ฟิสิกส์ยุคปัจจุบัน

ฟิสิกส์ยุคปัจจุบัน

ก่อนค.ศ.1900 นักวิทยาศาสตร์อาศัยการทดลอง อธิบายปรากฏการณ์ต่างๆวิชาที่ศึกษาได้แก่
1. Mechanics - กลศาสตร์
2. Heat and Thermodynamic - ความร้อนและอุณหพลศาสตร์
3. Optics – แสง
4. Acoustics – เสียง (สวนศาสตร์)
5. Electricity and Maganetism – แม่เหล็กไฟฟ้า

ฟิสิกส์ที่ศึกษากันมาในอดีตก่อน ค.ศ. 1900 เรียกว่า ฟิสิกส์ยุคเก่า (classical physics) ต่อมา พลังค์ ได้เสนอทฤษฎีขึ้นมาใหม่ เป็นการปฏิวัติความเชื่อที่มีมาแต่สมัยโบราณ ทำให้ฟิสิกส์ก้าวสู่ “ฟิสิกส์ยุคใหม่” ซึ่งแบ่งได้เป็น 2แขนงใหญ่ๆ คือ
1. Quantum Theory หรือ ทฤษฎีควอนตัม
2. Theory of Relativity หรือทฤษฎี สัมพัทธภาพที่ไอน์สไตน์ตั้งขึ้น

ทฤษฎีควอนตัม (ค.ศ.1900)
ผู้ค้นพบทฤษฎีนี้คือ พลังค์ โดยได้ศึกษาค้นคว้าเกี่ยวกับการแผ่รังสีของแสงและได้ค้นพบ ทฤษฎีควอนตัม ซึ่งมีใจความว่า “ พลังงานรังสีที่แผ่ออกมานั้นไม่มีความต่อเนื่องกันในลักษณะสม่ำเสมอแต่แผ่ออกมาเป็นก้อนๆหรือเป็นส่วนๆ ” ปัจจุบันเรียก ควอนตัม
- ปี ค.ศ. 1936 พิมพ์หนังสือปรัชญาแห่งฟิสิกส์
- ปี ค.ศ. 1945 พิมพ์หนังสือ เทอร์โมไดนามิกส์
- ปี ค.ศ. 1901-1976 นักฟิสิกส์ชาวเยอรมันชื่อ แวร์ เนอร์ ไฮเซนแบร์ก ได้คิดสมการ การเคลื่อนที่สสารโดยอาศัย เมทริกซ์ เรียกวิธีการนี้ว่า “กลศาสตร์แมทริกซ์”

ทฤษฎีสัมพัทธภาพ
ผู้ค้นพบทฤษฎีนี้คือ แอลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ซึ่งเป็นผู้อธิบายปรากฏการณ์อีกชนิดหนึ่งที่มีความลึกซึ้ง ทฤษฎีของเขาทำให้เกิดการปฏิวัติทางความคิดในวิทยาศาสตร์ สาขาฟิสิกส์ เป็นผู้เปิดโลกเข้าสู่ยุคปรมาณู ด้วยสมการ
E=mc2
ไอน์สไตน์ได้ทำงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์และส่งผลงานไปลงในวารสารวิทยาศาสตร์ของเยอรมันชื่อ “รายงานประจำปีทางฟิสิกส์”อย่างสม่ำเสมอ
- ปี ค.ศ.1905 ได้ส่งเอกสารไปพิมพ์ 5ฉบับในจำนวนนี้มีเรื่อง “ทฤษฎีสัมพัทธภาพ และทฤษฎีโฟตอนที่ได้รับความสนใจและเป็นที่มาของการสร้างระเบิดปรมาณู
- ปี ค.ศ.1938 ออตโต ฮาห์น นักฟิสิกส์เคมี ชาวเยอรมัน ได้ค้นพบว่า อะตอมของยูเรเนียมแตกออกเป็น 2 ส่วน ได้แบเรียม และ คริปทอน จากการค้นพบดังกล่าว เป็นหลักการที่จะนำไปสร้างระเบิดนิวเคลียร์
ฟิชชัน
- ปี ค.ศ. 1939 ไลท์ ไมท์เนอร์ นักวิทยาศาสตร์หญิงชาวออสเตรีย-สวีเดน ได้พิมพ์การทดลองของฮาห์น เผยแพร่เธอเรียกปฏิกิริยานี้ว่า “นิวเคลียร์ฟิชชัน”
- ปี ค.ศ. 1940 เกลนที.ซีบอร์ก , เอ็ดวิน เอ็มแมคมิลแลน , โจเซฟ ดับลิว เคนเนดี , อาร์เธอร์ ซี.วาห์ล ได้ค้นพบ พลูโทเนียม
- ปี ค.ศ. 1941รูดอล์ฟ เพียร์ลส์ และออตโต ริชาร์ด ฟลิสช์ สามารถคำนวณ ยูเรเนียม -235 ที่ทำระเบิดนิวเคลียร์ได้
- ปี ค.ศ.1942 เจ. โรเบิร์ต ออปเป็นไฮเมอร์และโกรฟ ได้อำนวยการสร้างระเบิดปรมาณูขึ้นโดยมีนักวิทยาศาสตร์ที่ร่วมมือกันทำการทดลองได้แก่ อิมิลโล เซเกร,เออร์เนต ลอร์เรนซ์ ,เฮอร์เบิร์ต แอนเดอร์สัน ,นีลส์ โบร์ ,เจมส์ แชดวิก,อาร์.เอช คอมป์ตัน,ฮาร์โรลด์ ยูเรย์ ,ซี.เจ แมคเคนซี ทดลองจนสามารถสร้างระเบิดปรมาณูได้ 3 ลูกต่อมานำไปทิ้งที่ฮิโรชิมา และนางาซากิ 2ลูก
- ปี ค.ศ. 1950 ไอน์สไตน์ ได้ทำวิจัยเกี่ยวกับ “ทฤษฎีเอกภาพแห่งสนาม”แต่งานวิจัยยังไม่เสร็จสมบูรณ์
- ปี ค.ศ. 1954 นักวิทยาศาสตร์ตั้งชื่อธาตุ ที่ 100 ว่าเฟอร์เมียม เพื่อเป็นเกียติแก่เฟร์มี
- ปี ค.ศ. 1955 ไอน์สไตน์ได้ร่วมลงนามในคำประกาศ ของเบอร์ทรันด์ รัสเซลล์ซึ่งประกาศฉบับนี้เป็นเรื่องให้ยุติการใช้ระเบิดนิวเคลียร์เพื่อการสงคราม
- ปี ค.ศ. 1955 ไอน์สไตน์เสียชีวิต
- ปี ค.ศ. 1968 ฮาห์น ถึงแก่กรรม ธาตุที่ 105 ว่าฮาห์เนียมก็ถูกตั้งตามชื่อของเขา

งานค้นคว้าและผลงานการวิจัยของนักฟิสิกส์
นอกจากการศึกษาของบุคคลดังกล่าวที่กล่าวมาแล้วยังมีนักฟิสิกส์คนอื่นๆ ศึกษาค้นคว้าวิจัยเรื่องต่างๆทำให้เราทราบเรื่องราวความก้าวหน้าด้านฟิสิกส์มากขึ้นยกตัวอย่างเช่น
- โยฮันเนส ดีเดอริก แวน เดอร์ วาลส์ ( ค.ศ. 1837-1923) นักฟิสิกส์ชาวฮอลันดา พบแรงแวนเดอร์วาลส์
- แอนสต์ มัค (ค.ศ. 1838-1916 ) นักฟิสิกส์ชาวออสเตรีย ศึกษาการเคลื่อนที่ของวัตถุ ซึ่งเป็นพื้นฐานทำให้ไอน์สไตน์พบทฤษฎีสัมพันธภาพ
- ลอร์ด จอห์น ดับบลิว.เอส.เรย์ลีย์ (ค.ศ.1842-1919) นักคณิตศาสตร์และนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ อาร์กอน และศึกษาเกี่ยวกับความหนาแน่นของแก๊ส ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ ในปี ค.ศ. 1904
- ทอมัส ซี.ซัมเมอร์ลิน (ค.ศ. 1843-1928) นักธรณีวิทยาชาวอเมริกัน เสนอทฤษฎีการกำเนิดของโลก (ค.ศ. 1905)
- ไฮค์ เค. ออนเนส ( ค.ศ. 1853-1926) นักฟิสิกส์ชาวดัช ศึกษาทดลองเกี่ยวกับฮีเลียม ทำให้เป็นของเหลวเมื่อได้รับความเย็นจัด,พบซูเปอร์คอนดักเตอร์
- จูลส์ อองรี ปวงกาเร (ค.ศ. 1856-1943) นักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศสศึกษาเกี่ยวกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า,
ทฤษฎีของแสง

- นิโคลา เทสลา (ค.ศ.1856-1943) ชาวอเมริกันศึกษาสนามแม่เหล็กเป็นผู้ปรับปรุงระบบไฟฟ้ากระแสสลับ เป็นผู้นำในการพัฒนามอเตอร์
- วิลเฮลม์ ฮอลล์วาคส์ (ค.ศ.1859-1922) นักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน พบหลักการสำคัญของโฟโตอิเล็กทริกเซลล์
- เอลเมอร์ แอมบรอส สเปอรี (ค.ศ. 1860-1930) วิศวกรไฟฟ้าชาวอเมริกันประดิษฐ์ไจโรสโคปเป็นผู้ปรับปรุงไฟอาร์คให้มีกำลังแรงขึ้น
- เซอร์ วิลเลียม เฮนรี แบรีกก์ (ค.ศ. 1860-1930) และลูกชายคือ เวอรื วิลเลียม ลอว์เรนซ์ แบร็กก์
(ค.ศ.1890-1971) นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษศึกษาโครงสร้างของผลึกด้วยรังสีเอกซ์
- วิลเฮลม์ วีน (ค.ศ. 1864-1928) นักฟิสิกส์ชาวเยอรมันศึกษาการแผ่ของคลื่นความร้อนจากวัตถุสีดำ
-ชาลส์ โปรตีส สไตน์เมทซ์ (ค.ศ. 1865-1923 )วิศวกรไฟฟ้าชาวเยอรมัน-อเมริกันปรับปรุงเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
-ชอง บัปติสต์ เปแรง (ค.ศ. 1870-1942) นักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศสศึกษาการเคลื่อนที่แบบบราวน์และยืนยันทฤษฎีของไอน์สไตน์เกี่ยวกับอนุภาค ใช้รังสีแคโทดในการศึกษาสภาพไม่ต่อเนื่องของสสาร
-โรลด์ อมันเสน (ค.ศ.1872-1928) ชาวนอร์เวย์ สำรวจและกำหนดตำแหน่งขั้วเหนือของแม่เหล็กโลก
-วิลเลียม ดี .คูลิดจ์ (ค.ศ. 1873-1975) นักเคมีฟิสิกส์ชาวอเมริกัน ประดิษฐ์ไส้ทังสเตน เป็นผู้ปรับปรุงหลอดรังสีแคโทด
และยังมีนักวิทยาศาสตร์อีกหลายๆท่านที่ได้ศึกษาค้นคว้าและวิจัยเกี่ยวกับความรู้ทางด้านฟิสิกส์ซึ่งในขณะนี้นักวิทยาศาสตร์เหล่านั้นก็ยังไม่หยุดนิ่งที่จะทำการศึกษาค้นคว้าหาเพื่อพัฒนาความรู้ทางด้านฟิสิกส์และด้านอื่นๆต่อไป

ฟิสิกส์ธรณีนานาชาติ
การสำรวจโลก
- ปี ค.ศ. 1930 วิลเลียม บีบี สร้างยานสำรวจใต้ทะเล
- ปี ค.ศ. 1940 เอากุสต์ พิคคาร์ด ได้พัฒนายานสำรวจใต้น้ำโดยใช้เครื่องยนต์แก๊สโซลีนหมุนใบพัด เพื่อการขับเคลื่อน
- ปี ค.ศ. 1953 เซอร์ เอดมัน ที ฮิลลารี,เทนซิง ปีนสำรวจ ยอดเขาเอเวอร์เรตซึ่งเป็นส่วนที่สูงที่สุดของ โลก
- ปี ค.ศ. 1958 วิเลียม อาร์เอช แอนเดอร์สัน เดินทางไปสำรวจขั้วโลกเหนือ
- ปี ค.ศ. 1960 จาก พิคคาร์ด ร่วมกัย ดอน วาล์ซ สำรวจส่วนที่ลึกที่สุดของโลก
การสำรวจอวกาศ
- ปี ค.ศ. 1957 รัสเซียส่งดาวเทียมดวงแรกของโลก ชื่อ “สปุตนิก1” ขึ้นโคจรสู่อวกาศ

- ปี ค.ศ. 1957 รัสเซียส่งดาวเทียมดวงที่2 ชื่อ “สปุตนิก2” พร้อมสุนัขไลก้าขึ้นสู่วงโคจรแต่ปรากฏว่า สุนัขไลก้าเสียชีวิตก่อนกลับลงมาสู่พื้นโลก
- ปี ค.ศ. 1958 สหรัฐส่งดาวเทียมเอกซพลอเรอร์ขึ้นสู่วงโคจร ผลงานที่สำคัญของดาวเทียวดวงนี้คือ ค้นพบรังสีห่อหุ้มโลก เรียกว่าแถบรังสีแวลแอนเลน
- ปี ค.ศ. 1958 รัสเซียส่งดาวเทียม “สปุตนิก3”ขึ้นสู่วงโคจร
- ปี ค.ศ. 1958 สหรัฐได้จัดตั้งองค์การเพื่อการค้นคว้าเกี่ยวกับอวกาศเรียกว่า องค์การบริหารการบินและ อวกาศแห่งชาติมีชื่อยอว่า NASA
- ปี ค.ศ. 1958 สหรัฐฯ ส่งดาวเทียมชื่อ “สกอร์” ขึ้นสู่วงโคจรและทดลองเสียงพูดจากอวกาศลงมายัง พื้นดินได้สำเร็จเป็นครั้งแรก
- ปี ค.ศ. 1986 องค์การนาสา ได้ปล่อยยานขนส่งอวกาศชื่อ “แชลเลนเจอร์” เพื่อสำรวจอวกาศและสังเกตดาวหางหลังจากยานเคลื่อนสู่อวกาศได้เพียง 72 วินาทีก็เกิดการระเบิดอย่างรุนแรง ทำให้นักบินอวกาศทั้ง 7 คน คือ ฟรานซิส อาร์(ดิก) สโคบี ,ไมเคิล .เจ.สมิธ,โรแนลด์ อี.แนร์,เอลลิสัน เอส.โอนิซูกะ ,จูดีธ เรสนิก,เกรกอรี จาร์วิส,ชารอน คริสต้า แม็คคอลีฟฟ์ เสียชีวิตทันทีสำหรับสาเหตุที่ทำให้ยานระเบิดนั้นเชื่อว่ามีจุดรั่วที่ซีลวงแหวนในจรวดเชื้อเพลิงแข็งลำขวามือ ทำให้เชื้อเพลิงรั่วออกมาจากจุดนั้นและเกิดการระเบิดขึ้น

สถิติอุบัติเหตุของยานอวกาศ
- ปี ค.ศ. 1967 วันที่ 27 มกราคม(สหรัฐฯ)เกิดอุบัติเหตุไฟไหม้ฐานปล่อยจรวดที่ศูนย์อวกาศเคนเนดี ทำให้นักบินอวกาศ 3 คนที่อยู่ในแคปซูลอวกาศ อะพอลโล 1 ได้แก่นาวาอากาศโท เวอร์จิล กริสซอม , นาวาอากาศโท เอดเวิร์ด ไวท์และนาวาอากาศตรี โรเจอร์ แซฟฟี เสียชีวิตทั้งหมด
- ปี ค.ศ. 1967 วันที่24 เมษายน (รัสเซีย)ยานโซยุส1 ตกที่ภูเขาUrals ขณะกลับคืนสู่โลก ทำให้นักอวกาศ วลาดิเมียร์ เอ็ม.โกมารอฟ เสียชีวิต
- ปี ค.ศ. 1970 เมษายน(สหรัฐฯ) ถังออกซิเจนของยานอวกาศ อะพอลโล 13 ระเบิดต้องระงับการลงสู่พื้นผิวดวงจันทร์ นักบินอวกาศ 3 คน ต้องเข้าไปอยู่ในยานลงดวงจันทร์แล้วปล่อยแรงโน้มถ่วงดึงยานให้โคจรรอบดวงจันทร์ ใช้แรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์เหวี่ยงยานกลับสู่โลก และตกลงในมหาสมุทรแปซิฟิก
- ปี ค.ศ. 1971 วันที่ 30 มิถุนายน (รัสเซีย) ขณะที่ยานโซยุส11 กลับคืนสู่ผิวโลกวาวล์ของยานชำรุดออกซิเจนรั่วออกนอกยาน ทำให้นักบินอวกาศทั้ง 3คน ได้แก่ กอร์กี โดโบรวอลสกี้,วลาดิสลาฟ วอลคอฟ และ วิกเตอร์ แพตซาเยฟ เสียชีวิตทั้งหมด

จากประวัติและวิวัฒนาการทางวิทยาศาสตร์ตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน ทำให้เราทราบถึงความวิริยะอุตสาหะของนักวิทยาศาสตร์ ที่จะอธิบายความลี้ลับของธรรมชาติ เพื่อให้ได้มาซึ่งความรู้ ความเข้าใจ ธรรมชาติในด้านต่างๆ เราจะพบว่าสมัยก่อนนั้น ความรู้ที่ได้เกิดจากการคาดคะเน และปฏิบัติตามประสบการณ์ การพัฒนาทางวิทยาศาสตร์เป็นไปอย่างเชื่องช้า ต่อมามีการผสมผสาน ความรู้ทั้งทางด้านทฤษฎี และการทดลอง ทำให้วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี ก้าวหน้าไปอย่างรวดเร็วมีการนำเอาวิธีการทางวิทยาศาสตร์ไปใช้ให้เกิดประโยชน์แก่งานของตน มีการแข่งขันกันในวงการต่างๆ
ปัจจุบันเราอยู่ในยุคแห่งความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ อย่างไรก็ตามผลกระทบจากความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์เกิดขึ้น สภาพแวดล้อมของโลกก็เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วปัญหาที่เกิดขึ้น คือเกิดภาวะมลพิษ ทั้งทางอากาศ น้ำ พื้นดิน สิ่งมีชีวิต ได้รับอันตรายจากสารเคมี ปัญหาจากโลหะหนักเป็นพิษ เช่น ตะกั่ว แคดเมียม สารหนู ปรอท เป็นต้น ทำให้เกิดอันตรายต่อสุขภาพ เมื่อ ค.ศ. 1986 โรงไฟฟ้าปฏิกรณ์ปรมาณูเชอร์โนบิล ของโซเวียตระเบิด ทำให้ฝุ่นละอองกัมมันตรังสี ปลิวในอากาศเป็นบริเวณกว้างไปยังหลายประเทศทำให้ผู้คนเสียชีวิตเป็นมะเร็ง ฯลฯ นอกจากนี้การผลิตอาวุธใหม่ๆ เพื่อการสงครามทำให้คนส่วนหนึ่งมองวิทยาศาสตร์ในแง่ร้าย ซึ่งโดยความจริงแล้ว ความรู้ทางวิทยาศาสตร์จะถูกนำไปใช้ในทางสันติหรือเพื่อการสงครามนั้นขึ้นอยู่กับ ตัวของมนุษย์เอง เป็นสำคัญ หากเรามีความเข้าใจและร่วมกันพัฒนาวิทยาศาสตร์นำไปใช้ให้เหมาะสม ก็ก่อให้เกิดประโยชน์แก่มนุษย์เป็นอย่างมาก
ปัจจุบัน ย่อมตระหนักโดยทั่วไปแล้วคิดว่าวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เป็นปัจจัยสำคัญที่จะนำไปสู่ความมั่งคั่งทำให้ผู้นำประเทศเกิดความคิดที่จะใช้วิทยาศาสตร์ แก้ปัญหาเศรษฐกิจของประเทศ
ประเทศไทยเราได้กำหนดนโยบายการพัฒนาเทคโนโลยีในแผนพัฒนาเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติฉบับที่แล้วและชัดเจนยิ่งขึ้นในแผนที่ 6 (พ.ศ.2530-2536) เพื่อให้วิทยาการต่างๆสะสางปัญหาการขาดดุลทางเทคโนโลยี ซึ่งเป็นปัญหาเบื้องต้นในการขาดดุลการค้าต่างประเทศให้จงได้
นายดำรง ลัทธพิพัฒน์ อดีตรัฐมนตรีว่าการกระทรวงวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและการพลังงานได้ให้คำขวัญไว้ว่า
ผู้ใดครองเทคโนโลยี ผู้นั้นครองอำนาจ
ผู้ใดครองเทคโนโลยี ผู้นั้นครองเศรษฐกิจ
เราจะต้องร่วมมือกันพัฒนาวิทยาศาสตร์เพื่อบรรลุวัตถุประสงค์ดังคำขวัญดังกล่าว
ในที่สุดเราทั้งหลายหวังไว้ว่า วิวัฒนาการวิทยาศาสตร์จะต้องสัมพันธ์กับวิวัฒนาการทางจริยธรรมของมนุษยชาติ เพื่อการอยู่ร่วมกันอย่างมีความสุขในโลกที่มีเพียง หนึ่งเดียว ของเรานี้