Solid, liquid, gas and … plasma? - Michael Murillo

ของแข็ง ของเหลว แก๊ส ... และพลาสมา - ไมเคิล มูริลโล (Michael Murillo)

Translator: Kanawat Senanan Reviewer: Kelwalin Dhanasarnsombut

Have you ever seen static electricity cause a spark of light?

คุณเคยเห็นแสงแวบที่เกิดจากไฟฟ้าสถิตย์หรือไม่

What is that spark?

แสงนั้นคืออะไร

What about lightning,

แล้วฟ้าผ่า

the Northern Lights,

แสงเหนือ

or the tail of a comet?

หรือหางของดาวหางล่ะ

All of those things, and many others,

แสงเหล่านั้น รวมถึงแสงอีกหลายประเภท

in fact 99.9% of the universe, are made of plasma.

อันที่จริงแล้ว 99.9% ของเอกภาพ ล้วนสร้างขึ้นจากพลาสมา

Plasma is a state of matter

พลาสมาคือสถานะของสสาร

drastically different from the more familiar forms.

ซึ่งแตกต่างจากสถานะที่เราคุ้นเคยกัน

Take ice, for example.

ลองนึกถึงน้ำแข็ง

Ice, a solid, melts to become water, a liquid,

น้ำแข็ง เป็นของแข็ง พอละลายกลายเป็นน้ำ ซึ่งเป็นของเหลว

which, when heated, vaporizes into steam, a gas.

ซึ่งเมื่อได้รับความร้อน จะระเหยกลายเป็นไอน้ำ ซึ่งเป็นแก๊ส

Continued heating of the steam at a high enough temperature

การให้ความร้อนแก่ไอน้ำให้สูง ถึงอุณหภูมิหนึ่ง

causes the water molecules in it to separate

จะทำให้โมเลกุลของน้ำแตกตัว

into freely roaming hydrogen and oxygen atoms.

เป็นอะตอมไฮโดรเจนและออกซิเจน ที่เคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ

With a little more heat, the ionization process occurs

และหากได้รับความร้อนเพิ่มอีกเล็กน้อย กระบวนการไอออไนเซชันก็จะเกิดขึ้น

and the negatively charged electrons escape the atoms,

และอิเล็กตรอนซึ่งมีประจุลบ ก็จะหลุดออกจากอะตอม

leaving behind positively charged ions.

ส่วนที่เหลืออยู่คือไอออนซึ่งมีประจุบวก

This mixture of freely roaming negative and positive charges is plasma,

ส่วนผสมของประจุลบและบวก ซึ่งเคลื่อนที่ได้อิสระนี้เรียกว่าพลาสมา

and at a high enough temperature, any gas can be made into one.

และเมื่ออุณหภูมิสูงถึงจุดจุดหนึ่ง แก๊สทุกประเภทสามารถกลายเป็นพลาสมาได้

These freely moving charged particles behave very differently

อนุภาคที่มีประจุซึ่งเคลื่อนที่ได้อิสระเหล่านี้ มีพฤติกรรมแตกต่างออกไปอย่างสิ้นเชิง

from the particles in other types of matter.

จากอนุภาคในสสารในสถานะอื่นๆ

When a doorknob, a solid, has static electricity on it,

เมื่อลูกบิดประตู ซึ่งเป็นของแข็ง สะสมประจุไฟฟ้าสถิตย์

it doesn't look or behave any differently.

มันไม่ได้มีลักษณะหรือมีพฤติกรรมแตกต่าง

And with the exception of a compass or other magnetic object,

ยกเว้นแต่เข็มทิศ หรือวัสดุอื่นๆ ที่เป็นแม่เหล็ก

we rarely see matter respond to a magnetic field.

เราแทบไม่เห็นสสารมีปฏิกิริยา กับสนามแม่เหล็ก

But put a plasma in an electric field or magnetic field,

แต่ถ้าเอาพลาสมาไปไว้ในสนามไฟฟ้า หรือสนามแม่เหล็ก

and you'll get a very different reaction.

คุณจะเห็นปรากฏการณ์ที่แตกต่าง

Because plasmas are charged,

เพราะว่าพลาสมานั้นมีประจุ

electric fields accelerate them,

สนามไฟฟ้าจึงเร่งความเร็วพวกมันได้

and magnetic fields steer them in circular orbits.

ส่วนสนามแม่เหล็กก็บังคับทิศทาง ให้พวกมันวิ่งเป็นวงกลม

And when the particles within plasma collide,

และเมื่ออนุภาคในพลาสมาชนกัน

or accelerated by electricity or magnetism,

หรือถูกเร่งโดยไฟฟ้าหรือแม่เหล็ก

light is generated,

แสงก็จะเปล่งออกมา

which is what we see when we look at plasmas

ซึ่งนั่นคือสิ่งที่เราเห็น เมื่อเรามองพลาสมา

like the Aurora Borealis.

ตัวอย่างเช่นแสงเหนือ

Plasmas aren't just beautiful, celestial phenomena, though.

พลาสมาไม่เพียงแค่เป็น ปรากฏการณ์บนท้องฟ้าที่สวยงามเท่านั้น

Imagine a tiny cube made of normal gas with a very high voltage across it.

ลองนึกถึงลูกบาศก์ขนาดเล็กซึ่งเกิดจากแก๊สทั่วไป โดยมีแรงดันไฟฟ้าแรงสูงคร่อมอยู่

The resulting electric field

สนามไฟฟ้าที่เกิดขึ้น

pushes some of the electrons off the atoms and accelerates them to high speeds

ผลักอิเล็กตรอนออกจากอะตอม และเร่งพวกมันจนมีความเร็วสูงพอ

causing the ionization of other atoms.

ทำให้อะตอมอื่นๆ แตกตัวเป็นไอออนได้

Imbedded impurities in the tiny cube of gas

การเติมสารเจือปน เข้าไปในลูกบาศก์ของแก๊สนี้

cause it to gain and release a precise amount of energy

ส่งผลให้มันมีการดูดซับ และปลดปล่อยพลังงาน ในจำนวนที่แน่นอน

in the form of ultraviolet radiation.

ในรูปแบบของการแผ่รังสีอัลตราไวโอเลต

Attached to each tiny cube,

หากเราฉาบลูกบาศก์เหล่านี้

a fluorescent material glows with a specific color

ไว้ด้วยสารเรืองแสงสีต่างๆ

when ultraviolet light at just the right intensity reaches it.

ที่เปล่งแสงเมื่อแสงอัลตราไวโอเลต ที่ปริมาณพอเหมาะตกกระทบมัน

Now, make a rectangle out of a million of these tiny cubes,

ทีนี้ก็ลองสร้างสี่เหลี่ยมผืนผ้า ขึ้นจากลูกบาศก์เล็กๆ เหล่านี้

each separately controlled by sophisticated electronics.

โดยลูกบาศก์แต่ละก้อนถูกควบคุม โดยวงจรอิเล็กทรอนิคส์อันซับซ้อน

You may be looking at one now.

ซึ่งคุณอาจมองมันอยู่ตอนนี้ก็ได้

This is called a plasma TV.

สิ่งนี้เรียกว่า ทีวีพลาสมา

Plasmas also have implications for health care.

พลาสมายังถูกนำไปใช้ประโยชน์ทางการแพทย์

Plasma chemists create highly specific plasmas

นักเคมีด้านพลาสมาได้สร้างพลาสมา ที่มีคุณสมบัติเฉพาะขึ้นมา

that can destroy or alter targeted chemicals,

ซึ่งสามารถทำลาย หรือแปรสภาพสารเคมีที่ต้องการ

thereby killing pathogenic organisms on food or hospital surfaces.

และฆ่าเชื้อโรคในอาหาร หรือตามพื้นของโรงพยาบาล

Plasmas are all around us,

พลาสมามีอยู่ทุกที่รอบๆ ตัวเรา

in forms that are both spectacular and practical.

ทั้งในรูปแบบที่น่าตื่นตา และแบบที่ใช้ประโยชน์ได้

And in the future, plasma could be used

และในอนาคต พลาสมาอาจถูกนำไปใช้

to permanently rid landfills of their waste,

เพื่อกำจัดขยะในบ่อขยะอย่างถาวร

efficiently remove toxins from our air and water,

กำจัดสารพิษจากอากาศ และแหล่งน้ำของเรา อย่างมีประสิทธิภาพ

and provide us with a potentially unlimited supply

และอาจให้แหล่งพลังงานหมุนเวียนสะอาด

of renewable clean energy.

ที่ไม่มีวันหมด