17 ก.พ. 2022 เวลา 10:26 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
เบ็ดเตล็ด EP.01 Feynman QED diagram (แผนภาพไฟน์แมน)
Feyman's diagram by https://www.sciencefocus.com/science/feynman-diagrams/
หลายๆคนอาจเคยได้เห็นแผนภาพนี้ อย่างน้อยก็อาจเคยเห็นผ่านตามาบ้างนะครับ โดดยแผนภาพนี้เป็นแผนภาพที่แสดงอันตรกิริยาระหว่างอิเล็กตรอนและโฟตอน(อนุภาคแสง) แล้วมันมีที่มาที่ไปอย่างไร
QED: The strange theory of light and matter
QED: The strange theory of light and matter by Richard P.Feynman
แผนภาพดังกล่าวเป็นการพูดถึงทฤษฎี ควันตัมอิเล็กโทรไดนามิกส์ ซึ่งเป็นการพูดถึงอันตรกิริยาระหว่างสสารและคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า(อนุภาคและโฟตอน) แล้วควันตัมอิเล็กโทรไดนามิกส์ หรือ QED มีความสำคัญอย่างไรกัน จากที่บอกว่าทฤษฎีนี้จะสามารถอธิบายอันตรกิริยาระหว่างอนุภาคที่มีประจุแล้วอันตรกิริยานั้นก็จะดูดกลืนหรือคายแสง หรือ โฟตอนออกมา เช่น Annihilation ที่ปฏิอนุภาคเกิดอันตรกิริยาและคายแสงออกมา และมันยังสามารถทำนายประจุอนุภาค โมเมนตัมเชิงมุมของอนุภาคมีประจุ สปิน โมเมนต์แม่เหล็กของอนุภาคได้ โดยทฤษฏีนี้ไฟน์แมนถึงขนาดให้สมยานามกับมันว่า "Jewels of physics (อัญมณีแห่งฟิสิกส์)"นอกจากนี้แล้วทฤษฏีนี้ยังนำไปต่อยอดจนกลายเป็นอีก 1 ทฤษฏีที่สามารถนำมาใช้อธิบายอนุภาคในนิวเคลียสอะตอมจนพบแรงพื้นฐานอย่างแรงนิวเคลียร์อย่างเข้ม นั่นคือ QCD (Quantum Chromo Dynamics)ซึ่งสามารถนำไปอธิบายควาร์ก หรืออนุภาคนำแรงนิวเคลียร์ได้
โดยจะอธิบายโดยประจุที่เรียกว่า "color charge หรือ ประจุสี"
พูดมาขนาดนี้แล้วไอเส้นแผนภาพนี้มันยังไงกันแน่ จากในหนังสือ QED : The strange theory of light and matter ได้กล่าวถึงหลัก 3 อย่างของแผนภาพไว้ว่า เส้นหยักคือแทน เส้นทางของแสง เส้นตรงคือ แทนเส้นทางของอิเล็กตรอน และ ที่ปม คืออันตรกิริยาระหว่างอิเล็กตรอนและแสง แต่มันบอกแค่เส้นอันตรกิริยาแค่นั่นจริงๆหนะหรือ
Richard Feynman by https://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B8%A3%E0%B8%B4%E0%B8%8A%E0%B8%B2%E0%B8%A3%E0%B9%8C%E0%B8%94_%E0%B9%84%E0%B8%9F%E0%B8%99%E0%B9%8C%E0%B9%81%E0%B8%A1%E0%B8%99
ในการทดลองเกี่ยวกับอนุภาคและแสงที่ต้องใช้การทดลองที่ซ้ำหลายๆครั้งเราก็จะใช้เส้นนี้มาใส้ได้ โดยเราจะบอกเส้นทางอันตรกิริยาออกมาในรูปความน่าจะเป็น ซึ่งคำนวณโดยความน่าจะเป็นคือกำลังสองของค่าสัมบูรณ์แอมพลิจูด ก็คือความถี่ข้อมูล โดยในอันตรกิริยาที่ซับซ้อนจะสามารถคำนวณความน่าจะเป็นได้จาก 1.หาก 1 กระบวนการมีหลายทิศทางให้เกิดได้เราจะนำความน่าจะเป็นมารวมแบบบวกกัน แต่ 2.หาก 1 กระบวนการมีหลายๆองค์ประกอบย่อยๆเราจะใช้วิธีการคูณกันของความถี่ข้อมูล
ซึ่งแผนภาพนี้ก็คล้ายกับทฤษฎีหลายประวัติศาสตร์ของไฟน์แมนที่ใช้การวาดเส้นทางของอนุภาคหนึ่งซึ่งในกลศาสตร์นิวตันอนุภาคย่อม เคลื่อนที่โดยรักษาสภาพเคลื่อนที่คือลากตรงจากจุดหนึ่งสู่จุดหนึ่งแต่ในความเป็นจริงหรือในประวัติศาสตร์อื่น เส้นทางของอนุภาคก็อาจเป็นไปในทิศทางอื่นๆก็ได้ (สามารถหาอ่านได้ใน the universe in anutshell ในบท หลายประวัติศาสตร์หรือ จะอ่านจากบล็อกของเราก็มีสรุปไว้ให้ครับ)
ในเบ็ดเตล็ดตอนต่อไป เราจะมาพูดถึงอะไรคือสปินของอนุภาค แล้วมันสำคัญอย่างไร ครับ
โฆษณา