Light waves, visible and invisible

Translator: siriporn chatratana Reviewer: Rawee Ma

What if you could only see one color?

จะเป็นยังไงนะหากคุณมองเห็นได้เพียงสีเดียว

Imagine, for instance,

ลองจินตนาการดู อย่างเช่น

that you could only see things that were red

ว่าคุณมองเห็นได้แต่สิ่งของที่เป็นสีแดง

and that everything else

และอย่างอื่น

was completely invisible to you.

คุณไม่สามารถมองเห็นได้เลย

As it turns out,

จริง ๆ แล้ว

that's how you live your life all the time

คุณก็เป็นอย่างนั้นตลอดเวลาอยู่แล้วนะ

because your eyes can only see

เพราะสายตาของคุณมองเห็นได้เพียง

a minuscule part of the full spectrum of light.

ส่วนกระจิ๊ดริดของสเปคตรัมเต็ม ๆ ของแสง

Different kinds of light are all around you everyday

มีแสงประเภทต่าง ๆ ที่อยู่รอบตัวคุณทุกวัน

but are invisible to the human eye,

แต่สายตามนุษย์ไม่อาจมองเห็นได้

from the radio waves that carry your favorite songs,

ตั้งแต่คลื่นวิทยุที่นำเสียงเพลงโปรดของคุณ

to the x-rays doctors use to see inside of you,

ถึงรังสีเอ็กซ์ที่หมอใช้ส่องดูข้างในตัวคุณ

to the microwaves that heat up your food.

ถึงไมโครเวฟที่ใช้อุ่นอาหารของคุณ

In order to understand

ในการที่จะทำความเข้าใจ

how these can all be light,

ว่าสิ่งเหล่านี้เป็นแสงได้อย่างไร

we'll need to know a thing or two

เราต้องรู้สักอย่าง สองอย่าง

about what light is.

ก่อนว่าแสงคืออะไร

Light is electromagnetic radiation

แสงคือรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า

that acts like both a wave and a particle.

ที่มีลักษณะเป็นได้ทั้งคลื่นและอนุภาค

Light waves are kind of like waves on the ocean.

คลื่นแสง เป็นเหมือนคลื่นในมหาสมุทร

There are big waves and small waves,

มีทั้งคลื่นใหญ่และคลื่นเล็ก

waves that crash on the shore

คลื่นที่กระทบฝั่ง

one right after the other,

ลูกแล้วลูกเล่าตามกันมา

and waves that only roll in every so often.

และคลื่นที่ม้วนเข้าอย่างบ่อยครั้ง

The size of a wave is called its wavelength,

ขนาดของคล่นนั้นเรียกวาความยาวคลื่น

and how often it comes by

และความบ่อยครั้งที่มันมา

is called its frequency.

นั้นเรียกว่าความถี่

Imagine being a boat in that ocean,

จินตนาการดูว่าเป็นเรือในมหาสมุทรนั้น

bobbing up and down as the waves go by.

ที่ผลุบ ๆ โผล่ ๆ ขึ้นลงตามกระแสคลื่น

If the waves that day have long wavelengths,

หากคลื่นวันนั้นมีความยาวคลื่นที่ยาว

they'll make you bob only so often,

มันจะทำให้คุณผลุบโผล่ไม่บ่อยนัก

or at a low frequency.

หรือที่ความถี่ต่ำ

If the waves, instead, have short wavelengths,

หากว่าคลื่นนั้นมีความยาวคลื่นที่สั้น

they'll be close together,

คลื่นนั้นก็จะอยู่ชิดติดกัน

and you'll bob up and down much more often,

และคุณก็จะผลุบโผล่ขึ้นลงบ่อยมากขึ้นมาก

at a high frequency.

ที่ความถี่สูง

Different kinds of light are all waves,

แสงต่าง ๆ กันเป็นคลื่นทั้งหมด

they just have different wavelengths and frequencies.

พวกมันแค่มีขนาดความยาวคลื่น และความถี่ที่ต่างกัน

If you know the wavelength or frequency

หากคุณรู้ความยาวของคลื่นและความถี่

of a wave of light,

ของคลื่นแสง

you can also figure out its energy.

คุณจะสามารถคำนวณพลังงานของมันได้

Long wavelengths have low energies,

ความยาวคลื่นยาวมีพลังงานต่ำ

while short wavelengths have high energies.

ในขณะที่ความยาวคลื่นสั้นมีพลังงานสูง

It's easy to remember

มันง่ายต่อการจำ

if you think about being in that boat.

หากคุณคิดว่ากำลังอยู่ในเรือ

If you were out sailing on a day

หากคุณออกไปแล่นเรือในวันหนึ่ง

with short, choppy waves,

ที่มีคลื่นสั้นผันผวน

you'd probably be pretty high energy yourself,

คุณก็อาจจะมีพลังงานมากไปด้วย

running around to keep things from falling over.

ต้องวิ่งวุ่นคอยกันของไม่ให้ตก

But on a long wavelength sea,

แต่ในทะเลที่มีคลื่นยาว

you'd be rolling along, relaxed,

คุณคงไปเรื่อย ๆ ผ่อนคลาย

low energy.

พลังงานต่ำ

The energy of light tells us

พลังงานของแสงบอกให้เรารู้ว่า

how it will interact with matter,

มันจะมีปฏิกิริยากับสสารอย่างไร

for example, the cells of our eyes.

อย่างเช่น กับเซลล์ในดวงตาของเรา

When we see, it's because the energy of light

เมื่อเรามองเห็น นั่นเป็นเพราะพลังงานของแสง

stimulates a receptor in our eye

ไปกระตุ้นหน่วยรับรู้ในดวงตาของเรา

called the retina.

ที่เรียกว่าเรติน่า

Our retina are only sensitive to light

เรติน่าไวต่อแสง

with a very small range in energy,

ที่อยู่ในพลังงานช่วงสั้นมาก ๆ เท่านั้น

and so we call that range of light visible light.

เราจึงเรียกแสงช่วงนั้นว่าแสงที่มองเห็นได้

Inside our retina are special receptors

ภายในเรติน่าของเรามีหน่วยรับรู้พิเศษ

called rods and cones.

ที่เรียกว่า เซลล์รูปแท่งและเซลล์รูปกรวย

The rods measure brightness,

เซลล์รูปแท่งวัดความสว่าง

so we know how much light there is.

เราจึงรู้ว่ามีแสงเท่าไหร่

The cones are in charge of what color of light we see

เซลล์รูปกรวยมีหน้าที่เรื่องสีของแสงที่เรามองเห็น

because different cones are sensitive

เพราะเซลล์รูปกรวยต่างกันจะไวต่อ

to different energies of light.

พลังงานของแสงที่ต่างกัน

Some cones are more excited by light

เซลล์รูปกรวยบางเซลล์จะตื่นตัวกับแสง

that is long wavelength and low energy,

ที่มีคลื่นแสงยาวและพลังงานต่ำ

and other cones are more excited

เซลล์รูปกรวยอื่นนั้นจะไวกว่า

by short wavelength, high-energy light.

กับแสงที่มีความยาวคลื่นสั้น พลังงานสูง

When light hits our eye,

เมื่อแสงกระทบดวงตาของเรา

the relative amount of energy each cone measures

พลังงานโดยประมาณ ที่เซลล์รูปกรวยแต่ละเซลล์วัดได้

signals our brain to perceive colors.

ส่งสัญญาณให้สมองของเรารับรู้สีต่าง ๆ

The rainbow we perceive

สีรุ้งที่เรารับรู้

is actually visible light in order of its energy.

จริง ๆ แล้วคือแสงที่มองเห็นได้ เรียงตามลำดับพลังงานของมัน

At one side of the rainbow

ที่ข้างหนึ่งของรุ้ง

is low-energy light we see as red,

เป็นแสงระดับพลังงานต่ำที่เราเห็นเป็นสีแดง

and at the other side is high-energy light

และที่อีกข้างหนึ่งเป็นแสงระดับพลังงานสูง

we see as blue.

ที่เราเห็นเป็นสีน้ำเงิน

If light shines on us

หากแสงส่องกระทบตัวเรา

that has an energy our retina can't measure,

นั้นมีพลังงานที่เรติน่าของเราวัดไม่ได้

we won't be able to see it.

เราจะไม่สามารถมองเห็นมัน

Light that is too short wavelength or high energy

แสงที่มีคลื่นความยาวสั้นเกินไปหรือมีพลังงานสูง

gets absorbed by the eye's surface

ถูกผิวของดวงตาดูดซับ

before it can even get to the retina,

ก่อนที่มันจะไปถึงเรติน่าเสียอีก

and light that is too long wavelength

และแสงที่มีคลื่นความยาวยาวมากเกินไป

doesn't have enough energy

ก็มีพลังงานไม่เพียงพอ

to stimulate our retina at all.

ที่จะกระตุ้นเรติน่าของเราได้เลย

The only thing that makes one kind of light

เพียงสิ่งเดียวที่ทำให้แสงชนิดหนึ่ง

different from another is its wavelength.

ต่างจากอีกชนิดหนึ่งก็คือความยาวคลื่นของมัน

Radio waves have long wavelengths,

คลื่นวิทยุมีความยาวคลื่นยาว

while x-rays have short wavelengths.

ในขณะที่รังสีเอ็กซ์มีความยาวคลื่นสั้น

And visible light, the kind you can actually see,

และแสงที่มองเห็นได้ อย่างที่คุณเห็นได้จริง ๆ

is somewhere in between.

อยู่ในระหว่างนั้น

Even though our eyes can't detect light

ถึงแม้ว่าดวงตาของเราจะไม่สามารถจับแสง

outside of the visible range,

ที่อยู่นอกช่วงคลื่นแสงที่มองเห็นได้

we can build special detectors

เราสามารถสร้างเครื่องตรวจจับพิเศษ

that are stimulated

ที่ถูกกระตุ้น

by these other wavelengths of light,

ด้วยแสงที่มีคลื่นความยาวต่าง ๆ เหล่านี้

kind of like digital eyes.

ราวกับเป็นดวงตาดิจิตัล

With these devices,

ด้วยอุปกรณ์เหล่านี้

we can measure the light that is there,

เราก็สามารถวัดแสงที่อยู่ตรงนั้นได้

even though we can't see it ourselves.

ถึงแม้ว่าตัวเราเองมองไม่เห็นก็ตาม

So, take a step back and think about

ดังนั้น หากถอยกลับมาแล้วลองคิดถึง

all of this for a moment.

สิ่งทั้งหมดนี้ดูสักครู่

Even though they seem different,

แม้ว่า มันดูเหมือนต่าง

the warmth you feel from a crackling fire

ความร้อนที่คุณสัมผัสได้จากกองไฟที่ลุกอยู่

is the same as the sun shining on you

นั้นเหมือนกับแสงอาทิตย์ที่ส่องบนตัวคุณ

on a beautiful day,

ในวันฟ้าใส

the same as ultraviolet light

เหมือนกับแสงอัลตร้าไวโอเลต

you put on sunscreen to protect yourself from,

ที่เราทาครีมกันแดดเพื่อปกป้องผิวเราจากมัน

the same thing as your TV,

เป็นสิ่งเดียวกับทีวีของคุณ

your radio,

วิทยุของคุณ

and your microwave.

และเตาไมโครเวฟของคุณ

Now, those examples are all things here on Earth,

ทีนี้ พวกนั้นล้วนเป็นตัวอย่างจากโลกใบนี้

things you experience in your everyday life,

เป็นสิ่งที่คุณสัมผัสในชีวิตประจำวัน

but here's something even more amazing.

แต่ที่นี่มีสิ่งที่น่าอัศจรรย์มากกว่านั้นอีก

Our universe gives off the full spectrum of light, too.

จักรวาลของเราให้แสงเต็มสเปคตรัมแก่เราด้วย

When you think of the night sky,

เมื่อคุณนึกถึงท้องฟ้ายามค่ำคืน

you probably think of being able

คุณคงจะคิดว่าจะได้

to see the stars shining with your own eyes,

เห็นดวงดาวที่ส่องแสงด้วยตาของคุณเอง

but that's just visible light,

แต่นั่นแค่แสงที่มองเห็นได้เท่านั้น

which you now know is only a tiny part

ซึ่งคุณก็รู้ว่ามันเป็นส่วนที่เล็กมาก

of the full spectrum.

ของสเปคตรัมแสงเต็ม ๆ

If we had to draw the universe

หากว่าเราต้องวาดจักรวาล

and could only use visible light,

และสามารถเห็นได้เพียงแสงที่มองเห็นได้แล้ว

it would be like having only one crayon --

มันคงเหมือนกับเรามีสีเพียงแท่งเดียว --

pretty sad.

น่าเศร้าจัง

To see the universe in its full spectrum,

เพื่อให้เราเห็นจักรวาลในสเปคตรัมเต็มได้

we need to have the right eyes,

เราต้องมีดวงตาที่ถูกกับงาน

and that means using special telescopes

และนั่นหมายถึงการใช้กล้องโทรทรรศน์พิเศษ

that can help us see beyond visible light.

ที่ทำให้เราเห็นไกลกว่าแสงที่มองเห็นได้

You've probably heard of the Hubble Space Telescope

คุณอาจเคยได้ยินเรื่อง กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิ้ล

and seen its beautiful pictures

และเคยเห็นภาพสวย ๆ ของมัน

taken in visible and ultraviolet light.

ที่ถ่ายแสงที่มองเห็นได้ และแสงอัลตร้าไวโอเล็ต

But you might not know

แต่คุณอาจจะไม่รู้ว่า

that there are 20 space telescopes in orbit,

มีกล้องโทรทรรศน์อวกาศ 20 ตัวอยู่ในวงโคจร

missions that can each see part

ภารกิจของพวกมันคือการมองเห็นแต่ละส่วน

of the full spectrum of light.

ของสเปคตรัมเต็มของแสง

With telescopes acting as our virtual eyes,

ด้วยกล้องโทรทรรศน์ที่ทำหน้าที่เป็น ดวงตาเสมือนของเรา

both in space and here on Earth,

ทั้งในอวกาศและที่อยู่บนโลก

we can see some amazing things.

เราสามารถมองเห็นสิ่งมหัศจรรย์ได้

And the coolest thing of all,

และสิ่งที่เจ๋งที่สุดคือ

no matter the wavelength or energy,

ไม่ว่าจะเป็นพลังงานความยาวคลื่นเท่าใด

the light that we see out in the distant universe

แสงที่เราเห็นออกไปในห้วงอวกาศอันไกลโพ้น

is the same thing as the light

นั้นเป็นสิ่งเดียวกันกับแสง

that we can experience and study here on Earth.

ที่เราสัมผัสและศึกษาได้บนโลกนี้

So, since we know the physics

ดังนั้น เมื่อเรารู้กายภาพ

of how x-ray,

ของการที่รังสีเอ็กซ์

ultraviolet light,

แสงอัลตร้าไวโอเล็ต

or microwaves work here,

หรือไมโครเวฟทำงานอย่างไรแล้ว

we can study the light of a distant star or galaxy

เราก็สามารถศึกษาแสงของดวงดาว หรือแกแล็กซีอันไกลโพ้นได้

and know what kinds of things

และรู้ได้ว่ามีอะไร

are happening there too.

กำลังเกิดขึ้นตรงนั้นบ้างอีกด้วย

So, as you go about your daily life,

ดังนั้น ขณะคุณใช้ชีวิตประจำวันอยู่

think beyond what your eyes can and can't see.

จงคิดให้ไกลไปกว่าสิ่งที่ดวงตา สามารถมองเห็นหรือไม่เห็น

Knowing just a little bit about the natural world

การที่รู้สักเล็กน้อยเกี่ยวกับโลกธรรมชาติ

can help you perceive the full spectrum

สามารถทำให้คุณรับรู้สเปคตรัมเต็ม ๆ

around you all the time.

ที่มีอยู่รอบตัวคุณตลอดเวลาได้