‹

06. จำนวนอะตอมเท่าไร — การพิสูจน์ว่าสสารมีความเป็นเม็ดเล็ก ๆ

06. ​จำนวน​อะตอม​เท่าไร — ​การพิสูจน์​ว่า​สสาร​มี​ความเป็น​เม็ด​เล็ก ๆ

​ตัวเลข​ที่ตั้ง​ชื่อ​ตาม​บุคคล​ผู้​ไม่​เคย​คำนวณ​มัน

​พยาน​คนเดียว​บรรยาย​คนแปลกหน้า​อาจ​จำ​ผิด​ได้ ​พยาน​สี่​คน​ที่​ไม่​เคย​พบกัน​บรรยาย​คนแปลกหน้า​คนเดียว​กัน​ตรงกัน ​เป็นการ​กล่าวอ้าง​คนละ​ชนิด ​นี่​คือ​สิ่ง​ที่เกิด​ขึ้นกับ​คำถาม​ว่า​อะตอม​มี​อยู่​จริง​หรือไม่ ​และ​เป็น​เหตุผล​ที่​ค่าคงที่​อา​โว​กา​โดร ​ซึ่ง​เป็น​จำนวน​อนุภาค​ใน​สาร​หนึ่ง​โมล ​ตั้งชื่อ​ตาม​ชาย​ที่​ไม่​เคย​คำนวณ​มัน​เลย​สักครั้ง Amedeo Avogadro ​เสนอ​ใน​ปี 1811 ​ว่า​ก๊าซ​ปริมาตร​เท่ากัน ​ที่​อุณหภูมิ​และ​ความดัน​เดียวกัน ​มี​อนุภาค​จำนวน​เท่ากัน ​แต่​เขา​ไม่​เคย​คำนวณ​ว่า​เท่าใด ​ค่าคงที่​ที่​ใช้​ชื่อ​เขา​ถูก​ประมาณ​ครั้งแรก​หลาย​ทศวรรษ​หลังเขา​เสียชีวิต ​และ​ตั้งแต่​ปี 2019 ​ค่า​นี้​ถูก​กำหนด​ตายตัว​ไว้​ที่ 6.02214076 × 10²³ ​ต่อ​โมล ​ไม่​มี​ความคลาดเคลื่อน

Josef Loschmidt ​หา​ค่า​นี้​ใน​ยุค​แรก​เมื่อ​ปี 1865 ​จาก​ทฤษฎี​จลน์​ของ​ก๊าซ ​โดย​คำนวณ​ความหนาแน่น​เชิง​จำนวน​ของ​โมเลกุล​ใน​อากาศ ​ภาษาเยอรมัน​ยัง​เรียก​ปริมาณ​ที่​เกี่ยวข้อง​นี้​ว่า​ค่าคงที่​ลอชมิดท์​จนถึง​ทุกวันนี้ ​ตัวเลข​ที่​แหล่งข้อมูล​ทุติยภูมิ​สมัยใหม่​อ้างว่า​เป็น​ของ Loschmidt ​ไม่​ตรงกัน​เอง ​ต่างกัน​ราว​หนึ่ง​อันดับ​ความใหญ่ ​นี่​คือ​คำเตือน​ว่า​ตัวเลข​เก่า​ต้อง​สืบ​กลับ​ไป​ถึง​บทความ​ต้นฉบับ ​ไม่​ใช่​สืบ​ผ่าน​การเล่า​ต่อ ​สิ่ง​ที่​สำคัญ​คือ ​ใน​ทศวรรษ 1860 ​ความเป็น​เม็ด​ของ​สสาร​ได้​กลายเป็น​ปริมาณ​ที่​มี​คน​ใส่​ค่า​ให้ได้​แล้ว

​การทดลอง​ที่​ยุติ​ข้อโต้แย้ง

​ล่วง​เข้า​ศตวรรษ​ที่​ยี่สิบ​แล้ว ​นักวิทยาศาสตร์​ที่จริง​จัง​ยัง​ถือ​อยู่​ว่า​อะตอม​เป็น​เครื่องมือ​ทาง​บัญชี​ที่​มีประโยชน์ ​ไม่​ใช่​วัตถุ​ที่​มี​อยู่​จริง Jean Perrin ​โจมตี​คำถาม​นี้​ผ่าน​การเคลื่อนที่​แบบ​บราวน์ ​คือ​การสั่น​ของ​ละอองเกสร​ที่​แขวนลอย​ใน​น้ำ ​ซึ่ง Einstein ​ได้​เชื่อมโยง​เข้ากับ​การพุ่ง​ชน​ของ​โมเลกุล​ไว้​ก่อน​แล้ว Perrin ​วัด​ว่า​ละอองเกสร​กระจาย​ตัว​ใน​แนวดิ่ง​อย่างไร​ภายใต้​แรงโน้มถ่วง ​ติดตาม​ระยะ​ที่​มัน​เคลื่อน ​แล้ว​สกัด​ค่าคงที่​ออกมา​ได้​หลาย​วิธี​ต่างกัน

​จุด​ชี้ขาด​ไม่​ใช่​ค่า​ใด​ค่า​หนึ่ง ​แต่​คือ​วิธี​ที่​เป็นอิสระ​ต่อกัน​ของ​เขา​ลู่เข้า​สู่​ตัวเลข​เดียวกัน ​ถ้า​อนุภาค​ที่อยู่​เบื้องหลัง​ไม่​มี​จริง ​เรื่อง​นี้​อธิบาย​ได้​ยาก​มาก ​เขา​ได้รับ​รางวัลโนเบล​สาขา​ฟิสิกส์​ปี 1926 "​สำหรับ​ผลงาน​เกี่ยวกับ​โครงสร้าง​ที่​ไม่​ต่อเนื่อง​ของ​สสาร" ​คำประกาศ​นี้​ระบุ​ความสำเร็จ​ที่แท้​จริง ​ไม่​ใช่​ตัวเลข ​หลัง Perrin ​สมมติฐาน​เรื่อง​อะตอม​เลิก​เป็น​สมมติฐาน

​ความลู่เข้า​ใน​ฐานะ​หลักฐาน​ที่​แข็งแกร่ง​ที่สุด

​การวัด​ครั้ง​เดียว​อาจ​ผิด​ใน​แบบ​ที่​ผู้​วัด​มองไม่เห็น ​และ​การวัด​ซ้ำ​ก็​ผิด​ซ้ำ​ใน​แบบ​เดิม​ได้​ทุก​ประการ ​วิธี​ที่​เป็นอิสระ​ต่อกัน​จะ​พลาด​ไป​ทางเดียว​กัน​ได้​ยาก​กว่า​มาก ​ความสอดคล้อง​ระหว่าง​เทคนิค​ที่​ไม่​เกี่ยวข้อง​กัน​จึง​มี​น้ำหนัก​มากกว่า​ความแม่นยำ​ภายใน​เทคนิค​เดียว ​ไม่​ใช่​ตัวเลข​ตัว​ใด​ตัว​หนึ่ง​ของ Perrin ​ที่​ปิด​ข้อ​ถกเถียง​เรื่อง​อะตอม ​แต่​คือ​การที่​พยาน​ทั้งหมด​พูด​ตรงกัน​โดย​ไม่​นัดหมาย ​นี่​คือ​เหตุผล​ที่​รูปแบบ​นี้​กลับมา​อีก​ใน​ทุก​บท​ถัดไป​ของ​หนังสือ​เล่ม​นี้ ​และ​เป็น​เหตุผล​ที่​ผลลัพธ์​ตระการตา​เพียง​ชิ้น​เดียว​ควร​อ่าน​เป็น​คำเชื้อเชิญ ​ไม่​ใช่​บทสรุป

​ตัวอย่าง: ​พยาน​คนเดียว​บรรยาย​คนแปลกหน้า​อาจ​จำ​ผิด​ได้ ​พยาน​สี่​คน​ที่​ไม่​เคย​พบกัน​บรรยาย​คนแปลกหน้า​คนเดียว​กัน​ตรงกัน ​เป็นการ​กล่าวอ้าง​คนละ​ชนิด

​คำตัดสิน. ​ค่าคงที่​อา​โว​กา​โดร​ตั้งชื่อ​ตาม​คน​ที่​ไม่​ได้​คำนวณ​มัน ​และ​ถูก​ยืนยัน​ด้วย​วิธี​ที่​เป็นอิสระ​ต่อกัน​ของ Perrin ​ที่​ลู่เข้า​สู่​ค่า​เดียวกัน ​นั่น​คือ​สิ่ง​ที่​ยุติ​ข้อ​ถกเถียง​ว่า​อะตอม​มี​อยู่​จริง​หรือไม่

​จะ​พลิก​คำตัดสิน​ได้​เมื่อ: ​มี​ผู้แสดง​ได้​ว่าการ​วัด​หลายครั้ง​ของ Perrin ​ใช้​สมมติฐาน​เชิง​ระบบ​ร่วมกัน ​ความเป็นอิสระ​ที่​รองรับ​ข้อโต้แย้ง​นี้​จะ​พัง​ลง​ทันที

​แหล่ง​อ้างอิง. 1926 · Nobel Prize in Physics, Jean Baptiste Perrin — NobelPrize.org · 2019 · "Avogadro constant" — Wikipedia

บทถัดไป · 7 / 1207. อายุของโลก — ผู้ที่กำจัดสารตะกั่วออกไปเช่นกัน
Size
Page
Font

How Big How Far How Old

❦
101. กล่องข้อมูล — ทุกตัวเลขล้วนมีคนคนแรกที่เป็นผู้ค้นพบ202. ขนาดของโลก — เงาและก้าวย่าง303. เมตร — ข้อผิดพลาดที่ซ่อนอยู่ในมาตรฐาน404. น้ำหนักของโลก — คาเวนดิชในโรงเก็บของ505. ความเร็วแสง — ดวงจันทร์ที่ล่าช้า606. จำนวนอะตอมเท่าไร — การพิสูจน์ว่าสสารมีความเป็นเม็ดเล็ก ๆ707. อายุของโลก — ผู้ที่กำจัดสารตะกั่วออกไปเช่นกัน808. บันไดระยะทาง — ขั้นของ Leavitt และรอยร้าวในนั้น909. อุณหภูมิของท้องฟ้า — สัญญาณรบกวนที่ยังคงอยู่1010. ความยาวของหนึ่งวินาที — ตัวเลขที่เรารู้จักกันดีที่สุด1111. วัตถุต้นแบบชิ้นสุดท้าย — วันที่กิโลกรัมเลิกเป็นวัตถุ1212. การอ่านกล่องข้อมูล — ขั้นตอนการดำเนินงาน