กาวสำหรับการเชื่อมหลอดเลือด

นักวิจัยได้คิดค้นวัสดุชนิดใหม่ที่สามารถทำหน้าที่คล้ายกับกาว เพื่อช่วยประสานหรือเชื่อมหลอดเลือดเข้าด้วยกันในอนาคต การเย็บหลอดเลือดสำหรับการผ่าตัดอาจไม่จำเป็นอีกต่อไป เนื่องจาก นักวิจัยได้พัฒนาวัสดุโพลิเมอร์ที่ไวต่อความร้อน (Heat-sensitive Polymer) โดยวัสดุดังกล่าวสามารถอุดระหว่างปลายหลอดเลือดระหว่างการผ่าตัด และเชื่อมหลอดเลือดให้ติดกันได้เมื่อได้รับความร้อน ทั้งนี้ นักวิจัยได้ทำการทดลองในหลอดเลือดของหนูทดลองที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางเล็กกว่า 1 มิลลิเมตร ซึ่งการเย็บหลอดเลือดโดยทั่วไปไม่สามารถทำได้
Gel props ทำงานอย่างไร? วัสดุกล่าวมีชื่อว่า Gel Props เป็นวัสดุโพลิเมอร์มีลักษณะคล้ายเจลใส ซึ่งเจลดังกล่าวสามารถช่วยให้การผ่าตัดที่ยุ่งยากง่ายขึ้น เนื่องจากสามารถเชื่อมเส้นเลือดที่มีขนาดเล็กหรือยากต่อการเย็บ เช่น การผ่าตัดในทารก ทำให้การผ่าตัดขนาดใหญ่ที่ต้องใช้ระยะเวลานานมีขนาดเล็กลง อันเนื่องมากจากกระบวนการเย็บที่ยุ่งยาก นักวิจัยได้นำวัสดุโพลิเมอร์ที่มีคุณสมบัติพิเศษ คือ สามารถเปลี่ยนสถานะตามอุณหภูมิได้ โดยเมื่ออยู่ในอุณหภูมิที่เท่ากับภายในร่าง วัสดุดังกล่าวจะอยู่ในสภาวะของเหลวแต่เมื่อได้รับความร้อนจะเปลี่ยนสภาพเป็นของแข็ง ทั้งนี้นักวิจัยได้เพิ่มอุณหภูมิบริเวณหลอดเลือดในหนูทดลองให้สูงขึ้น และใช้ Gel Props ที่เป็นของแข็งปิดระหว่างปลายเปิดทั้งสองข้างของหลอดเลือด จากนั้นปลายเปิดทั้งสองข้างจะถูกทำให้ติดกันด้วยกาวที่ใช้สำหรับการผ่าตัด เมื่ออุณหภูมิบริเวณที่ได้รับการผ่าตัดเย็นลงจนมีอุณหภูมิเท่ากับอุณหภูมิในร่างกาย วัสดุดังกล่าวจะกลายสภาพเป็นของเหลวละลายไปตามกระแสเลือด
ขณะนี้ นักวิจัยพยายามที่จะพัฒนากาวที่ใช้ในการติดหลอดเลือดดังกล่าว และวางแผนที่จะนำมาทดลองสำหรับการผ่าตัดผู้ป่วยในปีหน้านี้ ทั้งนี้ วัสดุดังกล่าวนอกจากจะช่วยลดระยะเวลาในการผ่าตัด รวมถึงช่วยให้การผ่าตัดที่ยุ่งยากกลายเป็นเรื่องง่ายแล้ว เทคโนโลยีดังกล่าวยังสามารถลดโอกาสในการติดเชื้อ หรือการอักเสบ และยังการเกิดแผลเป็นอีกด้วย

อ้างอิงจาก http://www.nstda.or.th/nstda-knowledge/7687--2554

“เซิร์น” ยังไม่เจอ "ฮิกก์ส" แต่พบอนุภาคใหม่ครั้งแรก

ภาพจากแฟ้มขณะเจ้าหน้าที่ประจำสถานีซีเอ็มเอสเลือกข้อมูลจากการชนกันของอนุภาคโปรตอนที่ระดับพลังงานต่ำ (เซิร์น)

   


นับแต่เดินเครื่องมาตั้งแต่ปี 2009 เครื่องเร่งอนุภาค “แอลเอชซี” ของเซิร์นก็ได้พบอนุภาคชนิดใหม่เป็นครั้งแรก ซึ่งเป็นอนุภาคที่จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจเกี่ยวกับแรงที่รวมสสารเข้าด้วยกันได้ดีขึ้น
 
   อนุภาคใหม่ดังกล่าวเรียกว่า “ชิ บี 3พี” (Chi_b (3P) ซึ่งเป็นอนุภาคใหม่ที่พบเป็นครั้งแรกนับแต่เซิร์น (CERN) เดินเครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซี (Large Hadron Collider: LHC) เมื่อปี 2009 ซึ่งบีบีซีนิวส์รายงานว่าการค้นพบครั้งนี้จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจแรงที่รวมสสารเข้าด้วยกันได้ดีขึ้น ทั้งนี้ ยังไม่มีการตีพิมพ์เผยแพร่ผลการค้นพบดังกล่าว แต่มีรายงานจาก Arxiv ฉบับก่อนพิมพ์แล้ว
 
   เครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซีนั้นทำการทดลองด้วยการเร่งอนุภาคโปนตอนให้ชนกันภายในอุโมงค์วงกลมที่อยู่ใต้ชายแดนสวิตเซอร์แลนด์และฝรั่งเศส เพื่อหาคำตอบพื้นฐานของ “ฟิสิกส์ที่สำคัญ” และนักวิทยาศาสตร์คาดหวังว่ารายละเอียดที่ได้จากเศษซากอนุภาคอันเกิดจากการชนกันนี้จะให้ข้อมูลใหม่ๆ เกี่ยวกับกำเนิดเอกภพ
 
   แอลเอชซีถูกออกแบบมาเพื่อเติมสิ่งที่ขาดหายไปในแบบจำลองมาตรฐาน (Standard Model) ซึ่งเป็นกรอบการทำงานปัจจุบัน ที่ถูกคิดขึ้นเพื่ออธิบายอันตรกริยาของอนุภาคมูลฐานในอะตอม และยังเพื่อค้นหาฟิสิกส์ใหม่ด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่งการอาศัยการชนกันเพื่อหาอนุภาคฮิกก์ส (Higgs) อันโด่งดัง ซึ่งเป็นข้อสันนิษฐานของนักฟิสิกส์ที่จะอธิบายว่าสสารมีมวลได้อย่างไร
 
   สำหรับอนุภาค ชิ บี (3พี) นี้คืออนุภาคชิ (Chi) ที่อยู่ในสภาวะเร้ามากกว่าเดิม และพบจากการทดลองเร่งอนุภาคชนกันหลายๆ ครั้งก่อนหน้านี้ โดย ศ.โรเจอร์ โจนส์ (Prof. Roger Jones) นักวิจัยผู้ทำงานประจำสถานีตรวจอนุภาคแอตลาส (Atlas) ซึ่งตั้งอยู่ระหว่างอุโมงค์เครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซีอธิบายว่า อนุภาคใหม่นี้ทำให้ “บิวตีควาร์ก” (beauty quark) และ “บิวตี แอนตี-ควาร์ก” (beauty anti-quark) รวมตัวกันได้
 
   “มีคนคิดมานานหลายปีแล้วว่าอนุภาคชิที่อยู่ในสถานะเร้ามากกว่านี้ควรจะมีอยู่จริง แต่ก็ยังไม่มีเคยมีใครจัดการให้ได้เห็นอนุภาคนี้ได้มาจนกระทั่งตอนนี้ มันยังน่าตื่นเต้นในเรื่องที่บอกเราเกี่ยวกับแรงซึ่งรวมควาร์กและและแอนตีควาร์กเข้าด้วยกัน นั่นคือแรงนิวเคลียร์อย่างเข้ม ซึ่งเป็นแรงชนิดเดียวกับที่รวมโปรตรอนและนิวเคลียสเป็นนิวเคลียสของอะตอม” ศ.โจนส์อธิบาย
 
   ศ.โจนส์ซึ่งเป็นอาจารย์จากมหาวิทยาลัยแลนแคสเตอร์ (Lancaster University) สหราชอาณาจักร อธิบายอีกว่าการค้นพบอนุภาค ชิ บี (3พี) นี้เป็นส่วนสำคัญที่จะช่วยอธิบายได้ว่าสสรมีมวลได้อย่างไร เพราะจะช่วยเสริมองค์ความรู้พื้นฐานให้กว้างขึ้น และยิ่งเราเข้าใจแรงนิวเคลียร์อย่างเข้มมากเท่าไร เราก็ยิ่งเข้าใจข้อมูลส่วนใหญ่ที่เห็นได้มากขึ้น ซึ่งมักเป็นข้อมูลพื้นๆ มากกว่าสิ่งน่าตื่นเต้นที่เรากำลังตามหาอย่าง “ฮิกก์ส”
 
   ด้าน ศ.พอล นิวแมน (Prof. Paul Newman) จากมหาวิทยาลัยเบอร์มิงแฮม (University of Birmingham) สหราชอาณาจักร กล่าวว่าเป็นครั้งแรกที่อนุภาคใหม่ถูกพบในเครื่องเร่งแอลเอชซี การค้นพบครั้งนี้เป็นข้อพิสูจน์ชัดแจ้งถึงการดำเนินงานที่ประสบความสำเร็จอย่างยิ่งของเครื่องเร่งอนุภาคในปี 2011 และเป็นความเข้าใจอันยอดเยี่ยมที่ได้จากเครื่องตรวจวัดอนุภาคแอตลาส
 
   “การวิเคราะห์ข้อมูลอนุภาคชนกันนับพันล้านครั้งที่แอลเอชซีเป็นเรื่องน่าหลงใหล มีสิ่งที่น่าสนใจหลากหลายฝั่งอยู่ใต้ข้อมูลปริมาณมาก และเราก็โชคดีที่ได้เห็นในจังหวะถูกที่ถูกเวลา” แอนดี คริสโฮล์ม (Andy Chisholm) นักศึกษาปริญญาเอกจากเบอร์มิงแฮม ผู้มีส่วนในการวิเคราะห์ข้อมูลกล่าว
อ้างอิงจาก http://forum.khonkaenlink.info/index.php?PHPSESSID=5sfjfucuhgri52j8e5ocn0tql1&topic=16777428.0

ถั่วไม่อ้วนอย่างที่คิด

 โดยส่วนมากคนมองว่าถั่วมีแคลอรี่และไขมันสูง ทำให้อ้วนจึงมีการหลีกเลี่ยงในกลุ่มลดความอ้วน แต่ในปัจจุบัน เริ่มมีสูตรลดน้ำหนักที่เสริมถั่วในเมนู โดยเฉพาะสูตรที่มีคาโบไฮเดรตต่ำแต่โปรตีนสูง เนื่องจากไขมันที่มีมากในถั่วนั้นเป็นไขมันที่มีประโยชน์ และถั่วยังเป็นแหล่งโปรตีน วิทตามิน และแร่ธาตุที่ดีอีกด้วย
        ถั่วมีกรดอะมิโนที่มีประโยชน์ ตัวอย่างเช่นกรดอามิโน อาร์จินีน (arginine) ช่วยเสริมภูมิคุ้มกันและลดความดันโลหิต นอกจากนี้เมล็ดถั่วเช่น พิแคน วอลนัท และ อัลมอนต์ ยังมีกรดอมิโน ทริปโตเฟน (tryptophan) ซึ่งเป็นตัวช่วยลดอาการซึมเศร้าโดยทำการปล่อยโฮโมนที่ทำให้รู้สึกดี
        ไขมันที่มีมากในถั่วนั้นส่วนมากเป็นไขมันไม่อิ่มตัวเชิงเดี่ยว (monosaturate fat) ที่ดีต่อสุขภาพโดยเฉพาะหัวใจ เพราะเมื่อนำมารับประทานแทนอาหารที่มีไขมันอิ่มตัวสูงจะสามารรถลดคอเลสเตอรอล LDL ที่เป็นหนึ่งในสาเหตุทำให้เกิดหัวใจวายได้
         ตัวอย่างที่ดี คือ ถั่วลิสงซึ่งสามารถลดไขมันไตรกลีเซอไรด์และคอเลสเตอรอล LDL นอกจากนี้ยังมีวิตตามิน บี หลายชนิดที่สำคัญต่อภูมิคุ้มกันและการเติบโตทางร่างกาย เช่นกล้ามเนื้อ
         นอกจากนี้ ถั่วบางชนิดยังมีสารต้านอนิมูลอิสระ เช่น ธาตุซิลีเนียมซึ่งพบในบราซิลนัต มีคุณสมบัติลดความเสี่ยงการเกิดโรคมะเร็งและโรคหัวใจ
แม้จะมีแคลอรี่สูง หากรับประทานถั่วหลายชนิดในปริมาณพอเหมาะจะเป็นประโยชน์มากกว่าโทษ ยกเว้นผู้มีประวัติอาการแพ้ถั่ว หรือสตรีมีครรภ์และเด็กเล็กที่มีประวัติคนในครอบครัวแพ้ถั่ว ไม่ควรลองรับประทานถั่ว
อ้างอิงจาก http://www.nsm.or.th/nsm2009/index.php?option=com_nsmcontents&views=article&id=2643&Itemid=89&lang=th

มิติพิเศษ โดยย่อ

 ในหน้านี้จะเป็นการพูดถึงมิติที่นอกเหนือจาก 4 มิติ โดยย่อ เนื่องจากมิติพิเศษมีรายละเอียดค่อนข้างมาก มีวิธีใช้งานที่หลากหลายตามความเหมาะสมของแต่ละปัญหาทางฟิสิกส์ ในบทความนี้จึงพอพูดถึงจุดเริ่มต้นของแนวคิดเรื่องมิติพิเศษและการใช้มิติพิเศษในการแก้ปัญหาความต่างชั้นระหว่างแรงโน้มถ่วงและแรงทางไฟฟ้า (ผมคิดว่ามันน่าสนใจดี :p )

     ก่อนอื่นขออธิบายเรื่อง 5 มิติ สักเล็กน้อย ในทางทฤษฎี 5 มิติ หมายถึงการจะระบุสิ่งที่กำลังเคลื่อนไหวจะต้องใช้การวัดอย่างน้อย 5 ครั้ง คือ เวลา 1 ครั้ง ความกว้าง ความยาว ความสูง อีกอย่างละครั้ง ในตอนนี้การจะเรียกว่า กว้าง ยาว สูง คงจะไม่สะดวกนัก เราจะเรียกใหม่ว่า อวกาศลำดับที่ 1 คือ กว้าง ถัดไป อวกาศลำดับที่ 2 คือ ยาว และ อวกาศลำดับที่ 3 คือ สูง การวัดครั้งที่ 5 คือการวัดระยะตามแนว อวกาศลำดับที่ 4 นั้นเอง อาจพูดได้ว่า 5 มิติประกอบด้วย เวลา อวกาศลำดับที่ 1 2 3 และ 4 นั้นเอง

 

คนซ้ายสุดคือ Gunnnar Nordstrom คนกลางคือ Theodor Kaluza คนขวาสุดคือ Oskar Klein
 

     มิติที่ 5 หรือ อวกาศที่ 4 ถูกเสนอครั้งแรกในปี 1914 โดย Gunnar Nordstrom และ ปี 1921 โดย Theodor Kaluza สิ่งที่เขาทั้งสองเสนอมีสมมุติฐานว่า ถ้าเราเพิ่มมิติที่ 5 เข้าไปแล้วเราจะสามารถรวมทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปเข้ากับทฤษฎีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้ ต่อมา Oskar Klein คิดว่ามิติที่ 5 ควรจะม้วนเป็นวงแหวนที่มีรัศมีเล็กมาก การเสนอของ Oskar Klein นั้น เข้าใจว่า ทำเพื่อแก้ปัญหาที่ว่า ถ้ามิติที่ 5 มีอยู่จริงแล้วทำไมมนุษย์ถึงไม่รับรู้มิตินี้ การม้วนมิติพิเศษนี้ให้เล็กมากๆ สามารถตอบได้ว่า ก็เพราะมิติที่ 5 นี้เป็นวงกลมเล็กมากจนเหมือนกับว่าทุกๆ สิ่งที่เคลื่อนที่ไปในทิศทางนี้จะเหมือนกับว่าอยู่กับที่

 

แผ่นที่ถูกตีตารางแทนมิติอวกาศทั้ง 3 มิติ วงกลมสีส้ม แสดงมิติอวกาศลำดับที่ 4 ที่ขดเป็นวงกลม
 

      ตัวอย่างหนึ่งของการแก้ปัญหาความต่างชั้นระหว่างแรงโน้มถ่วงและแรงทางไฟฟ้า จากที่พวกเราได้เรียนกันมาตอน ม.4 ถึง ม.6 บ้างก็จำได้ไม่เคยลืม บ้างก็จำได้จนกระทั่งถูกธนูปักที่หัวเข่า (ก็ลืมนั้นแหละ) เอาเป็นว่า แรงทางไฟฟ้าระหว่างสองประจุ และ แรงดึงดูดระหว่างมวลสองก้อน มีหน้าตาที่คล้ายกันมาก คือ แปรผกผันกับระยะกำลังสอง ถ้าเราลองพิจารณาแรงทั้งสองประเภทของอิเล็กตรอนและโปรตรอนอย่างละอนุภาควางอยู่ห่างกัน 1 เมตร เราพบว่าแรงทางไฟฟ้าประมาณ 2.3 x 10^-28 นิวตัน ส่วนแรงดึงดูดประมาณ 1.01 x 10^-67 นิวตัน จะเห็นว่าแรงทางไฟฟ้ามากกว่าแรงดึงดูดถึงราวๆ 10³⁹ เท่า

      มีแนวคิดว่า แรงสองประเภทนี้แปรผกผันกับระยะกำลังสองเหมือนกัน ขนาดของแรงก็ควรจะไม่ต่างกันมาก แต่ผลคำนวณจากระบบตัวอย่างกลับพบว่า แรงไฟฟ้ามีค่ามากกว่าแรงดึงดูดมากๆๆๆๆๆๆๆ

 

      ทางหนึ่งที่จะอธิบายความต่างชั้นของแรงไฟฟ้าและแรงดึงดูด ได้มีแบบจำลองที่เรียกว่า เมมเบรน หรือ Membrane (นิยมเรียกสั้นๆ ว่า เบรน หรือ brane) ที่อธิบายว่า  อำนาจทางไฟฟ้า ต่างถูกขังอยู่ในอวกาศ 3 มิติ (เส้นแรงไฟฟ้าแผ่ออกไปใน อวกาศลำดับที่ 1 2 และ 3 เท่านั้น) ซึ่งอวกาศ 3 มิตินี้จะถูกแทนด้วยเบรน หรือ แผ่นบางๆ ที่ล่องลอยอยู่ในแนวอวกาศลำดับที่ 4 (มิติที่ 5) จะมีแต่อำนาจความโน้มถ่วงเท่านั้นที่กระจายไปในอวกาศทั้ง 4 มิติ ได้ (หมายถึง เส้นแรงของแรงดึงดูดแผ่ออกไปได้ทั้งอวกาศลำดับที่ 1 2 3 และ 4) ในมุมมองนี้สามารถอธิบายเรื่องที่แรงดึงดูดอ่อนกว่าแรงไฟฟ้าได้ แต่ปัญหาที่ตามมาคือ ถ้าเส้นแรงดึงดูดสามารถแผ่ไปได้ในอวกาศทั้ง 4 มิติ สมการแรงดึงดูดระหว่างมวลสองก้อนจะแปรผกผันกับระยะกำลังสาม แทนที่จะแปรผกผันกับระยะกำลังสอง ซึ่งขัดกับกฏของนิวตัน

     แบบจำลองเบรนจริงๆ แล้ว ไม่จำเป็นต้องม้วนอวกาศลำดับที่ 4 ก็สามารถอธิบายเรื่องที่คนเราไม่สามารถรับรู้มิติที่ 5 เหตุผลเพราะอนุภาคต่างถูกขังอยู่ในเบรนที่ เราจึงไม่สามารถยื่นมือหรือก้าวเดินไปในทิศทางอวกาศลำดับที่ 4 ได้ นอกจากนี้ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าก็ยังไม่สามารถแผ่ออกจากเบรนจึงทำให้เรามองไม่เห็นมิติที่ 5 อย่างไรก็ตาม มิติทิที่ 5 สำหรับแบบจำลองเบรนก็ยังจำเป็นต้องม้วนเพือแก้ปัญหาเรื่องแรงดึงดูดระหว่างมวลแปรผกผันกับระยะกำลังสาม

     แบบจำลองเบรน โดยที่มิติที่ 5 ถูกม้วนเป็นวงกลม ความเป็นคาบในแนวอวกาศลำดับที่ 4 สามารถทำให้ แรงระหว่างมวลจากเดิมที่แปรผกผันกับระยะกำลังสาม สามารถแปลงรูป และให้ผลที่สอดคล้อง แรงที่แปรผกผันกับระยะกำลังสองได้ สรุปคือ แบบจำลองนี้นอกจากจะอธิบายเรื่องความอ่อนของอำนาจความโน้มถ่วงได้แล้วยังไม่ขัดกับกฏของนิวตันอีกด้วย

     ที่กล่าวไปนั้นคือตัวอย่างของทฤษฎีที่มี 5 มิติ ตรงนี้หลายคนอาจจะสงสัยว่าเมื่อมีมิติที่ 5 แล้ว จะมีมิติพิเศษถัดๆไปหรือไม่ ในจริงๆ ถ้าหากนักฟิสิกส์ต้องการ เขาสามารถเขียนทฤษฎีที่มีจำนวนมิติเท่าใดก็ได้ ประเด็นอยู่ที่ว่าการเพิ่มมิติไปมากๆ นั้นจะสมเหตุสมผลหรือไม่ และจะเป็นทฤษฎีที่ดีหรือไม่
 

     แม้ว่าการเพิ่มมิติจะเป็นการทำโดยความต้องการของผู้เขียนทฤษฎีคือจะมีกี่มิติก็ได้ แต่ในวงการฟิสิกส์ก็ได้มีทฤษฎีซุปเปอร์สตริงซึ่งเป็นทฤษฎีที่กำหนดจำนวนมิติได้โดยตัวทฤษฎีเอง หมายถึงทฤษฎีสตริงจะสมเหตุสมผลก็ต่อเมื่อมันอยู่บนกาลอวกาศ 10 มิติ มี 1 มิติเวลา และอีก 9 มิติอวกาศ หรือก็คือ มีมิติพิเศษเพิ่มอีกจำนวน 6 มิติ (10 มิติ ได้แก่ เวลา 1 มิติ และ อวกาศลำดับที่ 1 ถึง ลำดับที่ 9)

 

สรุป
     ในบทความนี้ได้นำเสนอเรื่องเรื่องราวของมิติที่ 4 (เวลา) และมิติพิเศษ ซึ่งมีเป้าหมายอยากจะให้ผู้อ่านได้รับรู้ว่า ในวงการวิทยาศาสตร์ มิติที่ 4 ที่ 5 เป็นวิธีหนึ่งที่ใช้แก้ปัญหาทางทฤษฎีเท่านั้น ไม่ใช่เรื่องลี้ลับ ไม่ใช่เรื่องของสิ่งเหนือธรรมชาติแต่อย่างใด ในทางทฤษฎีแล้ว จำนวนมิติสามารถมีได้มากมาย ขึ้นอยู่กับบริบทของทฤษฎี

อ้างอิงจาก http://www.vcharkarn.com/varticle/43342

มิติเวลา โดยย่อ

4 มิติ ก็คือเราจะต้องใช้การวัดอย่างน้อย 4 ครั้ง เพื่อที่จะหาวัตถุที่กำหลังเคลื่อนไหวพบ การวัดสามครั้งแรกก็คือการวัดตำแหน่งตามที่ได้อธิบายไป การวัดครั้งที่สี่ก็คือการวัดเวลา ตัวอย่างที่ชัดเจนของการวัดสี่ครั้งก็คือการนัดพบปะกับผู้คน เช่น ถ้าเราจะไปรับประทานอาหารที่ตึกใบหยก เราจะต้องระบุ (การวัด) อะไรบ้างจึงจะหาคนที่เรานัดเจอ คำพูดที่บอกว่าเจอกันที่ตึกใบหยกก็คือการวัดตำแหน่งไปแล้ว 2 ครั้ง (โดยไม่รู้ตัว) การวัด 2 ครั้งที่ว่าคือการวัดตำแหน่ง เหนือ และตะวันออก ของตึกใบหยกนั้นเอง เท่านี้ยังไม่พอ ตึกใบหยกมีตั้ง 70 กว่าชั้น การตกลงกันว่าจะเจอกันชั้นไหน ก็คือการวัดความสูง คือการวัดครั้งที่ 3 สิ่งสุดท้ายที่จำเป็นจะต้องมีคือเวลา เช่นเจอกันตอน 4 โมงเย็นนะ การระบุเวลาก็คือการวัดครั้งที่สี่

     การวัดตำแหน่งทั้งสามอาจจะเข้าใจได้ไม่ยาก เพราะการวัด 2 ครั้งแรก ก็คือ ตึกใบหยกอยู่ทิศเหนือเท่าไร และ ทิศตะวันออกเท่าไร การวัดครั้งที่สามคือสูงเท่าไร การวัดครั้งที่สี่เนี่ยสิ วัดเวลา เวลาจับต้องไม่ได้แล้วจะวัดอย่างไร การที่เราได้เงยหน้าดูนาฬิกาก็คือเราได้ทำการวัดเวลาเรียบร้อยแล้ว

การวัดทั้งสี่ครั้งได้แก่ 1. 13 องศา 45 ลิปดา เหนือ 2. 100 องศา 32 ลิปดา ตะวันออก 3. สูงจากพื้นดิน 332 เมตร (การวัดนี้เป็นแบบเดี่ยวกับการวัดเชิงทรงกลม) และ 4. เวลา 16.00 น.

นาฬิกาไม่ใช่เวลา แต่เป็นเครื่องมือชนิดหนึ่งสำหรับวัดเวลา ถ้าเปรียบว่าเวลาคือความยาว นาฬิกาก็คือไม้บรรทัด 

     การที่วัตถุมีการเคลื่อนไหว สามารถถือได้ว่าวัตถุกำลังเคลื่อนที่ไปทั้งในตำแหน่งและเวลา ส่วนวัตถุที่อยู่นิ่งกับที่ จะถือว่าได้เคลื่อนที่ในเวลาแต่ไม่ได้เคลื่อนที่ในตำแหน่ง การเคลื่อนที่ไปในเวลาของวัตถุจะเป็นในทางที่เวลาเพิ่มขึ้น(จากอดีตไปอนาคต) ไม่สามารถเคลื่อนที่ย้อนเวลา และไม่มีทางจะหยุดการเคลื่อนที่ในเวลา (หรือก็คือหยุดเวลาไม่ได้นั้นแหละ)

 เพื่อที่จะระบุตำแหน่งของสิ่งที่เคลื่อนไหว เราจำเป็นต้องวัด ตำแหน่ง (อย่างน้อย 3 ครั้ง) และเวลา ไม้บรรทัดคือเครื่องมือสำหรับวัดตำแหน่งชนิดหนึ่ง และ นาฬิกาก็เป็นเครื่องมือวัดเวลาชนิดหนึ่ง 

     เนื่องจากมนุษย์รับรู้เวลาและอวกาศทั้ง 4 มิติ การอธิบายธรรมชาติจึงใช้ทั้งตำแหน่งและเวลา มีใช้งานที่แตกต่างกันอยู่ 2 แบบ เรียกว่า เชิงสัมพัทธภาพ และ เชิงไม่สัมพัทธภาพ

     การใช้มิติเวลาแบบไม่สัมพัทธภาพ คือ มิติของเวลาไม่มีความเกี่ยวข้องกับมิติของอวกาศทั้งสาม ผลที่สำคัญคือ ถ้ามีผู้สังเกต A และ B กำลังวัดเวลาและระยะโดยใช้วิธีการและกรอบอ้างอิงของแต่ละคน สุดท้ายจะสรุปได้ว่าผู้สังเกตทั้งสองคนจะวัดช่วงเวลาและระยะที่เท่ากันเสมอ ฟิสิกส์ที่ใช้การตีความแบบนี้ได้แก่ กลศาสตร์แบบฉบับ กลศาสตร์ควอนตัม

     การใช้มิติเวลาแบบสัมพันธภาพ คือ มิติของเวลามีความเกี่ยวข้องกับมิติของอวกาศ ผลที่สำคัญคือ ผู้สังเกต A จะวัดช่วงเวลาและระยะได้แตกต่างจากผู้สังเกต B นอกจากนี้ ความแตกต่างของการวัดเกิดจากผู้สังเกตทั้งสองมีความเร็วหรือความเร่งสัมพัทธ์ซึ่งกันและกัน นอกจากนี้ถ้าผู้สังเกตแต่ละคนอยู่ในสภาพที่มีความโน้มถ่วงต่างกัน ก็จะผลให้ผู้สังเกตทั้งสองวัดช่วงเวลาและระยะได้ต่างกันอีกด้วย ฟิสิกส์ที่ใช้การตีความแบบนี้ได้แก่ แน่นอนเลยคือทฤษฎีสัมพัทธ์ภาพของไอน์สไตน์ นอกจากนี้ยังมี จักรวาลวิทยา ทฤษฎีอนุภาคในปัจจุบัน และอื่นๆ

    ในหน้านี้ได้พูดถึงเกี่ยวกับมิติเวลาว่ามันคืออะไร อีกทั้ง มีการตีความอย่างไร อย่างไรก็ตาม มิติเวลามีรายละเอียดอีกมาก ผู้อ่านสามารถหาอ่านเรื่องของมิติเวลาได้จากหนังสือเรียนทฤษฎีสัมพัทธ์ภาพพิเศษของไอน์สไตน์


อ้างอิงจาก http://www.vcharkarn.com/varticle/43342

ความหมายของมิติ

คำว่ามิติ จริงๆ แล้วหลายความหมาย แต่ถ้าเราพูดถึง 3 มิติ หลายๆ คนก็จะเข้าใจตรงกันว่า กว้าง ยาว สูง แล้วสำหรับมิติที่มีมากกว่านี้ เช่น มิติที่ 4 มิติที่ 5 ล่ะคืออะไร หลายๆ คนอาจจะเข้าใจว่ามิติที่มากกว่า 3 คือมิติของ ความลี้ลับ จิตวิญญาณ ทวยเทพ ภูตผีปีศาจ บ้างก็ว่า มนุษย์ต่างดาว เส้นทางเดินของ UFO สู่อีกจักรวาล และอื่นๆ ตามความเชื่อหรือจินตนาการของแต่ละบุคคล จริงๆแล้วในวงการวิทยาศาสตร์มีการใช้มิติที่มากกว่า 3 อยู่อย่างแพร่หลาย หากแต่มิติที่ 4 ที่ 5 หรือ มิติที่มากกว่า 5 ในทางวิทยาศาสตร์ไม่ใช่สิ่งลี้ลับแต่อย่างใด เป็นเรื่องธรรมดาเสียด้วยซ้ำ วันนี้เราจะมาดูกับว่า มิติ ในทางวิทยาศาสตร์มันเป็นอย่างไร

     มิติ ในทางวิทยาศาสตร์น่าจะมาจากการแปลว่า การวัด เช่น วัดเวลา วัดระยะ วัดมวล วัดความเร็ว และอื่นๆ สิ่งเหล่านี้ถ้าใครได้เรียนฟิสิกส์ระดับ ม6. จนถึงระดับมหาวิทยาลัย อาจจะได้เรียนในหัวข้อที่เรียกว่า การวิเคราะห์เชิงมิติ (Dimensional analysis) ซึ่งเป็นบทเรียนที่คล้ายคลึงกับการพิจารณาหน่วยของตัวแปรในสมการ

     อีกประเด็นหนึ่งสำหรับมิติในทางวิทยาศาสตร์ก็คือ การวัดความกว้าง ความยาว และความสูง หรือ 3 มิติ ที่เราคุ้นเคย คำว่ากว้างยาวสูงนี้ หลายคนคงจะนึกแว๊บในหัวว่า "ปริมาตรของกล่องทรงสี่เหลี่ยม" 

     ที่นึกแว๊บมานี้ก็ไม่เชิงครับ ผมขอนำเสนอแบบนี้ครับว่า สามมิติ หมายถึง เราจำเป็นต้องวัดระยะ (ตำแหน่ง) อย่างน้อย 3 ครั้งเพื่อที่จะระบุสิ่งที่อยู่นิ่งอย่างแน่นอนว่าสิ่งนั้นอยู่ตรงไหน เช่น ถ้าตอนนี้เราอยากจะบอกตำแหน่งที่แน่นอนของหลอดไฟที่อยู่บนเพดานห้อง เพื่อความง่ายให้เราลองไปยืนอยู่ที่มุมใดมุมหนึ่งของห้อง การจะระบุตำแหน่งหลอดไฟ เราจะวัดระยะอย่างน้อย 3 ครั้ง คือ

1. วัดระยะห่างระหว่างเรา (ที่ยืนอยู่ตรงมุมห้อง) กับหลอดไฟตามแนวเดียวกับด้านกว้างของห้อง
2. วัดระยะด้วยวิธีเดียวกันตามแนวยาวของห้อง
3. วัดความสูงระหว่างพื้นถึงเพดาน 

     ถึงตรงนี้ หลายคนอาจจะนึกเถียงกับบทความนี้ว่า เฮ้ย ไม่เห็นต้องวัด 3 ครั้งเลยนะ เรายืนอยู่มุมห้องใช่ไหม ก็แค่ยึดตลับเมตรวัดระยะห่างระหว่างตัวเรากับหลอดไฟแค่ครั้งเดียวก็พอไม่ใช่หรือ คำตอบคือคุณวัดแค่ครั้งเดียวจริง วัดอย่างรู้ตัวว่าคุณวัด แต่คุณได้ทำการวัดอีกสองครั้งไปโดยที่ไม่รู้ตัว การวัดที่ 2 คือ มุมกวาดซึ่งเป็นมุมที่วัดว่าคุณหันหน้าจากด้านกว้าง (หรือยาว) ไปเป็นมุมเท่าไร และการวัดที่ 3 คือ มุมเงยหรือก็คือมุมที่วัดว่าสายวัดจากตลับเมตรต้องเอียงขึ้นจากพื้นทำมุมเท่าไรกับพื้นห้อง การวัดทำนองนี้เรียกว่าการวัดแบบวิธีทรงกลม การวัดจะประกอบด้วย การวัดระยะห่าง มุมกวาด และมุมเงย ครับ

รูปซ้ายคือการวัดแบบพิกัดฉาก 1. วัดระยะตามแนวกว้าง 2. วัดระยะตามแนวยาว 3. ยัดความสูง
รูปขวาคือการวัดแบบพิกัดทรงกลม 1. วัดระยะห่างระหว่างเรากับหลอดไฟ 2. วัดมุมกวาด 3. วัดมุมเงย

     ตอนนี้เรารู้แล้วว่า 3 มิติ หมายถึงการจะระบุตำแหน่งของวัตถุที่อยู่นิ่งจะต้องใช้การวัดระยะอย่างน้อยสามครั้ง แล้วถ้าเราจะระบุสิ่งที่กำลังเคลื่อนที่ล่ะ การวัดสามครั้งไม่จะไม่เพียงพอ ในอีกความหมายหนึ่งก็คือ สามมิติยังไม่เพียงพอที่จะใช้พิจารณาวัตถุที่กำลังเคลื่อนไหว การที่จะระบุวัตถุที่กำลังเคลื่อนไหวจะต้องใช้ 4 มิติ อีกมิติที่เพิ่มเติมคือ เวลา

อ้างอิงจาก http://www.vcharkarn.com/varticle/43342

ใช้แบคทีเรียผลิตเชื้อเพลิงไฮโดรเจน

ไฮโดรเจนเป็นแหล่งพลังงานชั้นยอด แต่ยังไม่มีการนำมาใช้อย่างแพร่หลายเพราะต้นทุนการผลิตสูงและการผลิตโดยใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม อย่างไรก็ตาม งานวิจัยหลายชิ้นพบว่า ก๊าซไฮโดรเจนเป็นผลพลอยได้จากกระบวนการเผาผลาญอาหารของแบคทีเรียบางชนิด

ศ.บรูซ โลแกน ศูนย์พลังงานไฮโดรเจน มหาวิทยาลัยรัฐเพนซิลวาเนีย สหรัฐ ร่วมกับ ดร.ยังกี้ คิม ออกแบบระบบการแยกไอออนโดยใช้ไฟฟ้าจากจุลินทรีย์ ประกอบด้วยเยื่อบางๆ กั้นระหว่างเซลล์ที่ใส่น้ำทะเลและน้ำจืด ประกบด้วยแบคทีเรียทำหน้าที่เป็นขั้วบวกและขั้วลบ การไหลผ่านของเกลือจากน้ำเค็มไปยังน้ำจืดทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าเพียงพอต่อการผลิตไฮโดรเจนโดยไม่ต้องอาศัยเชื้อเพลิงฟอสซิล แสงแดดหรือพลังลม ซึ่งแบคทีเรียกินอาหารจากน้ำเสีย ระบบนี้จึงช่วยบำบัดน้ำเสียได้ด้วย

ด้านดร.เรน โรเซนดัล นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยควีนส์แลนด์ ออสเตรเลีย กล่าวว่า งานวิจัยนี้พิสูจน์ว่าเราสามารถผลิตไฮโดรเจนจากแหล่งธรรมชาติได้โดยไม่ต้องใส่พลังงานไฟฟ้าลงไปเพิ่ม

ที่มา http://www.khaosod.co.th/

อ้างอิงจาก http://www.green.in.th/blog/discovery/2655

นิยามของสิ่งมีชีวิต (ที่อาจเปลี่ยนไป)

กรอบความคิดเรื่องชีวิต
          เฟลิซาเป็นนักชีวดาราศาสตร์ (Astrobiology) ซึ่งศึกษาถึงสิ่งมีชีวิตจากต่างดาว การศึกษาในสาขานี้ไม่ใช่การพยายามติดต่อกับมนุษย์ต่างดาวอย่างที่หลายคนเข้าใจ แต่การศึกษาชีวดาราศาสตร์มุ่งศึกษาชีวิต การเกิดชีวิต ที่อาจเกิดขึ้นนอกโลกของเรา เพื่ออธิบายถึงจุดกำเนิดชีวิตบนโลก มุมมองของสิ่งมีชีวิตต่างดาวสำหรับชีวดาราศาสตร์นั้นจึงแตกต่างจากภาพมนุษย์ต่างดาวหัวโต ตัวลีบ ที่ในการ์ตูนและภาพยนตร์ส่วนใหญ่นำเสนอ
          สำหรับเฟลิซา เธอเชื่อว่าสิ่งมีชีวิตต่างดาวไม่น่าจะมีรูปแบบและกฎเกณฑ์ทางชีววิทยาแบบเดียวกับสิ่งมีชีวิตบนโลก เพราะปัจจัยของดวงดาวต่างๆ ย่อมแตกต่างกัน อาจมีปริมาณธาตุแต่ละชนิดแตกต่างจากบนโลก ธาตุหลักๆ ที่มาประกอบเป็นสิ่งมีชีวิตไม่จำเป็นต้องเหมือนกับของเรา นอกจากนี้วิธีการที่เราใช้ค้นหาสิ่งมีชีวิตจากดาวดวงอื่นนั้นอาจไม่เหมาะสม เพราะเทคนิคที่ใช้ตรวจสอบสัญญาณของชีวิตนั้นเอื้อต่อการพบสิ่งมีชีวิตในรูปแบบเดียวกับบนโลก เช่น การตรวจสอบร่องรอยของน้ำ หรือของออกซิเจน ทั้งที่สารเคมีและธาตุเหล่านี้อาจไม่ใช่สิ่งจำเป็นสำหรับสิ่งมีชีวิตที่ดาวอื่น
          แนวความคิดเรื่องสิ่งมีชีวิตรูปแบบอื่น (Hypothetical types of biochemistry) มีผู้เสนอไว้หลายแนวคิด ส่วนใหญ่ตั้งสมมุติฐานโดยพิจารณาจากธาตุที่มีคุณสมบัติทางเคมีคล้ายกัน ซึ่งอาจทดแทนกันได้ หรือก็คือธาตุที่อยู่ในตารางธาตุหมู่เดียวกันนั่นเอง แนวคิดที่แพร่หลายที่สุดได้แก่ สิ่งมีชีวิตในรูปแบบซิลิกอน ที่ใช้ธาตุซิลิกอน (Si) แทน คาร์บอน (C) ในการประกอบเป็นโครงสร้างของร่างกาย แนวคิดนี้ถูกนำไปสร้างเป็นภาพยนตร์เรื่องสตาร์เทรค และเขียนการ์ตูนหลายเรื่อง
          นอกจากนี้ยังมีแนวคิดเรื่อง สิ่งมีชีวิตที่ใช้ซีลีเนียม (Se) แทนซัลเฟอร์ (S) สิ่งมีชีวิตที่ใช้คลอรีน (Cl) แทนออกซิเจน (O) สิ่งมีชีวิตที่ไม่มีน้ำ (H₂O) เป็นองค์ประกอบ แต่มีสารเคมีอื่นเป็นสารหล่อเลี้ยงในเซลล์แทน ซึ่่งสารละลายนั้นอาจเป็นได้แม้กระทั่งก๊าซ เช่น แอมโมเนีย (NH₃) หรือ มีเทน (CH₄) และแนวคิดแรกที่พบหลักฐานพิสูจน์แล้ว คือ สิ่งมีชีวิตที่ใช้ อาร์เซนิก (As) แทนฟอสฟอรัส (P)         
          การค้นพบแบคทีเรีย GFAJ-1 ไม่ใช่เรื่องบังเอิญ แต่เป็นการมุ่งค้นหาในสภาวะที่เฉพาะเจาะจง เฟลิซาคิดว่าการจะค้นหารูปแบบสิ่งมีชีวิตรูปแบบอื่นไม่จำเป็นต้องออกไปหาที่ดาวดวงอื่นเสมอไป แต่น่าจะสามารถหาได้บนโลกของเรา ในสถานที่ที่มีสภาวะแวดล้อมเอื้อต่อการดำรงชีวิตสิ่งมีชีวิตรูปแบบพิสดารนี้ ซึ่งก็คือ สถานที่ที่แทบจะไม่มีฟอสฟอรัสและเต็มไปด้วยสารหนูอย่างทะเลสาบโมโน ซึ่งเธอก็ได้พบหลักฐานที่ยืนยันแนวคิดของเธอ
     

ข้อโต้แย้ง
         เป็นเรื่องธรรมดาของวงการวิทยาศาสตร์ที่จะมีผู้ที่ไม่เห็นด้วยและออกมาโต้แย้ง เมื่อมีผู้นำเสนอแนวคิดใหม่ๆ โดยเฉพาะแนวคิดที่ส่งผลกระทบต่อองค์ความรู้เดิมอย่างมาก ทั้งนี้การออกมาโต้แย้งนั้น ทำเพื่อพิสูจน์ข้อเท็จจริงให้กระจ่าง ซึ่งแตกต่างจากการโต้แย้งทางการเมือง ที่โต้แย้งกันเพื่อรักษาผลประโยชน์
          ฝ่ายที่ไม่เห็นด้วยชี้ว่า ข้อสรุปเรื่องอาร์เซนิกเข้าไปแทนที่ฟอสฟอรัสนั้น เกิดจากการศึกษาพบอาร์เซนิกอยู่รวมกับดีเอ็นเอที่สกัดได้ การสรุปว่าอาร์เซนิกแทรกรวมอยู่ในสายดีเอ็นเอนั้นอาจเป็นการด่วนสรุปเกินไป เพราะยังมีความเป็นไปได้อื่นอีก เช่น อาร์เซนิกอาจจะจับอยู่กับดีเอ็นเอเท่านั้นไม่ได้แทรกอยู่ในสายดีเอ็นเอตามที่เฟลิซาอ้าง หากเป็นเช่นนั้นแบคทีเรีย GFAJ-1 ก็จะเป็นเพียงสิ่งมีชีวิตที่ทนต่อสารหนูและทนต่อการขาดสารอาหารได้ดี
          อีกประเด็นหนึ่งคือ หากแบคทีเรียนี้ใช้อาร์เซนิกเป็นธาตุพื้นฐานของชีวิตจริง ก็ไม่น่าจะสามารถเติบโตได้ดีในอาหารที่มีฟอสฟอรัสแต่ไม่มีสารหนู แต่แบคทีเรีย GFAJ-1 ที่เลี้ยงในอาหารที่มีฟอสฟอรัสกลับเจริญเติบโตได้ดีกว่า นอกจากนี้ในเซลล์ของ GFAJ-1 ยังพบแวคคิวโอล (vacuole) ที่มีลักษณะเป็นถุงกลมๆ จำนวนมากภายในเซลล์ ซึ่งโดยทั่วไปมักพบในสิ่งมีชีวิตที่ได้รับสารพิษเนื่องจากถุงแวคิวโอลทำหน้าที่เก็บกักสารพิษไว้เพื่อไม่ให้ทำอันตรายต่อเซลล์
          ข้อโต้แย้งเหล่านี้ก็เป็นประเด็นที่ผู้เสนอแนวคิดและผู้ที่สนับสนุนต้องเก็บไปคิด ศึกษาเพิ่มเติม เพื่อชี้แจงและปิดช่องโหว่ของงานวิจัยให้ได้ ซึ่งไม่ว่าข้อสรุปของการศึกษาของแบคทีเรีย GFAJ-1 จะเป็นเช่นไร แต่การค้นพบและมีอยู่ของแบคทีเรียนี้ก็กระทบถึงพื้นฐานของชีววิทยาอย่างมาก ตั้งแต่กฎเกณฑ์ต่างๆ องค์ประกอบพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต หรือแม้แต่นิยามของสิ่งมีชีวิต จนเราอาจต้องคิดทบทวนกันใหม่

อ้างอิงจาก http://www.vcharkarn.com/varticle/41985#P2



แบคทีเรียกินสารหนู

           สิ่งมีชีวิตที่แปลกประหลาดที่สุดพึ่งถูกค้นพบเมื่อต้นเดือนธันวาคม 2553 นักวิทยาศาสตร์พบแบคทีเรียชนิดใหม่ที่ทะเลสาบโมโน (Mono lake) ในแคลิฟอเนีย (Califonia) แบคทีเรียนี้มีชื่อว่า GFAJ-1 มีความพิเศษตรงที่สามารถกินสารหนูเป็นอาหารได้ นักวิทยาศาสตร์จึงเชื่อว่าแบคทีเรียนี้เป็นสิ่งมีชีวิตที่อยู่นอกเหนือกฎเกณฑ์ทางชีววิทยาที่เราเคยเข้าใจ
           สำหรับคนที่อยู่นอกวงการ (ชีววิทยา) อาจจะไม่เข้าใจว่าการค้นพบแบคทีเรียนี้สำคัญอย่างไร เพราะที่จริงการค้นพบพืชสายพันธุ์ใหม่ แมลงสายพันธุ์ใหม่ ก็เกิดอยู่เสมอๆ โลกนี้กว้างใหญ่นัก การจะค้นเจอแบคทีเรียที่กินสารหนูได้มันก็ไม่เห็นแปลกตรงไหน
           จริงอยู่ว่าสารหนูมันเป็นสารพิษ แต่ที่ผ่านมาก็มีการค้นพบแบคทีเรีียทนร้อน ทนกรด ทนต่อกัมมันตภาพรังสีมาแล้ว ไม่ใช่แค่นั้น แบคทีเรียที่กินเหล็กได้ กินน้ำมันได้ กินพลาสติกได้ก็ค้นพบมาแล้ว แค่กินสารหนูแบคทีเรียมันก็น่าทำได้เหมือนกัน

           แต่หลังจากลองศึกษาองค์ประกอบของแบคทีเรีย ทำให้นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าแบคทีเรียที่กินสารหนูนี้ มีองค์ประกอบและกลไกพื้นฐานภายในเซลล์แตกต่างจากสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ทั้งหมดเท่าที่เคยพบมาเลยทีเดียว การจะเข้าใจถึงความประหลาดของแบคทีเรียนี้จำเป็นต้องเข้าใจพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตทั่วไปเสียก่อน


อ้างอิงจาก http://www.vcharkarn.com/varticle/41985

พบดาวเคราะห์เท่าโลกอีก 1 ดวง คาดไร้สิ่งมีชีวิต

พบดาวเคราะห์เท่าโลกอีก 1 ดวง คาดไร้สิ่งมีชีวิต (ไอเอ็นเอ็น)
ภาพประกอบไม่เกี่ยวข้องกับข้อมูล

           เดวิด ชาร์บอนโน นักดาราศาสตร์ ค้นพบ ดาวเคราะห์คู่ ขนาดเท่าโลก โคจรอยู่รอบดาวฤกษ์เหมือนกับดวงอาทิตย์ แต่ไม่น่าจะมีสภาพแวดล้อมที่เอื้ออำนวยต่อสิ่งมีชีวิต

           หลังจากที่มีการค้นพบครั้งล่าสุดนี้ เกิดขึ้นหลังจากเมื่อช่วงต้นเดือนนี้ นักวิทยาศาสตร์ ค้นพบดาวเคราะห์ "ซูเปอร์-เอิร์ท" ชื่อ "เคปเลอร์-22 บี" โคจรอยู่รอบดาวแม่ในระยะทางที่เหมาะสมที่เชื่อว่าน่าจะมีน้ำอยู่บนพื้นผิว นายเดวิด ชาร์บอนโน นักดาราศาสตร์ จากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด กล่าวว่า เคปเลอร์-22 บี มีอุณหภูมิที่เหมาะสม แต่มีขนาดใหญ่เกินไป แต่ดาวเคราะห์ดวงใหม่ที่ค้นพบมีขนาดเหมาะสม แต่กลับมีอุณหภูมิที่สูงเกินไป

           ดาวเคราะห์ดวงใหม่ มีชื่อว่า เคปเลอร์-20 อี และเคปเลอร์-20 เอฟ มีดาวพี่น้อง ที่อยู่ร่วมระบบอีกอย่างน้อย 3 ดวง ซึ่งนับเป็นระบบดาวเคราะห์ขนาดใหญ่แห่งหนึ่งที่พบในเวลานี้ แต่ระบบดาวเคราะห์ดังกล่าว ไม่เหมือนกับระบบสุริยจักรวาล ซึ่งมีดาวเคราะห์หินแข็ง เช่น ดาวศุกร์ โลก และดาวอังคาร เป็นกลุ่มรวมกันอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ และมีดาวเคราะห์ที่เป็นกลุ่มก๊าซขนาดยักษ์ เช่น ดาวพฤหัส และดาวเสาร์ แยกอยู่ในส่วนนอก ระบบดาวเคราะห์ เคปเลอร์ 20อี และ 20เอฟ ประกอบด้วย ดาวเคราะห์ขนาดเท่า ดาวเนปจูน 3 ดวง ทั้งหมดอยู่กระจายกัน โคจรอยู่ใกล้กับดาวฤกษ์ ที่เป็นดาวแม่ในระยะทางใกล้กว่าดาวพุธ ซึ่งอยู่วงในสุดของสุริยจักรวาล

           นายชาร์บอนโน กล่าวว่า เป็นครั้งแรกที่พบเห็นระบบดาวเคราะห์ที่มีดาวเคราะห์หินแข็งและดาวเคราะห์ ที่เป็นกลุ่มก๊าซผสมอยู่รวมกัน และด้วยลักษณะเช่นนี้ ทำให้เชื่อว่า ดาวเคปเลอร์-20อี และเคปเลอร์-20เอฟ มีอุณหภูมิร้อนเกินไปที่จะมีน้ำ และไม่น่าจะมีสิ่งชีวิตอยู่ในขณะนี้ และถ้าดาวดวงนี้ เคยมีน้ำ ก็เชื่อว่า น่าจะเกิดขึ้น เมื่อหลายพันล้านปีที่แล้ว ซึ่งอาจจะมีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ เป็นระยะเวลายาวนาน ระบบดาวเคราะห์ดังกล่าว อยู่ห่างจากโลก 1,000 ปีแสง ในบริเวณกลุ่มดาวรูปพิณ



อ้างอิงจาก http://hilight.kapook.com/view/65909

มะเร็งเม็ดเลือดขาวเรื้อรัง 'มัยอีลอยด์' ตรวจพบเร็ว ลดความเสี่ยง

เมื่อตรวจพบความผิดปกติของเม็ดเลือด อย่าชะล่าใจ อาจมีโอกาสเป็นโรคมะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิดเรื้อรังแบบมัยอีลอยด์ได้โดยไม่รู้ตัว !
               ศ.พญ.แสงสุรีย์ จูฑาประธานชมรมโรคมะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิดเรื้อรังแบบมัยอีลอยด์ อธิบายลักษณะของโรคให้ฟังว่า โรคมะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิดเรื้อรังแบบมัยอีลอยด์หรือ ซีเอ็มแอล (Chronic myeloid leukemia : CML ) เป็นโรคที่มีความผิดปกติของโครโมโซมที่เรียกว่า ฟิลาเดลเฟีย ซึ่งเกิดจากการแลกเปลี่ยนบางส่วนกันระหว่างแขนยาวของโครโมโซมคู่ที่ 9 และคู่ที่ 22 ทำให้เกิดโปรตีนที่ชื่อว่า BCR-Abl ไปกระตุ้นให้เซลล์เม็ดเลือดขาวเพิ่มจำนวนมากขึ้นและสร้างสารขึ้นมาที่เชื่อกันว่าทำให้เกิดโรคนี้

               โรคนี้มีผู้ป่วยเพิ่มมากขึ้นเรื่อย ๆ โดยจะพบผู้ป่วยตั้งแต่อายุ 15-50 ปี ประมาณ 90 เปอร์เซ็นต์ และอีก 10 เปอร์เซ็นต์ พบในผู้ป่วยอายุมากกว่า 50 ปี แต่ส่วนใหญ่จะพบผู้ป่วยอายุเฉลี่ยประมาณ 36-45 ปี ซึ่งเป็นโรคที่พบในเพศชายมากกว่าหญิงในอัตรา 1.7 ต่อประชากร 100,000 คน โดยในประเทศไทยพบว่า มีผู้ป่วยราว 1-2 คน ต่อแสนประชากร
               โรคซีเอ็มแอลเป็นโรคที่ไม่ทราบสาเหตุที่แน่ชัด พบเพียงความปัจจัยเสี่ยงเท่านั้น ที่อาจกระตุ้นให้เกิดโรคดังกล่าว คือ สารกัมมันตรังสี โดยผลการศึกษาพบว่า ผู้ที่ได้รับสารอะตอมมิกบอม มีอัตราการเกิดโรคมะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิดเรื้อรังสูงกว่าคนปกติถึง 4-5 เท่า

               ผู้ที่ป่วยเป็นโรคนี้มักไม่มีอาการ จึงไม่รู้ตัวว่าตนเองเป็นโรคนี้ แต่ในบางรายจะแสดงอาการอ่อนเพลีย ไม่มีแรง น้ำหนักลด อึดอัดแน่นท้อง คลำพบก้อนที่ชายโครงซ้าย โดยผู้ป่วยมักจะพบโรคโดยบังเอิญจากการตรวจร่างกายทั่วไปหรือการตรวจร่างกายประจำปี โดยจะพบอาการม้ามโต มีจำนวนเม็ดเลือดขาวสูงกว่าปกติ โดยจะพบเม็ดเลือดขาวในผู้ป่วยซีเอ็มแอล 500,000-800,000 ลบ.ซม. โดยคนปกติจะมีเม็ดเลือดขาวประมาณ 5,000-10,000 ลบ.ซม. รวมทั้ง พบตัวอ่อนเม็ดเลือดขาวปนมาในเลือด

               ศ.พญ.แสงสุรีย์ กล่าวเพิ่มเติมว่า โรคนี้มีอยู่ 3 ระยะด้วยกัน คือ ระยะเรื้อรัง ซึ่งผู้ป่วยส่วนใหญ่มักจะอยู่ในระยะนี้เมื่อมาพบแพทย์ครั้งแรก และเมื่อได้รับการรักษาแล้ว ผู้ป่วยมักเข้าสู่ระยะที่โรคสงบ ตับ ม้ามมักจะยุบหมด เม็ดเลือดกลับมาปกติ แต่ยังต้องเข้ารับการรักษาอย่างต่อเนื่องอยู่

               ต่อมาเป็น ระยะลุกลามเมื่อรักษาไปสักระยะหนึ่งผู้ป่วยบางคนเข้าสู่ระยะลุกลาม เริ่มไม่ได้ผลจากการรักษา มีอาการซีด อาจต้องให้เลือดหรือส่วนประกอบของเลือด บางรายเกล็ดเลือดต่ำ ถ้าต่ำมากก็อาจทำให้มีจุดเลือดออกตามตัว หรือเลือดออกตามไรฟันได้ รวมทั้งมีเม็ดเลือดขาวสูงขึ้น ม้ามเริ่มโตขึ้น ทำให้แน่นท้องมากขึ้น

               ระยะเฉียบพลัน เป็นระยะสุดท้ายของโรคนี้ มีอาการคล้าย ๆ กับผู้ป่วยที่เป็นมะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิดเฉียบพลัน คือ มีไข้ ตัวซีดมาก เพลีย มีอาการเลือดออกง่าย หรือมีจุดเลือดออกตามตัว หรือแขน ขา มีเลือดออกตามไรฟัน การรักษาในระยะนี้ส่วนใหญ่มักไม่ค่อยได้ผล

               ด้านการวินิจฉัย ทำได้โดยการตรวจหาค่าความสมบูรณ์ของเม็ดเลือดที่เรียกว่า ซีบีซี (Complete Blood Count : CBC) เพื่อตรวจดูจำนวนเม็ดเลือดทั้งเม็ดเลือดแดง เม็ดเลือดขาว และเกล็ดเลือด รวมทั้ง การตรวจไขกระดูก เพื่อดูว่ามีโครโมโซมที่ผิดปกติที่เรียกว่าฟิลาเดลเฟียโครโมโซมอยู่หรือไม่ ถ้ามีก็ชัดเจนว่าเป็นโรคนี้แน่นอน!

               สำหรับ แนวทางการรักษา โรคมะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิดเรื้อรังมีหลายวิธี การใช้ยาทานในปัจจุบันมีหลายตัวยาในการรักษาโรคมะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิดเรื้อรัง โดยยาที่เป็นที่ยอมรับซึ่งเป็นยามาตรฐานในการรักษาสมัยใหม่ คือ ยาอิมมาตินิบ โดยทานวันละ 1 เม็ด ขนาด 400 มิลลิกรัม ซึ่งมีผลการรักษาทางคลินิกเป็นเวลา 8 ปี พบว่ามีอัตรารอดชีวิตถึง 85% แต่ต้องรับประทานยาอย่างต่อเนื่องเพื่อไม่ให้โรคกลับมาใหม่ นอกจากนี้ ผู้ป่วยห้ามทานผลไม้จำพวกส้ม มะเฟือง และทับทิม เพราะผลไม้ทั้ง 3 ชนิดนี้จะไปทำปฏิกิริยากับยา ทำให้ผลของยาเปลี่ยนไป
               หากผู้ป่วยมะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิดเรื้อรังดื้อยาหรือไม่สามารถทนต่อการรักษาด้วยยาอิมมาตินิบได้ ยังมียาอีกชนิดหนึ่งที่มีประสิทธิภาพสูงและมีความเฉพาะเจาะจงในการรักษามากกว่า คือ ยานิโลตินิบส่วนวิธีการรักษาอื่น ๆ มีหลายวิธี เช่น การรักษาโดยการใช้ยา เคมีบำบัด ซึ่งเป็นวิธีการรักษาที่ใช้กันมานาน แต่หากใช้ยาเกินขนาด อาจมีการกดไขกระดูก และอาจมีพังผืดที่ปอด และมีผิวหนังสีคล้ำลง ซึ่งการใช้ ยาเคมีบำบัด ทำให้ผู้ป่วยมีอาการดีขึ้นและจำนวนเม็ดเลือดขาวลดลง แต่โรคไม่หายขาด และระยะหลังโรคจะเปลี่ยนเป็นระยะเฉียบพลันได้

               นอกจากนี้ยังมีวิธีการรักษาโดย การปลูกถ่ายไข กระดูก ซึ่งเป็นการรักษาวิธีเดียว ที่สามารถรักษาผู้ป่วยให้หายขาดได้ โดยจะต้องรอการบริจาคจากพี่น้องท้องเดียวกัน เพื่อไม่ให้ร่างกายเกิดการต่อต้าน แต่มีข้อจำกัดที่จะต้องหาผู้บริจาคเซลล์ไขกระดูก ที่มีเอช แอล เอ ตรงกับผู้ป่วยและอายุผู้ป่วยไม่เกิน 55 ปี ซึ่งมีโอกาสที่มี เอช แอล เอ เหมือนกัน 25 เปอร์เซ็นต์ และหลังจากการผ่าตัดมักมีอาการแทรกซ้อนได้ง่าย การปลูกถ่ายไขกระดูก  โดยการทำการปลูกถ่ายไขกระดูก ภายใน 1 ปีแรก หลังได้รับการวินิจฉัยว่าเป็นโรคนี้จะได้ผลดีที่สุด

               ทั้งนี้ ผู้ป่วยที่มีอายุมากจะมีโอกาสเสี่ยงที่จะเสียชีวิตจากการรักษาวิธีนี้ค่อนข้างสูง จากข้อจำกัดนี้ทำให้มีเพียงร้อยละ 20 ของผู้ป่วยเท่านั้น ที่สามารถเข้ารับการรักษาด้วยการปลูกถ่ายไขกระดูก

               อย่างไรก็ตาม ผู้ป่วยที่เป็นโรคนี้อย่าท้อแท้ใจ เพราะขณะนี้มียาดี ๆ ที่รักษาให้โรคสงบได้ สิ่งสำคัญคือ ปฏิบัติตัวตามที่หมอแนะนำ ทานยาอย่างสม่ำเสมอ ก็จะสามารถมีชีวิตเหมือนคนปกติได้.


อ้างอิงจาก http://www.vcharkarn.com/varticle/43536

กฎของนิวตัน (Newton’s laws)

เซอร์ ไอแซค  นิวตัน (Sir Isaac Newton) เป็นนักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษ ถือกำเนิดใน ปี ค.ศ.1642   นิวตันสนใจดาราศาสตร์ และได้ประดิษฐ์กล้องโทรทรรศน์ชนิดสะท้อนแสง (Reflecting telescope) ขึ้นโดยใช้โลหะเงาเว้าในการรวมแสง แทนการใช้เลนส์ เช่นในกล้องโทรทรรศน์ชนิดหักเหแสง (Refracting telescope)   นิวตันติดใจในปริศนาที่ว่า แรงอะไรทำให้ผลแอปเปิลตกสู่พื้นดินและตรึงดวงจันทร์ไว้กับโลก  และสิ่งนี้เองที่นำเขาไปสู่การค้นพบกฎที่สำคัญ 3 ข้อ

ภาพที่ 1  เซอร์ไอแซค นิวตัน

กฎข้อที่ 1 กฎของความเฉื่อย (Inertia)            “วัตถุที่หยุดนิ่งจะพยายามหยุดนิ่งอยู่กับที่ ตราบที่ไม่มีแรงภายนอกมากระทำ  ส่วนวัตถุที่เคลื่อนที่จะเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงด้วยความเร็วคงที่ ตราบที่ไม่มีแรงภายนอกมากระทำเช่นกัน“

ตัวอย่าง:   ขณะที่รถติดสัญญาณไฟแดง ตัวเราหยุดนิ่งอยู่กับที่
           • แต่เมื่อสัญญาณไฟแดงเปลี่ยนเป็นไฟเขียว เมื่อคนขับเหยียบคันเร่งให้รถเคลื่อนที่ไปข้างหน้า แต่ตัวของเราจะพยายามคงสภาพหยุดนิ่งไว้  ผลคือ หลังของเราจะถูกผลักติดกับเบาะ ขณะที่รถเกิดความเร่งไปข้างหน้า
           • ในทำนองกลับกัน เมื่อสัญญาณไฟเขียวเปลี่ยนเป็นไฟแดง   คนขับรถเหยียบเบรกเพื่อจะหยุดรถ  ตัวเราซึ่งเคยเคลื่อนที่ด้วยความเร็วพร้อมกับรถ ทันใดเมื่อรถหยุด ตัวเราจะถูกผลักมาข้างหน้า

ภาพที่  2  การเคลื่อนที่ในอวกาศ

           นิวตันอธิบายว่า ในอวกาศไม่มีอากาศ  ดาวเคราะห์จึงเคลื่อนที่โดยปราศจากความฝืด โดยมีความเร็วคงที่ และมีทิศทางเป็นเส้นตรง    เขาให้ความคิดเห็นว่า การที่ดาวเคราะห์โคจรเป็นรูปวงรีนั้น เป็นเพราะมีแรงภายนอกมากระทำ (แรงโน้มถ่วงจากดวงอาทิตย์)   นิวตันตั้งข้อสังเกตว่า แรงโน้มถ่วงที่ทำให้แอปเปิลตกสู่พื้นดินนั้น เป็นแรงเดียวกันกับแรงที่ตรึงดวงจันทร์ไว้กับโลก หากปราศจากซึ่งแรงโน้มถ่วงของโลกแล้ว ดวงจันทร์ก็คงจะเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงผ่านโลกไป
กฎข้อที่ 2  กฎของแรง (Force) 
           “ความเร่งของวัตถุจะแปรผันตามแรงที่กระทำต่อวัตถุ แต่จะแปรผกผันกับมวลของวัตถุ”   
           ความเร่งของวัตถุ  =  แรงที่กระทำต่อวัตถุ / มวลของวัตถุ   (หรือ a = F/m)           • ถ้าเราผลักวัตถุให้แรงขึ้น ความเร่งของวัตถุก็จะมากขึ้นตามไปด้วย  
           • ถ้าเราออกแรงเท่าๆ กัน ผลักวัตถุสองชนิดซึ่งมีมวลไม่เท่ากัน  วัตถุที่มีมวลมากจะเคลื่อนที่ด้วยความเร่งน้อยกว่าวัตถุที่มีมวลน้อย 

ภาพที่  3  ความเร่งแปรผกผันกับมวล

ตัวอย่าง: เมื่อออกแรงเท่ากันผลักรถให้เคลื่อนที่ไปข้างหน้า 
               รถที่ไม่บรรทุกของจะเคลื่อนที่ด้วยความเร่งมากกว่ารถที่บรรทุกของ

           ในเรื่องดาราศาสตร์นิวตันอธิบายว่า ดาวเคราะห์และดวงอาทิตย์ต่างโคจรรอบกันและกัน โดยมีจุดศูนย์กลางร่วม  แต่เนื่องจากดวงอาทิตย์มีมวลมากกว่าดาวเคราะห์หลายแสนเท่า   เราจึงมองเห็นว่า ดาวเคราะห์เคลื่อนที่ไปด้วยความเร่งที่มากกว่าดวงอาทิตย์  และมีจุดศูนย์กลางร่วมอยู่ภายในตัวดวงอาทิตย์เอง  ดังเช่น การหมุนลูกตุ้มดัมเบลสองข้างที่มีมวลไม่เท่ากันในภาพที่ 4

ภาพ ที่ 4  การเคลื่อนที่รอบจุดศูนย์กลางมวล

กฎข้อที่ 3  กฎของแรงปฏิกิริยา (Action = Reaction)
           “แรงที่วัตถุที่หนึ่งกระทำต่อวัตถุที่สองย่อมเท่ากับแรงที่วัตถุที่สองกระทำต่อวัตถุที่หนึ่ง แต่ทิศทางตรงข้ามกัน”

ภาพที่ 5  แรงกริยา = แรงปฏิกิริยา

           หากเราออกแรงถีบยานอวกาศในอวกาศ ทั้งตัวเราและยานอวกาศต่างเคลื่อนที่ออกจากกัน (กฎข้อที่ 3: แรงกริยา = แรงปฏิกิริยา)  แต่ตัวเราจะเคลื่อนที่ด้วยความเร่งที่มากกว่ายานอวกาศ  ทั้งนี้เนื่องจากตัวเรามีมวลน้อยกว่ายานอวกาศ (กฎข้อที่ 2: a = F/m)  ดังภาพที่ 6

ภาพที่ 6  การเคลื่อนที่ในอวกาศ

           นิวตันอธิบายว่า ขณะที่ดวงอาทิตย์มีแรงกระทำต่อดาวเคราะห์  ดาวเคราะห์ก็มีแรงกระทำต่อดวงอาทิตย์ในปริมาณที่เท่ากัน แต่มีทิศทางตรงกันข้าม และนั่นคือแรงดึงดูดร่วม

นิวตันอธิบายการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ตามกฎของเคปเลอร์
           การค้นพบกฎทั้งสามข้อนี้ นำไปสู่การค้นพบ “กฎความโน้มถ่วงแห่งเอกภพ” (The Law of Universal) “วัตถุสองชิ้นดึงดูดกันด้วยแรงซึ่งแปรผันตามมวลของวัตถุ แต่แปรผกผันกับระยะทางระหว่างวัตถุยกกำลังสอง”  ซึ่งเขียนเป็นสูตรได้ว่า  

           F = G (m₁m₂/r²)
                      โดยที่  F = แรงดึงดูดระหว่างวัตถุ
           m₁ = มวลของวัตถุชิ้นที่ 1
           m₂ =  มวลของวัตถุชิ้นที่ 2
           r  = ระยะห่างระหว่างวัตถุทั้ง 2 ชิ้น
           G = ค่าคงที่ของแรงโน้มถ่วง = 6.67 x 10-11 newton m²/kg²
           บางครั้งเราเรียกกฎข้อนี้อย่างง่ายๆ ว่า “กฎการแปรผกผันยกกำลังสอง” (Inverse square law)    นิวตันพบว่า “ขนาดของแรงจะแปรผกผันกับค่ากำลังสองของระยะห่างระหว่างวัตถุ” 

           ตัวอย่าง: เมื่อระยะทางระหว่างวัตถุเพิ่มขึ้น 2 เท่า  แรงดึงดูดระหว่างวัตถุจะลดลง 4 เท่า  ดังที่แสดงในภาพที่  7 เขาอธิบายว่า การร่วงหล่นของผลแอปเปิล ก็เช่นเดียวกับการร่วงหล่นของดวงจันทร์ ณ ตำแหน่งบนพื้นผิวโลก  สมมติว่าแรงโน้มถ่วงบนพื้นผิวโลกมีค่า = 1  ระยะทางจากโลกถึงดวงจันทร์มีค่า 60 เท่าของรัศมีโลก   ดังนั้นแรงโน้มถ่วง  ณ ตำแหน่งวงโคจรของดวงจันทร์ย่อมมีค่าลดลง = (60)2 = 3,600 เท่า

ภาพที่ 7   ขนาดของแรง แปรผกผันกับ ค่ากำลังสองของระยะห่าง

           ในภาพที่ 8 แสดงให้เห็นว่า ใน 1 วินาที ดวงจันทร์เคลื่อนที่ไปได้ 1 กิโลเมตร จะถูกโลกดึงดูดให้ตกลงมา 1.4 มิลลิเมตร  เมื่อดวงจันทร์โคจรไปได้ 1 เดือน ทั้งแรงตั้งต้นของดวงจันทร์ และแรงโน้มถ่วงของโลก ก็จะทำให้ดวงจันทร์โคจรได้ 1 รอบพอดี  เราเรียกการตกเช่นนี้ว่า “การตกแบบอิสระ” (Free fall)  อันเป็นหลักการซึ่งมนุษย์นำไปประยุกต์ใช้กับการส่งยานอวกาศและดาวเทียมในยุค ต่อมา

ภาพที่ 8   การเคลื่อนที่ของดวงจันทร์

           ตอนที่เคปเลอร์ค้นพบกฎการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ ซึ่งได้จากผลของการสังเกตการณ์ในคริสต์ศตวรรษที่ 16 นั้น  เขาไม่สามารถอธิบายว่าเหตุใดจึงเป็นเช่นนั้น  จวบจนอีกหนึ่งศตวรรษต่อมา นิวตันได้ใช้กฎการแปรผกผันยกกำลังสอง อธิบายเรื่องการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์  ตามกฎทั้งสามข้อของเคปเลอร์ ดังนี้

           • ดาวเคราะห์โคจรรอบดวงอาทิตย์เป็นรูปวงรี เกี่ยวเนื่องจากระยะทางและแรงโน้มถ่วงจากดวงอาทิตย์
           • ในวงโคจรรูปวงรี  ดาวเคราะห์จะเคลื่อนที่เร็ว ณ ตำแหน่งใกล้ดวงอาทิตย์ และเคลื่อนที่ช้า ณ ตำแหน่งไกลจากดวงอาทิตย์ เนื่องจากอิทธิพลของระยะห่างระหว่างดวงอาทิตย์
           • ดาวเคราะห์ดวงในเคลื่อนที่ได้เร็วกว่าดาวเคราะห์ดวงนอก เป็นเพราะว่าอยู่ใกล้กับดวงอาทิตย์มากกว่า จึงมีแรงโน้มถ่วงระหว่างกันมากกว่า

           ความเร็ว (Speed) หมายถึง ระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ไปใน 1 หน่วยของเวลา (ระยะทาง/เวลา)
           ความเร่ง (Acceleration) หมายถึง  ความเร็วของวัตถุที่เปลี่ยนแปลงไปใน 1 หน่วยเวลา (ระยะทาง/เวลา2)

ตัวอย่าง
           ในวินาทีแรก    รถเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 1 เมตร/วินาที  
           ในวินาทีที่สอง  รถคันนี้เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 5 เมตร/วินาที
           เพราะฉะนั้น    รถคันนี้มีความเร่ง 4 (เมตร/วินาที)/วินาที

ภาพที่ 9  ความเร่งของการร่วงหล่น

           ณ ตำแหน่งพื้นผิวโลก วัตถุจะร่วงหล่นสู่พื้นด้วยความเร่ง (9.8 เมตร/วินาที)/วินาที   ภาพที่ 8 แสดงให้เห็นว่า  ความเร็วของแอปเปิลเพิ่มมากขึ้นในแต่ละช่วงเวลา 0.1 วินาที

เว็บไซต์สำหรับวิทยาศาสตร์

	สนใจลิ้งไหน คลิกได้เลยค่ะ ที่จริงมีอีกมาก ลองเข้าไปดูใน http://www.scimath.org/scienceweblink/ ดูนะคะ ขอเค้ามาอีกที
1	3-D Insects เว็บไซต์นี้มีการใช้เทคโนโลยีสมัยใหม่นำเสนอภาพสามมิติเสมือนจริงของแมลงชนิดต่าง ๆ อาทิ มด แมลงสาบ ยุง ตั๊กแตน ปลวก แมลงวัน ผึ้ง แมงมุม ฯลฯ ให้ครูสามารถนำไปใช้ประกอบการเรียนการสอนในชั้นเรียน อีกทั้งมีการเชื่อมโยงไปยังเว็บไซต์อื่นเพื่อให้ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับแมลงเหล่านี้ โดยครูจะต้องดาวน์โหลดและติดตั้งซอฟต์แวร์บางประเภทตามที่แนะนำไว้ในเว็บลงบนเครื่องคอมพิวเตอร์ก่อน จึงจะสามารถชมภาพสามมิติเสมือนจริงของแมลงเหล่านี้ได้
2	Access Excellence เป็นเว็บไซต์ของพิพิธภัณฑ์สุขภาพแห่งชาติ ประเทศสหรัฐอเมริกา ที่นำเสนอเรื่องราวหลากหลายทางด้านสุขภาพและวิทยาศาสตร์ชีวภาพสำหรับครู นักเรียน และผู้สนใจทั่วไป โดยภายในเว็บรวบรวมกิจกรรมการเรียนการสอน ภาพกราฟิก ตลอดจนข้อมูล และข่าวสารล่าสุดไว้ให้สามารถติดตามรับทราบได้อย่างรวดเร็ว นอกจากนี้ ยังเป็นศูนย์กลางในการติดต่อสื่อสารและร่วมมือกันของผู้ที่เข้ามาเยี่ยมชมภายในเว็บอีกด้วย
3	Amusement Park Physics เว็บไซต์นี้ใช้เครื่องเล่นในสวนสนุก ได้แก่ Roller Coaster Carousel Bumper Cars Free Fall และ Pendulum มาเป็นตัวอย่างของการอธิบายกฎทางฟิสิกส์เพื่อให้สามารถเรียนรู้และทำความเข้าใจได้ง่ายและสนุก โดยภายในเว็บไซต์ยังให้เราออกแบบ Roller Coaster ด้วยตนเองโดยอาศัยหลักทางฟิสิกส์ที่ใช้กับการออกแบบจริง ซึ่งเมื่อออกแบบเสร็จแล้วจะสามารถทราบถึงระดับความปลอดภัยและความสนุกของ Roller Coaster ที่เรา ออกแบบขึ้นมา อีกทั้งสามารถหาคำอธิบายถึงหลักการที่ถูกต้องในการออกแบบได้ด้วย ทั้งนี้ ครูสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการเรียนการสอนตามมาตรฐานการเรียนรู้ สาระที่ 4: แรงและการเคลื่อนที่ มาตรฐาน ว 4.2: เข้าใจลักษณะการเคลื่อนที่แบบต่าง ๆ ของวัตถุในธรรมชาติ มีกระบวนการสืบเสาะหาความรู้และจิตวิทยาศาสตร์ สื่อสารสิ่งที่เรียนรู้และนำความรู้ไปใช้ประโยชน์
4	Animal Diversity Web เป็นเว็บไซต์ของมหาวิทยาลัยมิชิแกน (The University of Michigan) ที่เปรียบเสมือนสารานุกรมออนไลน์ (Online Encyclopedia) ของสัตว์ต่าง ๆ หลายพันชนิดใน Kingdom Animalia โดยรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับการจำแนกชนิด ถิ่นที่อยู่ ลักษณะภายนอก พฤติกรรม การสืบพันธุ์ ความสำคัญทางเศรษฐกิจ และการอนุรักษ์ ไว้ในฐานข้อมูลเพื่อสะดวกแก่การสืบค้น ซึ่งอาจมีทั้งเนื้อหา ภาพถ่าย ภาพเคลื่อนไหว หรือเสียงของสัตว์ด้วย นอกจากนี้ ยังสามารถคลิกบริเวณรูปภาพของ สัตว์ที่สนใจทางด้านซ้ายของเว็บหน้าแรกเพื่อตรงไปยังข้อมูลของสัตว์ในกลุ่มนั้น หรือใช้ Quick Search เพื่อค้นหาข้อมูลของสัตว์ที่ต้องการ โดยพิมพ์ชื่อของสัตว์ชนิดนั้นลงไป ซึ่งสามารถนำมาประยุกต์ใช้ในการเรียนการสอนตามสาระที่ 1: สิ่งมีชีวิตกับกระบวนการดำรงชีวิต
5	Animated Engines นาย Matt Keveney อาศัยความชอบส่วนตัวเกี่ยวกับ เครื่องยนต์เป็นแรงบันดาลใจในการสร้างเว็บไซต์นี้ โดยได้รวบรวมข้อมูลการทำงานและภาพเคลื่อนไหวของเครื่องยนต์หลากหลายชนิด อาทิ เครื่องยนต์แบบ 4 จังหวะ แบบ 2 จังหวะ และแบบที่มีการเผาไหม้ภายในชนิดอื่น ๆ ตลอดจนเครื่องยนต์ที่ใช้ไอน้ำหรือก๊าซ และเครื่องยนต์แบบ Stirling จัดแสดงไว้ภายในเว็บ ซึ่งครูสามารถนำไปใช้ประกอบการสอนได้เป็นอย่างดี
6	Ants Gakken แห่งประเทศญี่ปุ่น ได้พัฒนาเว็บไซต์นี้ขึ้นเพื่อนำเสนอภาพและความรู้เกี่ยวกับมดให้ผู้สนใจสามารถเข้ามาศึกษาค้นคว้าในหัวข้อต่าง ๆ อาทิ อาหารการกินของมด การต่อสู้ของมด ศัตรูของมด ร่างกายของมด รังของมด การหาคู่ของมด การเจริญเติบโตของมด นอกจากนี้ ยังมีคำแนะนำในการจับมดและเลี้ยงมด รวมถึงตัวอย่างกิจกรรมการศึกษาวิจัยเกี่ยวกับมดให้ผู้สนใจใช้เป็นแนวทางในการศึกษาวิจัยของตนเอง เช่น รูปแบบการเดินและความเร็วในการเดินของมด เวลาการทำงานของมด เป็นต้น
7	ARKive เว็บไซต์นี้จัดทำโดยองค์กร Wildscreen ซึ่งเป็นองค์กรไม่หวังผลกำไรในประเทศอังกฤษที่มีวัตถุประสงค์สำคัญในการให้ทุกคนได้ตระหนักถึงคุณค่าและอนุรักษ์สิ่งแวดล้อม ตลอดจนความหลากหลายทางชีวภาพในโลก ภายในเว็บเป็นแหล่งข้อมูลขนาดใหญ่ที่ครูสามารถนำมาประยุกต์ในการสอน โดยมีการรวบรวมภาพ เสียง วิดีทัศน์ และรายละเอียดของสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ บนโลกทั้งพืชและสัตว์ที่ได้รับความคุ้มครองและใกล้จะสูญพันธุ์ไว้มากกว่า 1,200 ชนิด
8	Awesome Science Teacher Resources ครูวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันชื่อ Nancy Clark พัฒนาเว็บไซต์นี้ขึ้นเพื่อเป็นแหล่งข้อมูลให้กับเพื่อนครู วิทยาศาสตร์ด้วยกันที่จะสามารถนำเอาไปใช้เป็นประโยชน์กับการสอนของตนโดยเฉพาะในวิชาชีววิทยาและเคมี ซึ่งจากประสบการณ์การสอนมากกว่า 37 ปีของครูท่านนี้ทำให้ภายในเว็บประกอบไปด้วย กิจกรรม ใบงาน และการทดลองทางวิทยาศาสตร์ที่น่าสนใจจำนวนมาก รวมทั้งยังมีเกม แบบทดสอบออนไลน์ และการเชื่อมโยงไปยังเว็บไซต์อื่นที่เกี่ยวข้องด้วย
9	Be a Spacecraft Engineer เว็บไซต์นี้นำเสนอกิจกรรมในรูปแบบของการมีปฏิสัมพันธ์ โดยให้ช่วยออกแบบยานอวกาศขึ้นมาใหม่ จากตัวอย่างยานอวกาศในโครงการ STARDUST เพื่อป้องกันสถานีอวกาศนานาชาติ (International Space Station) จากขยะอวกาศ ซึ่งเริ่มแรกจะให้ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับขยะอวกาศและผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นต่อสถานีอวกาศนานาชาติ จากนั้นจะให้ความรู้เพื่อเสริมสร้างทักษะทางวิศวกรรมโดยอาศัยข้อมูลการสร้างยานอวกาศในโครงการ STARDUST และสุดท้ายก็จะให้ทดลองออกแบบยานอวกาศด้วยตนเอง ทั้งนี้ ครูสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการเรียนการสอนตามมาตรฐานการเรียนรู้ สาระที่ 7: ดาราศาสตร์และอวกาศ มาตรฐาน ว 7.2: เข้าใจความสำคัญของเทคโนโลยีอวกาศที่นำมาใช้ในการสำรวจอวกาศและทรัพยากรธรรมชาติ ด้านการเกษตรและการสื่อสาร สื่อสารสิ่งที่เรียนรู้และนำความรู้ไปใช้ประโยชน์อย่างมีคุณธรรมต่อชีวิตและสิ่งแวดล้อม
10	BioInteractive เป็นเว็บไซต์ของสถาบันทางการแพทย์ Howard Hughes ประเทศสหรัฐอเมริกา ที่ช่วยให้สามารถเรียนรู้ เนื้อหาด้านชีววิทยาในรูปแบบปฏิสัมพันธ์ ทั้งในเรื่องของวิวัฒนาการ โรคอ้วน โรคมะเร็ง ประสาทวิทยา ภูมิคุ้มกันวิทยา DNA RNA ฯลฯ โดยภายในเว็บรวบรวมภาพเคลื่อนไหว ภาพวิดีทัศน์ ห้องปฏิบัติการทดลองเสมือนจริง และพิพิธภัณฑ์เสมือนจริงในหัวข้อต่าง ๆ ดังกล่าว ไว้จำนวนมากเพื่อใช้ประกอบกับบทเรียนออนไลน์ นอกจากนี้ ยังสามารถเข้าไปสอบถามปัญหาจากนักวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องได้ด้วย
11	Biology in Motion เว็บไซต์ทางด้านชีววิทยานี้พัฒนาขึ้นโดย Dr. Leif Saul ผู้ซึ่งเป็นอาจารย์สอนวิชาชีววิทยาในหลายมหาวิทยาลัยของประเทศสหรัฐอเมริกา ภายในเว็บรวบรวมกิจกรรมแบบมีปฏิสัมพันธ์ ภาพเคลื่อนไหว แบบจำลองสถานการณ์ และบทเรียนสั้น ๆ พร้อมภาพการ์ตูนเอาไว้จำนวนหนึ่งที่สามารถนำมาใช้สนับสนุนการสอนของครูและการเรียนรู้ของนักเรียนในบางเนื้อหาของชีววิทยา อาทิ การแบ่งเซลล์ ระบบหัวใจ การทำงานของไต การย่อยไขมัน การสะสมพลังงานในร่างกาย และวิวัฒนาการ เป็นต้น
12	Blue Web’ n บริษัท AT&T แห่งประเทศสหรัฐอเมริกา ได้จัดทำ Blue Web’ n เป็นห้องสมุดออนไลน์ซึ่งรวบรวม เว็บไซต์ทางการศึกษาที่โดดเด่นไว้มากกว่าสองพันเว็บให้ครู นักเรียน และผู้สนใจสามารถเข้าไปค้นคว้าหาความรู้ โดย Blue Web’ n มีเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพช่วยในการสืบค้นตามสาระ หมวดวิชา ระดับชั้นเรียน เลขหมู่ Dewey และเนื้อหาภายในเว็บ (อาทิ บทเรียน โครงงาน กิจกรรม แผนการจัดการเรียนการสอน เครื่องมือ ฯลฯ) เพื่อให้ได้เว็บไซต์ต่าง ๆ ตามความต้องการ
13	CalPhotos เป็นเว็บไซต์ของมหาวิทยาลัยแห่งรัฐแคลิฟอร์เนีย เมืองเบิร์กเลย์ ประเทศสหรัฐอเมริกา ซึ่งจัดทำเป็นคลังภาพขนาดใหญ่ที่รวบรวมภาพของคน พืช รา สัตว์ ซากพืชและสัตว์โบราณ (Fossils) และภูมิประเทศจากทั่วโลกไว้มากกว่าสองแสนภาพ โดยครูและ นักเรียนสามารถเข้าไปสืบค้นหาภาพต่าง ๆ เพื่อนำไปใช้ประกอบการสอนและการเรียนได้ อย่างไรก็ตาม ควรมีการตรวจสอบเกี่ยวกับลิขสิทธิ์ของภาพก่อนการนำไปใช้ด้วย
14	Cell Biology Animation นาย John Kyrk เป็นผู้พัฒนาเว็บไซต์นี้ขึ้น โดยจัดทำภาพเคลื่อนไหว (animation) เกี่ยวกับชีววิทยาของเซลล์ (Cell Biology) ไว้หลากหลายหัวเรื่อง อาทิ กรดอะมิโนและโปรตีน หน้าที่ของเซลล์ กายวิภาคของเซลล์ โครงสร้างของโครโมโซม ดีเอ็นเอ วิวัฒนาการ ค่าความเป็นกรด/ด่าง (pH) การสังเคราะห์แสง เป็นต้น ซึ่งครูสามารถนำมาใช้ประกอบการสอนในเนื้อหาที่เกี่ยวข้องเพื่อให้นักเรียนมีความเข้าใจในเรื่องเหล่านั้นได้ดียิ่งขึ้น
15	Cell Structure เว็บไซต์นี้แสดงภาพจำลองโครงสร้างพื้นฐานของเซลล์ ซึ่งสามารถคลิกเข้าไปศึกษาภาพของส่วนประกอบต่าง ๆ ในรายละเอียดได้อย่างมีปฏิสัมพันธ์ โดยครูสามารถนำไปประยุกต์ใช้ประกอบการเรียนการสอนตามมาตรฐานการเรียนรู้ สาระที่ 1: สิ่งมีชีวิตกับกระบวนการดำรงชีวิต มาตรฐาน ว 1.1 (เข้าใจหน่วยพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต ความสัมพันธ์ของโครงสร้างและหน้าที่ของระบบต่าง ๆ ของสิ่งมีชีวิตที่ทำงานสัมพันธ์กัน มีกระบวนการสืบเสาะหาความรู้ สื่อสารสิ่งที่เรียนรู้และนำความรู้ไปใช้ในการดำรงชีวิตของตนเองและดูแลสิ่งมีชีวิต) ช่วงชั้น ม.1 ถึง ม.3 ในเรื่องการสำรวจตรวจสอบ และอธิบายหน้าที่ของส่วนประกอบของเซลล์พืชและเซลล์สัตว์ได้
16	CERES Project คณาจารย์จากมหาวิทยาลัย Montana State ร่วมกับครูจากทั่วประเทศสหรัฐอเมริกา ได้ร่วมกันพัฒนาเว็บไซต์นี้ขึ้นภายใต้การสนับสนุนทางการเงินจากองค์การ บริหารการบินและอวกาศแห่งชาติ ประเทศสหรัฐอเมริกา (NASA) โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อส่งเสริมและสนับสนุนการเรียนการสอนดาราศาสตร์ในโรงเรียน ทั้งนี้ ภายในเว็บได้รวบรวมบทเรียน กิจกรรม และแหล่งเรียนรู้ออนไลน์ไว้จำนวนมากให้ครูสามารถนำไปประยุกต์ในการเรียนการสอนตั้งแต่ระดับอนุบาลไปจนถึงระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย
17	Chemistry.org เป็นเว็บไซต์ของสมาคมเคมีแห่งประเทศสหรัฐอเมริกา (American Chemical Society: ACS) ที่รวบรวมเรื่องราว บทความ กิจกรรมการเรียนรู้ ข่าวสาร และข้อมูลที่น่าสนใจและเป็นประโยชน์ทางด้านเคมีเอาไว้จำนวนมากสำหรับทั้งครู นักเรียน นักการศึกษา ผู้จัดทำนโยบาย ผู้ประกอบวิชาชีพ สมาชิกของสมาคม และผู้สนใจทั่วไป เพื่อใช้เป็นแหล่งในการศึกษา ค้นคว้าหาความรู้ รวมทั้งยังสามารถนำมาใช้ในการเรียนการสอน การวางแผน การบริหารจัดการ การจัดทำนโยบาย หรือการประกอบวิชาชีพ เป็นต้น
18	Chemistry by SprocketWorks SprocketWorks ได้รับการพัฒนาขึ้นโดยมี จุดมุ่งหมายสำคัญที่จะสร้างแหล่งเรียนรู้แบบปฏิสัมพันธ์ให้กับเด็ก (และผู้ใหญ่) เพื่อให้สามารถเรียนรู้ในวิถีทางที่ตนเองชื่นชอบ ทั้งนี้ภายในเว็บนำเสนอบทเรียนเคมีด้วยภาพเคลื่อนไหวและการมีปฏิสัมพันธ์ในหัวเรื่องต่าง ๆ อาทิ อะตอม ธาตุ สารประกอบ โมเลกุล พฤติกรรมของก๊าซ ปฏิกิริยาเคมี รวมถึง DNA นอกจากนี้ ยังรวบรวมคำนิยามศัพท์ทางเคมีจำนวนมากให้ได้ศึกษาเรียนรู้ ตลอดจนคำถามทดสอบความรู้ในรูปแบบของเกมเพื่อความสนุกสนาน
19	CITE Journal เว็บไซต์นี้เป็นวารสารออนไลน์ที่รวบรวมบทความซึ่งมีเนื้อหาเกี่ยวกับประเด็นร่วมสมัยทางด้านเทคโนโลยีและการศึกษาของครูใน 4 วิชาหลัก ได้แก่ วิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ ภาษาอังกฤษ และสังคมศึกษา โดยมีจุดเด่นอยู่ที่ผู้เขียนบทความสามารถแสดงตัวอย่างที่ตนกล่าวถึงในบทความได้โดยเชื่อมโยงไปยังเว็บไซต์ที่เกี่ยวข้อง ภาพเคลื่อนไหว วิดีโอ เสียงบรรยาย หรือโปรแกรมสถานการณ์จำลอง และผู้อ่านสามารถแสดงข้อคิดเห็นหรือให้คำติชมได้โดยตรงผ่านทางเว็บไซต์ นอกจากนี้ ผู้สนใจยังสามารถเข้าไปอ่านวารสารออนไลน์นี้ได้โดยไม่ต้องสมัครเป็นสมาชิก หรือเสียค่าใช้จ่ายใด ๆ
20	Climate Change Kids Site หน่วยงานด้านการป้องกันสิ่งแวดล้อม (Environmental Protection Agency) ประเทศสหรัฐอเมริกา พัฒนาเว็บไซต์นี้ขึ้นสำหรับเด็กเพื่อให้สามารถเรียนรู้ในเรื่องของภาวะภูมิอากาศเปลี่ยนแปลง หรือ Climate change ได้อย่างสนุกสนานและเข้าใจง่าย โดยภายในเว็บมีการนำเสนอเรื่องราวต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้อง อาทิ สภาพภูมิอากาศและอากาศ ภาวะโลกร้อน ปรากฏการณ์เรือนกระจก ฯลฯ ในรูปแบบที่หลากหลาย รวมถึงการใช้ภาพเคลื่อนไหว (animations) เพื่อถ่ายทอดความรู้เกี่ยวกับภาวะโลกร้อน วัฏจักรน้ำ และวัฏจักรคาร์บอน นอกจากนี้ ยังมีเกมเพื่อทดสอบความรู้เกี่ยวกับภาวะภูมิอากาศเปลี่ยนแปลงด้วย

การเล่นแร่แปรธาตุ

วิชาเล่นแร่แปรธาตุ เป็นปฐมบทของวิชาเคมีในปัจจุบันทีเดียว เรียกว่ากำเนิดจากไสยศาสตร์มาเป็นรากฐานวิทยาศาสตร์ การเล่นแร่แปรธาตุหรือ รสายนเวท เป็นศาสตร์ที่มีมาแต่โบราณ ศาสตร์นี้ได้รับการกล่าวถึงตั้งแต่สมัยกรีกโบราณโดยอริสโตเติล ซึ่งวางรากฐานจำนวนมากของศาสตร์นี้ นักเล่นแร่แปรธาตุเชื่อว่า ทุกอย่างในโลกประกอบไปด้วย ดิน น้ำ ลม ไฟ หากเปลี่ยนแปลงปริมาณของสี่ธาตุในวัตถุหนึ่งได้แล้ว ย่อมสามารถเปลี่ยนแปลงวัตถุนั้นได้ (เช่น เปลี่ยนตะกั่วเป็นทองคำ) สิ่งที่นักเล่นแร่แปรธาตุต้องการค้นพบ คือ อลิเซีย วิตา หรือยาอายุวัฒนะที่จะช่วยให้มีอายุยืนนาน และ ศิลานักปราชญ์ ซึ่งจะเปลี่ยนสสารใดๆให้กลายเป็นทองคำได้ รวมถึงการสร้างมนุษย์เทียมในหลอดแก้ว การเล่นแร่แปรธาตุแม้จะล้มเหลวแต่ก็เป็นรากฐานสำคัญให้วิทยาศาตร์หลายสาขาในกาลปัจจุบัน

ผุดหลอดไฟเชื้อแบคทีเรีย

ปกติแล้วทุกบ้านจะพยายามกำจัดแบคทีเรียซึ่งเป็นสาเหตุของโรคต่างๆ ให้หมดไป แต่บริษัทผู้ผลิตเครื่องใช้ไฟฟ้าและสินค้าอิเล็ก ทรอนิกส์ชื่อดังและเก่าแก่อย่างฟิลิปส์ จากญี่ปุ่นกลับมองต่างมุม แทนที่จะกำจัดทิ้ง ฟิลิปส์เสนอไอเดียสร้างประโยชน์จากแบคทีเรียด้วยการนำมาเป็นแหล่งพลังงานให้กับหลอดไฟ
ตัวหลอดไฟประกอบด้วยช่องกระจกหลายช่อง ภายในใส่เชื้อแบคทีเรียเรืองแสงที่ให้แสงสีเขียวเมื่อได้รับก๊าซมีเทนเข้าไปภายใน ซึ่งตามหลักการแล้ว ก๊าซมีเทนจะได้มาจากการย่อยสลายขยะของเสียภายในบ้าน ด้านจิม ฮาเซลออฟ นักชีววิทยาพืชจากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ของอังกฤษ กล่าวว่า หลอดไฟนี้เป็นการพัฒนาที่สำคัญในการค้นหาแหล่งพลังงานแสงที่ยั่งยืน "ผมไม่คิดว่าคุณจะอยากเห็นวัฒนธรรมใหม่ที่ทุกคนเอาแบคทีเรียเข้าบ้านเพื่อให้แสงสว่าง แต่แนวคิดนี้น่าสนใจมาก เป็นแหล่งแสงสว่างที่ไม่เสียค่าใช้จ่าย" จิมกล่าว


ขอขอบคุณข้อมูลจาก ข่าวสด

อ้างอิงจาก http://www.vcharkarn.com/vnews/154132

น้ำ สารเคมีที่แสนแปลก

หน้าที่ 1 - สารธรรมดาๆ ที่แสนประหลาด

น้ำ เป็นสิ่งที่แปลกประหลาดอย่างยิ่ง!
แต่คนส่วนใหญ่กลับไม่ค่อยรู้สึกถึง ความ "พิเศษ" ของน้ำเท่าใดนัก

อาจเป็นเพราะวิถีชีวิตของเราเกี่ยวข้องกับน้ำมาโดยตลอด  เราดื่มน้ำ ใช้น้ำ สัมผัสอยู่กับน้ำทุกวัน  (ช่วงนี้อาจจะได้สัมผัสมากหน่อย)
เราจึงเห็นน้ำเป็นของธรรมดาที่พบเห็นได้ทั่วไปและไม่ตระหนักถึงความสำคัญมันมากนัก  จวบจนเมื่อภัยแล้งหรืออุทกภัยมาเยือน
                            

สำหรับนักวิทยาศาสตร์ น้ำเป็นสารเคมีที่แสนประหลาด
สารเคมีที่มีสูตรว่า H₂O อันแสนเรียบง่ายนี้ กลับมีคุณสมบัติที่น่าพิศวงมากมาย

คุณสมบัติบางอย่างเราพบเห็นอยู่บ่อยๆ แต่ไม่ค่อยทราบว่านั่นเป็นคุณสมบัติที่พบเห็นได้ยากยิ่ง ตัวอย่างเช่น

           น้ำ ปรากฏอยู่ในธรรมชาติพร้อมกันทั้ง 3 สถานะ แม้ดูเป็นเรื่องธรรมดาที่เราสามารถพบน้ำที่เป็นเหลว น้ำแข็ง และไอน้ำได้พร้อมๆ กัน แต่สสารส่วนใหญ่ในโลกมักอยู่ในสถานะใดสถานะหนึ่ง ตามอุณหภูมิและปัจจัยอื่นๆ เช่น เหล็กเป็นของแข็ง ปรอทเป็นของเหลว ออกซิเจนเป็นก๊าซ
มีเพียงน้ำเท่านั้นที่ปรากฏทั้ง 3 สถานะ อยู่ด้วยกันในธรรมชาติ
                   

           น้ำ มีจุดเดือดและจุดหลอมเหลวสูงมากเมื่อเทียบกับสารอื่นที่มีองค์ประกอบคล้ายกัน  เราทราบดีว่าจุดหลอมเหลวของน้ำคือ 0 องศาเซลเซียส และจุดเดือดคือ 100 องศาเซลเซียส
          แต่หากลองพิจารณาจุดเดือดและจุดหลอมเหลวของสารประกอบไฮโดรเจนกับธาตุอื่นในหมู่เดียวกันจะพบว่า ตามแนวโน้ม สารประกอบในหมู่เดียวกันจะยิ่งน้ำหนักโมเลกุลต่ำจุดหลอมเหลวและจุดเดือดจะยิ่งต่ำ แต่น้ำซึ่งมีน้ำหนักโมเลกุลต่ำที่สุดกลับมีจุดเดือดและจุดหลอมเหลวสูงสุด ขัดกับแนวโน้ม
                              

           น้ำ มีความจุความร้อน (C_p) สูง แม้จะไม่เป็นที่สุดแต่ก็ติดอันดับต้นๆ นั่นหมายถึง น้ำสามารถดูดซับพลังงานความร้อนไว้ได้มาก โดยที่อุณหภูมิเปลี่ยนไปเพียงเล็กน้อย
           สังเกตได้จากเวลาเดินชายหาด ทรายที่โดนแดดส่องอาจร้อนจนแทบเดินเหยียบไปไม่ได้ แต่ในทะเล น้ำยังเย็นสบายอยู่ ทั้งที่ได้รับพลังงานจากแสงแดดพอๆ กัน
นอกจากจะดูดซับความร้อนได้มากแล้วยังถ่ายเทความร้อนได้เร็วด้วย เราสามารถใช้ชามกระดาษใส่น้ำแล้วตั้งไฟต้มจนน้ำเดือดได้ โดยที่ชามกระดาษไม่ไหม้ไฟ ทั้งนี้เพราะน้ำดึงความร้อนจากชามกระดาษไปก่อนที่จะทำให้กระดาษติดไฟ
                         

           น้ำ มีปริมาตรเพิ่มขึ้นเมื่อกลายเป็นของแข็ง สังเกตเห็นได้เวลาแช่ขวดน้ำที่ปิดสนิทในช่องแช่แข็งนานๆ น้ำแข็งจะดันจนทะลักจากขวดหรืออาจดันขวดแตก
การขยายตัวของน้ำแข็งเกิดจากโมเลกุลของน้ำขยับห่างออกจากกันเล็กน้อยเพื่อสร้างผลึกที่เป็นระเบียบ การจัดเรียงผลึกนี้ยังทำให้เกิดโครงสร้างรูปหกเหลี่ยมอันวิจิตรพิสดารของเกล็ดหิมะด้วย

แม้เราจะเห็นว่าน้ำแข็งขยายตัวได้บ่อยๆ แต่คุณสมบัตินี้แทบไม่พบในสารอื่นเลย เท่าที่ทราบตอนนี้มีเพียงซิลิกอนเหลวที่มีพฤติกรรมคล้ายกัน

           น้ำ มีแรงตึงผิวสูงมาก ผิวหน้าของน้ำมีแรงยึดเหนี่ยวซึ่งกันและกันสูงทำให้วัตถุแทรกตัวผ่านผิวน้ำได้ยากกว่าของเหลวอื่น แม้แต่หยดน้ำก็ยังต้องผ่านแรงตึงผิวลงไปก่อน
มองด้วยตาเปล่าอาจจะไม่เห็นเห็น แต่ภาพจากกล้องความเร็วสูงแสดงให้เห็นว่าเมื่อหยดน้ำกระทบผิวน้ำ พื้นผิวจะยุบตัวลงก่อนจะเด้งกลับไป มีน้ำเพียงบาง่สวนเท่านั้นที่รวมเข้ากับผิวน้ำ กระบวนการนี้เกิดซ้ำไปซ้ำมาแต่ตาเราไม่ไวพอจึงมองเห็นเพียงการกระเพื่อมของน้ำ


แมลงจิงโจ้น้ำ (water strider) อาศัยแรงตึงผิวทำให้สามารถเดินไปมาบนผิวน้ำได้โดยไม่จมลงไป
 

หรือแม้แต่กิ้งก่าเมื่อวิ่งเร็วๆ ก็สามารถวิ่งไปบนผิวน้ำได้ แต่สำหรับคน ต้องวิ่งด้วยความเร็วมากกว่า 105 กิโลเมตร/ชั่วโมง จึงจะไม่จมน้ำขณะวิ่ง

แรงตึงผิวนี้เป็นผลจาก พันธะไฮโดรเจน ซึ่งเป็นแรงที่ยึดเหนี่ยวแต่ละโมเลกุลของน้ำไว้ด้วยกันอีกที

              พันธะไฮโดรเจนจะเกิดขึ้นระหว่างไฮโดรเจนกับออกซิเจนหรือไนโตรเจนที่ยังว่างอยู่เท่านั้น สารเคมีส่วนใหญ่ไม่มีองค์ประกอบ 2 อย่างนี้ จึงไม่เกิดพันธะไฮโดรเจน ทำให้มีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลน้อยกว่า
                                      

              แรงตึงผิวนี้ยังยึดเหนี่ยวระหว่างผิวน้ำกับขอบภาชนะด้วย สังเกตได้จากผิวน้ำในหลอดดูดจะโค้งเว้าเล็กน้อยไปตามผิวหลอด หากหลอดมีขนาดเล็กลงมากๆ แรงดึงดูดระหว่างขอบกับน้ำจะสามารถดึงน้ำขึ้นไปด้านบนได้เลย
             

แรงดึงนี้มีชื่อเรียกเฉพาะว่าแรงแคปิลารี (capillary) ซึ่งเป็นแรงที่ดึงให้น้ำไหลผ่านไปตามท่อลำเลียงขนาดจิ๋วของพืชขึ้นไปหล่อเลี้ยง กิ่ง ก้าน ใบ ที่อยู่สูงเป็น 10 เมตรได้

ไม่มีของเหลวอื่นๆ ในอุณหภูมิห้องที่มีแรงตึงผิวมากขนาดนี้ ยกเว้นปรอท

           น้ำเป็นตัวทำละลายได้สารพัด เราคุ้นเคยกับการใช้น้ำชงกาแฟหรือชากินบ่อยๆ ทั้งนี้เพราะสารเคมีส่วนใหญ่ละลายได้ในน้ำ ละลายได้มากบ้างน้อยบ้างต่างกันไป
          โดยทั่วไปสารที่มีขั้วเช่นเกลือ หรือน้ำตาลจะละลายน้ำได้ดี ส่วนสารไม่มีขั้วอย่างน้ำมันจะละลายได้เพียงเล็กน้อย
แม้แต่หินหรือทรายที่ดูเหมือนไม่ละลายน้ำ แต่หากแช่ไว้นานๆ ก็จะมีแร่ธาตุละลายออกมาทีละเล็กทีละน้อย ด้วยเหตุนี้ในทะเลจึงอุดมไปด้วยแร่ธาตุมหาศาลในสัดส่วนต่างๆ กัน

การที่น้ำสามารถโอบอุ้มสารเคมีจำนวนมากไว้ได้ทำให้ สารเคมีหลายชนิดมีโอกาสรวมตัวกัน เกิดปฏิกิริยากลายเป็นสารที่มีองค์ประกอบซับซ้อนขึ้นได้

           น้ำ จึงเป็นแปล่งกำเนิดของสิ่งมีชีวิต หากไม่มีน้ำสารที่เป็นองค์ประกอบของโปรตีน ไขมัน ดีเอ็นเอ คงไม่อาจมารวมกัน แล้วก่อกำเนิดสิ่งมีชีวิตขึ้นได้
อีกทั้งคุณสมบัติทั้งหมดที่กล่าวมายังทำให้น้ำเป็นสารเคมีที่เหมาะสมในการหล่อเลี้ยงชีวิต
น้ำ ดูดซับความร้อน และช่วยรักษาสมดุลอุณหภูมิในร่างกาย แรงตึงผิวช่วยลำเลียงน้ำและสารอาหารไปยังยอดไม้ และความสามารถในการละลายทำให้น้ำบรรจุสารอาหารและออกซิเจนไปเลี้ยงส่วนต่างๆ ได้ในคราวเดียว นอกจากนี้ยังทำให้ปฏิกิริยานับพันนับหมื่นในร่างกายสามารถเกิดขึ้นพร้อมๆ กันได้ 

นี่จึงเป็นเหตุผลที่เมื่อไปสำรวจดาวต่างๆ นักวิทยาศาสตร์จึงมองหาแหล่งน้ำก่อน เพราะสารเคมีที่สนับสนุนให้เกิดระบบสิ่งมีชีวิตได้นั้นมีน้อยเต็มที

แม้จะมีความเป็นไปได้ที่สิ่งมีชีวิตต่างดาวอาจมีรูปแบบที่ต่างออกไป แต่การมองหาน้ำก่อนก็ช่วยจำกัดวงในการค้นหาได้มาก
เพราะหากมีน้ำอยู่ ย่อมมีโอกาสสูงทีเดียวที่สิ่งมีชีวิตจะเกิดขึ้น
อ้างอิงจาก http://www.vcharkarn.com/varticle/43492

ฟิสิกส์ของปากกาหมึกซึม

หน้าที่ 1 - หลักการและแบบจำลอง

    ขณะที่มนุษย์รู้จักการเขียนมาแล้วอย่างน้อย 5,000 ปี แต่กลับเข้าใจเกี่ยวกับการเขียนน้อยมาก “น้ำหมึกเคลื่อนจากหัวปากกาไปติดที่กระดาษได้อย่างไร” คำถามที่ยังไม่มีคำตอบกำลังถูกค้นหาคำตอบโดยนักวิจัยชาวเกาหลีใต้นำโดย โฮ-ยัง-คิม (Ho-Young-Kim) จากมหาวิทยาลัยกรุงโซล คิมและทีมของเขาได้เสนอว่า การไหลของน้ำหมึกจากปากกาสู่กระดาษเปรียบได้กับการเล่นชักเยอระหว่างระหว่างผู้เล่นสองคน ได้แก่ ปากกาและกระดาษ โดยมีน้ำหมึกเป็นเสมือนเชือก

รูปแสดง โฮ-ยัง-คิม ผู้เชียวชาญด้านฟิสิกส์ของของไหล

หมายเหตุ ปากกาที่เป็นหัวข้อของงานวิจัยนี้น่าจะเป็นปากกาหมึกซึมไม่ใช่ปากกาลูกลื่น

     การศึกษาฟิสิกส์ย่อมต้องมีแบบจำลองสำหรับเป็นตัวแทนระบบหรือปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่เราสนใจ แบบจำลองทางวิทยาศาสตร์ก็มักจะถูกคิดค้นอย่างเข้าข้างตัวเอง (ตัวนักวิจัยเอง) ในสายตาของคนภายนอก กล่าวคือ นักวิทยาศาสตร์จะการสร้างแบบจำลองที่ง่ายที่สุดที่พอจะอธิบายสิ่งที่พวกเขากำลังจะศึกษาได้ ทำให้บ่อยครั้งที่แบบจำลองจะสมมติไอ้โน้นเป็นไอ้นี้ สมมติไอ้นี้เหมือนไอ้นั้น จนฟังแล้วรู้สึกเพี้ยนๆ จนมีคำพูดว่า "คิดได้ไงเนี่ย " แย่หน่อยที่นักวิทยาศาสตร์ไม่ค่อยสนใจหรอกว่าแบบจำลองจะเพี้ยนหรือเปล่า พวกเขาสนว่าแบบจำลองมันใช้กับสถานะการณ์จริงได้ดีมากน้อยแค่ไหนมากกว่า

     ในงานวิจัยนี้ก็เช่นกัน เพื่อความง่าย ทีมวิจัยของคิมได้สมมติว่าช่องหมึกที่หัวปากกาให้เป็นท่อขนาดเล็ก (ในวงการวิชาการ ท่อเล็กในที่นี้จะถูกเรียกว่า หลอดแคปิลลารี หรือ Capillary tube) นอกจากนี้พวกเขายังสมมติให้ผิวกระดาษมีลักษณะเป็นกลุ่มของท่อตั้งเรียงอยู่บนผิวของกระดาษอย่างเป็นระเบียบจนเต็มพื้นที่ แต่ท่อที่ผิวกระดาษมีขนาดเล็กมากๆ (เมื่อเทียบกับหัวปากกา) กระดาษผิวหยาบจะถูกจำลองด้วยท่อปากแคบแต่ลึกเรียงชิดๆกัน ในทางกลับกัน กระดาษผิวเรียบหรือผิวมันจะถูกจำลองเป็นท่อตื้นปากกว้างวางรวมกันอย่างหลวมๆ ถึงตรงนี้ ถ้าถามว่ากระดาษเป็นท่อๆ แบบนั้นจริงหรือ คำตอบคือไม่ใช่ กระดาษในความเป็นจริงคือเส้นใยพืชขนาดเล็กจำนวนนับไม่ถ้วนทักทอกันอย่างสุ่มจนเป็นแผ่น ดังนั้นแบบจำลองกระดาษของทีมคิมจึงไม่เหมือนกับความจริง ถึงกระนั้นแล้ว พวกเขาคิดว่าการซึมของหมึกบนผิวกระดาษจริงใช้หลักการเดียวกับการซึมบนผิวกระดาษสมมติ ซึ่งพวกคงจะศึกษาสิ่งต่างๆ จากระบบสมมติจากนั้นจึงนำผลไปเปรียบเทียบกันของจริง เพื่อปรับปรุงการศึกษาต่อไป

รูปด้านซ้ายคือแบบจำลองแทนกระดาษผิวหยาบ รูปทางด้านขวาคือแบบจำลองแทนกระดาษผิวมัน ทรงกระบอกที่เห็นทั้งรูปซ้ายและรูปขวามีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยมากๆ เมื่อเทียบกับขนาดของหัวปากกา

รูปผิวกระดาษจากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (จาก http://www.chm.bris.ac.uk/emuweb/schools.htm)

     คิมและคณะจะพิจารณาการเขียนในสองลักษณะคือ การจุด และการขีด การจุดปากกาในที่นี้ไม่ใช่วนปากกาซ้ำๆอยู่กับที่อย่างที่พวกเราทำ แต่เป็นการจรดหัวปากกาลงบนกระดาษและอยู่เฉยๆ ไม่ขีดไปไหน สำหรับการจุดด้วยวิธีดังกล่าว นักวิจัยคิดว่ามีสี่ปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับการซึมของหมึก

1. แรงยึดติดระหว่างปากกากับน้ำหมึก คือสิ่งที่บอกว่าน้ำหมึกเกาะบนวัสดุที่ทำหัวปากกาได้ดีหรือไม่
2. แรงยึดติดดึงดูดระหว่างกระดาษกับน้ำหมึก คือสิ่งที่บอกว่าน้ำหมึกจะเกาะหรือซึมบนกระดาษได้มากน้อยเพียงไร
3. แรงตึงผิวของน้ำหมึก นั้นคือแรงเชื่อมแน่นของน้ำหมึกที่บริเวณผิวของหยดหมึก
4. ความหนืดของน้ำหมึก เป็นสิ่งที่บอกว่าน้ำหมึกไหลได้ง่ายหรือไหลยาก (ตัวอย่างของของเหลวที่ไหลยาก คือน้ำผึ่ง ดังนั้น ค่าความหนืดของน้ำผึ่งจึงมาก)

ถ้าเราจรดปากกาและขีดด้วย ควรจะมีปัจจัยที่ห้าเพิ่มเติม คือ

5. ความเร็วในการเคลื่อนที่ของหัวปากกาเทียบกับกระดาษ

ปัจจัยทั้งห้าข้อนี้ ในทางฟิสิกส์ พวกมันถูกวัดค่าได้ ซึ่ง นักวิจัยนอกจากจะสร้างแบบจำลองแล้ว พวกเขายังเขียนสูตรสำหรับคำนวณการกระจายของหมึกบนกระดาษที่สัมพันธ์กับตัวแปรที่แทนปัจจัยทั้งทั้งห้าข้อนั้นด้วย

หน้าที่ 2 - ผลการทดลอง และความแม่นยำของสูตร

     เหตุที่พวกเขาสมมุติอะไรต่อมิอะไรเป็นท่อไปซะหมด ก็เพราะนักวิทยาศาสตร์รู้วิธีคำนวณแรงยึดติดระหว่างของเหลวและผนังของท่อเป็นอย่างดี ระบบที่มีแต่ท่อจึงน่าจะง่ายที่สุดสำหรับศึกษาปากกาและกระดาษ ความดึงดูดของเหลวให้ติดอยู่กับท่อสามารถอธิบายได้ด้วย "แรงตึงผิว" ซึ่งรายละเอียดบางส่วนมีเรียนกันในวิชาฟิสิกส์ระดับมัธยมปลาย ท่อที่มีรูเปิดขนาดเล็กกว่าจะดึงดูดของเหลวให้ติดรูนั้นได้ดีกว่าท่อที่มีรูปเปิดขนาดใหญ่ นั้นคือ ปากกาควรต้องเป็นท่อที่มีรูปเปิดใหญ่ส่วนกระดาษควรมีรูเปิดเล็ก เพื่อให้ความดึงดูดน้ำหมึกที่ปากกาน้อยกว่าความดึงดูดที่ผิวกระดาษ น้ำหมึกจะได้ไหลจากหัวปากกาและไปติดบนเนื้อกระดาษได้ง่าย


    ตามแบบจำลอง ผิวกระดาษหยาบมีลักษณะเป็นมัดของท่อแคบ ดังนั้นผิวกระดาษหยาบจึงดึงหมึกออกจากหัวปากได้ดีกว่ากระดาษเรียบ คำอธิบายนี้ก็สะท้อนถึงความจริงที่เราไม่สามารถเขียนชื่อตัวเองลงบนการ์ดทำจากกระดาษเคลือบผิวมันได้นั้นเอง

      เพื่อเป็นการทดสอบความถูกต้องทั้งแบบจำลองและสูตร พวกเขาได้สร้างพื้นผิวเป็นท่อๆ เส้นผ่านศูนย์กลาง 10 ถึง 20 ไมโครเมตร บนซิลิกอน และนี่คือผิวกระดาษตามแบบจำลอง สำหรับปากกา เขาใช้ท่อแก้วเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.5 ถึง 1 มิลลิเมตร (ใหญ่กว่าท่อที่ผิวซิลิกอนราวๆ 100 เท่า) จากการทดสอบเขียน พบว่าขนาดของหมึกที่ติดบนผิวซิลิกอน ทั้งจากการจุด และการลาก วัดได้ตรงกับขนาดที่คำนวณจากสูตร จากนั้นพวกเขาได้ใช้ปากกาแบบเดียวกันมาทดสอบกับกระดาษจริง พบว่าสูตรให้ผลแม่นยำสำหรับการขีด แต่กลับให้ผลแย่สำหรับกรณีจุด 

     จากการคำนวณได้ว่า กรณีจุด ขนาดของหมึกควรจะ 3 มิลลิเมตร ส่วนกรณีลากเส้น ขนาดของเส้นควรจะ 0.82 มิลลิเมตร จากการทดลองเขียนบนกระดาษจริง พบว่าจุดมีขนาด 1.3 มิลลิเมตร และ เส้นมีขนาด 0.7 มิลลิเมตร 
 

    ข้อดีของนักวิทยาศาตร์คือถ้าพวกเขาคำนวณอะไรบางอย่างผิด เขาจะไม่ทิ้งการคำนวณแล้วเลิกรา แต่จะอธิบายให้ได้ว่าผิดเพราะอะไร พวกเขารู้อยู่แล้วว่ากระดาษจริงต่างจากกระดาษจำลองอย่างมาก กระดาษจริงยังมีปัจจัยที่เกี่ยวกข้องกับการซึมของหมึกมากกว่าห้าข้อแน่นอน คิมอธิบายว่าการจุดจะมีน้ำหมึกไหลออกมามาก สำหรับกระดาษจริง น้ำหมึกจำนวนมากที่ออกมาจะทำให้ใยของกระดาษพอง เกิดสิ่งที่เปรียบเสมือนปากท่อบนผิวกระดาษขยายใหญ่ขึ้น ทำให้ความสามารถในการดูดหมึกของกระดาษจึงน้อยกว่าปกติ

     วิชาฟิสิกส์คือคือการคิดอย่างเป็นระบบเพื่อศึกษาปรากฏการณ์ที่ยังไม่เข้าใจ ซึ่งวิธีการคิดที่สมบูรณ์จะต้องประกอบด้วยสามส่วนหลักๆ คือ แบบจำลองที่สร้างจากสมมติฐาน คณิตศาสตร์ และการทดลอง ในความคิดของผู้เขียน ตอนนี้งานวิจัยของคิมดูเหมือนจะไม่ได้หวือหวาระดับปฏิวัติวงการผลิตปากกา หรือไม่ได้ให้ผลลัพธ์เป็นเทคโนโลยีวิเศษแห่งโลกอนาคตเหมือนอย่างกราฟิน แต่งานวิจัยนี้ก็ได้ศึกษาที่ไม่เคยมีใครให้ความสำคัญมาก่อนด้วยกระบวนการคิดอย่างที่เป็นวิทยาศาสตร์

อ้างอิงจาก http://www.vcharkarn.com/varticle/43517

สนามแม่เหล็กอาจเป็นจุดกำเนิดของดาว

 นักวิทยาศาสตร์ที่สถาบันดาราศาสตร์แม็คซ์แพลงค์สามารถวัดการวางตัวของสนามแม่เหล็กในกลุ่มแก๊สยักษ์และฝุ่นระหว่างดาวในกาแลกซี่อันไกลโพ้นได้เป็นครั้งแรก ซึ่งผลการศึกษาบอกเราเป็นนัยๆว่า พลังแม่เหล็กเหล่านี้อาจเป็นตัวแปรสำคัญที่จะช่วยก่อให้เกิดกลุ่มแก๊สที่หนาแน่นขึ้น จนในที่สุดกลายเป็นดาวดวงใหม่นั่นเอง

 งานวิจัยชิ้นนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิชาการ Nature แล้ว

 ดวงดาวและดาวเคราะห์ก่อกำเนิดขึ้นเมื่อแก๊สและฝุ่นระหว่างดาวขนาดยักษ์ยุบรวมเข้าด้วยกัน อย่างที่เราเคยเห็นกันตามแหล่งอนุบาลดวงดาว คือ เนบิวล่า นั่นเอง เป็นภาพสวยงามอยู่บนฟากฟ้าอันห่างไกล เป็นแหล่งกำเนิดของดาวฤกษ์อายุน้อย

 แต่นักดาราศาสตร์ก็มีความรู้น้อยเหลือเกินกับสิ่งที่เรียกว่า กลุ่มเมฆโมเลกุล โดยกลุ่มเมฆกลุ่มนี้จะประกอบไปด้วยโมเลกุลของไฮโดรเจนเป็นส่วนใหญ่ ถือเป็นสิ่งผิดปกติในอวกาศที่มักจะไม่อำนวยให้อะตอมของไฮโดรเจนรวมตัวกันเป็นโมเลกุลเท่าไรนัก และถ้าได้ติดตามการกระจายตัวของกลุ่มเมฆในกาแลกซี่กังหันอย่างกาแลกซี่ทางช้างเผือกของเราก็จะรู้ได้ว่า กลุ่มเมฆลักษณะนี้พบได้ตามแขนของกังหัน ทว่า นักวิทยาศาสตร์ไม่รู้เลยด้วยซ้ำว่ากลุ่มเมฆกลุ่มนี้มาจากไหน และอะไรที่ทำให้พวกมันมารวมตัวกันได้

 นักวิทยาศาสตร์บางคนเสนอกลไกว่า กระบวนการนี้น่าจะเกี่ยวข้องกับสนามแม่เหล็กของกาแลกซี่ นักวิทยาศาสตร์บางคนเชื่อว่า สนามแม่เหล็กของกาแลกซี่นำพาให้สสารระหว่างดาวมารวมตัวกันจนหนานแน่นขึ้น กลายเป็นกลุ่มเมฆความหนาแน่นสูง ทำให้เกิดการยุบตัวในเวลาต่อมาได้

 นักวิทยาศาสตร์บางคนมองว่า กระบวนการนี้เป็นกระบวนการหลักที่ในกระบวนการก่อกำเนิดดวงดาว ขณะที่นักวิทยาศาสตร์บางคนก็เชื่อว่า น่าจะเกี่ยวข้องกับแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลและการหมุนของกลุ่มแก๊สเป็นรูปกังหันมากกว่า แถมยังเชื่ออีกด้วยว่า ปัจจัยเหล่านี้แข็งแรงจนหักล้างแรงที่เกิดจากสนามแม่เหล็กภายนอกอีกด้วย

 ถึงจะมีหลายแนวความคิด แต่หากมองเพียงแค่กาแลกซี่ของเราก็คงจะบอกไม่ได้ว่าใครถูกใครผิด นักวิทยาศาสตร์จำเป็นต้องมองออกไปนอกกาแลกซี่ของเราเพื่อหาวิธีที่เหมาะสม เพราะอันที่จริงแล้วนั้น ระบบสุริยะที่เราอาศัยอยู่ก็เป็นส่วนหนึ่งของแขนของกังหันเช่น จึงเป็นเหตุผลที่ทำให้หัว-ไป่ ลี และโธมัส เฮนนิ่ง แห่งสถาบันดาราศาสตร์แม็กซ์แพลงค์เลือกเป้าหมายที่แตกต่างออกไป นั่นคือ กาแลกซี่ผีเสื้อสามเหลี่ยม อยู่ห่างจากโลก 3 ล้านปีแสง เรียกกันอีกชื่อหนึ่งว่า M33

 นักวิจัยกลุ่มนี้ใช้กล้องโทรทรรศน์ที่ชื่อ Submillimeter Array (SMA) สำรวจกาแลกซี่นี้ โดยกล้องโทรทรรศน์นี้ตั้งอยู่ในเกาะมัวนาเคีย มลรัฐฮาวาย สหรัฐอเมริกา

 ลีและเฮนนิ่งทำการวัดคุณสมบัติของรังสีที่รับมาจากหลายๆพื้นที่ของกาแลกซี่ เพราะรังสีเหล่านี้มีความเกี่ยวข้องกับการวางตัวของสนามแม่เหล็กในพื้นที่นั้นๆ จนกระทั่งได้ค้นพบว่า สนามแม่เหล็กนั้นมีความเกี่ยวข้องกับกลุ่มเมฆโมเลกุลขนาดใหญ่ 6 กลุ่ม ที่วางตัวอยู่ที่แขนของกังหันของกาแลกซี่อีกด้วย แถมความเกี่ยวของยังเป็นระเบียบและมีการวางตัวเป็นแบบแผนด้วย

 หากความปั่นป่วนของกลุ่มเมฆมีความสำคัญมากกว่าสนามแม่เหล็ก สนามแม่เหล็กที่วัดได้จากกลุ่มเมฆควรจะมีลักษณะสุ่ม และไม่เป็นระเบียบ

 ดังนั้น การสำรวจของลีและเฮนนิ่งจึงบอกได้ว่า สนามแม่เหล็กนั้นเป็นตัวแปรสำคัญสำหรับการรวมตัวของกลุ่มเมฆโมเลกุล ซึ่งก็อาจจะนำไปสู่การกำเนิดของดวงดาวและระบบดาวเคราะห์ของเราก็เป็นได้

อ้างอิงจาก http://www.vcharkarn.com/vnews/154095

นักวิทย์เริ่มเข้าใจ'แสงผี'ในชั้นบรรยากาศ

นานมาแล้วที่นักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถไขปริศนาของแสงสว่างวาบขึ้นมาที่เรียกว่า Sprite (ผี) ตามชั้นบรรยากาศชั้นบนของโลก แต่ล่าสุด นักวิทยาศาสตร์เมืองลุงแซมเริ่มเข้าใจแล้ว

 Sprite แท้จริงแล้วเป็นประจุไฟฟ้าขนาดใหญ่ที่เกิดขึ้นเหนือเมฆฝนฟ้าคะนองหรือเมฆคิวมูโนนิมบัส มีลักษณะเป็นแสงสีแดงรูปร่างแปลกประหลาด เห็นได้ชัดเจนบนท้องฟ้ายามค่ำคืน Sprite จะเกิดขึ้นจากการคายประจุบวกของสายฟ้าที่ผ่าลงพื้นดิน Sprite มักจะพบอยู่ที่ความสูง 50-90 กิโลเมตรจากพื้นดิน ซึ่งอยู่สูงกว่าชั้นเมฆของเรามาก มีรายงานการค้นพบ Sprite ตั้งแต่ปี 1886 แต่มีการถ่ายภาพได้ครั้งแรกในปี 1989 โดยนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยมินนิโซต้า และหลังจากนั้นก็มีภารถ่ายภาพวิดีโอได้

 หลายครั้งมีคนเข้าใจผิดว่า Sprite เป็นฟ้าผ่าในบรรยากาศชั้นบน แต่ความจริงแล้ว Sprite เป็นปรากฏการณ์ของพลาสมาเย็นต่างหาก แต่นักวิทยาศาสตร์ก็ยังไม่เข้าใจธรรมชาติของมันมากนัก

 "มีคนพูดถึงแสงพวกนี้หลายครั้งเลย" ดร.ฮันส์ สเตนแบค-นีลสัน นักธรณีฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยแอลาสกา "นักบินบางคนก็เห็น แต่ย้อนกลับไปต้นยุค 90 ไม่มีนักบินคนไหนอยากจะบอกเลยว่าพวกเขาเห็นอะไรมา เพราะมันจะทำให้พวกเขาและคนอื่นๆจิตตกยิ่งกว่าเดิม"

 ล่าสุด นักวิทยาศาสตร์ได้รู้แล้วว่า Sprite ที่ว่านี้เกิดขึ้นมาได้อย่างไร นอกจากนี้ยังสามารถ "จับ" เอาไว้ได้ด้วย รวมถึงสามารถค้นพบแหล่งที่เกิดแสงเหล่านี้ แถบภาคกลางของสหรัฐอเมริกาในช่วงหน้าร้อนนี้อีกด้วย โดยงานวิจัยชิ้นนี้ได้มีการนำเสนอในงานประชุมวิชาการสหพันธ์ธรณีฟิสิกส์อเมริกาที่จัดขึ้น ณ นครซาน ฟรานซิสโก แล้ว

 ในการวิจัยนั้น นักวิจัยได้ใช้กล้องความเร็วสูงติดไปกับเครื่องบินสองลำ กล้องนี้จะทำให้นักวิจัยจับภาพสามมิติของ Sprite เหล่านี้ได้เป็นครั้งแรก ทั้งที่แสงนี้สว่างอยู่เพียงแค่ 10 มิลลิวินาทีเท่านั้น แล้วก็หายไป

 ดร.สเตนแบค-นีลสัน เผยว่า แสงวาบเหล่านี้เกี่ยวข้องกับสายฟ้าในชั้นบรรยากาศด้านล่าง ความสว่างของมันยิ่งกว่าดาวศุกร์เสียอีก นับเป็นวัตถุท้องฟ้าที่สว่างเป็นอันดับสาม รองจากดวงอาทิตย์และดวงจันทร์

 Sprite เหล่านี้ส่วนใหญ่จะแผ่รังสีในช่วงแสงความยาวคลื่นต่ำกว่าสีแดงซึ่งเกินขีดจำกัดที่มนุษย์จะมองเห็น แต่ผลกระทบที่เกิดจากมันนั้นแผ่ขยายเป็นวงกว้าง Sprite เหล่านี้มักจะก่อให้เกิดปรากฏการณ์สายฟ้าตามมาหรือที่เรียกว่า ลำแสง ซึ่งมีความเกี่ยวข้องโดยตรงกับบรรยากาศชั้นล่าง

 "สิ่งที่เราไม่เข้าใจก็คือสิ่งที่เกิดขึ้น" ดร.สเตนแบค-นีลสัน บอก "เมื่อคุณมองไปที่ Sprite เหล่านี้ จะมีพลังงานมากมายเลยที่เกี่ยวข้องกับมัน และก็อาจจะมีความเกี่ยวเนื่องกันระหว่าง Sprite กับเมฆระดับล่างที่ปกคลุมชั้นบรรยากาศ ซึ่งก็อาจจะเป็นแบบที่ว่านี้ทั่วโลกเลยก็เป็นได้"

 ขณะที่ศาสตราจารย์ยูคิฮิโระ ทาคาฮาซิ นักวิจัยที่ภาควิชาเอกภพวิทยา มหาวิทยาลัยฮ็อกไกโด ประเทศญี่ปุ่นเสนอว่า "มันอาจจะมีบทบาทสำคัญต่อแสงอาทิตย์และภูมิอากาศของโลกด้วย"

 นอกจาก Sprite จะมีผลกระทบต่อการเคลื่อนไหวของอากาศแล้ว Sprite ยังมีพลังงานเพียงพอที่จะก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมีในชั้นบรรยากาศด้วย เช่น การเกิดไนโตรเจนออกไซด์จากการทำปฏิกิริยากับโอโซน

 "แต่เดิม เราเคยคิดว่าสภาวะอากาศที่ภาคพื้นจะแยกกับสภาวะอากาศในอวกาศ" ดร.กอฟฟรีย์ แม็คฮาร์ก ผู้อำนวยการศูนย์วิจัยฟิสิกส์อวกาศและบรรยากาศ กองทัพอากาศสหรัฐอเมริกากล่าว "มันกลายเป็นว่า ส่วนที่อยู่ตรงกลางอาจจะมีอะไรที่ทำให้เราต้องปรับความเข้าใจพื้นฐานกันใหม่ก็เป็นได้"

อ้างอิงจาก http://www.vcharkarn.com/vnews/154120

น่าทึ่ง! อัตราการเพิ่มขึ้นของภาวะโลกร้อนนั้นน้อยกว่าที่คิด

นักวิทยาศาสตร์เผยข่าวดีเล็กน้อย หลังออกมายืนยันว่า ปริมาณแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศมีผลกระทบต่ออัตราการเกิดสภาวะโลกร้อนน้อยกว่าที่เราคาดการณ์ไว้
นักวิจัยบอกว่า สภาวะโลกร้นอนนั้นเป็นสภาวะที่เกิดขึ้นจริง และปริมาณแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ที่เพิ่มขึ้นหลายเท่านั้นนั้นเป็นเรื่องที่น่าวิตกและมีผลกระทบอย่างรุนแรง แต่ที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์เคยประเมินกันไว้ว่า อุณหภูมิเฉลี่ยของโลกอาจจะสูงขึ้นได้อีกถึง 10 องศาเซลเซียสนั้น นักวิจัยกลุ่มนี้คลาแคลงใจและได้ทำการศึกษาจนพบว่า ไม่น่าจะเป็นไปได้
ถึงขั้นมีการตีพิมพ์ออกมาในวารสารวิชาการ Science แล้ว!
คณะกรรมการระหว่างรัฐบาลว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศแห่งสหประชาชาติประจำปี 2007 เคยประมาณไว้ว่าอุณหภูมิที่ผิวโลกนั้นจะเพิ่มขึ้นเฉลี่ย 3 องศาเซลเซียสทุกครั้งที่แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์มีปริมาณเป็นสองเท่าของปริมาณแก๊สยุคก่อนจะมีการทำอุตสาหกรรม แต่การศึกษาล่าสุด นักวิจัยยืนยันว่า จะเพิ่มขึ้นเพียง 2.3 องศาเซลเซียเท่านั้นถ้าอยู่ในสภาวะแวดล้อมเดียวกัน
"หากคุณลองจำลองอุณหภูมิของทั้งแผ่นดินและทะเลตั้งแต่ยุคน้ำแข็งครั้งล่าสุดเมื่อ 21,000 ปีก่อน ซึ่งคือยุคที่มีธารน้ำแข็งมากที่สุดและเทียบ เปรียบเทียบกับแผนผังการเปลี่ยนแปลงของภูมิอากาศในช่วงนั้นแล้วจะพบว่าเราได้เข้าใจอะไรๆผิดไปมากทีเดียว" แอนเดรีย ชมิทเนอร์ นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโอเรกอนสเตต สหรัฐอเมริกา กล่าว
"ถ้าเงื่อนไขในยุคดึกดำบรรพ์เป็นอย่างทุกวันนี้และในอนาคต โมเดลของเราก็จะสรุปได้ว่า โอกาสที่จะเกิดสภาวะโลกร้อนแบบรุนแรงสุดขั้วนั้น มีโอกาสเกิดขึ้นน้อยลงกว่าที่เราเคยคิดไว้"
นอกจากนี้ ที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ลำบากกับการหา "ความอ่อนไหวต่อสภาวะอากาศ" คือ โลกจะตอบสนองต่อคาร์บอนไดออกไซด์ที่เพิ่มขึ้นทุกวันอย่างไร เพราะคาร์บอนไดออกไซด์เป็นแก๊สเรือนกระจกแก๊สหลักที่มีผลกระทบมากที่สุด
ชมิทเนอร์มองว่า ที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์มองแค่ข้อมูลตั้งแต่ปี 1850 จนถึงทุกวันนี้ ไม่ได้มองย้อนกลับไปยังยุคดึกดำบรรพ์ ไม่ได้ใช้ข้อมูลยุคนั้นมาเกี่ยวข้องเลย จึงได้ทำการศึกษาโลกในยุคน้ำแข็ง ทั้งผืนแผ่นดินน้ำแข็งและอุณหภูมิผืนมหาสมุทร โดยได้ข้อมูลจากการดูแก่นของน้ำแข็ง หลุม ตะกอนจากพื้นมหาสมุทร และปัจจัยอื่นๆ
จากการศึกษาพบว่า อุณหภูมิของมหาสมุทรในยุคนั้นต่างกับยุคปัจจุบันของเราเพียงเล็กน้อยเท่านั้น
"แต่โลกกลับแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง" ชมิทเนอร์บอก
"ผืนน้ำแข็งขนาดมหึมาปกคลุมอเมริกาเหนือและยุโรปตอนเหนือ มีภูเขาน้ำแข็งและหิมะมากกว่าปัจจุบันนี้เยอะ พืชพรรณไม่เหมือนทุกวันนี้ ระดับน้ำทะเลต่ำกว่ามาก และฝุ่นละอองกระจายในอากาศ"
"นี่แสดงให้เห็นว่า การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิพื้นผิวมหาสมุทรเพียงแค่เล็กน้อยก็เกิดผลกระทบมหาศาลได้ โดยเฉพาะผลกระทบที่เกิดขึ้นบนแผ่นดินตั้งแต่ละติจูดกลางจนถึงละติดจูดสูง"
ชมิทเนอร์เตือนว่าหากเรายังคงเผาผลาญพลังงานอย่างไม่ระมัดระวังเช่นนี้ต่อไปจะต้องเกิดเหตุการณ์เช่นเดียวกันกับที่เคยเกิดกับยุคน้ำแข็งนั้นเป็นแน่แท้
ทางด้านศาสตราจารย์คอลิน เพรนทิซ แห่งมหาวิทยาลัยแม็คควารี กล่าวว่ารู้สึกไม่แปลกใจกับผลการศึกษาที่ออกมา และเชื่อว่าข้อมูลที่ได้มาจากการศึกษาอย่างละเอียดถี่ถ้วนแล้ว แม้ตนจะไม่ได้ร่วมทำการศึกษาก็ตาม
"มันหมายความว่าเรามั่นใจได้เพิ่มขึ้นเล็กน้อยแล้วว่าการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเป็นผลมาจากจำนวนเชื้อเพลิงฟอสซิลและคาร์บอนไดออกไซด์ รวมถึงแก๊สเรือนกระจกอื่นๆ"

แปลจาก: http://www.abc.net.au/science/articles/2011/11/25/3376365.htm