Category Archives: Science Geek

นักวิทยาศาสตร์จิ๋ว

วันนี้เป็นวันอังคารซึ่งเป็นวันที่ผมไปทำการทดลองวิทยาศาสตร์ที่โรงเรียนอนุบาลบ้านพลอยภูมิ วันนี้ทำมอเตอร์ด้วยอุปกรณ์ที่หาง่ายๆ อันประกอบไปด้วยตะปูเกลียว แม่เหล็กแบนๆกลมๆ ถ่านไฟฉาย และสายไฟ (หรือเส้นอลูมินัมฟอยล์ก็ได้) คราวนี้ไปสอนอนุบาล 3 และอนุบาล 2

ตอนไปสอนห้องอนุบาล 2 เด็กๆมองไม่ค่อยเห็นว่าตะปูเกลียวหมุน ผมจึงติดชิ้นอลูมินัมฟอยล์ให้ดูเหมือนใบพัด พอต่อไฟฟ้า ใบพัดก็หมุน (ดูวิดีโอคลิปข้างล่างว่าอะไรหมุนอย่างไรนะครับ ถ้าไม่เห็นวิดีโอกดลิงค์นี้ครับ: http://www.youtube.com/watch?v=oyj5GvkVoio)
ทันใดนั้น น้องโชกุนก็บอกว่ามันหมุนเพราะพัดลมที่ฝาผนังที่เปิดอยู่หรือเปล่า คุณครูก็ไปปิดพัดลม แล้วผมก็ต่อไฟฟ้าต่อให้ตะปูเกลียวและใบพัดที่ติดอยู่หมุน น้องโชกุนมองไปรอบๆห้อง แล้วชี้ไปที่พัดลมอีกตัวที่ห่างออกไปที่ยังเปิดอยู่ แล้วบอกว่าใบพัดผมอาจจะหมุนเพราะพัดลมตัวนั้นยังเปิดอยู่ก็ได้ คุณครูก็เลยไปปิด แล้วผมก็ต่อไฟฟ้าใหม่ ผมรู้สึกตื่นเต้นมากที่ได้เห็นน้องโชกุนพยายามหาสาเหตุมาอธิบายสิ่งที่เขาเห็นอยู่ และไม่ยอมเชื่อผมง่ายๆ
ก่อนจะกลับผมบอกโชกุนว่าถ้าโตขึ้นไม่รู้ว่าจะทำอะไร จำคำว่าวาร์ปไดรฟ์ (warp drive) ไว้นะลูก เผื่อจะประดิษฐ์ให้มนุษยชาติได้ใช้ 😀

เดาขนาดดวงจันทร์จากสุริยุปราคา

มันน่าแปลกใจที่ดวงจันทร์บังดวงอาทิตย์ได้พอดีๆ
สมมุติว่าดวงจันทร์บังดวงอาทิตย์พอดีเป๊ะ ไม่ใหญ่ไป ไม่เล็กไป ขนาดของดวงจันทร์ควรจะเป็นเท่าไร
ผมมีข้อมูลหยาบๆติดอยู่ในหัวดังนี้
1. ดวงอาทิตย์ห่างจากโลกประมาณ 150 ล้านกิโลเมตร (150 Mkm)
2. ดวงจันทร์ห่างจากโลกประมาณ 4 แสนกิโลเมตร (0.4 Mkm)
3. ดวงอาทิตย์มีขนาด (เส้นผ่าศูนย์กลาง) ใหญกว่าโลกประมาณ 100 เท่า
4. ดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และโลกมีรูปร่างเกือบเป็นทรงกลม แม้ว่าจะอ้วนตรงพุงนิดหน่อยจากการหมุน
5. วงโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ และ ดวงจันทร์รอบโลก เป็นวงรีที่รีน้อยมากจนมองเหมือนวงกลม
ถ้าเราลากเส้นตรงจากตาเราไปยังขอบของดวงอาทิตย์ และดวงจันทร์ เราก็จะเห็นสามเหลี่ยมที่เป็นสัดส่วนกัน และอัตราส่วน ขนาดดวงอาทิตย์/ระยะทางไปดวงอาทิตย์ จะเท่ากับ ขนาดดวงจันทร์/ระยะทางไปดวงจันทร์
ดังนั้น (100 เท่าขนาดโลก/ 150 Mkm) = (ขนาดดวงจันทร์/ 0.4 Mkm)
หรือ ขนาดดวงจันทร์ = (100 เท่าขนาดโลก 0.4 Mkm / 150 Mkm) = 0.27 เท่าขนาดโลก
ข้อมูลหยาบๆที่ติดในหัวอีกอันคือโลกมีเส้นรอบวงประมาณ 40,000 กิโลเมตร ดังนั้น เส้นผ่าศูนย์กลางโลก = 40,000 km/Pi = 40,000 km / 3.14159… = 12,732 km
ดังนั้นเส้นผ่าศูนย์กลางดวงจันทร์ = (0.27)(12,732 km) = 3400 กิโลเมตร
มาดูว่าการเดาครั้งนี้ผิดแค่ไหน:


ข้อมูลประมาณ

ข้อมูลละเอียด

ผิดไป

ระยะทางโลก-ดวงอาทิตย์ (ล้านก.ม.)

150

149.6

0.27%

ระยะทางโลก-ดวงจันทร์ (ล้านก.ม.)

0.4

0.38

4.17%

เส้นผ่าศูนย์กลางโลก (ก.ม.)

12,732

12,742

-0.08%

เส้นผ่าศูนย์กลางดวงอาทิตย์ (ก.ม.)

1,273,200

1,392,000

-8.53%

ขนาดดวงอาทิตย์/ขนาดโลก

100

109.25

-8.46%

เส้นผ่าศูนย์กลางดวงจันทร์ (ก.ม.)

3,400

3,474

-2.14%

ขนาดดวงจันทร์/ขนาดโลก

0.27

0.273

-2.06%

ตกลงเราเดาได้ใกล้กับความเป็นจริง ผิดไปสองเปอร์เซนต์เท่านั้น และ ผมก็ยังแปลกใจอยู่ว่าขนาดและระยะห่างจากโลกถึงดวงอาทิตย์และดวงจันทร์ มีความพอดีกันมาก จนเรามีสุริยุปราคาแบบเต็มดวง ถ้าดวงจันทร์เล็กลงหน่อยหรือห่างจากโลกมากขึ้น ก็จะบังดวงอาทิตย์ไม่มิด (แต่ถ้าใหญ่ขึ้นหรือใกล้โลกมากขึ้นก็จะบังมากขึ้นไปอีกจนอาจไม่เห็นขอบแสงจากดวงอาทิตย์เลย)

What We Know About Giant Monsters


Here is a very informative essay about how basic mathematics, physics, and biology allow us to deduce what is and is not possible for giant monsters in movies.

Here is a paper arguing that the largest dinosaurs with wings could not actually fly based on similar scaling arguments.

An Interesting Page About Fibonacci Numbers And Nature

Fibonacci numbers are 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, … where the next number is the sum of the previous two numbers (2 = 1+1, 3= 2+1, 5 = 2+3, etc.)

We found Fibonacci numbers in many things in nature (due to growth and efficient packing of parts.) This is a page that lists many interesting things about the numbers and activities that adults and kids can do for fun.

ตีลูกให้ถึงดวงจันทร์ ถึงพลาดก็ยังอยู่ท่ามกลางดวงดาว

 

ด้วยความเคารพและชื่นชมนักกอล์ฟอาชีพชาวไทยทุกท่าน หลังจากดูโฆษณาข้างบนแล้ว Science Geek ที่สิงร่างก็บังคับให้ผมเสริมประโยคที่ว่า “ตีลูกให้ถึงดวงจันทร์ ถึงพลาดก็ยังอยู่ท่ามกลางดวงดาว” ดังนี้ครับ:

1. ดวงจันทร์ห่างจากโลกประมาณ 400,000 กิโลเมตร
2. ดาวที่ใกล้โลกที่สุดคือดวงอาทิตย์ที่อยู่ห่างไป 150 ล้านกิโลเมตร (150,000,000 km) ดาวดวงต่อไป (Proxima Centauri) ห่างไปประมาณ 4 ปีแสงหรือประมาณ 40 ล้านล้านกิโลเมตร (40,000,000,000,000 km)
3. ระยะทางไปดวงอาทิตย์ = 375 เท่าระยะทางไปดวงจันทร์ หรือถ้าเทียบระยะไปดวงจันทร์เท่ากับหนึ่งไม้บรรทัด (1 ฟุต) ระยะทางไปดวงอาทิตย์จะเทียบเป็นประมาณ 100 เมตร
4. ระยะทางไปดาวดวงต่อไป = ร้อยล้านเท่าระยะทางไปดวงจันทร์ ถ้าเทียบระยะไปดวงจันทร์เท่ากับ 1 ฟุต ระยะทางไปดาวดวงต่อไปจะเทียบเป็นประมาณ 30,000 กิโลเมตร หรือประมาณ 3/4 ระยะทางรอบโลก
5. ถ้าจะตีให้ลูกกอล์ฟหลุดลอยไปจากโลก ต้องตีให้ได้ความเร็วเกิน 11.2 กิโลเมตรต่อวินาที หรือเร็วกว่าลูกปืน (M-16) ประมาณ 11 เท่า และลูกกอล์ฟต้องทนความร้อนมหาศาลด้วย
6. ถึงเราจะตีลูกกอล์ฟได้เร็วกว่า 11.2 กิโลเมตรต่อวินาที แต่ถ้าเร็วไม่เกิน 42.1 กิโลเมตรต่อวินาที (เร็วกว่าลูกปืน M-16 40 เท่า) ลูกกอล์ฟก็ไม่สามารถหนีดวงอาทิตย์ไปหาดาวอื่นๆอยู่ดี ต้องมาโคจรเหมือนดาวหางดวงหนึ่ง
ดังนั้นไม่ว่าจะตีหรือไม่ตีลูก หรือตีแล้วถึงหรือไม่ถึงดวงจันทร์ก็ตาม ลูกกอล์ฟก็อยู่ท่ามกลางดวงดาว (ที่อยู่ไกลมากกกกก) อยู่แล้ว ระยะทางระดับไปถึงดวงจันทร์ เป็นระยะน้อยมากๆเมื่อเทียบกับระยะระหว่างดวงดาว และไม่ว่าจะเล็งดวงจันทร์อย่างไร ลูกกอล์ฟก็แปะอยู่บนโลกอยู่ดี (ถ้าเราไม่ใช่ Superman หรือ Dr. Manhattan)
ผมเล็งโลกเสมอ โดน 100%
และนี่คือหนึ่งในเหตุผลที่ผมไม่สามารถเป็นนักกอล์ฟทีมชาติได้
ปล. แผนผังดาวใกล้ๆครับ: