ลุ้นระทึก “ดาวเทียมตก” ตัวอย่างภัย “ขยะอวกาศ”

ห่างหายไปหลายวันเลยค่ะ ต้องขอโทษด้วยนะคะ พอดีติดงานหลายอย่าง แต่รับรองได้เลยค่ะ ว่าจะมาอัพบล็อกให้บ่อยที่สุดเท่าที่จะทำได้ และจะนำสาระความรู้เกี่ยวกับวิทยาศาสตร์มาให้ผู้อ่านทุกท่านได้อัพเดตกันค่ะ

ท้าชนไอน์สไตน์! เซิร์นพบนิวตริโนเดินทางเร็วกว่าแสง

เมื่อไม่นานมานี้ นักฟิสิกส์รายงานว่า พบอนุภาคนิวตริโนสามารถเดินทางได้เร็วกว่าแสง
                     ซึ่งหากเป็นจริง ทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ต้องสั่นคลอนแน่!

           ศูนย์ปฏิบัติการวิจัยนิวเคลียร์แห่งยุโรป หรือ เซิร์น (CERN) ที่สวิตเซอร์แลนด์ และหน่วยปฏิบัติการแกรน แซสโซ (Grand Sasso) ที่อิตาลี ได้ทดลองจนพบอนุภาคขนาดเล็กที่สามารถเดินทางกว่าความเร็วของแสงถึง 6 กิโลเมตรต่อวินาที

           ในการทดลองนี้ นักวิทยาศาสตร์ได้ยิงลำแสงที่สร้างอนุภาคนิวตริโนนับล้านตัวจากหัวยิงของเซิร์น ที่ตั้งอยู่ที่พรมแดนประเทศฝรั่งเศส-สวิตเซอร์แลนด์ ใกล้นครเจนีวา ไปยังห้องปฏิบัติการแกรน แซสโซ ที่อยู่ไกลออกไป 730 กิโลเมตรในประเทศอิตาลี

            อนุภาคนิวตริโนนี้มีคุณสมบัติเป็นกลางทางไฟฟ้าและมีขนาดเล็กถึงขนาดที่สมัยก่อนเชื่อกันว่าอนุภาคนี้ไม่มีมีมวล จนเมื่อเร็วๆ นี้ เพิ่งจะมีตรวจวัดมวลของนิวตริโนได้

 "นิวตริโนสามารถมาถึงที่หมายเร็วกว่าแสง 60 นาโนวินาที โดยปกตินั้น แสงต้องใช้ระยะเวลาเดินทางมา 2.3 มิลลิวินาที" อีเรดิเตโต กล่าว

             แต่ในทฤษฎีสัมพัทธภาพของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ นักฟิสิกส์ผู้ลือชื่อนั้นกล่าวไว้ว่า ไม่มีอนุภาคใดในจักรวาลที่สามารถเดินทางในสุญญากาศได้เร็วกว่าแสงอีกแล้ว!

 "ผลการทดลองครั้งนี้ถือว่าน่าตะลึงมากทีเดียว" อันโตนิโอ อีเรดิเตโต โฆษกของโครงการนี้ที่มีชื่อว่า OPERA กล่าว "เราต้องการจะวัดความเร็วของนิวตริโน่ แต่เราก็ไม่คาดคิดว่าจะเจอสิ่งที่พิเศษอะไรเลย"

           ในโครงการนี้ นักวิทยาศาสตร์ได้ทุ่มความพยายามอยู่เกือบ 6 เดือนในการตรวจสอบ ทดสอบ ควบคุม และทดสอบซ้ำการทดลองทุกอย่าง ก่อนที่จะประกาศผลการทดลองออกมา

           นอกจากนี้ ยังมีการกำชับให้นักวิจัยที่มีส่วนร่วมในการทดลองครั้งนี้อธิบายความหมายของการทดลองนี้ด้วย และเรียกร้องให้นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกพินิจพิเคราะห์ข้อมูลนี้เป็นอย่างดี

           นักวิจัยก็เชื่อว่า การค้นพบครั้งนี้มีโอกาสที่จะเปลี่ยนหน้าความเข้าใจโลกฟิสิกส์ของมนุษยชาติได้เช่นกัน

 "ถ้าการวัดครั้งนี้ได้รับการยืนยันว่าถูกต้อง มันก็อาจจะเปลี่ยนมุมมองของเราต่อโลกของฟิสิกส์ได้เช่นกัน" แซร์จิโอ แบร์โตลุชชี่ ผู้อำนวยการของ CERN กล่าว

           ทาง ปิแอร์ บิเนตรูย์ นักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศสที่แม้จะไม่ได้ร่วมในการทดลองครั้งนี้ก็กล่าวว่า นิวตริโนนั้นปกติแล้วจะสามารถเดินทางทะลุผ่านวัตถุต่างๆได้ รวมถึงโลกใบนี้ด้วย ทำให้ไม่สามารถใช้เป็นเหตุผลว่า โลกก่อให้เกิดความเร่งต่อนิวตริโน

 "มันอาจจะทำให้นิวตริโนช้าลง แต่แน่นอนว่า ไม่มีทางทางทำให้มันเคลื่อนที่ได้เร็วขึ้น จนเร็วกว่าแสงแน่นอน"

           บิเนตรูย์เชื่อว่า หากการทดลองนี้เป็นจริง ก็อาจจะปฏิวัติวงการฟิสิกส์ได้เลยก็เป็นได้ และอาจจะทำให้นักฟิสิกส์ต้องมาเริ่มต้นกันใหม่

 "ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ ทั้งสองทฤษฎีนี้กำลังจะถูกตั้งคำถาม"

            นอกจากนี้ อัลฟอนส์ เวเบอร์ ผู้เชี่ยวชาญด้านนิวตริโนที่เคยทำการทดลองลักษณะเดียวกันนี้เมื่อปี 2007 ที่ศูนย์ปฏิบัติการเฟอร์มี ที่สหรัฐอเมริกา ก็เห็นด้วยว่า นิวตริโนที่เร็วกว่าแสงนั้นอาจจะเปลี่ยนทฤษฎีที่มีอยู่ในปัจจุบันเลยก็เป็นได้ แต่ก็เชื่อว่า ผลการทดลองนี้จะเป็นต้องมีการทดลองซ้ำที่อื่นด้วย

                                 

 "มีความเป็นไปได้ที่การวัดจะมีข้อผิดพลาด ถ้าเรื่องนี้จะเป็นจริงก็น่าตื่นเต้นทีเดียว นี่เป็นเหตุผลที่ว่าทำไมผมถึงอยากให้ระวังในเรื่องนี้" เวเบอร์กล่าว

            เวเบอร์เล่าว่า การทดลองของเขานั้นใช้ระยะทางเท่ากัน และใช้นิวตริโนแข่งกันแสงเหมือนกัน แต่ผลการทดลองที่ออกมาครั้งล่าสุดก็ยังอยู่ในขอบเขตความคลาดเคลื่อนของการทดลองของเขาในครั้งนั้น และเวเบอร์ก็เชื่อว่าการที่ CERN ออกมาประกาศในครั้งนี้ก็น่าจะทำให้มีการทดสอบที่แม่นยำมากขึ้นในสหรัฐอเมริกาหลังจากนี้

          อย่างไรก็ตาม หากว่าผลการทดลองนี้ได้รับการยืนยัน เวเบอร์ก็เชื่อว่า การค้นพบครั้งใหม่นี้ก็ไม่ได้ถือว่าจะลบล้างทฤษฎีอันชาญฉลาดของไอน์สไตน์ไปได้โดยสิ้นเชิง ซึ่งทฤษฎีดังกล่าวนี้ได้รับการเชื่อถือกันมานานมากกว่าศตวรรษ

 "ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษยังคงเป็นทฤษฎีที่ดีถ้าคุณนำไปใช้แล้วมันได้ผลตามนั้น แต่ทฤษฎีนี้อาจจะต้องมีการขยายความเพิ่มเติมหรือปรังปรุงรายละเอียดกันต่อไป"

          เวเบอร์ยังเสริมด้วยว่า ทฤษฎีแรงโน้มถ่วงของเซอร์ ไอแซก นิวตัน นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษผู้ปราชญ์เปรื่องนั้นก็ยังสามารถอธิบายการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ได้ดีพอถึงการส่งยานอวกาศขึ้นสู่อวกาศ แม้ว่าทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์จะได้รับการพิสูจน์แล้วว่า มีความถูกต้องมากกว่า

แปลจาก: http://www.abc.net.au/science/articles/2011/09/23/3324086.htm

อ้างอิงจาก http://www.vcharkarn.com/vnews/154001

ใบไม้เทียม สร้างเชื้อเพลิงสะอาดจากแสงอาทิตย์

ใบไม้เทียม (Artificial leaf)

Daniel Nocera นักวิจัยที่สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ ได้ผลิตสิ่งประดิษฐ์ซึ่งเขาเรียกว่า “ใบไม้เทียม”ซึ่งมีหลักการทำงานคล้ายใบไม้จริงที่มีชีวิต แต่ต่างกันตรงที่สิ่งประดิษฐ์ใบไม้เทียมนี้จะเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์มาเป็นเชื้อเพลิงเคมี ซึ่งสามารถเก็บสะสมเป็นแหล่งพลังงานซึ่งสามารถนำมาใช้ได้ในภายหลัง
ใบไม้เทียม ซึ่งทำมาจากโซลาร์เซลล์ที่ทำมาจากซิลิคอน กับวัสดุเร่งปฏิกิริยาซึ่งติดไว้ทั้งสองด้านของสิ่งประดิษฐ์ สามารถทำงานได้โดยไม่ต้องมีอุปกรณ์หรือสายเชื่อมต่อใดๆ โยงให้วุ่นวาย เพียงนำ “ใบไม้เทียม” ไปวางไว้ในภาชนะที่ใส่น้ำ จากนั้นก็นำไว้วางไว้ให้ถูกแสงแดด ใบไม้เทียมจะเริ่มต้นสร้างฟองแก๊สขึ้นอย่างรวดเร็ว โดยด้านหนึ่งทำการสร้างฟองแก๊สออกซิเจน อีกด้านหนึ่งจะสร้างแก๊สไฮโดรเจน ซึ่งถ้าเรานำใบไม้เทียมนี้ไปวางให้สามารถแยกฟองแก๊สทั้งสองชนิดนี้ออกจากกัน ก็จะสามารถเก็บสะสมเป็นแหล่งพลังงานไว้ใช้ในภาพหลังได้ ตัวอย่างเช่นนำฟองแก๊สทั้งสองชนิดคือแก๊สไฮโดรเจนและแก๊สออกซิเจนนำมาผสมกันเป็นน้ำในขณะที่มีการจ่ายกระแสไฟฟ้าให้มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านขณะเกิดปฏิกิริยาก็สามารถปลดปล่อยพลังงานออกมาได้
Nocera อธิบายว่า อุปกรณ์นี้ผลิตจากวัสดุซึ่งมีอยู่ทั่วไปบนโลก ซึ่งมีราคาไม่แพง ส่วนใหญ่เป็นซิลิคอน โคบอลต์และนิกเกิล และทำงานในน้ำเปล่าปกติธรรมดา ใบไม้เทียมนี้เป็นซิลิคอนกึ่งตัวนำแผ่นบางๆ ซึ่งวัสดุดังกล่าวนี้ก็คือวัสดุชนิดเดียวกับแผงโซลาร์เซลล์ซึ่งเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ไปเป็นพลังงานไฟฟ้า ดังนั้นใบไม้เทียมนี้จึงเหมือนโซลาร์เซลล์ทุกประการ ดังนั้นเมื่อให้แสงอาทิตย์กระทบใบไม้เทียมก็จะเกิดกระแสไฟฟ้าไหลเวียนทั่วทั้งแผ่น แต่บนแผ่นด้านหนึ่งจะมีโคบอลต์ซึ่งเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเคลือบไว้ ซึ่งสามารถปล่อยแก๊สออกซิเจนได้ ซึ่งวัสดุซึ่งมีประสิทธิภาพในการผลิตเชื้อเพลิงจากแสงอาทิตย์เหล่านี้ได้ถูกค้นพบโดย Nocera และคณะผู้ร่วมวิจัยของเขาในปี 2008 ส่วนอีกด้านหนึ่งของแผ่นซิลิคอนนี้เคลือบไว้ด้วยโลหะผสม นิกเกิลโมลิบดีนัม และสังกะสี ซึ่งจะปล่อยแก๊สไฮโดรเจนออกจากโมเลกุลของน้ำ
Nocera กล่าวว่า ผมคิดว่าแนวคิดนี้น่าจะสามารถนำไปประยุกต์ใช้งานได้จริง เพราะมีข้อดีหลายประการเช่น ไม่ต้องมีสายไฟ มีน้ำหนักเบามาก และไม่ต้องมีอุปกรณ์ใดๆ เสริมให้ยุ่งยาก เพียงแค่คอยดักจับและเก็บฟองแก๊สที่ลอยออกมา เพียงแค่ใส่มันลงในแก้วน้ำ ม้ันก็จะผลิตแก๊สออกมาทันที
ขณะเดียวกัน Nocera  ยังเสนอแนะว่าใบไม้นี้สามารถนำไปพัฒนาต่อยอดได้อีก โดยอนุภาคเล็กๆ บนวัสดุเหล่านี้สามารถแยกโมเลกุลของน้ำได้เมื่อได้รับแสงแดด จึงสามารถพัฒนาให้สามารถผลิตพลังงานจากแสงอาทิตย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น เนื่องจากวัสดุประกอบด้วยอนุภาคขนาดเล็กซึ่งสามารถเพิ่มพื้นที่ผิวสัมผัสกับแสงอาทิตย์ได้มากขึ้น
Nocera  หวังว่าในที่สุดในอนาคตแต่ละบ้านจะติดตั้งระบบพลังงานแสงอาทิตย์โดยใช้หลักการเดียวกันนี้ แผงผลิตพลังงานนี้สามารถใช้แสงแดดในการผลิตไฮโดรเจนและออกซิเจนแล้วจะถูกนำไปเก็บไว้ในถัง  จากนั้นจึงนำไปเลี้ยงเซลล์เชื้อเพลิงเมื่อใดก็ตามที่ไฟฟ้าเป็นสิ่งจำเป็น ระบบดังกล่าว Nocera  หวังจะทำให้มันทำได้ง่ายและราคาถูกเพื่อที่จะทำให้ผู้คนทั่วโลกสามารถใช้เทคโนโลยีนี้ได้อย่างแพร่หลาย รวมไปถึงในพื้นที่ห่างไกลที่ยังไม่มีไฟฟ้าใช้
ศาสตราจารย์ James Barber นักชีวเคมีแห่งวิทยาลัยอิมพีเรียลลอนดอน กล่าวว่า การค้นพบดัวเร่งปฏิกิริยาโคบอลต์ของ Nocera  เมื่อปี 2008 นั้นเป็นการค้นพบที่สำคัญมาก และผลการวิจัยล่าสุดนั้นมีความสำคัญเท่ากันหมด  นับตั้งแต่ปฏิกิริยาการแยกสลายน้ำโดยใช้แสงที่มองเห็นได้ นี่เป็นความสำเร็จที่สำคัญ เป็นหนึ่งในก้าวสำคัญในการพัฒนาเทคโนโลยีสะอาด ประหยัดและมีประสิทธิภาพในการเก็บเกี่ยวพลังงานแสงอาทิตย์มาเป็นเชื้อเพลิง
ที่มา MIT News Massachusetts Institute of Technology

อ้างอิงจาก http://www.sciencenaru.com/%e2%80%98artificial-leaf%e2%80%99-makes-fuel-from-sunlight/#more-905