อาจมีพลังงานบางอย่างแฝงอยู่ ก็เป็นไปได้

“คุณเกรท เชื่อเรื่องผีมั้ยครับ ถ้าผีมีจริง ทุกคนตายจะกลายเป็นผี แล้วผีก็กลัวพระ ถ้าพระมรณภาพ พระจะเป็นผีมั้ยครับ แล้วผีพระ จะกลัวพระ หรือเปล่าครับ”

ฉบับนี้เป็นคำถามจากคุณหมอท่านหนึ่ง ที่สอบถามผ่านทางเพจ เป็นคำถามที่น่าสนใจเพราะมีหลักการคิดแบบตรรกะที่งดงามชวนให้ฉงน สงสัย ผมคิดว่า ตอบหัวข้อนี้น่าจะมันส์ดี

ดังนั้น หากหมอถามผมว่าเชื่อเรื่องผีไหม ผมขอยกเรื่องของคุณปู่คนนึงให้ฟังละกันครับ ปู่คนนี้ ตอนแก อายุประมาณ ห้าขวบ พ่อของแกเอาเข็มทิศพกพามาให้แกเล่น พอแกเล่นแกรู้สึกว่ามีบางอย่างในพื้นที่ว่างเปล่า คือ แกสงสัยว่า ทำไมมีแรงผลักเข็มทิศให้เปลี่ยนทิศไป ทำไมเข็มทิศต้องชี้ไปทางทิศเหนือ นั้นกลายเป็นแรงบันดาลในให้แก่คุณปู่คนนั้นมีความพยายามในการหาคำตอบบางอย่างที่แกมองไม่เห็น

แม้แกจะมีโรค Dyslexia(ความพิการทางการอ่านหรือเขียน) ทำให้การเรียนรู้ของปู่ค่อนข้างเชื่องช้ากว่าเพื่อนๆ แต่นั้นทำให้แกเป็นคนที่เวลาทำอะไรก็ตาม จะสามารถลงรายละเอียดได้มากกว่าเพื่อนๆ วันๆแกครุ่นคิดเรื่องไม่กี่เรื่องจนกว่าแกจะสำเร็จ ด้วยความหมกมุ่นของตัวแกเอง ทำให้แกสร้างทฤษฏีได้มากมาย เช่น ทฤษฏีแรงเอกภาพ แบบจำลองแก๊สของชเรอดิงเจอร์

แกหมกมุ่นคิดทดลองนู่นนี่ ไปยันคิดค้น ตู้เย็น ทั้งชีวิตของปู่แกทำงานจนหัวฟู จนมาวันนึง ทฤษฎีที่เปลี่ยนโลกในศตวรรษที่20(คศ.1905) และสั่นสะเทือนมาถึงปัจจุบันคือ E = MC^2 ที่ซึ่ง E คือพลังงาน, m คือมวล, และ c คือความเร็วแสง

สมการนี้ก็ใช้แทนความสัมพันธ์ระหว่างพลังงานกับสสาร: โดยพื้นฐานแล้ว พลังงานกับสสารนั้นถือเป็นรูปแบบที่แตกต่างของสิ่งๆเดียวกัน สมการที่ดูเรียบง่ายนี้ได้ฉีกวิธีที่เราคิดถึงพลังงานและได้เปิดทางให้เราได้พบความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีนับไม่ถ้วน

เรามาทำความเข้าใจเรื่องของมวล (M) กัน โดยทั่วไป มวลมักถูกตีค่าให้เป็นจำนวนของสสารในวัตถุ ยังมีนิยามอื่นๆ ของมวลอีกสองสามแบบ มี "มวลนิ่ง (invariant mass)" และ "มวลสัมพัทธภาพ (relativistic mass)"

มวลนิ่ง คือ มวลที่จะไม่เปลี่ยนแปลงไม่ว่าคุณจะอยู่ในกรอบอ้างอิงใด มวลสัมพัทธภาพนั้นตรงกันข้าม มันจะผันแปรไปตามความเร็วของวัตถุนั้น

ในสมการ E = mc2, m หมายถึงมวลนิ่ง ตรงนี้มีความสำคัญ เพราะนั่น หมายความว่ามวลของคุณจะ ไม่ขยายเมื่อคุณใช้ความเร็วเพิ่มขึ้น ซึ่งต่างจากความเชื่อโดยทั่วไป

มวลกับน้ำหนักนั้นแตกต่างกัน น้ำหนักคือแรงโน้มถ่วงที่กระทำต่อวัตถุ ใน ขณะที่มวล คือ ปริมาณของสสารในวัตถุนั้น มวลจะเปลี่ยนได้ก็ต่อเมื่อวัตถุนั้น มีการเปลี่ยนแปลงรูปร่าง ในขณะที่น้ำหนักสามารถเปลี่ยนได้ขึ้นอยู่กับแรงโน้มถ่วงของสภาพแวดล้อมที่วัตถุนั้นอาศัยอยู่ มวลจะวัดเป็นกิโลกรัม (kg)

ในขณะที่น้ำหนักจะวัดเป็นนิวตัน (N) ก็เหมือนกับพลังงาน มวลไม่สามารถสร้างหรือทำลายทิ้งได้ แต่มันสามารถเปลี่ยนรูปแบบ เช่น ก้อนน้ำแข็งสามารถละลายเป็นน้ำ แต่ยังคงมีมวลเท่ากัน ทั้งสองสถานะ

ส่วนเรื่องความเร็วของแสง หรือ C นั้นเป็นค่าคงที่ในทุกกรอบอ้างอิง และ ประมาณได้เท่ากับ 3.00x108 เมตรต่อวินาที ในบริบทของทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์นั้น c2 มีหน้าที่เป็นเสมือนแฟกเตอร์ของการใช้แปลงหน่วยมากกว่าจะเป็นค่าคงที่ ดังนั้น มันจึงถูกยกค่ากำลังสอง อันเป็นผลมาจากการวิเคราะห์เชิงมิติ(กว้าง x ยาว x สูง นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่า มิติที่ 4คือ เรื่องของเวลา) พลังงานจะถูกวัดค่าเป็นจูล (joule) หรือ kg m2 s-2, ดังนั้น การเพิ่ม c2 เข้าไปจึงแสดงว่าความสัมพันธ์ระหว่างพลังงานกับสสารนั้นมีความสอดคล้องในเชิงมิติอยู่

ดังนั้น หากเราอธิบายง่ายๆด้วย สูตรนี้ คือ พลังงานจะเท่ากับมวลคูณด้วย ความเร็วยกกำลังสอง (ให้นึกถึงเราวิ่งชนรถที่วิ่งมาด้วยความเร็วสุดตัว) สิ่งสำคัญที่สุด คือ พลังงานไม่สามารถสร้าง หรือ ทำลายทิ้งได้ มันเพียงแต่จะเปลี่ยนรูปแบบ เช่น ถ่านหินมีพลังงานศักย์มากที่จะเปลี่ยนไปเป็นพลังงาน ความร้อนเมื่อมันถูกเผาไหม้ หรือ แม้แต่พลังงานความคิดเมื่อมีการลงมือทำสร้างสรรค์ให้เป็นความจริง

เล่าเรื่องคุณปู่มาเสียซะยืดยาวหมดคอลัมน์ซะละ ฉบับหน้าผมจะมาตอบทุก คำถามของคุณหมอให้จบนะครับ ฉบับนี้ขอจบด้วยประโยค

“ขอให้พลังจงสถิตย์อยู่กับท่าน”

แล้วพบกันฉบับหน้าครับ