Return to Video

แมวของชโรดิงเจอร์สอนอะไรเราเกี่ยวกับกลศาสตร์ควอนตัม - จอร์ช ซาแมนนี

  • 0:08 - 0:11
    ลองนึกถึงการโยนบอล
    ขึ้นไปในอากาศตรงๆ
  • 0:11 - 0:14
    คุณคาดเดาการเคลื่อนที่
    ของบอลหลังจากที่มันออกจากมือไปได้ไหม
  • 0:14 - 0:15
    แน่ล่ะ ง่ายจะตาย
  • 0:15 - 0:19
    บอลจะลอยขึ้น จนกว่ามันจะถึงจุดสูงสุด
  • 0:19 - 0:22
    จากนั้นมันจะกลับลงมา
    และลงสู่มือคุณอีกครั้ง
  • 0:22 - 0:23
    แน่ละ นั่นมันเป็นสิ่งที่เกิดขึ้น
  • 0:23 - 0:27
    และคุณรู้ เพราะเห็นมันเกิดขึ้น
    มาแล้วนับครั้งไม่ถ้วน
  • 0:27 - 0:31
    คุณได้เฝ้าสังเกตเหตุการณ์ทางฟิสิกส์ทุกวัน
    มาตลอดชีวิต
  • 0:31 - 0:36
    แต่ถ้าสมมติว่า เราสำรวจคำถาม
    เกี่ยวกับฟิสิกส์ของอะตอม
  • 0:36 - 0:38
    เช่น การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน
  • 0:38 - 0:41
    รอบๆ นิวเคลียสของอะตอมไฮโดรเจน
    มีหน้าตาอย่างไร
  • 0:41 - 0:45
    เราตอบปัญหาเหล่านี้โดยอาศัยประสบการณ์
    ประจำวันเกี่ยวกับฟิสิกส์ของเราได้ไหม
  • 0:45 - 0:47
    คงไม่ได้แน่ ทำไมล่ะ
  • 0:47 - 0:51
    เพราะว่าฟิสิกส์ที่ควบคุมพฤติกรรมของระบบ
    ในระดับเล็กขนาดนั้น
  • 0:51 - 0:55
    มันแตกต่างไปมาก
    จากฟิสิกส์ของสิ่งของเล็กๆ
  • 0:55 - 0:58
    ที่คุณเห็นอยู่รอบตัวคุณ
  • 0:58 - 1:00
    โลกรอบๆ ตัวที่คุณรู้จักและรักมัน
  • 1:00 - 1:04
    มีพฤติกรรมเป็นไปตามกฎ
    ของกลศาสตร์แบบดั้งเดิม
  • 1:04 - 1:06
    แต่ระบบในระดับอะตอม
  • 1:06 - 1:10
    มีพฤติกรรมเป็นไปตามกฎของ
    กลศาสตร์ควอนตัม
  • 1:10 - 1:13
    โลกควอนตัมนี้ กลายเป็นว่า
    มันเป็นที่สุดประหลาด
  • 1:13 - 1:18
    การแสดงถึงประหลาดทางควอนตัม
    ได้ถูกอธิบายไว้โดยการทดลองทางความคิดอันโด่งดัง
  • 1:18 - 1:20
    แมวของชโรดิงเจอร์
    (Schrödinger's cat)
  • 1:20 - 1:24
    นักฟิสิกส์ผู้ซึ่งไม่ค่อยจะชอบแมวนัก
    นำแมวไปไว้ในกล่อง
  • 1:24 - 1:30
    พร้อมกับระเบิดที่มีโอกาสจะระเบิด
    50% หลังจากที่ปิดฝากล่อง
  • 1:30 - 1:33
    เราไม่อาจรู้ได้เลย
    จนกระทั่งเราเปิดฝาอีกครั้ง
  • 1:33 - 1:35
    ว่าระเบิดนั้นทำงานหรือเปล่า
  • 1:35 - 1:41
    และดังนั้น ก็ไม่มีทางเลยที่จะรู้ว่า
    แมวนั้นเป็นหรือตาย
  • 1:41 - 1:44
    ในฟิสิกส์ควอนตัม
    เราอาจพูดได้ว่า ก่อนที่เราจะทำการสังเกต
  • 1:44 - 1:47
    แมวอยู่ในสภาวะที่ซ้อนทับกัน
  • 1:47 - 1:52
    มันไม่ได้เป็นหรือตาย
    แต่อยู่ในความเป็นไปได้ทั้งสองแบบผสมกัน
  • 1:52 - 1:55
    ด้วยโอกาสแต่ละอย่าง 50%
  • 1:55 - 1:59
    สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้น
    ในระบบทางฟิสิกส์ขนาดควอนตัม
  • 1:59 - 2:02
    เช่นอิเล็กตรอนที่โคจรรอบอะตอมไฮโดรเจน
  • 2:02 - 2:04
    อิเล็กตรอนจริงๆ แล้วไม่ได้โคจรไปรอบๆ เลย
  • 2:04 - 2:07
    มันอยู่ในทุกที่ในเวลาเดียวกัน
  • 2:07 - 2:11
    และมีความน่าจะเป็น
    ของการปรากฏอยู่ในที่หนึ่งมากกว่าอีกที่หนึ่ง
  • 2:11 - 2:13
    และเฉพาะหลังจากที่เราวัดตำแหน่งเท่านั้น
  • 2:13 - 2:16
    ที่เราจะสามารถกำหนดได้ว่า
    ณ เวลานี้มันอยู่ที่ใด
  • 2:16 - 2:19
    เหมือนที่เราไม่รู้ว่าแมวเป็นหรือตาย
  • 2:19 - 2:21
    จนกว่าเราจะเปิดกล่อง
  • 2:21 - 2:24
    นี่นำเราไปยังปรากฏการณ์
    ที่ประหลาดและสวยงาม
  • 2:24 - 2:26
    ของความยุ่งเหยิงของควอนตัม
  • 2:26 - 2:31
    สมมติว่าแทนที่จะมีแมวหนึ่งตัวในกล่อง
    เรามีแมวสองตัวในสองกล่อง
  • 2:31 - 2:35
    ถ้าเราทำการทดลองแมวของชโรดิงเจอร์ซ้ำ
    ด้วยแมวคู่นี้
  • 2:35 - 2:39
    ผลการทดลองที่ออกมา
    มีความเป็นไปได้สี่แบบ
  • 2:39 - 2:42
    ไม่แมวทั้งสองตัวมีชีวิตอยู่
    ก็ตายทั้งคู่
  • 2:42 - 2:46
    หรือตัวนึงรอด
    และอีกตัวนึงตาย หรือกลับกัน
  • 2:46 - 2:49
    ระบบของแมวทั้งสองตัว
    เป็นสภาวะซ้อนทับเช่นกัน
  • 2:49 - 2:54
    ซึ่งแต่ละผลที่ได้มีโอกาส 25%
    แทนที่จะเป็น 50%
  • 2:54 - 2:56
    แต่นี่สิที่เจ๋ง
  • 2:56 - 2:59
    กลศาสตร์ควอนตัมบอกเราว่า
    มันเป็นไปได้
  • 2:59 - 3:04
    ที่จะลบผลที่แมวที่มีชีวิตทั้งคู่
    และแมวที่ตายทั้งคู่จากสภาวะทับซ้อน
  • 3:04 - 3:07
    พูดอีกอย่างคือ
    มันสามารถมีระบบที่มีแมวสองตัว
  • 3:07 - 3:13
    ซึ่งผลที่ออกมา
    จะมีแมวตัวนึงมีชีวิตและอีกตัวนึงตายเสมอ
  • 3:13 - 3:17
    ศัพท์เทคนิคเรียกว่า
    สภาวะของแมว "พัวพันกัน" (Entangled)
  • 3:17 - 3:21
    แต่มีบางสิ่งที่น่าประหลาดใจ
    เกี่ยวกับความพัวพันเชิงควอนตัม
  • 3:21 - 3:25
    ถ้าคุณเตรียมระบบของแมวสองตัว
    ในกล่องในสภาวะพัวพันกัน
  • 3:25 - 3:29
    จากนั้นเคลื่อนกล่องไปในทิศทางตรงข้าม
    กับสุดเอกภพ
  • 3:29 - 3:33
    ผลการทดลองที่ได้จะยังเป็นอย่างเดิม
  • 3:33 - 3:38
    แมวตัวนึงจะมีชีวิตเมื่อออกมา
    และอีกตัวจะตายเสมอ
  • 3:38 - 3:42
    แม้ว่าเราจะไม่รู้ว่าแมวตัวไหนจะเป็นหรือตาย
  • 3:42 - 3:45
    ก่อนที่เราจะวัดผลที่ออกมา
  • 3:45 - 3:46
    มันเป็นไปได้อย่างไรกัน
  • 3:46 - 3:50
    เป็นไปได้อย่างไรที่สภาวะของแมว
    ที่อยู่ด้านตรงข้ามของเอกภพ
  • 3:50 - 3:52
    จะพัวพันกันแบบนั้น
  • 3:52 - 3:54
    มันห่างกันมากเกินไปที่จะสื่อถึงกันทันเวลา
  • 3:54 - 3:58
    แล้วระเบิดทั้งสองลูก
    จะแอบวางแผนกันได้อย่างไร
  • 3:58 - 4:00
    ให้ลูกหนึ่งระเบิด แต่อีกลูกไม่ระเบิด
  • 4:00 - 4:01
    คุณอาจคิดว่า
  • 4:01 - 4:04
    "นี่มันเป็นแค่ทฤษฎีไร้สาระบ้าบอ
  • 4:04 - 4:06
    เรื่องที่ไม่เกิดขึ้นในโลกแห่งความเป็นจริง"
  • 4:06 - 4:09
    มันกลายเป็นว่าการพัวพันเชิงควอนตัม
  • 4:09 - 4:12
    ได้ถูกยืนยันในโลกแห่งความจริง
    โดยการทดลองในห้องทดลอง
  • 4:12 - 4:16
    อนุภาคระดับต่ำกว่าอะตอมสองหน่วย
    ที่พัวพันกันในสภาวะซ้อนทับ
  • 4:16 - 4:20
    ที่ซึ่งถ้าตัวหนึ่งหมุนไปทางหนึ่ง
    อีกตัวหนึ่งจะต้องหมุนไปอีกทาง
  • 4:20 - 4:22
    จะต้องเป็นแบบนั้น
    แม้ว่าจะไม่มีทาง
  • 4:22 - 4:26
    สำหรับข้อความที่จะส่งผ่าน
    จากอนุภาคหนึ่งไปยังอีกอันหนึ่ง
  • 4:26 - 4:30
    ที่จะบอกว่าจะให้หมุนไปทางไหน
    ที่จะเป็นไปตามกฎของการพัวพัน
  • 4:30 - 4:33
    มันไม่เป็นที่น่าประหลาดใจว่า
    การพัวพันเป็นหัวใจ
  • 4:33 - 4:35
    ของวิทยาศาสตร์ข้อมูลควอนตัม
  • 4:35 - 4:39
    ศาสตร์ที่กำลังเป็นที่เติบโต ซึ่งศึกษาว่า
    จะใช้กฎของโลกควอนตัมแสนประหลาด
  • 4:39 - 4:42
    ในโลกระดับใหญ่ของเราได้อย่างไร
  • 4:42 - 4:46
    เช่นในการศึกษาเกี่ยวกับรหัสควอนตัม
    เพื่อสายลับจะได้ส่งข้อความหากันได้อย่างปลอดภัย
  • 4:46 - 4:49
    หรือคอมพิวเตอร์ควอนตัม
    สำหรับการถอดรหัสลับ
  • 4:49 - 4:54
    ทุกวันนี้ฟิสิกส์อาจดูคล้ายๆ กับ
    โลกควอนตัมที่ประหลาด
  • 4:54 - 4:57
    การเคลื่อนย้ายสสารแบบควอนตัม
    อาจพัฒนาไปถึงขั้น
  • 4:57 - 5:01
    ที่ซึ่งสักวันแมวของคุณจะ
    หนีไปยังกาแล็กซี่ที่ปลอดภัย
  • 5:01 - 5:06
    ที่ซึ่งไม่มีนักฟิสิกส์
    และกล่องใดๆ
Title:
แมวของชโรดิงเจอร์สอนอะไรเราเกี่ยวกับกลศาสตร์ควอนตัม - จอร์ช ซาแมนนี
Speaker:
Josh Samani
Description:

ชมบทเรียนทั้งหมดได้ที่: http://ed.ted.com/lessons/what-can-schrodinger-s-cat-teach-us-about-quantum-mechanics-josh-samani

ฟิสิกส์แบบดั้งเดิมที่เราได้พบเจอทุกวัน โลกระดับใหญ่ที่แตกต่างอย่างมากจากควอนตัมฟิสิกส์ที่ควบคุมระบบของสิ่งที่เล็กกว่ามาก (อย่างอะตอม) หนึ่งในตัวอย่างความประหลาดของควอนตัมฟิสิกส์ที่ถูกแสดงให้เห็นผ่านการทดลองแมวของชโรดิงเจอร์ จอร์ช ซาแมนนี เล่าให้เราฟังถึงการทดลองเรื่องการพัวพันเชิงควอนตัม

บทเรียนโดย Josh Samani, แอนิเมชั่นโดย by Dan Pinto.
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
05:24

  • Kanawat Senanan

    minor correction on the first sentence: เข้าไป -> ขึ้นไป

Thai subtitles

Revisions Compare revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.