<< Go Back

     

     สมัยโบราณ มนุษย์เชื่อว่า ปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้น ในธรรมชาติ เกิดขึ้นจาก

         

     ยุคต่อมา เริ่มมีการสังเกตและบันทึกข้อมูลเกี่ยวกับสิ่งที่ศึกษา เพื่ออธิบายปรากฏการณ์ธรรมชาติต่างๆ ทำให้เกิดการพัฒนาความรู้ของมนุษย์ สรุปได้ว่า การพัฒนาความรู้ของมนุษย์ เกิดจากการสังเกต การบันทึกข้อมูล และการวิเคราะห์ข้อมูลที่ได้  เพื่อสรุปเป็นความรู้  และมองเห็นความสัมพันธ์ในเชิงคณิตศาสตร์ระหว่างสิ่งต่าง ๆ และความสัมพันธ์ระหว่างเรื่องราวต่าง ๆ การเรียนรู้ทางวิทยาศาสตร์เป็นผลมาจากการสังเกต การรวบรวมข้อมูล การทดลอง และการคิดค้นหาเหตุผลของมนุษย์  วิชาฟิสิกส์จัดว่าเป็นวิทยาศาสตร์สาขาหนึ่ง ซึ่งมีบทบาทต่อการพัฒนาความเจริญของมนุษย์เรา เป็นอย่างมากเราจึงควรทราบลักษณะสำคัญบางประการของวิทยาศาสตร์ และฟิสิกส์โดยส่วนรวมเสียก่อน เพื่อเป็นพื้นฐานในการเรียน ฟิสิกส์  ต่อไป

 

ฟิสิกส์ (Physics)
      ฟิสิกส์ (Physics) เป็นวิทยาศาสตร์แขนงหนึ่งที่ศึกษาธรรมชาติของสิ่งไม่มีชีวิตซึ่งได้แก่ การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ และปรากฏการณ์ต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นรอบตัวเรา การค้นคว้าหาความรู้ทางฟิสิกส์ทำได้โดยการสังเกต การทดลองและเก็บรวบรวมข้อมูลมาวิเคราะห์เพื่อสรุปเป็นทฤษฎี หลักการหรือกฎ ความรู้เหล่านี้สามารถนำไปใช้อธิบายปรากฏการณ์ธรรมชาติหรือทำนายสิ่งที่อาจจะเกิดขึ้นในอนาคต และความรู้นี้สามารถนำไปใช้ เป็นพื้นฐานในการแสวงหาความรู้ใหม่ เพิ่มเติม  และพัฒนามวลความรู้และคุณภาพชีวิตของมนุษย์ ต่อไป

สรุปตัวตนของ“ฟิสิกส์” (Physics)
      1. ฟิสิกส์ คือ ศาสตร์ที่ค้นหาความรู้ที่ได้จากการศึกษา และรวบรวมข้อมูล จากปรากฏการณ์ธรรมชาติ
      2. ฟิสิกส์ คือ วิชาที่มุ่งศึกษา เกี่ยวกับ กฎของธรรมชาติ
      3. ฟิสิกส์ คือ วิทยาศาสตร์ที่มุ่งศึกษา และอธิบายเกี่ยวกับวัตถุ(สสาร)และพลังงาน
      4. ฟิสิกส์ คือ วิชาที่เป็นพื้นฐานของวิทยาศาสตร์ทั้งมวล

     เหตุที่ฟิสิกส์ถูกกล่าวว่าเป็น แก่นแท้ของวิทยาศาสตร์ (Fundamental science) เนื่องจากสาขาอื่นๆ ของวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ เช่น  ชีววิทยา หรือเคมี ต่างก็มองได้ว่าเป็นระบบของวัตถุต่าง ๆ  หลายชนิดที่เชื่อมโยงกัน โดยที่เราสามารอธิบาย และทำนายพฤติกรรมของระบบดังกล่าวได้ด้วยกฎต่าง ๆ ทางฟิสิกส์ ยกตัวอย่างเช่น คุณสมบัติของสารเคมีต่างๆ สามารถพิจารณาได้จากคุณสมบัติของโมเลกุลที่ประกอบเป็นสารเคมีนั้น ๆ  โดยคุณสมบัติของโมเลกุลดังกล่าว สามารถอธิบาย และทำนายได้อย่างแม่นยำ โดยใช้ความรู้ฟิสิกส์สาขาต่าง ๆ เช่น  กลศาสตร์ควอนตัม,  อุณหพลศาสตร์  หรือทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า เป็นต้น

 

     แนวทางการได้ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ หรือ ทางฟิสิกส์อาจพิจารณาได้ เป็น 2 แนวทาง คือ

 

     พัฒนาการของหลักการ และแนวคิดทางฟิสิกส์ มีพื้นฐานมาจากการสะสมข้อมูล  ที่ได้จากการสังเกตการทดลองตั้งแต่ในอดีตถึงปัจจุบัน ซึ่งในบางครั้งได้นำข้อมูลเหล่านั้นมา พิจารณาเพิ่มเติมจากการพัฒนาเครื่องมือวัดที่มีความละเอียดมากยิ่งขึ้น หรือนำมาตีความหมายใหม่จากมุมมองที่เปลี่ยนไป  เนื่องจากมีการพัฒนาทฤษฎี หลักการ หรือกฎขึ้นใหม่ทำให้ได้คำอธิบายที่เป็นความรู้ใหม่

ตัวอย่าง
      ความเชื่อดั้งเดิมที่คนส่วนใหญ่ในยุคนั้นเชื่อว่า โลกเป็นศูนย์กลางของเอกภพที่มีดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และดาวเคราะห์อื่น ๆ โคจรรอบโลก
     กาลิเลโอ นักวิทยาศาสตร์ ที่พยายามพิสูจน์ว่า โลก โคจรรอบ ดวงอาทิตย์ 
     ผล : ถูกคัดค้านและต่อต้านจากกลุ่มคนที่ไม่เห็นด้วย และห้ามเผยแพร่เอกสารทั้งหมดที่เขาเขียนขึ้น

     เมื่อเวลาผ่านไปมีนักฟิสิกส์หลาย ๆ คนได้ค้นพบและเผยแพร่ข้อมูลที่สนับสนุนแนวคิดดังกล่าวเพิ่มมากขึ้น จนทำให้ในปัจจุบัน คนในสังคมยอมรับว่า  แนวคิดเรื่องโลกเป็นศูนย์กลางของเอกภพนั้นเป็นความเชื่อที่ไม่ถูกต้อง

ตัวอย่างการค้นพบทางวิทยาศาสตร์
      โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านฟิสิกส์ ตลอดปี 2559 โดยนิตยสารฟิสิกส์เวิลด์ (Physics world) 

1 : การพบว่าคลื่นความโน้มถ่วงนั้นมีอยู่จริง
      นักวิทยาศาสตร์นานาชาติ  ภายใต้โครงการความร่วมมือ  LIGO ตรวจพบ "คลื่นความโน้มถ่วง" (Gravitational waves) ว่ามีอยู่จริงตามที่อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ได้ทำนายไว้ด้วยทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป

     นักวิทยาศาสตร์ตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วง ซึ่งเป็นคลื่นของกาล-อวกาศ ที่แผ่ออกมาจากการชนกันของหลุมดำ 2 หลุม ที่คาดว่าอยู่ห่างจากโลกออกไปกว่าหนึ่งพันล้านปีแสงได้ โดยการค้นพบนี้อาจนำไปสู่ การไขความลับเรื่องความเป็นมาของจักรวาลในอดีต ซึ่งจะสามารถย้อนไปได้จนถึงการระเบิดครั้งใหญ่หรือบิ๊กแบง รวมทั้งช่วยในการพัฒนา “ทฤษฎีแห่งสรรพสิ่ง” (Theory of Everything) ซึ่งจะ สามารถอธิบายปรากฏการณ์ทุกอย่าง ได้ด้วยหลักการเดียว

2 : พบดาวแฝดของโลกที่อยู่ใกล้มากที่สุด
      นักดาราศาสตร์ค้นพบดาวเคราะห์ "พร็อกซิมา บี“ บริวารของดาวพร็อกซิมา เซนทอรี ว่าเป็นดาวใกล้ระบบสุริยะที่มีลักษณะคล้ายคลึงกับโลกของเรามากที่สุด โดยดาวนี้เป็นหินแข็งมีขนาดใหญ่กว่าโลก 1.3 เท่า และน่าจะมีน้ำอยู่บนพื้นผิวดาวด้วย ทำให้เกิดความหวังเรื่องการอพยพของมนุษย์ไปตั้งถิ่นฐานนอกโลกขึ้นมาอีกครั้ง

3 : ทฤษฎี "แมวของชโรดิงเจอร์" เป็นไปได้
      เออร์วิน ชโรดิงเจอร์ นักฟิสิกส์ชาวออสเตรียได้เสนอทฤษฎีที่ว่า อนุภาคสามารถอยู่ในสองสถานะได้ในเวลาเดียวกัน เช่นเดียวกับแมวที่ถูกขังไว้ในกล่องบรรจุกัมมันตรังสี และยาพิษ หากสามารถปล่อยยาพิษออกมาในเวลาเดียวกัน กับที่มีการเริ่มให้มีการแผ่กัมมันตภาพรังสี แมวที่อยู่ในกล่องจะมีสถานะเท่ากับทั้งเป็นและตายในเวลาเดียวกัน ตราบใดที่ยังไม่เปิดกล่องออกมาดู
ทีมนักวิทยาศาสตร์จากฝรั่งเศสและสหรัฐฯ ร่วมกันพิสูจน์ทฤษฎี "แมวของชโรดิงเจอร์" (Schrödinger's Cat) อันเลื่องชื่อ  และพบว่าแนวคิดทางควอนตัมฟิสิกส์นี้สามารถเกิดขึ้นได้จริง โดยทีมนักวิทยาศาสตร์ได้ทดลองสร้างพื้นที่ว่างระหว่างคลื่นไมโครเวฟที่เปรียบเสมือนกล่องใส่แมวขึ้น แล้วใส่อนุภาคโฟตอนจำนวนมากเข้าไป จนพบว่าอนุภาคเหล่านี้ สามารถปรากฏอยู่ในตำแหน่งที่ต่างกันสองแห่งได้ภายในเวลาเดียวกัน

4 : กราวิมิเตอร์ (Gravimeter) วัดแรงโน้มถ่วง
      นักวิจัยของมหาวิทยาลัยกลาสโกว์แห่งสหราชอาณาจักร ประดิษฐ์เครื่องมือวัดแรงโน้มถ่วงของโลก "กราวิมิเตอร์" ซึ่งสามารถใช้งานได้อย่างแม่นยำ ทั้งมีประโยชน์ในการสำรวจสินแร่ วิศวกรรมโยธา และติดตามการเคลื่อนไหวของภูเขาไฟ

5 : เมโซเลนส์ (Mesolens)
      มหาวิทยาลัยสแตรธไคลด์ในสก็อตแลนด์ พัฒนาเลนส์กล้องจุลทรรศน์ชนิดใหม่ที่เรียกว่า "เมโซเลนส์" (Mesolens) ซึ่งสามารถใช้มองภาพขยายได้ในมุมมองที่กว้างมากขึ้น ทั้งให้ความละเอียดคมชัดของภาพสูงขึ้นมากอีกด้วย

6 : พัฒนาวัสดุมหัศจรรย์ "กราฟีน" ไปอีกขั้น

     รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ปี 2010 มอบให้กับสองนักฟิสิกส์เชื้อชาติรัสเซีย อังเดร ไกม์ (Andre Geim)และคอนสแตนติน โนโวเซลอฟ (Konstantin Novoselov)  ผู้สังเคราะห์กราฟีนได้สำเร็จ เหตุที่ทั้งสองได้รางวัลโนเบล เพราะกราฟีนนั้นสังเคราะห์ยากเสียจนนักฟิสิกส์ยุคก่อนๆ  ถอดใจ และนักฟิสิกส์หลายคนเชื่อว่ามันไม่มีทางสังเคราะห์ได้ เพราะกราฟีนแต่ละแผ่นนั้นบางเฉียบต้องใช้ กราฟีนซ้อนกันราว 3 ล้านชั้นจึงจะได้ไส้ดินสอที่หนาเพียง 1 มม. เท่านั้น
      graphene เป็นชั้นหนึ่งของคาร์บอน มีความหนาหนึ่งอะตอมมีโครงสร้างแบบเรขาคณิต และคุณสมบัติที่พิเศษสุด คือมีความแข็งแรงกว่าเหล็กกล้าที่มีความหนาเท่ากันถึงหนึ่งร้อยเท่านอกจากนี้ ยังเป็นตัวนำความร้อนและกระแสไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพ และเป็นวัสดุที่เกือบจะโปร่งแสงด้วยเมื่อใช้เยื่อgraphene กับไมโครโฟน จะทำให้ไมโครโฟน นั้น มีความไวเป็นพิเศษ เสียงที่ได้มาจากการเปลี่ยนแปลงของแสงที่ไปทำให้เยื่อสั่นสะเทือน จะไม่มีเสียงคลื่นวิทยุหรือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแทรกสอดเข้ามาเลย 
มีการตรวจวัดคุณสมบัติ การหักเหแสงที่เป็นลบ(Negative refraction) ของกราฟีน (Graphene) วัสดุมหัศจรรย์แห่งอนาคต โดยคุณสมบัติการหักเหแสงที่ไม่ปกติของวัสดุชนิดนี้ ชี้ว่าเราอาจนำกราฟีนไปใช้ในการสร้างวัสดุนำแสงหรืออุปกรณ์เพื่อการมองเห็น เช่น เลนส์คุณภาพสูงได้

 

     เป็นพัฒนาการหรือประโยชน์ของวิทยาศาสตร์สาขาใด




 

     เคมี  ส่วนหนึ่งของความรู้ ทางเคมีเกี่ยวกับโครงสร้างอะตอม พันธะเคมี อาศัยพื้นฐานจากฟิสิกส์ อะตอมและฟิสิกส์นิวเคลียร์ นอกจากนี้เทคนิค และเครื่องมือต่างๆ ที่นำมาพัฒนาความรู้ทางฟิสิกส์ยังนำมาใช้ศึกษาทางเคมีด้วย เช่น การใช้รังสีเอกซ์หาเลขอะตอมของธาตุ การใช้แมสสเปกโตรกราฟหาไอโซโทปของธาตุ การใช้สเปกโตรมิเตอร์ วิเคราะห์ธาตุ รวมทั้งใช้ความรู้ทางฟิสิกส์  สร้างเครื่องวัดความนำไฟฟ้าของสารละลาย เครื่องวัดความเป็นกรด-เบส เป็นต้น

     ชีววิทยา ส่วนหนึ่งของความรู้ชีววิทยา อาศัยความรู้ทางฟิสิกส์ในการศึกษา เช่น ปรากฏการณ์การเคลื่อนย้ายประจุ ในระดับเซลล์ การถ่ายโอนพลังงาน การลำเลียงน้ำในต้นไม้ การสังเคราะห์ด้วยแสงในส่วนของเครื่องมือมีการใช้ความรู้ทางฟิสิกส์สร้างเครื่องมือต่างๆ เพื่อใช้ศึกษาในทางชีววิทยา เช่น กล้องจุลทรรศน์ ทั้งกรณีกล้องจุลทรรศน์แสง และกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน เครื่องควบคุมแสงสว่างเครื่องควบคุมอุณหภูมิ เป็นต้น

     เทคโนโลยีด้านพลังงาน เริ่มจากใช้ความรู้ฟิสิกส์ สาขากลศาสตร์และความร้อน ปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องจักรไอน้ำ พัฒนาการสู่การประดิษฐ์เครื่องจักรสันดาปภายใน พัฒนาต่อมาเป็น เครื่องยนต์แก๊สโซลีน เครื่องยนต์ดีเซล เครื่องจักรกังหันไอน้ำ พื้นฐานการใช้ความรู้ฟิสิกส์ สาขาไฟฟ้า และ แม่เหล็ก นำไปสู่การประดิษฐ์เครื่องกำเนิดไฟฟ้า รวมทั้งสิ่งต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการผลิต หรือการใช้พลังงานไฟฟ้า ในลักษณะต่าง ๆ ตามมามากมาย การใช้ความรู้ฟิสิกส์ เป็นพื้นฐานในการสร้างอุปกรณ์ สำหรับเปลี่ยนพลังงานต่าง ๆ อย่างที่ปรากฏในปัจจุบัน เช่น กังหันน้ำ และ กังหันลมที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้นเช่น เซลล์เชื้อเพลิง เซลล์สุริยะ และเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ เป็นต้น

     ด้านเทคโนโลยีการสื่อสารและโทรคมนาคม ได้มีการใช้ความรู้สาขาไฟฟ้าแม่เหล็กมาประดิษฐ์ อุปกรณ์สื่อสารในระบบโทรคมนาคมต่างๆ เริ่มจากโทรเลข โทรศัพท์ การนำคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามาใช้งาน จนมีการแยกสาขาเป็นสาขา อิเล็กทรอนิกส์ มีการผลิตอุปกรณ์ หลอดสุญญากาศสารกึ่งตัวนำ ทรานซิสเตอร์ ไมโครโปรเซสเซอร์ ไอซี ซึ่งเป็นอุปกรณ์สำคัญเป็นส่วนประกอบของเครื่องมือสื่อสารในปัจจุบัน และนำไปสู่ระบบสั่งงานทางไกล เครื่องมือวัด เครื่องมือควบคุมระบบต่างๆ ตลอดจนการสร้างคอมพิวเตอร์ และระบบหุ่นยนต์อย่างในปัจจุบัน

 

     คำว่า "เทคโนโลยี" ตรงกับคำภาษาอังกฤษว่า “Technology” ซึ่งมาจากภาษากรีกว่า “Technologia” แปลว่า การกระทำที่มีระบบ 

     พจนานุกรมฉบับราชบัณฑิตยสถาน (2539 : 406)   ได้ให้ความหมายของเทคโนโลยี คือ "วิทยาการที่เกี่ยวกับศิลปะในการนำเอาวิทยาศาสตร์ประยุกต์มาใช้ให้เกิดประโยชน์ในทางปฏิบัติและอุตสาหกรรม" 

     ธรรมนูญ โรจนะบุรานนท์ (2531 : 170) กล่าวว่า เทคโนโลยี คือ ความรู้วิชาการรวมกับความรู้วิธีการ และความชำนาญที่สามารถนำไปปฏิบัติภารกิจให้มีประสิทธิภาพสูง โดยปกติเทคโนโลยีนั้นมีความรู้วิทยาศาสตร์รวมอยู่ด้วย นั้นคือวิทยาศาสตร์เป็นความรู้ เทคโนโลยีเป็นการนำความรู้ไปใช้ในทางปฏิบัติ จึงมักนิยมใช้สองคำด้วยกัน คือ วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เพื่อเน้นให้เข้าใจว่า ทั้งสองอย่างนี้ต้องควบคู่กันไปจึงจะมีประสิทธิภาพ

     เทคโนโลยี หมายถึง สิ่งที่มนุษย์พัฒนาขึ้น เพื่อช่วยในการทำงานหรือแก้ปัญหาต่าง ๆ เช่น อุปกรณ์, เครื่องมือ, เครื่องจักร, วัสดุ หรือ แม้กระทั่งที่ไม่ได้เป็นสิ่งของที่จับต้องได้ เช่น กระบวนการต่าง ๆ เทคโนโลยี เป็นการประยุกต์นำเอาความรู้ทางวิทยาศาสตร์มาใช้ และก่อให้เกิดประโยชน์ ในทางปฏิบัติ แก่มวลมนุษย์กล่าวคือเทคโนโลยีเป็นการนำเอาความรู้ ทางวิทยาศาสตร์มาใช้ในการประดิษฐ์สิ่งของต่าง ๆให้เกิดประโยชน์สูงสุด ส่วนที่เป็นข้อแตกต่างอย่างหนึ่งของเทคโนโลยี กับวิทยาศาสตร์ คือเทคโนโลยีจะขึ้นอยู่กับปัจจัย ทางเศรษฐกิจเป็นสินค้ามีการซื้อขาย ส่วนความรู้ทางวิทยาศาสตร์ เป็นสมบัติส่วนรวมของ ชาวโลกมีการเผยแพร่โดยไม่มีการซื้อขายแต่อย่างใดกล่าวโดยสรุปคือ เทคโนโลยีสมัยใหม่เกิดขึ้นโดยมีความรู้ทางวิทยาศาสตร์เป็นฐานรองรับเสมอ

 

     - พจนานุกรมฉบับราชบัณฑิตยสถาน พศ. 2542 ได้ให้คำนิยามคำว่า "นวัตกรรม" ไว้ว่า สิ่งที่ทำขึ้นใหม่ หรือแปลกจากเดิม ซึ่งอาจจะเป็นความคิด วิธีการหรืออุปกรณ์เป็นต้น
      - Peter F. Drucker  ได้ให้คำนิยาม "นวัตกรรม" ไว้ว่า เป็นเครื่องมือเฉพาะสำหรับผู้ประกอบการ ในการสร้างผลประโยชน์  จากการเปลี่ยนแปลงต่างๆ เพื่อสร้างธุรกิจและบริการที่แตกต่างและสร้างรายได้
      - สตีฟ จ๊อฟ์ ได้ระบุว่า นวัตกรรม เป็นสิ่งที่แยกระหว่าง ผู้นำ กับ ผู้ตาม
      - Rogers กล่าวไว้ว่า นวัตกรรม คือ ความคิด การปฏิบัติ หรือเป็นสิ่งใหม่
      - สำนักนวัตกรรมแห่งชาติ นิยามคำว่า "นวัตกรรม" ไว้ว่า สิ่งใหม่ที่เกิดจากการใช้ความรู้ และ ความคิดสร้างสรรค์ ที่มี ประโยชน์ต่อเศรษฐกิจ และสังคม

 

 





<< Go Back