การเคลื่อนที่มองไม่เห็นของวัตถุนิ่ง - แรน ทิโวนี (Ran Tivony)
-
0:07 - 0:12วัตถุที่ไม่เคลื่อนที่มากมายรอบตัวคุณ
อาจเหมือนกับอยู่กับที่นิ่ง ๆ -
0:12 - 0:16แต่มองให้ลึกลงไปในโครงสร้างอะตอมของพวกมัน
-
0:16 - 0:18และคุณจะเห็นโลกที่มีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา
-
0:18 - 0:19การยืด
-
0:19 - 0:20การอัด
-
0:20 - 0:21การดีดตัว
-
0:21 - 0:22การกระโดด
-
0:22 - 0:25การพัดพาอะตอมไปทุกหนทุกแห่ง
-
0:25 - 0:28และแม้ว่าการเคลื่อนที่นั้นอาจดูโกลาหล
แต่มันไม่ได้มั่ว -
0:28 - 0:30อะตอมที่เชื่อมอยู่ด้วยกัน
-
0:30 - 0:32และเป็นโครงสร้างของเกือบทุกสสาร
-
0:32 - 0:35เคลื่อนที่ตามหลักการ
-
0:35 - 0:40ยกตัวอย่างเช่น อะตอมจับอยู่ด้วยกัน
ด้วยพันธะโคเวเลนท์เป็นโมเลกุล -
0:40 - 0:42มีสามแบบพื้นฐาน
ที่โมเลกุลสามารถเคลื่อนที่ได้ -
0:42 - 0:43การหมุน
-
0:43 - 0:44การเปลี่ยนถ่าย
-
0:44 - 0:46และการสั่น
-
0:46 - 0:49แบบการหมุนและการเปลี่ยนถ่าย
เคลื่อนโมเลกุลในพื้นที่ -
0:49 - 0:52ในขณะที่อะตอมของมัน
ยังคงอยู่ห่างกันเท่าเดิม -
0:52 - 0:56ในขณะที่ การสั่นเปลี่ยนระยะห่างเหล่านั้น
-
0:56 - 0:58และเปลี่ยนรูปร่างของโมเลกุลด้วย
-
0:58 - 1:03สำหรับโมเลกุลใด ๆ คุณสามารถ
นับวิธีการเคลื่อนที่ของมันได้ -
1:03 - 1:05ซึ่งมันสอดคล้องกับระดับองศาอิสระ
(degrees of freedom) -
1:05 - 1:07ซึ่งในทางวิศวกรรมแล้ว
-
1:07 - 1:10มันหมายถึงจำนวนของตัวแปร
ที่เราต้องการนำมาพิจารณา -
1:10 - 1:13เพื่อที่จะเข้าใจระบบทั้งหมด
-
1:13 - 1:18พื้นที่สามมติติถูกกำหนดโดยแกน x, y และ z
-
1:18 - 1:23การเปลี่ยนถ่ายทำให้โมเลกุลเคลื่อนที่
ในทิศทางใด ๆ ก็ได้ -
1:23 - 1:25นั่นคือสามระดับองศาอิสระ
-
1:25 - 1:29มันยังสามารถหมุนไปรอบ ๆ แกนใด ๆ ก็ได้
-
1:29 - 1:30ทำให้มีอีกสามระดับองศาอิสระ
-
1:30 - 1:33แม้ว่าโมเลกุลที่เป็นเส้น
อย่างคาร์บอนไดออกไซด์ -
1:33 - 1:37ในกรณีนั้น การหมุนแบบหนึ่ง
จะหมุนโมเลกุลไปรอบ ๆ แกนของมันเอง -
1:37 - 1:42ซึ่งไม่ถูกนับ
เพราะว่ามันไม่ได้เปลี่ยนตำแหน่งของอะตอม -
1:42 - 1:45การสั่นทำให้เรื่องยากขึ้นมาอีกหน่อย
-
1:45 - 1:47ลองมาดูโมเลกุลง่าย ๆ อย่างไฮโดรเจน
-
1:47 - 1:52ความยาวของพันธะที่จับสองโมเลกุลไว้ด้วยกัน
มีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา -
1:52 - 1:54ราวกับว่าอะตอมถูกเชื่อมต่อกันด้วยขดลวด
-
1:54 - 1:59การเปลี่ยนแปลงระยะห่างนั้นน้อยมาก
น้อยกว่าหนึ่งในพันล้านเมตรเสียอีก -
1:59 - 2:04ยิ่งมีอะตอมและพันธะมากเท่าไร
การสั่นก็ยิ่งมีได้หลากหลาย -
2:04 - 2:07ยกตัวอย่างเช่น โมเลกุลน้ำที่มีสามอะตอม
-
2:07 - 2:10มีออกซิเจนหนึ่งอะตอม
และสองไฮโดรเจนอะตอม -
2:10 - 2:12นั่นทำให้มีการสั่นได้สามแบบ
-
2:12 - 2:14คือการยืดแบบสมมาตร
-
2:14 - 2:15การยืดแบบไม่สมมาตร
-
2:15 - 2:17และการงอ
-
2:17 - 2:21โมเลกุลที่ซับซ้อนกว่านั้น
ก็จะยิ่งมีการสั่นที่แปลกไปกว่านั้น -
2:21 - 2:22เช่นการเขย่า
-
2:22 - 2:24การแกว่ง
-
2:24 - 2:25การหมุนปั่น
-
2:25 - 2:30ถ้าคุณรู้ว่าโมเลกุลมีอะตอมจำนวนเท่าไร
คุณจะสามารถนับวิธีการหมุนได้ -
2:30 - 2:32เริ่มจากจำนวนระดับองศาอิสระทั้งหมด
-
2:32 - 2:35ซึ่งคือสามคูณด้วยจำนวนอะตอมในโมเลกุล
-
2:35 - 2:39นั่นเป็นเพราะว่าแต่ละอะตอมสามารถเคลื่อน
ไปได้ในสามทิศทาง -
2:39 - 2:41สามของจากทั้งหมดนั้น
สอดคล้องกับการเปลี่ยนถ่าย -
2:41 - 2:45ที่อะตอมทั้งหมดเคลื่อนไปในทางเดียวกัน
-
2:45 - 2:49และสามหรือสองสำหรับโมเลกุลเส้น
สอดคล้องกับการหมุน -
2:49 - 2:54ทั้งหมด 3N-6
หรือ 3N-5 สำหรับโมเลกุลเส้น -
2:54 - 2:56และการสั่น
-
2:56 - 2:58แล้วอะไรที่ทำให้เกิดการเคลื่อนทั้งหมดนี้
-
2:58 - 3:02โมเลกุลเคลื่อนก็เพราะว่า
พวกมันดูดซับพลังงานจากสิ่งแวดล้อม -
3:02 - 3:06ในรูปแบบของความร้อนเป็นส่วนใหญ่
-
3:06 - 3:08เมื่อพลังงานนี้ถูกส่งต่อไปยังโมเลกุล
-
3:08 - 3:09พวกมันสั่น
-
3:09 - 3:10หมุน
-
3:10 - 3:13และเปลี่ยนถ่ายเร็วขึ้น
-
3:13 - 3:17การเคลื่อนที่เร็วเพิ่มพลังงานกล
ของโมเลกุลและอะตอม -
3:17 - 3:21เราเรียกกำหนดให้มันเป็นการเพิ่มอุณหภูมิ
และพลังงานความร้อน -
3:21 - 3:25นี่คือปรากฏการณ์ที่ไมโครเวฟของคุณ
ใช้เพื่ออุ่นอาหาร -
3:25 - 3:29เตาไมโครเวปปล่อยรังสีไมโครเวป
ซึ่งถูกดูดซับไปโดยโมเลกุล -
3:29 - 3:32โดยเฉพาะอย่างยิ่งน้ำ
-
3:32 - 3:34พวกมันเคลื่อนไปรอบ ๆ เร็วขึ้นเรื่อย ๆ
-
3:34 - 3:38ชนปะทะกันและกันและเพิ่มอุณหภูมิของอาหาร
และพลังงานความร้อน -
3:38 - 3:41ปรากฏการณ์เรือนกระจกเป็นอีกตัวอย่างหนึ่ง
-
3:41 - 3:43รังสีจากดวงอาทิตย์บางส่วน
ที่เข้าสู่พื้นผิวโลก -
3:43 - 3:46ถูกสะท้อนกลับออกไปในชั้นบรรยากาศ
-
3:46 - 3:51ก๊าซเรือนกระจก อย่างเช่นไอน้ำและ
คาร์บอนไดออกไซด์ดูดซับการรังสีนี้ -
3:51 - 3:52และมีความเร็วมากขึ้น
-
3:52 - 3:58โมเลกุลที่ร้อนขึ้นและเคลื่อนที่เร็วขึ้น
เปล่งรังสีอินฟาเรดออกมาทุกทิศทาง -
3:58 - 4:00รวมถึงกลับมายังโลก และทำให้โลกร้อนขึ้นด้วย
-
4:00 - 4:03การเคลื่อนโมเลกุลพวกนี้เคยหยุดบ้างไหม
-
4:03 - 4:06คุณอาจคิดว่านั่นอาจเกิดขึ้นที่ศูนย์องศาสมบูรณ์
-
4:06 - 4:08ซึ่งเป็นอุณหภูมิที่เย็นที่สุด
-
4:08 - 4:11ไม่มีใครสามารถทำความเย็นได้ขนาดนั้น
-
4:11 - 4:12แต่ถึงแม้ว่าเราทำได้
-
4:12 - 4:16โมเลกุลก็ยังคงเคลื่อน
เนื่องจากหลักกลศาสตร์ควอนตัม -
4:16 - 4:19ที่เรียกว่า พลังงานที่จุดศูนย์
-
4:19 - 4:23อีกนัยหนึ่งก็คือ ทุกอย่างเคลื่อนที่
ตั้งแต่จักรวาลเคลื่อนที่ -
4:23 - 4:26และจะยังเป็นอย่างนั้นต่อไปอีกนาน
หลังเราจากไปแล้ว
- Title:
- การเคลื่อนที่มองไม่เห็นของวัตถุนิ่ง - แรน ทิโวนี (Ran Tivony)
- Description:
-
more » « less
ชมบทเรียนเต็มได้ที่: http://ed.ted.com/lessons/the-invisible-motion-of-still-objects-ran-tivony
วัตถุที่ไม่เคลื่อนที่มากมายรอบตัวคุณอาจเหมือนกับอยู่กับที่นิ่ง ๆ แต่มองให้ลึกลงไปในโครงสร้างอะตอมของพวกมัน และคุณจะเห็นโลกที่มีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา -- ที่มีทั้งการยืด การอัด การดีดตัว การกระโดด การพัดพา อะตอมไปทุกหนทุกแห่ง แรน ทิโวนี อธิบายว่าการเคลื่อนที่ของโมเลกุลเกิดขึ้นทำไมและอย่างไร และสำรวจว่าจะเกิดอะไรขึ้นถ้าหากมันหยุดนิ่ง
บทเรียนโดย Ran Tivony, แอนิเมชันโดย Zedem Media
- Video Language:
- English
- Team:
closed TED
- Project:
- TED-Ed
- Duration:
- 04:44
|
Kelwalin Dhanasarnsombut approved Thai subtitles for The invisible motion of still objects - Ran Tivony | |
|
Rawee Ma accepted Thai subtitles for The invisible motion of still objects - Ran Tivony | |
|
|
Rawee Ma declined Thai subtitles for The invisible motion of still objects - Ran Tivony | |
|
|
Rawee Ma edited Thai subtitles for The invisible motion of still objects - Ran Tivony | |
|
|
Kelwalin Dhanasarnsombut edited Thai subtitles for The invisible motion of still objects - Ran Tivony | |
|
|
Kelwalin Dhanasarnsombut edited Thai subtitles for The invisible motion of still objects - Ran Tivony |