แสงคืออะไร?: บทเรียนภาษาอังกฤษ

Light is the connection between us and the universe.

แสงคือสิ่งที่เชื่อมโยงระหว่างเรากับจักรวาล

Through light, we can experience distant stars and look back at the beginning of existence itself. กริยาวลี

ผ่านทางแสง เราสามารถสัมผัสถึงดวงดาวอันห่างไกลและมองย้อนกลับไปถึงจุดเริ่มต้นของการดำรงอยู่ได้

But what is light?

แต่แสงคืออะไรล่ะ?

In a nutshell, สำนวน

พูดสั้นๆ ก็คือ

light is the smallest quantity of energy that can be transported,

แสงคือปริมาณพลังงานที่เล็กที่สุดที่สามารถเคลื่อนย้ายได้

a photon,

หรืออนุภาคโฟตอน

an elementary particle without a real size that can't be split,

อนุภาคมูลฐานที่ไม่มีขนาดจริง และไม่สามารถแบ่งแยกได้

only created or destroyed.

ทำได้เพียงถูกสร้างขึ้นหรือถูกทำลายไปเท่านั้น

Light also has a wave-particle duality, การใช้คำ

แสงยังมีคุณสมบัติทวิภาวะของคลื่นและอนุภาค

being kind of a particle and a wave at the same time, น้ำเสียง/เจตนา

โดยเป็นทั้งอนุภาคและคลื่นในเวลาเดียวกัน

although this is a lie. ลำดับความ

ถึงแม้ว่านั่นจะเป็นคำโกหกก็ตาม

Also,

นอกจากนี้

when we say light, ไวยากรณ์

เมื่อเราพูดถึงแสง

we actually mean visible light,

เรามักจะหมายถึงแสงที่มองเห็นได้

which is a tiny part of the electromagnetic spectrum,

ซึ่งเป็นส่วนเล็กๆ ของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า

energy in form of electromagnetic radiation.

หรือก็คือพลังงานในรูปแบบของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า

Electromagnetic radiation consists of an enormous range of wavelengths and frequencies. วลี

รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าประกอบด้วยความยาวคลื่นและความถี่ที่หลากหลายมาก

Gamma rays have the smallest wavelengths because they're the highest energy photons,

รังสีแกมมามีความยาวคลื่นที่สั้นที่สุดเนื่องจากเป็นโฟตอนที่มีพลังงานสูงที่สุด

but most gamma rays are just under 10 picometers, วลี

แต่รังสีแกมมาส่วนใหญ่มักมีขนาดเล็กกว่า 10 พิโกเมตรเพียงเล็กน้อย

which is still way smaller than a hydrogen atom. ไวยากรณ์

ซึ่งก็ยังคงเล็กกว่าอะตอมไฮโดรเจนมาก

For reference, ลำดับความ

เพื่อให้เห็นภาพ

a hydrogen atom compared to a cent is about as big as a cent compared to the moon. ไวยากรณ์

อะตอมไฮโดรเจนเมื่อเทียบกับเหรียญเซ็นต์ จะมีขนาดพอๆ กับเหรียญเซ็นต์เมื่อเทียบกับดวงจันทร์

Visible light is in the middle of the spectrum in the range of about 400 nanometers to 700 nanometers, วลี

แสงที่มองเห็นได้อยู่ตรงกลางสเปกตรัมในช่วงประมาณ 400 นาโนเมตร ถึง 700 นาโนเมตร

about the size of bacteria.

ซึ่งมีขนาดใกล้เคียงกับแบคทีเรีย

On the other end of the spectrum, ลำดับความ

ในอีกด้านหนึ่งของสเปกตรัม

radio waves can be up to 100 km in diameter,

คลื่นวิทยุอาจมีเส้นผ่านศูนย์กลางได้ถึง 100 กิโลเมตร

while the biggest wavelengths we know exist can span from 10,000 km to a baffling 100,000 km, วลี

ในขณะที่ความยาวคลื่นที่ยาวที่สุดที่เรารู้ว่ามีอยู่สามารถทอดยาวได้ตั้งแต่ 10,000 กม. ไปจนถึงระดับที่น่าตกใจที่ 100,000 กม.

way larger than Earth.

ซึ่งใหญ่กว่าโลกมาก

From a physics standpoint, ลำดับความ

จากมุมมองของฟิสิกส์

all these different waves are the same.

คลื่นที่แตกต่างกันทั้งหมดนี้ล้วนเป็นสิ่งเดียวกัน

They all have the wave-particle duality

พวกมันทั้งหมดมีทวิภาวะของคลื่นและอนุภาค

and travel at c, การใช้คำ

และเดินทางด้วยความเร็ว c

the speed of light,

หรือก็คือความเร็วแสง

just at different frequencies.

เพียงแต่อยู่ในความถี่ที่แตกต่างกัน

So what makes visible light special then? ลำดับความ

แล้วอะไรทำให้แสงที่มองเห็นได้มีความพิเศษล่ะ?

Well,

เอาล่ะ

absolutely nothing.

มันไม่มีอะไรพิเศษเลยจริงๆ

We just happen to have evolved eyes that are good at registering exactly this part of the electromagnetic spectrum. โน้ต

เราก็แค่บังเอิญมีวิวัฒนาการของดวงตาที่จับภาพสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าส่วนนี้ได้อย่างแม่นยำ

This is not a complete coincidence though. ลำดับความ

แต่นี่ก็ไม่ใช่ความบังเอิญเสียทีเดียว

Visible light is the only set of electromagnetic radiation that propagates well in water,

แสงที่มองเห็นได้เป็นรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าเพียงกลุ่มเดียวที่เดินทางในน้ำได้ดี

which happens to be where most eyes first evolved millions of years ago.

ซึ่งบังเอิญเป็นสถานที่ที่ดวงตาส่วนใหญ่เริ่มวิวัฒนาการขึ้นเมื่อหลายล้านปีก่อน

That was a smart move because light not only interacts with matter, ไวยากรณ์

นั่นเป็นความเคลื่อนไหวที่ชาญฉลาดเพราะแสงไม่เพียงแต่ทำปฏิกิริยากับสสารเท่านั้น

it's also altered by it and can be used to gather information about the world around us with almost no delay,

แต่มันยังถูกสสารเปลี่ยนแปลง และสามารถใช้รวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับโลกรอบตัวเราได้แทบจะไร้ความล่าช้า

which is arguably really helpful for survival.

ซึ่งถือว่าเป็นประโยชน์ต่อการเอาชีวิตรอดอย่างมาก

Okay,

เอาล่ะ

where does light come from?

แล้วแสงมาจากไหน?

A vast range of electromagnetic waves are created when atoms or molecules drop from a higher state of energy to a lower one.

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความหลากหลายมากมายถูกสร้างขึ้นเมื่ออะตอมหรือโมเลกุลลดระดับพลังงานจากสถานะที่สูงกว่าไปสู่สถานะที่ต่ำกว่า

They lose energy and emit it in the form of radiation. วลี

พวกมันสูญเสียพลังงานและปลดปล่อยออกมาในรูปของรังสี

At the microscopic level, ลำดับความ

ในระดับจุลภาค

visible light is created when an electron within an atom,

แสงที่มองเห็นได้ถูกสร้างขึ้นเมื่ออิเล็กตรอนภายในอะตอม

that is, ลำดับความ

กล่าวคือ

in an excited state, การใช้คำ

ในสถานะถูกกระตุ้น

drops to a lower energy state and loses this excess energy.

ตกลงสู่ระดับพลังงานที่ต่ำกว่าและสูญเสียพลังงานส่วนเกินนี้ไป

The same way incoming light can elevate an electron to a higher state of energy by being absorbed by it. ลำดับความ

ในทำนองเดียวกัน แสงที่ส่องเข้ามาสามารถยกระดับอิเล็กตรอนไปสู่สถานะพลังงานที่สูงขึ้นได้ด้วยการถูกดูดซับ

Macroscopically,

ในระดับมหภาค

the moving charge of the electron creates an oscillating magnetic field,

ประจุของอิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่ก่อให้เกิดสนามแม่เหล็กที่แกว่งไปมา

which creates an oscillating electric field perpendicular to it. วลี

ซึ่งสร้างสนามไฟฟ้าที่แกว่งไปมาในทิศทางตั้งฉากกับมัน

These two fields move themselves through space,

สนามทั้งสองนี้เคลื่อนที่ไปในอวกาศด้วยตัวมันเอง

transferring energy from one place to another, วลี

ถ่ายโอนพลังงานจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง

carrying information about its place of creation with it.

พร้อมกับนำพาข้อมูลเกี่ยวกับจุดกำเนิดของมันไปด้วย

Why,

ทำไม

of all the things in the universe, น้ำเสียง/เจตนา

จากทุกสิ่งทุกอย่างในจักรวาล

is light the fastest thing there is?

แสงจึงเป็นสิ่งที่เร็วที่สุดที่มีอยู่?

Let's change the question. ลำดับความ

ลองเปลี่ยนคำถามใหม่

What is the fastest way to travel through space in the universe?

วิธีการเดินทางในอวกาศที่เร็วที่สุดในจักรวาลคืออะไร?

It's c,

มันคือ c

exactly 299,792,458 m/s in a vacuum,

ซึ่งก็คือ 299,792,458 ม./วินาที พอดีในสุญญากาศ

1 billion km/h.

หรือ 1 พันล้าน กม./ชม.

Electromagnetic radiation just happens to move this fast.

รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าแค่บังเอิญเดินทางได้เร็วขนาดนี้

Any particle that has no mass travels at c,

อนุภาคใดๆ ที่ไม่มีมวลจะเดินทางด้วยความเร็ว c

without acceleration or any in between.

โดยไม่มีความเร่งหรืออะไรคั่นกลาง

The light that's been released from a candle does not speed up until it reaches light speed.

แสงที่ถูกปล่อยออกมาจากเทียนไม่ได้เพิ่มความเร็วจนกว่าจะถึงความเร็วแสง

At the very instant of its creation, วลี

ในเสี้ยววินาทีที่มันถูกสร้างขึ้น

its speed is c.

ความเร็วของมันก็คือ c เลย

So why is c, or the speed of light,

แล้วทำไม c หรือความเร็วแสง

finite then?

ถึงมีขีดจำกัดล่ะ?

Well,

เอาเป็นว่า

nobody knows.

ไม่มีใครรู้

Our universe is just built this way. สำนวน

จักรวาลของเราถูกสร้างมาแบบนี้

We don't have a smart answer here.

เราไม่มีคำตอบที่ชาญฉลาดในเรื่องนี้

So light is a part of a spectrum,

ดังนั้น แสงจึงเป็นส่วนหนึ่งของสเปกตรัม

an elementary particle that also behaves like a wave,

เป็นอนุภาคมูลฐานที่มีพฤติกรรมเหมือนคลื่นด้วย

propelled by two perpendicular fields traveling at the speed limit of the universe.

ซึ่งขับเคลื่อนด้วยสนามตั้งฉากสองสนามที่เดินทางด้วยความเร็วสูงสุดของจักรวาล

Okay, that's nice and all, น้ำเสียง/เจตนา

โอเค นั่นก็ดีอยู่หรอก

but what about all the crazy stuff about traveling at the speed of light and time,

แต่เรื่องบ้าบอทั้งหมดเกี่ยวกับการเดินทางด้วยความเร็วแสงและเวลา

the twin paradox, วัฒนธรรม

ปฏิทรรศน์ฝาแฝด

quantum stuff,

เรื่องของควอนตัม

and things like that? วลี

และอะไรทำนองนั้นล่ะ?

We have to save them for another video. วลี

เราคงต้องเก็บเรื่องเหล่านั้นไว้ในวิดีโอหน้า

For now, ลำดับความ

สำหรับตอนนี้

let's just be happy that we evolved eyes that pick up waves of information permeating the universe, กริยาวลี

เรามาดีใจกันเถอะที่เรามีวิวัฒนาการของดวงตาที่จับคลื่นข้อมูลซึ่งแทรกซึมอยู่ทั่วจักรวาล

making us see things that help us to put our existence into perspective. โน้ต

ทำให้เรามองเห็นสิ่งต่างๆ ที่ช่วยให้เราเข้าใจการดำรงอยู่ของเราในมุมมองที่กว้างขึ้น