Strong Nuclear Force Bozeman Science English Thai

Strong Nuclear ForceYouTube↗ IA↗(long shot)
Education 115.7K views 1.9K likes 48 dislikes 07 Oct 2014

Bozeman Science 1.4M subscribers N/A YouTube↗

Click to Play Video

Hi. It’s Mr. Andersen and this is AP Physics essentials video 57. It is on the strong nuclear

สวัสดี ครูแอนเดอเสนกับวิดีโอในชุดวิชาฟิสิกส์พื้นฐานลำดับที่ 57 นี้ จะว่าด้วยเรื่องของแรงนิวเคลียร์แบบแรง

force. Remember there are four fundamental forces in the universe. We have gravity and

คงยังจำกันได้ว่าในธรรมชาตินั้น มีแรงพื้นฐานอยู่สี่แบบ .. ตั้งแต่แรงโน้มถ่วง

electromagnetism. They both operate at all scales with gravity dominating at the large

และแรงแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งแสดงคุณสมบัติให้สังเกตได้ที่เกือบทุกระดับ โดยที่แรงโน้มถ่วงจะเด่นชัดมากที่ระดับ(มวล)ขนาดใหญ่

and electromagnetism dominating in the small. But we also have the strong and the weak nuclear

และแรงแม่เหล็กไฟฟ้าที่ขนาดเล็ก .. .. ตอนนี้ เราก็จะมาพูดถึงแรงนิวเคลียร์แบบแรงและอ่อนกัน

force. And it took scientists awhile to figure that out just because we do not live at the

โดยแรงทั้งสองแบบนี้ เพิ่งจะเป็นที่เข้าใจมากขึ้นในหมู่นักวิทยาศาสตร์ เนื่องจากการสังเกตนั้น ต้องทำกันในระดับนิวเคลียส

scale of a nucleus. And so how is a strong nuclear force different than the others? Well

ทีนี้ลองมาดูกันว่าแรงนิวเคลียร์แบบแรงนี้ มีคุณสมบัติต่างออกไปจากแรงอื่นๆ อย่างไร

unlike gravity and electromagnetism, it only dominates at the very small scale. It is way

แรงนี้ จะต่างออกไปจากแรงโน้มถ่วงและแม่เหล็กไฟฟ้า ตรงที่จะแสดงผลในระดับที่เล็กมากๆ

stronger than all of the other forces and it is what is holding the nucleus together

แล้วก็มีความแรงมากกว่าแรงแบบอื่นๆมาก เป็นสิ่งที่ช่วยให้นิวเคลียสนั้น คงตัวอยู่ได้

and then the components of the protons and neutrons inside the nucleus as well. And so

ไม่ว่าจะเป็นส่วนประกอบต่างๆ ตั้งแต่โปรตอนและนิวตรอนภายในนิวเคลียส

the fundamental problems scientists saw right away with the nucleus is that if you have

ปัญหาที่นักวิทยาศาสตร์เห็นปัญหาต้องขบคิดในทันทีที่ ศึกษาเรื่องนิวเคลียสก็คือ

two positive charges and protons are going to be positive charges next to each other,

การที่นิวเคลียสมีประจุบวกอยู่ด้วยกันในนั้น

according to electromagnetic forces they should be pushing themselves apart. We should have

ซึ่งตามหลักของแม่เหล็กไฟฟ้าแล้ว จะต้องมีแรงผลักออกจากกัน

repulsion. But they do not just go flying apart. They are held together. And so there

ทว่า โปรตอนเหล่านี้ก็ไม่ได้ถูกผลักออกจากกัน ยังคงอยู่ด้วยกันได้

must be a force, and we call that the strong nuclear force holding it together. It is the

ก็แสดงว่าจะต้องมีแรงอะไรบางอย่างที่ทำให้โปรตอนพวกนี้ ยังคงเกาะอยู่ด้วยกันได้อยู่ เราเรียกแรงอันนี้ว่า แรงนิวเเคลียร์แบบแรง

greatest of all of the fundamental forces. Something like 130 times that of electromagnetism.

นับเป็นแรงที่มีขนากมากที่สุดในบรรดาแรงพื้นฐานต่างๆ คือมากถึง 130 เท่าของแม่เหล็กไฟฟ้า

And so once we get to this really small scale, and that is where strong forces are going

และการที่จะศึกษาสังเกตผลของแรงอันนี้ จะต้องกระทำกันที่ระดับเล็กมากๆ

to operate, it is going to take over. Now how small do I mean. On the order of a fentometer,

แรงนี้จึงสามารถแสดงผลให้เห็นๆได้ .. เล็กขนาดไหน? ก็ขนาดเฟมโตเมตร (fentometer)

which is 1 times 10 to the negative 15 meters. And so once we get to the level of a nucleus

หรือก็คือ 1 คูณด้วย 10 ยกำลังลบ 15 เมตร นั่นเอง .. เป็นระดับขนาดของนิวเคลียสอะตอม

there is going to be a strong nuclear force and this is a force between all of the components

ระดับขนาดที่เราศึกษาแรงนิวเคลียร์แรงอันนี้ แรงระหว่างส่วนต่างๆของอะตอมที่กล่าวไปแล้ว

of the nucleus, both the protons and the neutrons, and it is holding it together. And even at

ทั้งโปรตอนและนิวตรอนใช้ในการจับตัวอยู่ด้วยกัน

a smaller level, if we look at the components of those nucleons, the quarks, it is holding

แม้กระทั่งระดับที่เล็กลงไปอีกในนิวคลีออน อย่างเช่น ควาร์ก

those together to make the protons and the neutrons. And so how does a strong nuclear

แรงนี้ก็ยังเป็นแรงที่ทำให้องค์ประกอบภายในยึดตัวอยู่ด้วยกันเป็นโปรตอนหนือนิวตรอนขึ้นมา แล้วแรงนิงเคลียร์แบบแรงนี้ มีการทำงานอย่างไร?

force work? What we think is going on is that mesons are going to be exchanged between these

สิ่งที่เชื่อว่าน่าจะเกิดขึ้นในนั้น ก็คือ มีการแลกเปลี่ยนเมซอน (mesons) ระหว่างโปรตอนเกิดขึ้น

two protons. And so a meson is a quark and antiquark and it will kind of bounce between

เมซอนก็คือควาร์กและแอนตีควาร์ก ซึ่งเชื่อว่า เคลื่อนที่ไปมาระหว่างโปรตอนที่ว่านั้น

the two, almost like a ping pong ball. And it holds them together. So we have this strong

กลับไปกลับมาทำให้โปรตอนสามารถยึดตัวอยู่ด้วยกันได้ เรียกว่าแรงนิวเคลียร์แบบแรง

force holding them together. Not only protons, but neutrons as well. And you know this, that

ไม่เฉพาะแต่โปรตอน แต่นิวตรอนก็เช่นกัน .. .. อย่างที่้เรารู้กันก่อนแล้ว

if we zoom into a proton itself it is made up of all these quarks. And what is holding

ว่าโครงสร้างของโปรตอนนั้น ประกอบไปด้วยควาร์ก .. แล้วควาร์กอยู่ด้วยกันได้อย่างไรล่ะ?

that together? We have these gluons that are literally gluing the proton together. And

ก็จะมีกลูออน เป็นตัวที่ทำหน้าที่ในการยึดโปรตอนให้อยู่ด้วยกันได้

so the strong nuclear force is even greater when we get to this small scale. And so we

ก็หมายความว่าแรงนิวเคลียร์แบบแรงนี้ จะยิ่งเห็นได้ชัดว่า มีความแรงมาก โดยเฉพาะเมื่อพิจารณากันในระดับเล็กแบบนี้

really have two worlds at play here. If we have 2 protons that are far enough apart,

และเราอาจจะต้องพิจารณากันในสองระบบ อย่างกรณีของโปรตอนสองตัวที่อยู่ห่างกันพอสมควรอย่างนี้

electromagnetism is going to push them apart. But once we get to the level of the strong

แรงแม่เหล็กไฟฟ้าก็จะแสดงผล ผลักให้โปรตอนทั้งสองตัว แยกออกจากกัน แต่ถ้าเข้ามา(ใกล้กัน?)ถึงขนาดนึง แรงนิวเคลียร์แบบแรงนั้น

nuclear force it is going to pull them together. And how big is this circle here? It is about

ก็จะช่วยยึดให้โปรตอนทั้งสองตัว อยู่ด้วยกันได้ แล้วจะต้องเข้ามาใกล้กันขนาดไหนล่ะ?

two fentometers apart. Or it is about 2 and a half diameters of a proton apart. And so

ก็จะอยู่ที่ระยะห่างกันราวๆ สองเฟมโตมิเตอร์ หรือก็คือประมาณสองเท่าครึ่งของขนาดของโปรตอน

what happens is as we push this proton close, electromagnetism is going to be that repulsion

มาดูกันว่าจะเกิดอะไรขึ้นเมื่อเราผลักโปรตอนสองตัวให้เข้ามาใกล้กัน .. จะเห็นว่าแรงแม่เหล็กก็จะพยายามผลักโปรตอนออกจากกัน

you see, but once we get inside that barrier, that strong nuclear force is going to pull

แต่เมื่อเราผลักเข้ามาใกล้กันจนถึงระยะของแรงนิวเคียร์แบบแรง ก็จะเห็นว่าโปรตอนทั้งสองตัวจะถูกยึดให้อยู่ด้วยกันได้

them together. And so where is an example of us seeing that in science? Well you could

ตัวอย่างในทางวิทยาศาสตร์นั้น จะดูได้จากที่ไหนบ้าง?

look inside the nucleus itself. And so if we are going with an atom that we are familiar

เราก็จะต้องเข้าไปดูในนิวเคลียส .. เริ่มจากอะตอมที่เราคุ้นเคย

with, like hydrogen, hydrogen has one proton, and so it is going to sit inside this binding

อย่างเช่นไฮโดรเจน ที่มีโปรตอนอยู่หนึ่งตัว อยู่ในระยะของแรงยึดดังกล่าว

area of the nucleus. What is binding it? It is going to be the strong nuclear force. But

ระยะแรงยึดที่ว่านี้ หมายถึงระยะที่แรงนิวเคลียร์แบบแรงจะเริ่มส่งผลให้สังเกตได้

let’s move to something like helium. Helium is going to have 4 nucleons here. And so what

ทีนี้ลองมาดูฮีเลียม ที่มีนัวคลีออนสี่ตัว

happens when you have 4 nucleons? We have greater force, strong force between all of

ก็หมายความว่าเราจะมีแรงนั้นก็จะยิ่งมีขนาดมากขึ้นไปอีก

these. And so you can see that the binding energy, if we are looking at helium is going

ก็จะเห็นได้ว่าพลังงานที่ยึดอะตอมให้อยู่ด้วยกัน ในกรณีของฮีเลียมนั้น จะเริ่มมีค่ามากขึ้นไปตามกราฟ

to increase. If we increase the number of nucleons, if we are looking at helium for

ตามขนาดของจำนวนนิวคลีออนที่มากขึ้น .. อย่างกรณีของฮีเลียมนั้น

example, there is still a small nucleus because it is pulling it all together, but what eventually

อาจจะยังต้องถือว่าเป็นนิวเคลียสขนาดเล็กอยู่ ยึดกันอยู่ด้วยแรงนิวเคลียสที่เราพูดถึง

happens is once we get nucleons inside there that are starting to move outside of this

แต่เมื่อจำนวนของนิวคลีออกมากขึ้นๆ ขนาดของอะตอมก็จะเพิ่มขึ้น จนขนาดอะตอมก็จะเริ่มเลยออกมาจากระยะของแรงยึด

scale, and you can see on this graph where that occurs, once we go past iron, now the

เราก็จะเห็นได้จากที่แสดงในกราฟ อะตอมเหล็กเป็นตัวอย่างของกรณีนี้

strong nuclear forces are not great enough to hold that together. Now electromagnetism

แรงนิวเคลียร์แบบแรงเริ่มจะไม่เพียงพอที่จะยึดอะตอมให้อยู่ด้วยกันได้อีกต่อไป

starts to take over and that is why we start to have radiation occur. These are not stable

แรงแม่เหล็กไฟฟ้าเริ่มจะส่งผลให้สังเกตได้ เป็นการอธิบายว่าทำไมจึงมีการแผ่รังสีเกิดขึ้น เนื่องจากอะตอมเริ่มจะไม่มีความเสถียรแล้วนั่นเอง

anymore and so we are starting to lose bits of that nucleus. And so did you learn to identify

ส่วนประกอบของอะตอมจึงถฏผลักออกมาจากตัวอะตอม .. มาสรุปกันว่า พวกเราได้เรียนรู้

the strong force as the force that holds not only the nucleus together but the components

แรงนิวเคลียร์แบบแรง ซึงเป็นแรงที่ยึดให้อะตอบและส่วนประกอบต่างๆ

of the nucleus together? I hope so. And I hope that was helpful.

รวมตัวอยู่ด้วยกันได้ .. .. ก็หวังว่าทั้งหมดนี้ คงจะเป็นประโยชน์บ้าง

Similar videos:

The Strong Nuclear Force
Fermilab
138.1K views 3.6K likes 73 dislikes 24 May 2016100% match

Nuclear force
Audiopedia
2.6K views 7 likes 3 dislikes 13 Dec 201567% match

Magnetic Force
Bozeman Science
879.5K views 12K likes 286 dislikes 05 Jul 201433% match

Calculating the Gravitational Force
Bozeman Science
343.5K views 3.2K likes 203 dislikes 01 Sep 201431% match

Momentum
Bozeman Science
276.3K views 2.3K likes 127 dislikes 13 Sep 201431% match

Torque
Bozeman Science
421.7K views 5.6K likes 91 dislikes 22 Sep 201430% match

Half-Life and Radioactive Decay
Bozeman Science
74.2K views 523 likes 27 dislikes 11 Aug 201530% match

Gravitational Force
Bozeman Science
96.3K views 595 likes 57 dislikes 19 Jun 201429% match

Free-Body Diagrams
Bozeman Science
370.9K views 3.2K likes 176 dislikes 26 Aug 201429% match

Refraction of Light
Bozeman Science
297.5K views 3.4K likes 171 dislikes 17 Jun 201528% match

Angular Momentum
Bozeman Science
354.9K views 3.6K likes 102 dislikes 28 Sep 201428% match

Electric Force
Bozeman Science
61.7K views 605 likes 17 dislikes 24 Jun 201428% match

Potential Energy
Bozeman Science
78.6K views 638 likes 30 dislikes 19 Feb 201527% match

Rotational Inertia
Bozeman Science
133K views 1.3K likes 38 dislikes 09 Apr 201527% match

Electromagnetic Forces
Bozeman Science
66.1K views 670 likes 55 dislikes 04 Oct 201425% match

Work and Energy
Bozeman Science
67.6K views 380 likes 10 dislikes 25 Nov 201425% match

Wave Diffraction
Bozeman Science
141.6K views 1.9K likes 48 dislikes 18 May 201524% match

Newton's Third Law
Bozeman Science
149.1K views 1.2K likes 60 dislikes 07 Aug 201424% match

Transverse and Longitudinal Waves
Bozeman Science
134.7K views 1.2K likes 53 dislikes 18 Apr 201524% match

Systems and Objects
Bozeman Science
147.3K views 815 likes 15 dislikes 28 Apr 201423% match

Density
Bozeman Science
102.6K views 528 likes 89 dislikes 04 Jun 201423% match

Position, Velocity and Acceleration
Bozeman Science
97.2K views 653 likes 28 dislikes 13 Oct 201423% match

Impulse
Bozeman Science
337.3K views 3.4K likes 96 dislikes 16 Sep 201423% match

Electrostatic Induction
Bozeman Science
163.4K views 1.9K likes 49 dislikes 12 Jan 201522% match

Rotational Motion
Bozeman Science
240.6K views 2.5K likes 63 dislikes 25 Sep 201422% match

Environmental Science
Bozeman Science
593.7K views 6.1K likes 137 dislikes 23 Aug 201522% match

Ray Diagrams - Lenses
Bozeman Science
166.9K views 2.4K likes 44 dislikes 23 Jun 201522% match

Magnetic Field of a Wire
Bozeman Science
406.2K views 4.1K likes 131 dislikes 08 Jul 201422% match

Elastic and Inelastic Collisions
Bozeman Science
327.4K views 3.4K likes 105 dislikes 30 Mar 201521% match

Bernoulli's Equation
Bozeman Science
694K views 12.1K likes 140 dislikes 12 Mar 201521% match

Settings Privacy About Contact Donate