1
00:00:01,045 --> 00:00:06,107
ในวิดีโอนี้ เราจะมาคุยกันในเรื่องของกฏข้อที่ 1 ของนิวตัน

2
00:00:06,107 --> 00:00:11,133
และหลักการการเคลื่อนที่ของของนิวตันเป็นภาษาไทย

3
00:00:11,133 --> 00:00:16,200
ซึ่งในกฏข้อแรกนี้กล่าวว่า วัตถุทุกวัตถุจะอยู่ในสถานะของกำลังที่เหลือ คืออยู่นิ่งๆ

4
00:00:16,200 --> 00:00:22,800
โดยสภาวะนั้นมีการเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงสม่ำเสมอ เว้นแต่

5
00:00:22,800 --> 00:00:28,267
จะถูกแรงมาบังคับกระทำให้เปลี่ยน

6
00:00:28,267 --> 00:00:33,133
ซึ่งเราจะกล่าวใหม่ได้ว่า วัตถุทุกวัตถุจะยังคงมีอยู่และเป็นเช่นนั้น

7
00:00:33,133 --> 00:00:38,933
คือ จะอยู่กับที่หรือเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่คงที่

8
00:00:38,933 --> 00:00:43,871
นอกจากว่าจะถูกแรงกระทำให้เปลี่ยนสถานะ และทำตามผลกระทบนั้นๆ

9
00:00:43,871 --> 00:00:46,933
โดยเฉพาะ แรงที่ไม่สมดุล และจะได้อธิบายต่อไป

10
00:00:46,933 --> 00:00:50,867
ดังนั้นถ้าเรามีวัตถุที่อยู่นิ่งๆ

11
00:00:50,867 --> 00:00:58,400
อย่างเช่นสมมติว่าผม มีหินอยู่ก่อนหนึ่ง

12
00:00:58,400 --> 00:01:07,975
ซึ่งหินก้อนนี้วางอยู่ที่สนามหญ้า

13
00:01:07,975 --> 00:01:13,800
ผมทำการสังเกตหินได้ว่า มันไม่เคลื่อนที่ สมมติว่าไม่มีอะไรไปกระทำที่หิน

14
00:01:13,800 --> 00:01:17,667
ถ้าที่สนามหญ้าไม่มีแรงมากระทำที่หิน หินจะยังคงอยู่กับที่

15
00:01:17,667 --> 00:01:23,800
ดังนั้นส่วนแรกที่เราจะสังเกตุคือ วัตถุุที่อยู่กับที่นิ่งๆ

16
00:01:23,800 --> 00:01:28,667
ซึ่ง ผม จะไม่ทำในส่วนถัดไป เว้นแต่มีแรงมากระทำ

17
00:01:28,667 --> 00:01:33,400
ชัดเจนว่าหินจะยังคงอยู่กับที่ ถ้ามันไม่มีแรงมากระทำ

18
00:01:33,400 --> 00:01:37,267
ถ้าไม่มีใครพยายามดันหิน หรือ กลิ้งมัน หรือ ให้แรงกับมัน

19
00:01:37,267 --> 00:01:41,800
ซึ่งนั้นจะเป็นส่วนถัดไป และยากขึ้นมาอีกนิดในกาารพิจารณา

20
00:01:41,800 --> 00:01:48,600
วัตถุทุกวัตถุที่อยู่กับที่ หรือเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่

21
00:01:48,600 --> 00:01:52,667
ยกเว้นมีแรงมากระทำให้มันเปลี่ยนสภาวะที่เป็นอยู่

22
00:01:52,667 --> 00:01:57,200
แล้ว นั่นเราจะเรียกว่า "กฏข้อที่หนึ่งของนิวตัน"

23
00:01:57,200 --> 00:02:01,467
และนี้คือ นิวตัน

24
00:02:01,467 --> 00:02:05,133
และถ้านี้เป็นกฏข้อที่หนึ่งของนิวตัน แล้วรูปชายคนนี้คือใครกันล่ะ

25
00:02:05,133 --> 00:02:10,933
จริงแล้วนี้เป็นเหตุผลที่ว่ากฏข้อที่หนึ่งของนิวตันเป็นจริง เพราะได้นำกฏของความเฉื่อยของชายผู้นี้มาปรับทีหลัง

26
00:02:10,933 --> 00:02:19,241
และชายคนนี้ ก็คือ กาลิเลโอ กาลิเลอี

27
00:02:19,241 --> 00:02:23,333
และเขาเป็นบุคคลแรกที่แสดงกฏของความเฉื่อย

28
00:02:23,333 --> 00:02:27,175
ซึ่งนิวตันได้นำมาเรียบเรียงขึ้นใหม่เพียงเล็กน้อย และรวมเป็นกฏของเขาเอง

29
00:02:27,175 --> 00:02:29,098
แต่เขามีสิ่งอื่นๆ อีกมากมาย

30
00:02:29,098 --> 00:02:32,667
ดังนั้นเราควรยกย่องกาลิเลโอสำหรับกฏข้อแรกของนิวตัน

31
00:02:32,667 --> 00:02:34,933
ซึ่งนี้เป็นเหตุผลว่าทำไมจึงมีรูปกาลิเลโอที่ใหญ่กว่านิวตัน

32
00:02:34,933 --> 00:02:36,733
แต่ถ้าเราพิจารณาให้ดีๆ

33
00:02:36,733 --> 00:02:41,467
เราจะเข้าใจว่าทำไมของที่อยู่กับที่จะยังอยู่กับที่ ตราบจนมันมีแรงมากระทำ

34
00:02:41,467 --> 00:02:44,267
ในบางความหมายเราเห็นว่า "ถ้ามีแรงที่ไม่สมดุลมากระทำ"

35
00:02:44,267 --> 00:02:49,400
และเหตุผลของ "ไม่สมดุล" เป็นเพราะว่า มีแรง 2 แรงที่ไม่เท่ากันมากระทำ

36
00:02:49,400 --> 00:02:51,333
และมันจะไม่สมดุลต่อไป

37
00:02:51,333 --> 00:02:55,333
ตัวอย่างเช่น ผมดันหินทางด้านนี้ จะมีแรงส่วนนึงมากระทำที่หิน

38
00:02:55,333 --> 00:03:00,667
และถ้าคุณดันอีกด้านของหิน เช่นกันก็จะมีแรงส่วนนึงมากระทำที่หิน

39
00:03:00,667 --> 00:03:05,867
ทางเดียวที่มันจะเคลื่อนคือ แรงด้านใดด้านหนึ่งต้องมากกว่าแรงอีกด้าน

40
00:03:05,867 --> 00:03:07,867
ซึ่งถ้าวัตถุมีแรงที่ไม่เท่ากันมากระทำ

41
00:03:07,867 --> 00:03:11,000
อย่างเช่นมีวัตถุซัก 1 ตัน คุณก็อาจจะดันแล้วไม่เคลื่อนที่ก็ได้

42
00:03:11,000 --> 00:03:13,133
แต่ถ้าคุณเปลี่ยนไปดันบนพื้นนำแข็ง อาจจะง่ายกว่า

43
00:03:13,133 --> 00:03:14,533
แต่ถ้าคุณเปลี่ยนไปดันบนพื้นนำแข็ง อาจจะง่ายกว่า

44
00:03:14,533 --> 00:03:19,533
ซึ่งตรงนี้มีนำแข็งอยู่ และวางลงไปบนพื้น

45
00:03:19,533 --> 00:03:25,533
แล้วเราจะลองมาพิจารณากันอีกครั้งว่า ถ้าไม่มีแรงมากระทำที่น้ำแข็ง ก้อนน้ำแข็งจะไม่เลื่อน

46
00:03:25,533 --> 00:03:31,733
แต่เกิดอะไรขึ้นถ้าผมดันด้วยแรงค่าหนึ่งทางด้านนี้

47
00:03:31,733 --> 00:03:35,000
และคุณก็ดันอีกทางด้านหนึ่งด้วยแรงที่เท่ากัน

48
00:03:35,000 --> 00:03:37,400
น้ำแข็งจะยังคงอยู่กับที่ ไม่เลื่อน

49
00:03:37,400 --> 00:03:40,000
ดังนั้นตรงนี้ เราจะเรียกว่า "แรงสมดุล"

50
00:03:40,000 --> 00:03:41,933
"แรงสมดุล"

51
00:03:41,933 --> 00:03:51,267
แต่ถ้าแรงที่มากระทำไม่เป็นแรงสมดุล

52
00:03:51,267 --> 00:03:57,800
ด้วยการเปลี่ยนแรงทางด้านนี้ไปนิดหน่อยโดยมากกว่าแรงอีกด้าน

53
00:03:57,800 --> 00:04:04,267
คุณจะเห็นว่านำแข็งเริ่มเคลื่อนที่ด้วยความเร่งในทิศทางนี้

54
00:04:04,267 --> 00:04:09,400
ซึ่งนี้ชัดเจนอยู่แล้ว ที่จะอธิบายสภาวะของวัตถุที่อยู่กับที่ ตราบจนมีแรงมากระทำ

55
00:04:09,400 --> 00:04:11,467
ด้วยแรงที่ไม่สมดุล

56
00:04:11,467 --> 00:04:17,133
ความคิดที่ว่าวัตถุมีการเคลื่อนที่ไปอย่างสม่ำเสมอ อาจยังไม่ชัดเจน

57
00:04:17,133 --> 00:04:21,010
ซึ่งเราจะกล่าวได้อีกทางหนึ่งว่า วัตถุนั้นเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่

58
00:04:21,010 --> 00:04:22,605
ค่าความเร็วที่คงที่

59
00:04:22,605 --> 00:04:29,933
ซึ่งนิวตันกล่าวว่า วัตถุที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่จะเป็นยังคงเคลื่อนที่อย่างนั้นต่อไป

60
00:04:29,933 --> 00:04:33,200
ตราบจนมันมีแรงมากระทำ

61
00:04:33,200 --> 00:04:37,600
และนี้จะดูง่ายกว่า เพราะว่าทุกสิ่งทุกอย่างเป็นประสบการณ์ของมนุษย์เอง

62
00:04:37,600 --> 00:04:43,267
สมมติว่าถ้า เราดันก้อนน้ำแข็ง ท้ายที่สุดมันอาจจะหยุด

63
00:04:43,267 --> 00:04:47,200
มันจะไม่เคลื่อนที่ต่อไป สมมติว่านี้เป็นพื้นน้ำแข็งที่ไกลมากๆ

64
00:04:47,200 --> 00:04:56,667
ก้อนน้ำแข็งนี้สุดท้ายมันจะหยุดลง หรือถ้าเราลองขว้างลูกเทนนิส ลูกเทนนิสก็จะหยุดลงเช่นกัน

65
00:04:56,667 --> 00:05:05,000
มันจะหยุดชะงัก หรือหมุนกลิ้ง หรือจะอะไรก็ตาม

66
00:05:05,000 --> 00:05:09,867
เราจะไม่เห็น อย่างน้อยในประสบการณ์มนุษย์ ซึ่งมันอาจจะดูราวว่าหยุดก็ได้

67
00:05:09,867 --> 00:05:14,333
ดังนั้นเราจะกล่าวง่ายๆว่า การเคลื่อนที่มันจะยังคงเคลื่อนที่อยู่อย่างนั้น

68
00:05:14,333 --> 00:05:19,533
ด้วยสัญชาตญาณของมนุษย์แล้ว ถ้าคุณต้องการให้วัตถุมันยังคงเคลื่อนที่อยู่

69
00:05:19,533 --> 00:05:24,133
คุณต้องให้แรงไปเรื่อยๆ พลังงานไปเรื่อยๆ เพื่อที่จะให้มันยังคงเคลื่อนที่ได้

70
00:05:24,133 --> 00:05:30,733
รถของคุณจะไปไม่ได้ ถ้าหากเครื่องยนต์ไม่ได้เผาพลาญเชื้อเพลิง หรือน้ำมันเข้าไปเป็นพลังงาน

71
00:05:30,733 --> 00:05:32,533
ซึ่งอะไรล่ะที่เราจะคุยกันต่อ

72
00:05:32,533 --> 00:05:36,933
ในตัวอย่างที่กล่าวมานั้น ผมคิดว่าเป็นสิ่งที่เข้าใจได้ง่าย

73
00:05:36,933 --> 00:05:41,467
ซึ่งเป็นสิ่งทีอยู่กับคุณตลอดเวลา

74
00:05:41,467 --> 00:05:44,933
ลูกบอลอาจจะยังคงเคลื่อนที่ตลอด ก้อนน้ำแข็งอาจจะยังไม่หยุด

75
00:05:44,933 --> 00:05:50,200
ยกเว้นว่ามีแรงที่ไม่สมดุลมากระทำ เพื่อให้มันหยุด

76
00:05:50,200 --> 00:05:54,467
ในกรณีของก้อนน้ำแข็ง ถึงแม้ว่าก้อนน้ำแข็งมีแรงเสียดทานไม่มาก

77
00:05:54,467 --> 00:05:57,267
แต่มันก็มีผลระหว่างผิวสัมผัสทั้งสอง

78
00:05:57,267 --> 00:06:00,533
และในสถานการณ์นั้นที่มีแรงมากระทำ

79
00:06:00,533 --> 00:06:03,800
โดยมีทิศทางต่อต้านการเคลื่อนที่ของก้อนน้ำแข็ง

80
00:06:03,800 --> 00:06:07,400
และการต้านทานนั้นแท้จริงมาจากสิ่งที่อยู่ในระดับที่เล็กมาก คือในระดับอะตอม

81
00:06:07,400 --> 00:06:12,867
ซึ่งถ้าคุณศึกษาสิ่งที่เกิดขึ้นในโครงสร้างโมเลกุลของน้ำที่เรียกว่า โครงสร้างแลตติส ในก้อนน้ำแข็ง

82
00:06:12,867 --> 00:06:20,800
และนี้เป็นโมลเกุลของน้ำที่มีโครงสร้างแบบแลตติส ของทุ่งน้ำแข็งที่เราจะไปลองศึกษา

83
00:06:20,800 --> 00:06:23,333
มันดูคล้ายกับการชนและบดลงไปในแต่ละส่วนของผิวสัมผัสนั้น

84
00:06:23,333 --> 00:06:25,267
ถึงว่าทั้งคู่จะมีผิวเรียบก็ตามที

85
00:06:25,267 --> 00:06:28,400
การบดการชนของโมเลกุลที่เกิดขึ้น ก็ทำให้เกิดความร้อนเล็กน้อยขึ้นได้

86
00:06:28,400 --> 00:06:32,867
และจะยังคงมีไปตลอดระหว่างที่เคลื่อนที่ไป

87
00:06:32,867 --> 00:06:36,533
และนี้ก็เป็นเหตุผลที่ว่าทำไม หากมีแรงเสียดทานมากระทำวัตถุจึงกำลังหยุด

88
00:06:36,533 --> 00:06:38,600
และไม่เพียงแต่แรงเสียดทานเท่านั้น ยังมีความต้านทาน

89
00:06:38,600 --> 00:06:42,667
ของก้อนน้ำแข็งที่โมเลกุลมันไปชนกับโมเลกุลของอากาศ

90
00:06:42,667 --> 00:06:47,333
ซึ่งเราไม่ได้คิดไว่แต่แรก แต่มันได้ถูกนิยามไว้ว่าจะเกิดขึ้นตลอดการเคลื่อนที่ที่เกิดขึ้นตลอด

91
00:06:47,333 --> 00:06:49,800
เช่นเดียวกันกับลูกบอลที่ลอยอยู่ในอากาศ

92
00:06:49,800 --> 00:06:54,400
ชัดเจนว่ามันจะต้องตกลงพื้น ดังนั้นแน่นอนว่ามีแรงมากระทำมัน

93
00:06:54,400 --> 00:06:59,333
แต่เหตุการณ์ที่ตกสู่พื้นนั้น ลูกบอลไม่ได้กลิ้งไปตลอด เพราะผลจากการเสียดทาน

94
00:06:59,333 --> 00:07:04,667
คุณรู้ไหมว่าสนามหญ้าตรงนี้หยุดลูกบอลได้

95
00:07:04,667 --> 00:07:08,733
และในขณะที่มันลอยในอากาศ มันจะล่วงลงพื้นอย่างช้าๆ และมันไม่ได้ตกลงพื้นด้วยความเร็วที่คงที่

96
00:07:08,733 --> 00:07:14,364
เพราะว่า การต้านทานจากอากาศเป็นส่วนประกอบ

97
00:07:14,364 --> 00:07:18,067
และทำให้มันช้าลงได้

98
00:07:18,067 --> 00:07:21,667
ดังนั้นสิ่งที่เป็นจริงเกี่ยวกับคนที่ยอดเยี่ยมเหล่านี้เป็นสิ่งที่พวกเขาอาจจินตนาการถึงความเป็นจริงอยู่แล้วก็ได้

99
00:07:21,667 --> 00:07:28,333
ซึ่งที่ใดไม่มีแรงโน้มถ่วง ที่นั่นย่อมไม่มีแรงต้านในอากาศในการทำให้วัตถุล่วงช้าลง

100
00:07:28,333 --> 00:07:34,000
และพวกเขาจินตนการว่าสิ่งที่เป็นจริงอาจจะยังคงเป็นสิ่งที่ต้านการเคลื่อนที่ของมันเอง

101
00:07:34,000 --> 00:07:37,800
และนี้เป็นเหตุผลที่ว่าทำไม แนวคิดกาลิเลโอมีความตรงไปตรงมา

102
00:07:37,800 --> 00:07:41,067
ซึ่ง คือการที่เขาได้ศึกษาวงโคจรของดาวเคราะห์

103
00:07:41,067 --> 00:07:46,400
และบางทฤษฎีนั้นที่ว่าอาจไม่มีอากาศ

104
00:07:46,400 --> 00:07:50,333
และอาจเป็นเหตุผลว่าทำไมดาวเคราะห์ถึงหมุนไปรอบๆและโคจรในวงโครจรอย่างนั้น

105
00:07:50,333 --> 00:07:55,667
และผมควรจะบอกว่า ความเร็วของดาวเคราะห์นั้นเปลี่ยน เพราะมีการเปลี่ยนทิศทางของมันเอง

106
00:07:55,667 --> 00:08:01,800
ความเร็วของมันไม่เคยลดลง เพราะที่นั้นไม่มีที่ว่างที่จะให้เกิดความเร็วที่ต่ำลงได้ในหมุ่ดาวเหล่านั้น

107
00:08:01,800 --> 00:08:04,867
อีกอย่างหนึ่ง ผมหวังว่าคุณจะพบสิ่งที่น่าสนใจอย่างที่ผมเจอ

108
00:08:04,867 --> 00:08:08,600
เพราะว่าบางระดับมันอาจชัดเจน แต่ไม่ได้ชัดทุกระดับทั้งหมด

109
00:08:08,600 --> 00:08:12,000
โดยเฉพาะ "การเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงอย่างสม่ำเสมอ"

110
00:08:12,000 --> 00:08:16,733
และเพื่อความเข้าใจที่ดี สมมติว่าถ้าแรงโน้มถ่วงไม่ได้ปรากฏ และเราไม่มีอากาศ

111
00:08:16,733 --> 00:08:22,267
และคุณขว้างลูกบอลออกไป ลูกบอลอาจจะเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงออกไป

112
00:08:22,267 --> 00:08:26,667
ถ้าไม่มีแรงไม่สมดุลมากระทำ หรือบังคับมันให้หยุด

113
00:08:26,667 --> 00:08:32,267
อีกนัยหนึ่งมันเป็นตัวอย่างที่พบเห็นในชีวิตประจำวัน

114
00:08:32,267 --> 00:08:41,533
คือ ถ้าผมอยู่ในเครื่องบิน แล้วมันเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่

115
00:08:41,533 --> 00:08:43,467
และไม่มีอะไรเกิดกับเครื่องบิน

116
00:08:43,467 --> 00:08:50,790
แล้วถ้าผมนั่งบนเครื่องบินด้านขวาตรงนี้ และมันเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่

117
00:08:50,790 --> 00:08:52,667
ไปอย่างราบรื่น ไม่สะดุด ไม่มีการกระตุกของเครื่องบิน

118
00:08:52,667 --> 00:08:57,800
มันไม่มีทางที่ผมจะบอกได้ว่ามีการเคลื่อนที่เกิดขึ้นกับเครื่องบิน ถ้าไม่มองออกไปนอกหน้าต่าง

119
00:08:57,800 --> 00:09:01,067
ลองสมมติว่าไม่มีหน้าต่างบนเครื่องบิน และมันยังเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงทีอยู่

120
00:09:01,067 --> 00:09:06,800
และไม่มีความวุ่นวายใดๆเกิดบนเครื่อง และบอกได้ว่าไม่ได้ยินเสียงอะไรเลย

121
00:09:06,800 --> 00:09:08,533
ซึ่งผมไม่ได้ยินแม้แต่เสียงเครื่อง

122
00:09:08,533 --> 00:09:11,400
ไม่มีทางที่ผมจะบอกได้ว่าเครื่องบินเคลื่อนที่อยู่

123
00:09:11,400 --> 00:09:14,933
เพราะว่าสิ่งที่ผมอ้างอิงจะมีลักษณะที่เหมือนกันอย่างสมบูรณ์ นั้นคือเสียงเครื่องที่ไม่ได้ยิน และ ไม่มีหน้าต่างให้มองออกไปได้

124
00:09:14,933 --> 00:09:19,333
เพราะถ้าผมอยู่ในระนาบเดียวกันเช่นบนพื้นโลก

125
00:09:19,333 --> 00:09:23,733
และนี้เป็นวิธีคิดที่ง่ายกว่าในสภาวะเดียวกัน

126
00:09:23,733 --> 00:09:28,267
การเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่หรืออยู่นิ่งๆ

127
00:09:28,267 --> 00:09:31,000
คุณไม่สามารถบอกได้ว่าคุณอยู่กับที่หรืออยู่ในที่อื่นๆได้