ปริศนาของหยดน้ำตาเจ้าชายรูเพิร์ตที่ 130,000 fps - Smarter Every Day 86: บทเรียนภาษาอังกฤษ

Hey,

เฮ้

it's me Destin.

ผมเดสตินครับ

Welcome back to Smarter Every Day.

ยินดีต้อนรับกลับสู่ Smarter Every Day

Today we're gonna do awesome science with Orbix Hot Glass

วันนี้เราจะมาทำการทดลองวิทยาศาสตร์สุดเจ๋งร่วมกับ Orbix Hot Glass

here at Lookout Mountain, Alabama.

ที่นี่ ที่ Lookout Mountain รัฐแอละแบมา

Goggle up.

สวมแว่นตาซะ

Science is about to happen. ไวยากรณ์

วิทยาศาสตร์กำลังจะเกิดขึ้นแล้ว

We're gonna use a high speed camera

เราจะใช้กล้องความเร็วสูง

and learn about Prince Rupert's drop.

และมาเรียนรู้เกี่ยวกับหยดเจ้าชายรูเพิร์ตกัน

It's never been done on the internet.

ซึ่งยังไม่เคยมีใครทำแบบนี้บนอินเทอร์เน็ตมาก่อน

You're gonna learn something and let's go.

คุณจะได้เรียนรู้อะไรใหม่ๆ แน่ ไปลุยกันเลย

Okay,

เอาล่ะ

we are here inside the shop with Cal.

ตอนนี้เราอยู่ข้างในเวิร์กชอปกับแคลครับ

Cal owns the place.

แคลเป็นเจ้าของที่นี่

Can you show me how to make a Prince Rupert's drop? ไวยากรณ์

คุณช่วยแสดงวิธีทำหยดเจ้าชายรูเพิร์ตให้ผมดูได้ไหมครับ?

Sure.

แน่นอน

I'm gonna gather some glass.

ผมจะตักแก้วขึ้นมานิดหน่อย

Drop it in a bucket of cold water.

ปล่อยมันหยดลงในถังน้ำเย็น

Cold water.

น้ำเย็นนะ

So,

เอาล่ะ

after it cools down, กริยาวลี

หลังจากมันเย็นลง

this is what you're left with. วลี

นี่คือสิ่งที่คุณจะได้

Kind of looks like a tadpole, น้ำเสียง/เจตนา

ดูเหมือนลูกอ๊อดนิดหน่อย

but it has some really interesting mechanical properties. การใช้คำ

แต่มันมีคุณสมบัติทางกลที่น่าสนใจมากทีเดียว

We can actually hit this thing with a hammer

เราสามารถเอาค้อนทุบเจ้านี่ได้เลยนะ

and it won't break.

แล้วมันก็จะไม่แตก

Okay,

โอเค

I'm ready.

ผมพร้อมแล้ว

Didn't go.

ไม่แตกแฮะ

Okay,

เอาล่ะ

I think Cal is kind of a pansy. การใช้คำ

ฉันคิดว่าแคลค่อนข้างขี้ขลาดนะ

So,

แล้ว

do you think you can break it?

คุณคิดว่าคุณจะทำมันแตกได้ไหม?

So,

ดังนั้น

we're gonna try again,

เราจะลองกันอีกครั้ง

only this time I'm gonna make him hit it really hard ลำดับความ

แต่ครั้งนี้ผมจะให้เขาทุบมันแรงๆ เลย

and I'm gonna record it with high speed.

และผมจะบันทึกด้วยกล้องความเร็วสูง

Does that work?

โอเคไหมครับ?

Do you think you can break it?

คุณคิดว่าคุณจะทำมันแตกได้ไหม?

All right.

ได้เลย

Let's do it.

มาลุยกัน

The challenge is on. สำนวน

การท้าทายเริ่มขึ้นแล้ว

All right,

เอาล่ะ

just hit it?

แค่ทุบลงไปเลยใช่ไหม?

Yeah.

ใช่

So,

เอาล่ะ

do you think you actually broke it?

คุณคิดว่าคุณทำมันแตกจริงๆ หรือเปล่า?

I don't think you did.

ผมไม่คิดว่าคุณทำแตกนะ

You think you broke it?

คุณคิดว่าคุณทำมันแตกเหรอ?

I know I broke it.

ผมรู้ว่าผมทำมันแตก

Let's look at the high speed.

มาดูภาพสโลว์โมชั่นความเร็วสูงกันดีกว่า

Okay,

เอาล่ะ

so the drop broke,

หยดแก้วมันแตก

but technically it wasn't the hammer that broke it.

แต่ในทางเทคนิคแล้ว ค้อนไม่ได้เป็นตัวที่ทำให้มันแตก

If you look close in the high speed,

ถ้าคุณดูใกล้ๆ ในภาพความเร็วสูง

you can see that it's the wiggling of the tail that makes it go. ไวยากรณ์

คุณจะเห็นว่าการสั่นของหางต่างหากที่ทำให้มันแตก

This is the mystery of the Prince Rupert's drop.

นี่แหละคือความลึกลับของหยดเจ้าชายรูเพิร์ต

You can try as hard as you can to break the bulb, ไวยากรณ์

คุณสามารถพยายามอย่างหนักเท่าที่คุณจะทำได้เพื่อทุบหัวมันให้แตก

but you can't.

แต่คุณทำไม่ได้หรอก

But if you even nick the tail, การใช้คำ

แต่ถ้าคุณแค่สะกิดหางมันนิดเดียว

the entire thing will explode.

ทั้งชิ้นก็จะระเบิดออกเลย

Not shatter, ลำดับความ

ไม่ใช่แค่แตกกระจายนะ

but actually explode.

แต่มันคือการระเบิดจริงๆ

Let's go outside and I'll show you more.

ออกไปข้างนอกกันเถอะ แล้วผมจะแสดงอะไรให้ดูมากกว่านี้

Okay,

เอาล่ะ

we're gonna just run an obscene frame rate here. การใช้คำ

เราจะใช้อัตราเฟรมที่บ้าคลั่งมากๆ ที่นี่

We have this Phantom V1610.

เรามีกล้อง Phantom V1610 ตัวนี้

So,

คือว่า

glass breaking occurs so fast ไวยากรณ์

การแตกของแก้วเกิดขึ้นเร็วมาก

that you have to have like hundreds of thousands of frames per second. น้ำเสียง/เจตนา

จนคุณต้องใช้ความเร็วเป็นแสนๆ เฟรมต่อวินาทีเลยทีเดียว

So,

ดังนั้น

we're gonna have a lower resolution

เราจะใช้ความละเอียดที่ต่ำลงมาหน่อย

and we have to have a lot of light as well.

และเราก็ต้องใช้แสงเยอะมากๆ ด้วย

We're also gonna use this Miro over here

เราจะใช้กล้อง Miro ตัวนี้ตรงนี้ด้วย

to run about 3,000 frames per second

เพื่อถ่ายที่ความเร็วประมาณ 3,000 เฟรมต่อวินาที

so we can get a wide shot การใช้คำ

เราจะได้ภาพมุมกว้าง

to see the whole event as well.

เพื่อดูเหตุการณ์ทั้งหมดไปพร้อมๆ กันด้วย

3 2 1 go.

3 2 1 เริ่ม

Ooh.

โอ้

Okay,

เอาล่ะ

now we understand what a Prince Rupert's drop does,

ตอนนี้เราเข้าใจแล้วว่าหยดเจ้าชายรูเพิร์ตทำอะไรได้บ้าง

but at this point we don't quite understand why it does it. โน้ต

แต่ในจุดนี้ เรายังไม่ค่อยเข้าใจว่าทำไมมันถึงทำแบบนั้นได้

Let's take a closer look. วลี

มาดูใกล้ๆ กันดีกว่า

Okay,

โอเค

this is called a polariscope

เจ้านี่เรียกว่าโพลาริสโคป

and basically what it is is it's a filtered piece of glass that's polarized. ไวยากรณ์

และโดยพื้นฐานแล้วมันก็คือแผ่นกระจกกรองแสงที่มีความเป็นโพลาไรซ์

Now,

ทีนี้

I have another filter here.

ผมมีฟิลเตอร์อีกแผ่นอยู่ตรงนี้

You can see if I turn it,

คุณจะเห็นว่าถ้าผมหมุนมัน

then I can block out the light. กริยาวลี

ผมก็สามารถบล็อกแสงได้

Now,

ทีนี้

if I put this on the camera that you're looking through here

ถ้าผมเอาเจ้านี่ไปวางบนกล้องที่คุณกำลังมองผ่านอยู่นี้

and then I put the Prince Rupert's drop in between the two pieces of glass,

แล้วผมก็เอาหยดเจ้าชายรูเพิร์ตวางไว้ระหว่างกระจกสองแผ่น

you should be able to see the internal stresses built up inside the Prince Rupert's drop. กริยาวลี

คุณน่าจะมองเห็นความเค้นภายในที่สะสมอยู่ข้างในหยดเจ้าชายรูเพิร์ตได้

So,

เอาล่ะ

to understand how these stresses got here,

เพื่อให้เข้าใจว่าความเค้นพวกนี้มาอยู่ที่นี่ได้ยังไง

let's use the color gray to represent nice and strong solid glass. วลี

เราจะใช้สีเทาแทนแก้วแข็งที่แข็งแรงและสมบูรณ์

We'll use red to represent molten glass

เราจะใช้สีแดงแทนแก้วที่หลอมเหลว

and because of the thermal expansion coefficient,

และเนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวจากความร้อน

it's safe to assume that the higher the temperature, โน้ต

เราจึงสามารถสันนิษฐานได้เลยว่ายิ่งอุณหภูมิสูงขึ้น

the larger this glass wants to be.

แก้วนี้ก็ยิ่งอยากจะขยายตัวให้ใหญ่ขึ้น

Blue represents glass that's cooling off or transitioning between the two states.

สีน้ำเงินแทนแก้วที่กำลังเย็นตัวลงหรือกำลังเปลี่ยนผ่านระหว่างสองสถานะ

Because of that same thermal expansion coefficient,

เพราะค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวจากความร้อนตัวเดียวกันนั้น

this glass is shrinking and basically pulling in on itself.

แก้วนี้จึงกำลังหดตัวและดึงรั้งตัวเองเข้าหากัน

Think of a Prince Rupert's drop as a bunch of little infinitesimal pieces of glass ลำดับความ

ให้คิดซะว่าหยดเจ้าชายรูเพิร์ตคือกลุ่มก้อนของชิ้นส่วนแก้วเล็กๆ ที่เล็กมากๆ อัดแน่นอยู่

with each piece trying to interact with the pieces around it. ไวยากรณ์

โดยแต่ละชิ้นต่างก็พยายามมีปฏิกิริยากับชิ้นส่วนรอบๆ

When the molten glass is first dripped into the water,

ตอนที่หยดแก้วหลอมเหลวหยดลงไปในน้ำครั้งแรก

the outside layer touches the water and immediately solidifies.

ชั้นนอกสุดจะสัมผัสกับน้ำและแข็งตัวทันที

This locks in that outside shape of the drop. กริยาวลี

นั่นทำให้รูปร่างภายนอกของหยดแก้วถูกล็อกไว้

The inside of the drop,

แต่ภายในของหยดแก้ว

however,

อย่างไรก็ตาม

is still a hot expanded liquid.

ก็ยังคงเป็นของเหลวที่ร้อนและขยายตัวอยู่

As heat's transferred to the water, ไวยากรณ์

เมื่อความร้อนถูกถ่ายเทลงสู่น้ำ

that glass on the inside slowly begins to cool down

แก้วที่อยู่ข้างในก็เริ่มเย็นตัวลงอย่างช้าๆ

and pulls in against that outside layer.

และดึงรั้งตัวเองเข้าหาชั้นนอกนั้น

The problem is that because it's already locked in as a round solid,

ปัญหาคือเนื่องจากมันถูกล็อกให้เป็นก้อนกลมๆ ไปแล้ว

it only compresses tighter against itself.

มันก็เลยทำได้แค่บีบอัดตัวเองให้แน่นขึ้นเท่านั้น

This actually makes it stronger,

ซึ่งจริงๆ แล้วสิ่งนี้กลับทำให้มันแข็งแกร่งขึ้น

kind of like how an arch compresses and gets stronger when you put your weight on it, โน้ต

คล้ายๆ กับที่ซุ้มประตูโค้งถูกบีบอัดและแข็งแรงขึ้นเมื่อคุณถ่ายน้ำหนักลงไป

only this is in all directions.

เพียงแต่นี่เกิดขึ้นในทุกทิศทาง

And because the cooling glass can't move that outside layer,

และเพราะว่าแก้วที่เย็นตัวลงไม่สามารถขยับชั้นนอกสุดนั้นได้

it begins to pull against itself,

มันจึงเริ่มดึงรั้งตัวเอง

causing it to be in extremely high tension. ไวยากรณ์

ทำให้มันตกอยู่ในสภาวะความตึงเครียดที่สูงมากๆ

It then hardens in this state of tension and there you have it, สำนวน

แล้วมันก็แข็งตัวในสภาวะที่ตึงเครียดนี้ และนั่นไงล่ะ

a Prince Rupert's drop.

หยดเจ้าชายรูเพิร์ต

The outside is in extremely high compressive stress การใช้คำ

ด้านนอกอยู่ในความเค้นอัดที่สูงอย่างยิ่ง

and the inside is in extremely high tensile stress.

และด้านในอยู่ในความเค้นแรงดึงที่สูงอย่างยิ่ง

If one link in this tension chain is ever cut, สำนวน

หากห่วงโซ่แห่งความตึงเครียดนี้ถูกตัดขาดแม้เพียงห่วงเดียว

it breaks on down the line

มันก็จะแตกหักลุกลามไปตามแนวรอยต่อ

feeding off of its own stored up energy กริยาวลี

โดยดึงเอาพลังงานที่สะสมไว้ในตัวมันเองมาใช้

just like a chemical explosive does.

เหมือนกับที่วัตถุระเบิดทางเคมีทำเป๊ะเลย

The difference here is that instead of releasing chemical potential energy, ไวยากรณ์

ความแตกต่างในที่นี้คือแทนที่จะปล่อยพลังงานศักย์ทางเคมีออกมา

mechanical strain energy is released.

มันกลับปล่อยพลังงานความเครียดทางกลออกมาแทน

This wave of energy is what we call a failure front. วลี

คลื่นพลังงานนี้คือสิ่งที่เราเรียกว่าแนวการแตกหัก

You can directly measure the velocity of that failure front

คุณสามารถวัดความเร็วของแนวการแตกหักนั้นได้โดยตรง

as long as you have a camera fast enough. ไวยากรณ์

ตราบใดที่คุณมีกล้องที่เร็วพอ

Let's give it a shot at 130,000 frames per second. สำนวน

เรามาลองดูกันที่ 130,000 เฟรมต่อวินาทีเลย

3 2 1 go.

3 2 1 เริ่ม

Got it?

ได้ภาพไหม?

So,

เอาล่ะ

a big thanks to Cal from Orbix Hot Glass.

ต้องขอขอบคุณแคลจาก Orbix Hot Glass มากๆ

If you found this interesting and you want to support him by buying stuff,

ถ้าคุณเห็นว่าเรื่องนี้น่าสนใจและอยากสนับสนุนเขาด้วยการซื้อของ

go click on the link wherever I put it

ก็คลิกที่ลิงก์ตรงไหนสักแห่งที่ผมแปะไว้ให้ได้เลย

and uh go check out his website. กริยาวลี

แล้วก็ เอ่อ ไปเยี่ยมชมเว็บไซต์ของเขาด้วยล่ะ

Click the cat to subscribe with the helmet.

คลิกที่แมวใส่หมวกกันน็อกเพื่อกดติดตามนะ

It's a sad-looking cat.

มันเป็นแมวที่ดูเศร้าๆ เนอะ

You've never caught the cat on fire, ever?

คุณไม่เคยจุดไฟเผาแมวตัวนี้เลยเหรอ ไม่เคยเลยดิ?

Never.

ไม่เคย

Not even once?

ไม่เคยแม้แต่ครั้งเดียวเลยเหรอ?

Never.

ไม่เคย

These things are named for a guy named Prince Rupert, การใช้คำ

ของพวกนี้ตั้งชื่อตามชายที่ชื่อเจ้าชายรูเพิร์ต

imagine that, น้ำเสียง/เจตนา

ลองนึกภาพดูสิ

who lived in Bavaria back in the 1600s. วลี

ผู้ซึ่งอาศัยอยู่ในบาวาเรียเมื่อช่วงยุคปี 1600

Here.

นี่

Here.

นี่

No.

ไม่

He brought these over as a gift to King Charles II in England,

เขานำของพวกนี้มาเป็นของขวัญแด่พระเจ้าชาร์ลส์ที่ 2 ในอังกฤษ

who gave them to his Royal Society to try to figure out. โน้ต

ผู้ซึ่งมอบมันให้ราชสมาคมเพื่อพยายามหาคำตอบว่ามันคืออะไร

Yep,

ใช่

ready.

พร้อมนะ

Holy smokes! สำนวน

พระเจ้าช่วย!

tension's killing me. สำนวน

ความกดดันกำลังจะฆ่าฉัน

NO! DON'T blow up! ไวยากรณ์

ไม่! อย่าระเบิดนะ!

You know what,

รู้ไหม

blow...

ระเบิด...

Blowed up.

ระเบิดแล้ว

Yep.

ใช่

It blowed up,

มันระเบิดแล้ว