P'Chiu&Physics

ในขณะที่ผมเรียนฟิสิกส์อยู่ ผมและอีกหลายๆคนอาจเคยได้ยินคำว่าหลอดรังสีแคโทดผ่านหูมาบ้างเพราะมันเป็นอุปกรณ์ที่สำคัญที่ทำให้ เจ.เจ. ทอมสัน (J.J. Thomson) วัดอัตราส่วนระหว่างมวลและประจุของอิเล็กตรอนได้ ไม่ใช่แค่นั้นทั้งอุปกรณ์การทดลองทางไฟฟ้ากระแสสลับที่สำคัญอย่าง ออสซิลโลสโคป (Oscilloscope) รุ่นแรกๆเองก็ใช้หลอดรังสีแคโทดในการฉายภาพหรือแม้แต่อุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใกล้ตัวอย่างโทรทัศน์รุ่นบุกเบิกนั้นก็ใช้หลอดรังสีแคโทดนี้ในการฉายภาพเช่นกัน และผู้สร้างเจ้าหลอดรังสีที่ว่านี้เป็นใครกัน?
คาร์ล แฟร์ดีนันท์ เบราน์ (Karl Ferdinand Braun) เป็นนักฟิสิกส์ชาวเยอรมันที่ได้ประดิษฐ์หลอดรังสีแคโทดขึ้นมาในปี 1897 และเขาก็เป็นคนพัฒนาออสซิลโลสโคปเพื่อใช้วัดสัญญาณไฟฟ้าเป็นคนแรกอีกด้วย แต่ความสุดยอดของเขาไม่ได้มีเพียงเท่านี้ ในปี 1901 เขาได้ตีพิมพ์ผลงานเกี่ยวกับการส่งสัญญาณภาพแบบไร้สาย (Wireless Telegraphy) ซึ่งเป็นผลงานที่ทำให้เขาได้รับรางวัลโนเบลในเวลาต่อมา
ผมดีใจที่ได้เขียนบทความสั้นๆนี้ขึ้นมาเพื่อให้หลายๆคนได้รับรู้ถึงนักฟิสิกส์ที่ไม่ได้อยู่ในหนังสือเรียนแต่เป็นผู้ที่อยู่เบื้องหลังของความก้าวหน้าของฟิสิกส์และเทคโนโลยี ผมคิดว่าการได้รู้จักกับนักฟิสิกส์ที่คนทั่วไปไม่ค่อยรู้จักสามารถทำให้เราเห็นถึงความตั้งใจของนักฟิสิกส์หลายๆคนที่ทำให้โลกของเรามาอยู่ถึงจุดนี้ได้ ขอบคุณผู้อ่านทุกๆท่านและเจอกันใหม่ในโพสต์หน้าครับ
แหล่งข้อมูล
https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1909/braun/biographical/
https://www.lindahall.org/about/news/scientist-of-the-day/karl-ferdinand-braun
https://en.wikipedia.org/wiki/Wireless_telegraphy

Math for physics: Differential Equation

ตัวอย่างที่ใกล้ตัวเเละเห็นภาพได้ดีของ สมการอนุพันธ์(Differential Equation) อันหนึ่งคือ สมการของจำนวนประชากร (Population Equation)
เเม่ของผมเป็นคนที่รักกระต่ายเเละเลี้ยงกระต่ายไว้ที่บ้าน พวกมันเป็นสัตว์ที่น่ารัก เเต่เผลอนิดเดียวก็ออกลูกเต็มบ้านเลย😂 คราวนี้ถ้าเราลองมาคิดกันจริงจังว่าถ้าเราจะทำนายจำนวนของกระต่ายในบ้านด้วยสมการทางคณิตศาสตร์เราจะเริ่มยังไงดี?

ก่อนอื่นสังเกตุว่าอัตราการเกิดใหม่ของกระต่าย(สามารถเขียนเเทนด้วย N’) ก็จะต้องขึ้นอยู่กับจำนวนของกระต่ายที่เรามี(เเทนด้วย N) คราวนี้จะเกิดกันเก่งมั้ยเราอาจจะวัดกันด้วยค่าคงที่ซักตัว(ขอเเทนด้วย A) ตอนนี้ทุกอย่างก็ดูดีไปหมดพร้อมที่จะเเก้สมการกันเเล้วหล่ะ เเต่ต้องอย่าลืมว่าที่บ้านของผม ทั้งที่อยู่ของน้องๆกระต่าย ทั้งค่าอาหาร ดันมีจำกัดด้วยสิ ดังนั้นเเปลว่าต่อให้จะเกิดกันเก่งเเค่ไหนมันก็ต้องมีการขีดจำกัดบางอย่างไม่ให้พวกมันมีมากขึ้นเรื่อยๆจนเป็นอนันต์ได้ ในสมการผมจึงต้องคำนึงถึงค่าคงที่ของขีดจำกัดนี้เข้าไปด้วย(เเทนด้วย L เเล้วกันนะ) เอาหล่ะตอนนี้ทุกท่านสามารถดูภาพประกอบด้านล่างเพื่อดูหน้าตาของ population equation ของกระต่ายได้เลยนะครับ

หลังจากเเก้สมการเพื่อหา N ที่เวลาใดๆที่ได้ออกมาหน้าตาน่ากลัวเเล้ว สำหรับหลายๆคนอาจจะมองไม่ออกว่ามันมีความหมายยังไง เพื่อความง่ายผมจึงได้วาดกราฟคร่าวๆระหว่าง จำนวนกระต่าย(N) เเละ เวลา (t) จะเห็นว่าเส้นกราฟมีลักษณะคล้ายตัว S เเสดงให้เห็นว่า กระต่ายในบ้านของผมเมื่อถึงจุดๆหนึ่งมันจะต้องหยุดเพิ่มจำนวน(ซักที) คำถามก็คือเมื่อไหร่หล่ะ? วิธีการดูว่าตัวเเปรไหนเป็นตัวบอกว่าวันที่กระต่ายหยุดโตจะมาถึงเราสามารถดูได้ที่ตัวเเปรบน expo ของสมการ ในคำตอบของเราตัวเเปร A เป็นค่าคงที่ตัวเดียวที่คูณอยู่กับตัวเเปร t(เวลา) บนตัว expo ของเรา หมายความว่า วันที่กระต่ายของผมจะหยุดเพิ่มจำนวนก็ขึ้นอยู่กับความเก่งในการเกิดของน้องๆกระต่ายเองนี่เเหล่ะ!(ลองตีความดูนะครับ)
กราฟนี้ยังบอกอีกด้วยว่าจำนวนของกระต่ายที่มากที่สุดจะหาได้จากการนำจำนวนกระต่ายเริ่มต้นของผมคูณด้วยค่า A หารด้วย L จะได้พอเดาได้ซักทีว่าต้องเตรียมบ้านให้น้องเท่าไหร่555 (ว่าเเต่ค่า A กับ L จะหามายังไงดีนะ)

เอาหล่ะนี่ก็เป็นตัวอย่างของสมการอนุพันธ์ที่ง่ายเเละใกล้ตัวทุกๆคน ในการศึกษาฟิสิกส์นั้นสมการอนุพันธ์จะโผล่มาทักทายเราได้ตลอดยังไงก็ขอให้อย่าท้อเเท้นะครับ555 อยากจะบอกว่าอันนี้เป็นกระต่ายในบ้านผมเองดังนั้นจึงไม่ได้เพิ่มนักล่าเข้าไปในสมการนะ😜

สวัสดีครับน้องๆเเละผู้ปกครองทุกท่าน ผมชื่อ สุชาครีย์ ชิว หรือ ชิวๆ เป็นผู้ดูเเลเพจนี้ครับผม
สำหรับประวัติโดยคร่าวๆ ปัจจุบันเรียนจบหลักสูตร ป.ตรี สาขาฟิสิกส์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยเรียบร้อยเเล้ว เเละ มีประสบการณ์สอนเเละติวฟิสิกส์มากกว่า 6 ปี
หากท่านใดมีความสนใจติวฟิสิกส์เเละกำลังมองหาติวเตอร์ซักคน สามารถติดต่อมาทางเพจหรือไลน์ไอดี ch272543 ได้เลยนะครับ