นกใช้เข็มทิศควอนตัมนำทาง

By: terminus
Writer
on Mon, 10/01/2011 - 23:32

เป็นเรื่องที่รู้กันมานานแล้วว่านกโดยเฉพาะกลุ่มนกอพยพสามารถหาทิศทางจากสนามแม่เหล็กโลกได้ แต่ไม่เคยมีใครรู้เลยว่าเข็มทิศที่อยู่ในตัวนกนั้นมีที่ไปที่มาอย่างไรกันแน่ มันแอบฝังแม่เหล็กไว้ใต้ปีกหรือว่ามันมี GT 200 ส่วนตัว? ไม่มีใครรู้

ทีมนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยอ๊อกซ์ฟอร์ดและมหาวิทยาลัยแห่งชาติสิงคโปร์ ได้คำนวณพบว่านกสามารถใช้ประโยชน์จากปรากฏการณ์ควอนตัมที่เรียกว่า Quantum Entanglement ในการจับทิศทางสนามแม่เหล็กได้

Quantum Entanglement เป็นปรากฏการณ์ที่อนุภาคตัวหนึ่ง เช่น อิเล็กตรอน สามารถ "รับรู้" เหตุการณ์ที่เกิดขึ้นกับอนุภาคอีกตัวหนึ่งซึ่งเป็นคู่ของมันได้ แม้ว่าทั้งสองจะแยกอยู่ห่างกัน ลองสมมติว่ามีคนตบหน้าแฟนคุณ แล้วคุณซึ่งถูกปิดหูปิดตาอยู่อีกมุมห้องรู้สึกเจ็บหน้าไปด้วย อันนี้คือมนต์รักควอนตัมที่เกิดจาก Quantum Entanglement (เรื่องสมมตินะ ปรากฏการณ์ควอนตัมส่วนใหญ่จะเกิดกับอนุภาคขนาดเล็กมากๆ ถ้าคุณเจ็บได้จริงนี่คงเกี่ยวกับ "สมองส่วนกลาง" พัฒนาดีเกินไปแล้วหละ สงสัยตอนเด็กเรียนเล่นกลกับ PMC มา ล้อเล่นนะ)

มีทฤษฎีหนึ่งเสนอว่าในเรตินาของนกมีโปรตีน cryptochromes ที่ไวต่อแสงอยู่ เมื่อมีแสงตกกระทบ อิเล็กตรอนตัวหนึ่งจะเด้งหลุดออกมาชั่วคราว ปล่อยให้คู่อิเล็กตรอนของมันอีกตัวซึ่งมีสปินตรงกันข้ามอยู่เดียวดาย อิเล็กตรอนที่เด้งหลุดออกมาข้างนอกจะโยกไปโยกมาตามอิทธิพลของสนามแม่เหล็กโลก แต่คู่ของมันโดนทั้งสนามแม่เหล็กโลกและแรงทางแม่เหล็กที่โมเลกุลโปรตีนส่งออกมา เนื่องจากทั้งสองยังมีความผูกพันเชื่อมกันอยู่ด้วย Quantum Entanglement อิเล็กตรอนทั้งสองตัวเลยรับรู้ได้ว่าคู่ของมันโดนกระทำอย่างไรบ้าง ความแตกต่างนี้จะส่งผ่านเป็นข้อมูลเข้าสู่สมองให้นกแปลผลออกมาเป็นทิศทาง

จากการคำนวณล่าสุด นักวิทยาศาสตร์พบว่าปรากฏการณ์ Quantum Entanglement ของนกสามารถเกิดขึ้นได้เป็นเวลานานถึงกว่า 100 ไมโครวินาที (1 microsecond = หนึ่งส่วนล้านของวินาที) ซึ่งนานพอที่จะส่งข้อมูลไปยังสมองนกได้ ความจริงมันนานมากกว่าที่นักฟิสิกส์สามารถทำได้ในห้องปฏิบัติการ (80 ไมโครวินาที) ด้วยซ้ำและการทดลองนั้นก็ต้องทำที่อุณหภูมิประมาณศูนย์องศาสัมบูรณ์ (ศูนย์องศาสัมบูรณ์ = -273 องศาเซลเซียส)

ผลการคำนวณนี้สนับสนุนการทดลองในปี 2006 ที่นักวิจัยในเยอรมนีซึ่งได้จับนก European robins มาอยู่ในห้องที่ทำจากไม้ แล้วเปิดสนามแม่เหล็กความแรง 150 นาโนเทสลาซึ่งน้อยกว่าสนามแม่เหล็กโลกถึง 300 เท่า ผลปรากฏว่านกบินหลงทิศหลงทางกันไปเลย การที่นกถูกรบกวนด้วยสนามแม่เหล็กที่ต่ำขนาดนี้เป็นการตัดทิ้งอีกทฤษฎีที่บอกว่านกมีสารประกอบของธาตุเหล็กไว้ตรวจจับสนามแม่เหล็ก การจะรบกวนระบบที่ใช้ธาตุเหล็กเช่นนั้นได้ต้องใช้สนามแม่เหล็กที่แรงกว่านี้เป็นพันเป็นร้อยเท่า ดังนั้นนักฟิสิกส์จึงเชื่อว่านกจะต้องพึ่ง Quantum Entanglement ในการหาทิศเป็นแน่

อย่างไรก็ตาม นี่ยังเป็นเพียงทฤษฎีและการคำนวณเท่านั้น จริงๆ นกอาจจะใช้ GT 200 ก็ได้ ใครจะไปรู้ (ผมจะเล่นมุขตามจิกกัดเหน็บแนม GT 200 ต่อไปในทุกครั้งที่มีโอกาส จนกว่าพวกที่เคยมาแถออกทีวีจะออกมาขอโทษประชาชน ฮึ!)

ที่มา - Science News

ป.ล. Quantum Entanglement เป็นสิ่งที่ฝ่ายต่อต้านทฤษฎีควอนตัมเคยเอามาใช้พิสูจน์ว่าทฤษฎีควอนตัมผิด หัวหอกของฝ่ายต่อต้านก็ไม่ใช่ใครที่ไหน อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ผู้เลื่องชื่อนั่นเอง ตอนนั้นฝ่ายต่อต้านอ้างว่าจากการคำนวณโดยทฤษฎีควอนตัมแล้วคู่วัตถุสองชิ้นที่อยู่ห่างกันจะรับรู้สภาวะของคู่มันอีกชิ้นได้ ซึ่งแน่นอนเรื่องตลกแบบนี้มันขัดกับความเป็นจริงตามธรรมชาติ แต่ภายหลังมีการทดลองพิสูจน์ว่า Quantum entanglement เกิดขึ้นได้จริง ผลเลยกลายเป็นว่าการคำนวณของฝ่ายต่อต้านกลับเป็นเครื่องมือสนับสนุนทฤษฎีควอนตัมเองซะงั้น

25 Comments

lew's picture

รับไว้ใน task list ครับ ผมเพิ่งเคลียร์ theme blognone ใหม่เสร็จ จะค่อยๆ แก้ไปเรื่อยๆ ครับ

lew's picture

คือ task ผมจะวนๆ ไปครับ (ตามข้อจำกัดว่าทั้ง blognone และ jusci เป็นงานอดิเรก) บางช่วงเขียน บางช่วง proramming บางช่วงคุยธุรกิจ (หาตังค์มาจ่ายค่า server)

พอดีช่วงนี้ผมทำ theme อยู่เลยเร็วครับ ไหนๆ ก็เปิดไฟล์อยู่ก็ลุยเลย

TakeshiBoy's picture

ผมเห็นว่าอันไหนที่มีประโยชน์เค้าก็ทำนะครับ
นี่ก็เป็นอีกเหตุผลที่ผมรักที่นี่

Not Available at this Moment's picture

ก้อบ URL แล้วเอาไปใส่ในส่วนของ Link ก็ได้นี่ครับ?

ใส่ได้ทุกอย่างเลยนะนั่น ถ้า FB มันรู้จักเช่นพวก Video หรือ เพลง มันจะจัดรูปแบบให้เองด้วย

hisoft's picture
  • การคำนวณโดยทฤษีควอนตัม

ทฤษฎีคร้าบ

ยังไงผมก็ยังว่าเรื่องนี้ (Quantum Entanglement) มันเป็นเรื่องตลกที่สุดขีดจริงๆ เป็นอะไรที่ไม่น่าจะเกิดขึ้นได้เลยแม้แต่น้อย แต่ก็เกิดได้อย่างงงๆ แต่ถ้านำมาพัฒนาใช้ได้จริงจังเมื่อไหร่คงรุ่งมาก

จำได้ว่าเค้าบอกว่าเกิดได้จากการแยกอนุภาคเล็กๆ เช่นอิเล็กตรอนออกเป็นส่วนๆ แล้วมันจะมีสภาพเป็นยังไงเหรอครับ? กลุ่มควากซ์เหรอ? แล้วที่ว่าคงสภาพได้เป็นเวลา... นี่พอพ้นเวลาแล้วมันจะเกิดอะไรขึ้นกับส่วนของอิเล็กตรอนนั้นๆ ล่ะครับ?

The Phantom Thief

virusfowl's picture

มีอีกที่ด้วยครับ ไม่น่ารอดมาได้

ตรงหัวข่าวเลย "เข็มทิศ" เขียน ข เป็น ช ครับ :P

ballsaii's picture

จริงแล้วมีการทดลอง (Quantum Entanglement) จริงๆ แล้วครับนานแล้วครับ เค้าทดลองส่งสัญญาณข้ามแม่น้ำดานูปครับ ได้หลายไมค์อยู่ ถ้าจำไม่ผิด มหาวิทยาลัย gotenberg เคยศึกษาไว้ครับ

lancaster's picture

จำได้ว่ามันมีข้อจำกัดอะไรสักอย่างที่โหดร้ายอยู่

ไม่งั้น entanglement นี่น่าเอามาใช้ส่งข้อมูลจริงๆ

Thaina's picture

ปัญหาคือ
ขั้นแรก ตอนที่เราสร้างสภาวะ Entanglement เสร็จ
เราจะไม่รู้ว่าตอนที่สร้างเสร็จแล้ว มันอยู่ในสถานะอะไร
ขั้นต่อมาคือ พอเราอ่านมัน ไม่ว่าจะจับตัวไหนมาอ่าน ภาวะ Entanglement มันจะเจ๊งทันที

สิ่งที่เกิดขึ้นคือ ไม่ว่าจะเปนการจับมันมาทำ Entanglement หรือจับมันมาอ่าน
มันเปนการรบกวนให้มันเปลี่ยนแปลงสภาวะ(ปกติคือ Spin) ให้เปลี่ยนไป

สรุปง่ายๆคือเราสร้างสภาวะ Entanglement ให้มันได้แล้ว แต่เราเซ็ทค่าให้มันไม่ได้ แถมยังอ่านได้ครั้งเดียวด้วย
ตอนนี้ก็พยายามวิจัยหาทางอ่านมันโดยไม่รบกวนมันอยู่ เช่นการขยายขนาดจากอนุภาคเปนอะตอม(อะตอมก็ทำตัวเปนควอนตัมได้ ซึ่งสร้างยากกว่า แต่ถ้าสร้างได้ก็จะเสถียรกว่า)

ikkyu's picture

ไอน์สไตน์ไม่ได้ต่อต้าน Quantum เรียกว่าฝ่ายต่อต้านมันจะเกินไปหน่อย
แน่นอนว่าเขา "ไม่รู้สึกเชื่อ" ทฤษฏีควอนตัม แต่มันไม่ใช่การต่อต้าน
ทฤษฏีมาใหม่ ถูกผิดก็ไม่รู้ จะให้ยอมรับๆๆๆ อย่างนั้นหรือ

มันเป็นเรื่องธรรมดาที่ทฤษฏีจะถูกตรวจสอบอย่างเข้มข้น การตรวจสอบนั้นจะทำให้ทฤษฏีได้รับการปรับปรุง และสร้างความเข้าใจที่ลึกซึ้งขึ้น
เรื่อง EPR paradox ทำให้เราเข้าใจทฤษฏีควอนตัมได้มหาศาล
นี่ต่างหากคือวิธีการ "ทำความเข้าใจ" อย่างแท้จริง ของนักวิทยาศาสตร์

ถึง Einstien จะไม่ "เชื่อ" แต่เขามี contribution ในทฤษฏีควอนตัมเยอะมากนะครับ
ความเชื่อของเขาไม่ได้เป็นอุปสรรคในการหาความจริงของธรรมชาติแต่อย่างใด

Thaina's picture

พูดให้ถูกคือ ไอน์สไตน์ยอมรับว่า "ทฤษฎีฟิสิกส์ควอนตัมที่ถูกต้อง" มีอยู่จริง
แต่ปฏิเสธ "ทฤษฎีฟิสิกส์ควอนตัมที่เปนที่ยอมรับกันทั่วไปในเวลานั้น" ครับ

อย่างเช่นสมมุติฐานเรื่อง แมวของชโรดิงเจอร์ ไอน์สไตน์ก็ค้านว่า พระเจ้าไม่เล่นลูกเต๋าหรอก

DK's picture

คุณ terminus เขียนนี่ได้ทั้งความรู้ได้ทั้งความฮาจริงๆ 555

TakeshiBoy's picture

+1 ผมก็ชอบแนวที่เค้าเขียนนะครับ รู้สึกโดนใจอะ

ballsaii's picture

ใช้ firefox ครับ แล้ว addon Shareaholic ครับ แชร์ได้ทุกอย่าง

lew's picture

มันมีประเด็นเรื่อง URL มาตรฐานอยู่ครับ ว่าเราจะใช้อันไหน อย่างหลายเว็บเข้าได้หลายทางโดยเฉพาะพวก CMS การใส่ปุ่มก็ช่วยได้ประมาณหนึ่ง

superballsj2's picture

ล็อคอินได้แล้ว เย่ๆๆ หลังจากล็อคอินที่นี่ไม่ได้มาตั้งแต่แรก

ขอบคุณคุณ lew ครับ ที่แก้ไข อะไรก็ไม่รู้ล่ะ ^^

ขอบคุณคุณ terminus มากๆครับ เขียนข่าวให้อ่านทุกวันเลย ชอบมากๆ

รักคุณ terminus นะ จุ้บๆ

sanwithz's picture

ผมเอาข่าวที่น่าสนใจจากนี้ไปปล่อยในเฟสบุ๊คตลอดหล่ะครับ แฮะๆ แอบปล่อยข่าว