10. ทฤษฏีสัมพัทธภาพพิเศษสมมติฐานข้อแรก     

ทฤษฏีสัมพัทธภาพพิเศษข้อแรก

ไม่ยากเกินไปที่จะเรียนรู้มัน กฎทางฟิสิกส์ถือว่า สำหรับในกรอบอ้างอิงแล้ว เป็นจริงทั้งหมด (The laws of physics hold true for all frames of reference) นี้คือแนวคิดเชิงสัมพัทธ์ที่ง่ายที่สุดในการทำความเข้าใจ 

      กฎทางฟิสิกส์ช่วยให้เราเข้าใจถึงวิธี และทราบถึงสภาพแวดล้อมของเราว่าทำปฏิกิริยากันอย่างไร นอกจากนี้พวกมันยังช่วยให้เราสามารถคาดการณ์เหตุการณ์ และผลลัพธ์ของพวกมัน

รูปวัดขนาดอิฐบล็อก

แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window

      พิจารณาตัวอย่างปูน และอิฐบล็อก หากคุณวัดความยาวบนอิฐบล็อก คุณจะได้ผลเหมือนกันแม้ว่าจะวัดอยู่บนพื้น หรือนั่งวัดบนรถ

รูปนาฬิกาลูกตุ้ม

      ต่อไป ลองมาวัดเวลาที่ได้จากลูกตุ้มนาฬิกาเหวี่ยง 10 ครั้ง ที่ยกสูงจากพื้น 30 เซนติเมตร วัดครั้งแรกได้ค่าหนึ่ง แม้วัดอีกครั้งคุณก็ได้ผลลัพธ์เดียวกัน ไม่ว่าคุณจะยืนอยู่บนพื้น หรืออยู่บนรถ สังเกตว่า รถต้องไม่เร่งเครื่อง แล้ววิ่งด้วยความเร็วคงที่ไปตามถนนทางเรียบตรง

      ตอนนี้หากเราใช้ตัวอย่างเดียวกับข้างต้น แต่เราทำการวัดอิฐบล็อก และเวลาการแกว่งของลูกตุ้มบนรถเมื่อมันขับผ่านเรา จะได้ผลที่แตกต่างกันกับผลก่อนหน้านี้ ความแตกต่างของผลลัพธ์ของการทดลอง เกิดขึ้นเนื่องจากกฎทางฟิสิกส์ยังคงเหมือนเดิมสำหรับในกรอบอ้างอิงทั้งหมด

      การอธิบายของสองตัวอย่างนี้จะอธิบายได้อย่างละเอียดมากขึ้น มันเป็นสิ่งสำคัญเป็นเพราะกฎทางฟิสิกส์เป็นค่าคงที่ ไม่ได้หมายความว่าผลการทดลองแบบเดียวกันจะเหมือนกันในกรอบอ้างอิงที่ต่างกัน ซึ่งขึ้นอยู่กับลักษณะของการทดสอบ

      ยกตัวอย่างเช่น หากมีรถสองคันชนกัน เราจะพบว่าพลังงานจะถูกสงวนไว้สำหรับการชนกันโดยไม่คำนึงว่าเราอยู่ในรถอีกคันหนึ่ง หรือยืนอยู่บนทางเท้า การอนุรักษ์พลังงาน (Conservation of energy) เป็นกฎทางฟิสิกส์ เพราะฉะนั้น ต้องเหมือนกันในกรอบอ้างอิงทั้งหมด

สมมติฐานข้อที่สองของทฤษฏีสัมพัทธภาพพิเศษ

      ในสมมติฐานที่สองของทฤษฏีสัมพัทธภาพพิเศษ มันค่อนข้างเป็นที่น่าสนใจ และเป็นสิ่งที่ไม่คาดคิด เพราะมันกล่าวเกี่ยวกับกรอบอ้างอิง สมมติฐานก็คือ ความเร็วของแสงจะมีค่าคงที่ในกรอบอ้างอิงทั้งหมด (The speed of light is measured as constant in all frames of reference.) สิ่งนี้อธิบายได้ว่าเป็นสันนิษฐานแรกในกรอบที่แตกต่างกัน ถ้ากฎทางฟิสิกส์ใช้ได้อย่างเท่าเทียมกันกับกรอบอ้างอิงทั้งหมดแล้ว แสง (การแผ่รังสีของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า) ต้องเคลื่อนที่ได้ด้วยความเร็วเท่ากันโดยไม่คำนึงถึงกรอบ ซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับกฎของ พลศาสตร์ไฟฟ้า (Electrodynamics) เพื่อใช้อย่างเท่าเทียมกันกับทุกกรอบ

ข้อคิดดี ๆ ที่นำมาฝาก

“ความเป็นผู้นำ

เกิดจากการพัฒนาตนเอง

มันมิได้มีมาแต่กำเนิด”

Peter F.Drucker

<หน้าที่แล้ว                                 สารบัญ                    หน้าต่อไป>