วัดค่าคงที่ของพลังค์ด้วยเลโก้

By: lew
Writer
on Thu, 11/12/2014 - 08:41

โลกวิทยาศาสตร์กำลังเตรียมหาข้อสรุปนิยามของมวลเสียใหม่ด้วยค่าคงที่ของพลังค์ (h) และตอนนี้นักวิทยาศาสตร์ของ NIST (สถาบันมาตรฐานอุตสาหกรรมของสหรัฐฯ) ได้ตีพิมพ์การนำเสนอชุดทดลองหาค่าคงที่นี้ด้วยชุดเลโก้ที่ชื่อว่า LEGO Watt Balance เลียนแบบมาจากเครื่อง Watt Balance ของจริง

เครื่อง Watt Balance จะหาพลังงานไฟฟ้าที่ต้องใช้ในการยกมวลขึ้น หากเรารู้ค่าแรงโน้มถ่วงอย่างแม่นยำ เราก็นิยามมวลให้อยู่ในรูปของค่าพลังงานไฟฟ้า และเนื่องจากกระแสไฟฟ้าและความต่างศักย์สามารถนิยามจากค่าคงที่ของพลังค์และความเร็วแสง เราก็จะสามารถนิยามมวลด้วยค่าคงที่เหล่านี้ได้เช่นกัน

การนิยามมวลด้วยค่าคงที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์ไม่ต้องอิงมวลกับ แท่นกิโลกรัมต้นแบบ (international prototype kilogram - IPK) ที่เก็บรักษาไว้ในฝรั่งเศส ที่นับวันจะเสื่อมสูญไปได้ ค่าคงที่ในหน่วย SI เช่น "เมตร" ถูกนิยามใหม่ด้วยค่าคงที่ทางฟิสิกส์ไปก่อนแล้ว

เครื่อง LEGO Watt Balance มีต้นทุนอยู่ที่ 633.77 ดอลลาร์ นักวิจัยรายงานชิ้นส่วนและราคาของแต่ละชิ้นอย่างละเอียด พร้อมกับระบุว่าสามารถลดต้นทุนได้อีกประมาณ 200 ดอลลาร์หากใช้อุปกรณ์ขับสัญญาณที่ราคาถูกลง

รายงาน "A LEGO Watt Balance: An apparatus to demonstrate the definition of mass based on the new SI" ตีพิมพ์ลงในวารสาร Instrumentation and Detectors

ที่มา - MIT Technology Review

upic.me

1 Comment

neizod's picture

นักฟิสิกส์ขึ้นโมเดล 3D ด้วยโปรแกรมเฉพาะทางไม่คล่อง เลยใช้โปรแกรม LEGO Digital Designer ขึ้นโมเดลแทนหรือเปล่าเนี่ย 555