ผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กประถมศูนย์การเรียนปฐมธรรมมาครับ เด็กๆได้หัดคิดแบบวิทยาศาสตร์โดยพยายามอธิบายมายากล จากนั้นได้เรียนเกี่ยวกับความเร็วแสงที่เร็วมากสำหรับเรา (เช่นเร็วกว่าเครื่องบินโดยสารล้านเท่า) แต่ช้ามากเมื่อเทียบกับขนาดของอวกาศ เด็กๆได้ทำกิจกรรมทำตัวเป็นแสงที่เดินทางระหว่างดวงอาทิตย์และโลก ให้ซึมซับเรื่องระยะทางในระบบสุริยะ
(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่ ส่วนลิงก์รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)
ก่อนอื่นเด็กๆได้ดูมายากลในคลิปนี้ครับ เด็กๆดูกลก่อนแล้วพยายามอธิบายก่อนเฉลย คราวนี้มีกลสั้นๆให้เด็กๆดู 4 กล:
กิจกรรมนี้ฝีกเด็กๆให้คิดแบบวิทยาศาสตร์ มีการสังเกต การตั้งสมมุติฐานเพื่ออธิบายสิ่งที่สังเกตมา การตรวจสอบสมมุติฐานกับข้อมูลที่สังเกตมา การตั้งสมมุติฐานใหม่เมื่อสมมุติฐานเดิมขัดกับข้อมูล นอกจากนี้เราพยายามให้เด็กๆมีความกล้าคิดและออกความเห็น และหวังว่าเมื่อโตไปจะไม่ถูกหลอกง่ายๆครับ
ก่อนอื่นผมให้เด็กๆดูคลิปภาพดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ ให้เปรียบเทียบขนาด เห็นทิศทางและความเร็วการหมุน:
ผมคุยกับเด็กๆเรื่องความเร็วแสง ในสุญญากาศแสงเดินทางได้เร็วประมาณ 300,000 กิโลเมตรต่อวินาทีหรือประมาณพันล้านกิโลเมตรต่อชั่วโมง เป็นความเร็วสูงสุดที่สิ่งต่างๆในจักรวาลของเราสามารถเคลื่อนที่ได้ (เท่าที่เราทราบ) ความเร็วแสงในตัวกลางอื่นๆเช่นน้ำหรือเพชรจะน้อยกว่า 300,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมงขึ้นกับว่าวิ่งผ่านตัวกลางอะไร
ความเร็วแสงเทียบเท่าได้กับการเคลื่อนที่รอบโลกเจ็ดรอบครึ่งในหนึ่งวินาที จึงเป็นความเร็วที่สูงมากๆ เร็วกว่าเสียง, เครื่องบินโดยสาร, หรือกระสุนปืนพกถึงประมาณล้านเท่า วัตถุที่มนุษย์สร้างและมีความเร็วที่สุดก็เป็นพวกยานอวกาศที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วหลักหมื่นหลักแสนกิโลเมตรต่อชั่วโมง ช้ากว่าแสงที่เคลื่อนที่เป็นพันล้านกิโลเมตรต่อชั่วโมงมากๆ
แต่จักรวาลของเราใหญ่มาก ระยะทางระหว่างดวงดาวห่างมากจนแสงต้องเดินทางเป็นปีๆ แม้แต่ในระบบสุริยะที่มีดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์ใกล้ๆของเรา แสงก็ต้องเดินทางเป็นหลักนาทีหรือชั่วโมง
ผมให้เด็กๆซึมซับความจริงข้อนี้โดยใช้แบบจำลองโลก-ดวงอาทิตย์จากสัปดาห์ที่แล้ว (วิทย์ประถม: เปรียบเทียบขนาดโลก, ดวงอาทิตย์, และระยะห่าง) ที่จำลองให้ดวงอาทิตย์มีเส้นผ่าศูนย์กลาง 10 เซนติเมตร โลกเส้นผ่าศูนย์กลาง 1 มิลลิเมตร และโลกห่างจากดวงอาทิตย์ 10 เมตร แล้วให้เด็กๆทำตัวเป็นแสงที่เดินทางจากดวงอาทิตย์มายังโลก เด็กๆต้องค่อยๆเคลื่อนตัว 2 เซนติเมตรต่อวินาทีหรือ 1 นาทีให้ขยับตัวไป 1.2 เมตร เด็กๆจะพบว่าแสงต้องใช้เวลานานมากกว่าจะเดินทางจากดวงอาทิตย์มายังโลก:
กิจกรรมให้เด็กๆเข้าใจว่าแสงมีความเร็วสูงมากเมื่อเทียบกับความเร็วต่างๆบนโลก แต่ก็ช้ามากเมื่อเปรียบเทียบกับระยะทางนอกโลก…
Posted by Pongskorn Saipetch on Monday, 7 November 2022
ผมเล่าให้เด็กๆฟังว่าถ้าจะให้แสงเดินทางไปแถวๆพลูโตต้องใช้เวลาห้าชั่วโมงกว่าๆ และถ้าจะไปดาวที่ใกล้ที่สุด (Proxima Centauri) ต้องใช้เวลาสี่ปีกว่าๆ
เราจบกันด้วยคลิปวิดีโอสองคลิปนี้ให้เข้าใจขนาดของระบบสุริยะเมื่อเทียบกับความเร็วแสงครับ: