กลศาสตร์ควอนตัม แบบ เล่าสู่กันฟัง (๑)

ข้อความในบล็อก เป็นความคิดเห็น ควรพิจารณาให้รอบคอบขณะอ่าน

เมื่อคืนนี้ผมนั่งคิด นอนคิดอยู่ว่าจะเริ่มเขียนอย่างไรดี แต่ถ้ามัวแต่คิดก็คงไม่ได้เสนอความคิด และ คงไม่ได้เห็นข้อผิดพลาดให้ได้แก้ไข ก็เลยกะว่าจะเขียนไปเล่นๆ ถ้าเจอที่ผิดค่อยแก้ทีหลังครับ แล้วในอนาคต ผมจะชวนเพื่อนที่มีความรู้มาช่วยตรวจและให้คำแนะนำครับ

ภาพรวมๆ ของกลศาสตร์ควอนตัม จากมุมมองของนักทดลอง

กลศาสตร์ควอนตัมเป็นการศึกษาความเปลี่ยนแปลงสถานะพื้นฐานของวัตถุในโลกมนุษย์นี้โดยรวมเอาผลกระทบจากการที่วัตถุถูกสังเกตุไว้ด้วย

ส่วนใหญ่นักวิทยาศาสตร์กายภาพมุ่งไปที่การศึกษาวัตถุเล็กๆ ที่มีสถานะไม่ซับซ้อน เพราะเมื่อสถานะใดมีความซับซ้อนน้อยลง สถานะนั้นจะไม่ทนทานต่อการสังเกตุมากขึ้น

คำว่าสถานะที่ซับซ้อน หมายถึง สถานะที่ถูกมองผิดไปจากความเป็นจริงของสถานะนั้น [รายละเอียด]  ยิ่งถูกมองผิดไปมาก สถานะก็ยิ่งซับซ้อนมาก

การทดลองกับ วัตถุเล็กๆ ที่มีสถานะไม่ซับซ้อน สามารถสังเกตุได้ โดยใช้วัตถุเล็กๆ ที่มีสถานะเดียวกัน จำนวนมากๆ หรือไม่ก็ใช้ อุปกรณ์ที่เหมาะสม ในการสังเกตุ

หมายเหตุ: วัตถุเล็กๆ นั้นมักจะเป็นวัตถุที่มีขนาดเล็กกว่า หรือ ในระดับเดียวกับ หนึ่งในพันล้านส่วนของไม้เมตร (นาโนเมตร) นั่นหมายถึง ถ้าวัตถุนั้นมีขนาดเท่ากับลู่วิ่ง ๑๐๐ เมตร คนเราจะสูงประมาณระยะทางระหว่างโลกถึงดวงอาทิตย์!!

ในการสรุปอธิบายกลศาสตร์ควอนตัมนั้น จนถึงปัจจุบันนี้ นักวิทยาศาสตร์สามารถอธิบายได้ ๙ แบบ โดยจำกัดอยู่ที่การสังเกตุวัตถุที่มีความเร็วต่ำกว่าแสงมากๆ (nonrelativistic)

แบบอธิบายในยุคเริ่มแรกของศาสตร์แขนงนี้ คือ

๑. การอธิบายโดยตั้งมุมมองไว้ว่าสถานะของวัตถุเปลี่ยนแปลงไปแบบคลื่น [wave theory]

๒. การอธิบายโดยตั้งมุมมองไว้ว่าสถานะนั้นเปลี่ยนแปลงแบบมีการสร้างขึ้น (creation) และ การถูกทำลายไป (annihilation) ในสนามที่สถานะนั้นอาศัยอยู่ [field theory]