The Six Equations
6 สุดยอดสมการ 6 สมการยอดฮิตที่ได้รับการโหวตจากผู้อ่านวารสาร โลกฟิสิกส์ ไม่ว่าจะเป็น "ทฤษฎีสนามแม่เหล็กไฟฟ้าของแม็กแวลล์" กฎของออยเลอร์ กฎของนิวตัน และทฤษฎีสุดคลาสสิกตลอดกาลอย่าง " E=mc2" ของไอนสไตน์ ล้วนกลายเป็น "สมการที่น่านับถือ" หรือเป็นสมการอันแสนประทับใจตลอดกาล ดร.มาร์ติน ดัวรานี (Dr.Matin Durrani) ผู้ช่วยบรรณาธิการของ โลกฟิสิกส์ (Physics World) วารสารในเครือบีบีซีได้เปิดให้ผู้อ่านนิตยสารได้ลงคะแนนเลือก "สมการ" ของเหล่านักคณิตศาสตร์และนักวิทยาศาสตร์ที่คิดค้นขึ้นมาว่า ของผู้ใดเป็น "สมการที่น่านับถือที่สุด" (Equation Idol) พร้อมทั้งจัดทำอีเดียตไกด์ (idiot's guide) สำหรับสุดยอดสมการที่ได้รับการนับถือตลอดกาล เพื่อค้นหา ความหมายที่แท้จริงและประโยชน์สมการเหล่านี้...สมการที่ 1 ทฤษฎีสนามแม่เหล็กไฟฟ้าของแมกซ์เวลล์ (CLERK MAXWELL'S ELECTROMAGNETISM THEORY) ∇.D=p ...... A ∇.B=0 ...... B ∇x E=-∂B/∂t ...... C ∇x H= ∂D/∂t +j ...... D (A - ดิฟหรือไดเวอร์เจนต์ดี เท่ากับ โร) (B - ดิฟหรือไดเวอร์เจนต์บี เท่ากับ ศูนย์) (C - เคิร์ลอี เท่ากับ ลบ ดิฟ B บาย ดิฟ t) (D - เคิร์ล H เท่ากับ ดิฟ D บาย ดิฟ t บวก j) (ผลการดำเนินการไดเวอร์เจนต์ในสมการ A และ B จะได้จำนวนสเกลาร์ ส่วนการดำเนินการเคิร์ลใน C และ D จะได้ปริมาณเวกเตอร์ สำหรับผู้สนใจรายละเอียดเพิ่มเติมในสมการนี้หาอ่านได้จากตำราฟิสิกส์เกี่ยวกับแม่เหล็กไฟฟ้า หรือ Mathematics for Physics เพื่อศึกษาคณิตศาสตร์ชั้นสูงที่ใช้อธิบายปรากฏการณ์นี้ เมื่อ D (ดี) คือสนามที่เคลื่อนที่, E (อี) คือสนามไฟฟ้า, B (บี) คือความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็ก, H (เอช) คือความแรงสนามแม่เหล็ก, p (โร) คือความหนาแน่นของประจุอิสระ และ j คือความหนาแน่นของกระแสอิสระ สมการนี้สร้างขึ้นโดยนักฟิสิกส์ผู้ยิ่งใหญ่ชาวสก๊อต เจมส์ เคิร์ก แมกซ์เวลล์ ในปี 1873 สมการนี้อธิบายว่าคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าอย่างแสง รังสีเอกซ์ หรือไมโครเวฟ มีผลอย่างไรเมื่อเวลาและตำแหน่งในสเปซเปลี่ยนไป สิ่งที่น่าสนใจในสมการนี้คือการแสดงว่าไฟฟ้าและแม่เหล็ก แรง 2 ชนิดที่นักวิทยาศาสตร์ก่อนหน้านั้นคิดว่าไม่มีความสัมพันธ์กันนั้นจริงๆ แล้วมีความเชื่อมโยงระหว่างกันและกัน เพราะเหตุนี้นักฟิสิกส์จึงได้ดำเนินการรวมแรงแม่เหล็กไฟฟ้าเข้ากับแรงในธรรมชาติอีก 2 แรง คือแรงนิวเคลียร์อย่างอ่อนและแรงนิวเคลียร์อย่างเข้มที่มีอยู่ในนิวเคลียสของอะตอม ผลของทฤษฎีนี้นำไปสู่ความพยายามสร้างแบบจำลองมาตรฐานของอนุภาคฟิสิกส์ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดี และความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ต่อไปคือการรวมแรงโน้มถ่วงเข้าไปด้วย เป็นการรวมแรงพื้นฐานในธรรมชาติ 4 แรงเข้าด้วยกัน ดังนั้นแมกซ์เวลล์จึงมีความสำคัญในการเป็นนักฟิสิกส์คนแรกที่ตั้งต้นรวมแรงในธรรมชาติเข้าเป็นหนึ่งเดียว