Where does energy come from? - George Zaidan and Charles Morton

พลังงานทั้งปวงในจักรวาลนั้น... - จอร์จ ไซแดน (George Zaidan) และ ชาร์ลส์ มอร์ทอน (Charles Morton)

Translator: Nuchapong Wongrajit Reviewer: Pattapon Kasemtanakul

Energy is not easy to define.

มันไม่ง่ายเลยที่จะนิยามคำว่า พลังงาน

Things have energy,

สิ่งต่าง ๆ มีพลังงานอยู่

but you can't hold

a bushel of energy in your hands.

แต่คุณไม่สามารถ

ถือก้อนพลังงานไว้ในมือได้

You can see what it does,

คุณมองเห็นสิ่งที่พลังงานทำได้

but you can't see it directly.

แต่คุณไม่มีทางเห็นหน้าตาของมัน

There are different types of energy,

พลังงานมีหลายชนิด

but the differences between them

แต่เราจะจำแนกความแตกต่างได้จาก

are manifested only in how they make stuff behave.

การที่พลังงานทำให้สสารมีพฤติกรรมต่างกันเท่านั้น

We do know that the total amount

เรารู้แน่ว่าปริมาณรวมทั้งหมด

of all the different types of energy in the universe

ของพลังงานทุกรูปแบบในจักรวาล

is always the same.

มีค่าเท่าเดิมเสมอ

And, for chemists, two important types of energy

และสำหรับนักเคมี มีพลังงานสำคัญอยู่ 2 ชนิด

are chemical potential energy

ได้แก่ พลังงานศักย์ทางเคมี

and kinetic energy.

และ พลังงานจลน์

Potential energy is energy waiting to happen.

พลังงานศักย์ คือพลังงานที่รอให้มีอะไรเกิดขึ้น

Think of a stretched rubber band.

ลองนึกถึงหนังยางที่ถูกยืด

If you cut it,

ถ้าคุณตัดมันขาด

all that potential energy

พลังงานศักย์ทั้งหมด

gets converted to kinetic energy,

จะถูกเปลี่ยนเป็นพลังงานจลน์

which is registered by you as pain.

ซึ่งคุณจะรู้สึกถึงมันได้จากความเจ็บปวด

Like a stretched rubber band,

เหมือนกับหนังยางที่ถูกยืด

chemical bonds also store energy,

พันธะเคมีก็มีพลังงานสะสมอยู่

and when those bonds are broken,

และเมื่อพันธะถูกทำลาย

that potential energy gets converted

พลังศักย์ก็จะถูกเปลี่ยน

to other types of energy,

เป็นพลังงานชนิดอื่น ๆ

like heat or light,

เช่น ความร้อน หรือ แสง

or gets used to make different bonds.

หรือ ถูกนำไปใช้สร้างพันธะชนิดอื่น

Kinetic energy is the energy of motion,

พลังงานจลน์ คือพลังงานของการเคลื่อนไหว

and molecules are always moving.

และโมเลกุลก็ขยับอยู่ตลอดเวลา

They're not necessarily going somewhere,

โมเลกุลอาจไม่ได้เคลื่อนที่ไหน

though they could be,

หรืออาจจะไปก็แล้วแต่

but they are vibrating,

แต่ที่แน่ ๆ โมเลกุลมีการสั่น

stretching,

bending,

and/or spinning.

ยืดหด

งอไป งอมา

และ/หรือ หมุนตัว

Take methane,

ลองดู มีเทน

which is four hydrogens

ซึ่งมีไฮโดรเจน 4 ตัว

attached to a central carbon,

ยึดกับคาร์บอนตรงกลาง

as an example.

เป็นตัวอย่าง

Drawn on paper,

ถ้าวาดลงบนกระดาษ

it's just a still tetrahedron.

ก็จะได้แค่ภาพทรงสี่หน้า

But in real life, it's a jiggling mess.

แต่ในความเป็นจริง มันขยับเคลื่อนไหวไม่หยุด

The kinetic energy of molecules

พลังงานจลน์ของโมเลกุล

is exactly the same type of energy

ก็เป็นพลังงานชนิดเดียวกันเลย

as the energy you have

กับพลังงานที่คุณใช้

when you're moving around,

เคลื่อนที่ไปไหนมาไหน

except that you can be still

ต่างกันแค่คุณอาจหยุดอยู่นิ่ง ๆ ได้

and molecules can't.

แต่โมเลกุลอยู่นิ่งไม่ได้

If you suck the kinetic energy

ถ้าคุณดูดพลังงานจลน์

out of a group of molecules,

ออกจากโมเลกุล

they'll move less,

โมเลกุลจะขยับน้อยลง

but they'll never fully stop.

แต่มันไม่เคยหยุดนิ่งสนิท

Now, in any group of molecules,

ทีนี้ ไม่ว่าในกลุ่มโมเลกุลไหนก็ตาม

some will have more kinetic energy than others.

บางตัวจะมีพลังงานจลน์สูงกว่าเพื่อน ๆ

And if we calculate

และถ้าเราคำนวณ

the average kinetic energy of the group,

พลังงานจลน์เฉลี่ยของทั้งกลุ่ม

we'd have a number mathematically related to

เราจะได้ตัวเลขที่สัมพันธ์เชิงคณิตศาสตร์กับ

temperature.

อุณหภูมิ

So, the more kinetic energy

ดังนั้น ยิ่งกลุ่มของโมเลกุล

a group of molecules has,

มีพลังงานจลน์มากเท่าไหร่

the higher its temperature.

อุณหภูมิก็จะสูงขึ้นเท่านั้น

And that means that on a hot day,

และก็หมายความว่า ในวันที่อากาศร้อน

the molecules in the air around you

โมเลกุลในอากาศรอบตัวคุณ

are spinning, stretching, bending,

จะหมุน ยืดหด งอไป งอมา

and generally shooting around much faster

และโดยรวม ๆ วิ่งไปวิ่งมารวดเร็วกว่า

than on a cold day.

ในวันที่อากาศหนาว

Now, hot and cold, by the way,

จะร้อน หรือจะหนาว

are relative terms.

ก็แค่คำเปรียบเทียบ

They're always used to compare

สองคำนี้ใช้สำหรับเปรียบเทียบ

one thing to something else.

สิ่งหนึ่งกับอีกสิ่ง

So, on that hot summer day,

ในฤดูร้อน วันที่อากาศร้อน

the air molecules have more kinetic energy

โมเลกุลอากาศจะมีพลังงานจลน์สูงกว่า

than the molecules in your skin.

โมเลกุลในผิวหนังของคุณ

So, when those air molecules crash into you,

ดังนั้น เมื่อโมเลกุลอากาศชนเข้ากับตัวคุณ

they transfer some of their energy

มันจะถ่ายเทพลังงานส่วนหนึ่ง

to the molecules in your skin,

มาให้โมเลกุลในผิวคุณ

and you feel that as heat.

และคุณจะรู้สึกว่า นี่คือความร้อน

On a cold day,

ในวันที่อากาศหนาว

the air molecules have less kinetic energy

โมเลกุลอากาศจะมีพลังงานจลน์ต่ำกว่า

than the molecules in your skin,

โมเลกุลในผิวของคุณ

so when you crash into those air molecules,

ดังนั้นเมื่อคุณกระทบเข้ากับโมเลกุลอากาศ

you actually transfer

คุณจะถ่ายเท

some of your kinetic energy to them,

พลังงานจลน์ส่วนหนึ่งให้กับโมเลกุลในอากาศ

and you feel that as cold.

และคุณจะรู้สึกว่า นี่คือความเย็น

You can trace the path of energy around you.

คุณสามารถติดตามเส้นทางของพลังงานรอบตัวคุณได้

Try it at your next cookout.

ลองดู เวลาคุณไปทำอาหารนอกบ้าน

You burn charcoal

คุณเผาถ่าน

and the release of that chemical potential energy

และพลังงานศักย์เชิงเคมีก็ถูกปลดปล่อยออกมา

shows up as extreme heat and light.

ในรูปความร้อนสูงและแสง

The heat then makes the molecules

ความร้อนนี้ทำให้โมเลกุล

of your burgers, your hot dogs, or your vegetables

ของเบอร์เกอร์ ฮอตดอก หรือผักของคุณ

vibrate until their own bonds break

สั่นจนพันธะของมันถูกทำลาย

and new chemical structures are formed.

และมีโครงสร้างทางเคมีใหม่เกิดขึ้นมา

Too much heat and you have a charred mess;

ถ้าความร้อนสูงเกินไป อาหารก็จะไหม้เป็นตอตะโก

just enough and you have dinner.

ถ้าร้อนกำลังดี คุณก็จะมีมื้อเย็นรับประทาน

Once in your body,

เมื่อเข้าไปในร่างกาย

the food molecules in your delicious,

โมเลกุลอาหาร ซึ่งจะอร่อย

or charred,

หรือไหม้เกรียม

dinner get broken down,

ล้วนถูกย่อยสลาย

and the energy released

และพลังงานที่ปล่อยออกมา

is used to either keep you alive right now

จะถูกใช้เพื่อการดำรงชีวิตในขณะนี้

or it's stored for later in different molecules.

หรือถูกเก็บไว้ใช้ภายหลัง ในโมเลกุลรูปแบบอื่น

As night falls,

เมื่อค่ำลง

the hot summer air cools

อากาศของฤดูร้อนก็ค่อยเย็นลง

and the flow of energy into you slows.

และพลังงานจะไหลเข้าสู่ตัวคุณช้าลง

Then, as the air reaches your skin temperature,

เมื่ออากาศมีอุณหภูมิเท่ากับผิวหนังของคุณ

for the briefest of moments,

ในชั่วเวลาสั้น ๆ

the flow stops.

พลังงานจะหยุดไหล

And then it starts up again

แล้วก็กลับมาไหลอีก

in the opposite direction

ในทิศทางตรงกันข้าม

as energy leaves the warmer surface of your skin

พลังงานจะออกจากผิวของคุณซึ่งอุ่นกว่า

to return to the universe around you,

กลับไปยังจักรวาลรอบตัว

that energy, neither created nor destroyed,

พลังงานไม่สามารถถูกสร้างหรือทำลายได้

but ever shape-shifting,

แค่เปลี่ยนรูปไปมา

the chameleon phoenix of our physical world.

ดุจนกอมตะผู้แปลงโฉมไปในโลกกายภาพใบนี้