ประวัติศาสตร์สอนเราว่าวิทยาศาสตร์พื้นฐานมีความสำคัญต่อการพัฒนาเทคโนโลยีที่ปฏิวัติวงการ ในช่วงต้นทศวรรษ 1600 กาลิเลโอได้ปรับปรุงการออกแบบกล้องโทรทรรศน์เพื่อพัฒนาการสำรวจทางดาราศาสตร์ แต่อุปกรณ์เดียวกันนี้ก็ปูทางไปสู่การเดินทางในมหาสมุทรด้วย ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 ความอยากรู้อยากเห็นของไอน์สไตน์ในอวกาศ-เวลา พลังงาน และสสารได้กระตุ้นทฤษฎีสัมพัทธภาพ
ทั่วไปของเขา
ซึ่งนำไปสู่การนำทางด้วยดาวเทียมในที่สุด กาลิเลโอและไอน์สไตน์ต่างได้รับแรงกระตุ้นจากวิทยาศาสตร์พื้นฐานเป็นหลัก แต่ความสำเร็จของพวกเขายังนำไปสู่เทคโนโลยีที่สำคัญโดยตรงซึ่งมีผลกระทบอย่างกว้างไกลในชีวิตประจำวันวิทยาศาสตร์พื้นฐานมีความสำคัญอย่างยิ่ง
เมื่อพูดถึงการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ ไม่เพียงเพราะวิทยาศาสตร์พื้นฐานอาจนำไปสู่สิ่งประดิษฐ์ที่ยอดเยี่ยมโดยตรง แต่ยังเพราะมันมีอิทธิพลลึกซึ้งในการกำหนดความคิด มันทำให้คนถามคำถามเชิงสำรวจ บังคับให้ตรวจสอบหลักการพื้นฐานที่สุดอย่างมีวิจารณญาณ
และผลักดันให้คิดอย่างสร้างสรรค์และปฏิวัติวงการนอกจากการนำไปสู่วิทยาการใหม่ๆ แล้ว วิทยาศาสตร์พื้นฐานยังแสดงให้เห็นถึงความงามที่แท้จริงอีกด้วย มนุษย์มักจะรู้สึกทึ่งกับคำถามพื้นฐาน เช่น เอกภพกำเนิดได้อย่างไร สสารก่อตัวอย่างไร สสารประเภทใดมีอยู่ และสติสัมปชัญญะเกิดขึ้นได้อย่างไร
แม้ว่าคำถามเหล่านี้ส่วนใหญ่ยังคงลึกลับ แต่ก็มีความคืบหน้าในการทำความเข้าใจคำถามเหล่านี้ ที่จริง ความเข้าใจดังกล่าวมักแสดงให้เห็นความสง่างามอย่างยิ่ง. ตัวอย่างเช่น เจมส์ เคลิร์ก แมกซ์เวลล์ได้รวมปรากฏการณ์ของไฟฟ้าและแม่เหล็กเข้าด้วยกันเป็นสมการง่ายๆ แม้จะมีความเรียบง่าย
แต่สมการเหล่านี้ยังแสดงโครงสร้างที่ค่อนข้างเรียบร้อย โดยเน้นความสมมาตรระหว่างทั้งสองความงามและการใช้งาน ฟิสิกส์ของสสารควบแน่นเชิงทฤษฎีเป็นหนึ่งในสาขาของวิทยาศาสตร์พื้นฐานที่มีความงามที่แท้จริงและมีศักยภาพในการนำไปใช้ พื้นที่นี้มุ่งเน้นไปที่รูปแบบที่เป็นไปได้ของระบบขนาดใหญ่
และวิธีที่รูปแบบต่างๆ
แปลงเข้าหากัน ตัวอย่างเช่น โมเลกุลของน้ำหนึ่งกรัมอาจถูกมองว่าเป็นระบบที่มองด้วยตาเปล่าและอาจมีรูปแบบต่างๆ กัน: น้ำแข็ง น้ำ หรือไอระเหย รูปแบบที่แตกต่างกันเหล่านี้เรียกอีกอย่างว่าเฟสต่างๆ ของน้ำ และกระบวนการสำหรับน้ำที่เปลี่ยนจากเฟสหนึ่งไปสู่อีกเฟสหนึ่งเรียกว่าการเปลี่ยนเฟส
ฟิสิกส์ของสสารควบแน่นเป็นวิชาที่ตรวจสอบเฟสและการเปลี่ยนเฟส ในเชิงรูปธรรมมากขึ้น จะดูที่การหาเหตุผลเข้าข้างตนเอง การตรวจจับ การทำให้เป็นจริง การสำรวจ ลักษณะเฉพาะ และการจำแนกประเภทของเฟส ตลอดจนการเปลี่ยนผ่านระหว่างกัน เนื่องจากเป้าหมายหลักอย่างหนึ่งของวิทยาศาสตร์
คือการอธิบายปรากฏการณ์ที่สังเกตได้ ความพยายามครั้งสำคัญในฟิสิกส์ของสสารควบแน่นจึงทุ่มเทให้กับการหาเหตุผลเข้าข้างตนเองของการทดลองเกี่ยวกับวัสดุต่างๆ คำถามทั่วไปในทิศทางนี้รวมถึง – แต่ไม่จำกัดเพียง – เหตุใดวัสดุบางชนิดจึงเป็นฉนวนในขณะที่วัสดุอื่นดูเหมือนเป็นโลหะ
ในหลายกรณี นักทฤษฎีสสารควบแน่นจำเป็นต้องเสนอวิธีการเพื่อรับรู้และตรวจจับระยะต่างๆ สาขาที่เกี่ยวข้องภายใต้การศึกษาอย่างเข้มข้นคือวิธีการรับรู้และตรวจหาMajorana fermionsในวัสดุที่เป็นของแข็ง อนุภาคเหล่านี้เป็นปฏิปักษ์ของพวกมันเองและมีการใช้งานที่เป็นไปได้ในการคำนวณควอนตัม
การสำรวจขั้นตอนใหม่ๆ ของสสารเป็นเรื่องที่น่าตื่นเต้นเป็นพิเศษ และการค้นพบครั้งใหม่ดังกล่าวมักจะช่วยเพิ่มขอบเขตได้อย่างมาก ตัวอย่างเช่น นักวิจัยเคยคิดว่าระบบทั้งหมดจะปรับสมดุลทางความร้อน แต่เมื่อเร็ว ๆ นี้ มีการค้นพบขั้นตอนที่ไม่เคยตกอยู่ในสมดุลทางความร้อน
ระยะที่แปลเป็นภาษาท้องถิ่นหลายตัวเรียกว่าเหล่านี้กำลังได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางเมื่อมีการเสนอแนวคิดใหม่ครั้งแรก นักวิทยาศาสตร์อาจไม่ทราบว่าจะอธิบายลักษณะอย่างไร ดังนั้น บางครั้งจึงเป็นเรื่องสำคัญที่จะต้องเสนอวิธีใหม่ในการทำเช่นนั้น ในอดีต นักวิจัยใช้ความสมมาตร
ในการระบุลักษณะเฟสต่างๆ แต่ตอนนี้เป็นที่ชื่นชมมากขึ้นว่าการพัวพันทางควอนตัมจำเป็นต้องรวมเข้ากับลักษณะเฉพาะด้วย ในที่สุด หลังจากรวบรวมและทำความเข้าใจเฟสมากมายแล้ว สิ่งสำคัญคือต้องจำแนกเฟสทั้งหมดตามหลักการบางอย่าง การจำแนกประเภทดังกล่าวทำให้เกิดความเข้าใจ
เป็นอันหนึ่งอันเดียวกัน
เกี่ยวกับ “สวนสัตว์” ของระยะต่างๆ ที่เป็นไปได้ตัวอย่างหนึ่งที่ฉันได้ทำคือควอนตัมสปินลิควิด – เฟสที่แสดงการทำงานร่วมกันที่ซับซ้อนระหว่างความพัวพันของควอนตัมและสมมาตร งานนี้เป็นหนึ่งในการศึกษาอย่างเป็นระบบครั้งแรกของระยะพัวพันระยะยาวที่อุดมด้วยสมมาตร 3 มิติ
จากงานนี้ ฉันได้เสนอวิธีใหม่ในการจำแนกลักษณะของฉนวนทอพอโลยีผลึกซึ่งเป็นเฟสที่มีคุณสมบัติทอพอโลยีที่ไม่สำคัญในการแสดงตนของสมมาตร การกำหนดลักษณะใหม่นั้นกว้างกว่าวิธีทั่วไป และที่น่าสนใจคือยังง่ายกว่าอีกด้วย เมื่อเร็ว ๆ นี้ เพื่อนร่วมงานของฉันและฉัน
ได้เสนอคำอธิบายสำหรับการค้นพบเชิงทดลองที่น่าทึ่งของพฤติกรรมการเป็นฉนวนและตัวนำยิ่งยวดที่ไม่ธรรมดาในกราฟีนสองชั้นที่บิดเบี้ยววิสัยทัศน์ระยะยาวความสำคัญของวิทยาศาสตร์พื้นฐานได้รับการยอมรับจากหลายประเทศ แต่เนื่องจากวิทยาศาสตร์พื้นฐานขาดการนำไปใช้ในทันที
อาจเป็นไปไม่ได้ที่ทุกคนในประเทศหนึ่งจะเป็นนักวิจัยด้านวิทยาศาสตร์พื้นฐาน แต่สภาพแวดล้อมที่ดีสำหรับวิทยาศาสตร์พื้นฐานจะช่วยให้ประเทศกำหนดจิตวิญญาณของตนได้ เมื่อทั้งประเทศมีจิตวิญญาณแห่งวิทยาศาสตร์ ก็ยากที่จะหยุดยั้งการสร้างเทคโนโลยีดั้งเดิม ฉันหวังว่านักวิทยาศาสตร์ชาวจีนจำนวนมากขึ้นจะสนใจการวิจัยพื้นฐาน และเราจะสามารถค้นพบสิ่งที่ยิ่งใหญ่ ร่วมกัน ได้
Credit :
twittericongallery.com
justshemaleblogs.com
HallowWebDesign.com
baseballontwitter.com
coachwebsitelogin.com
nemowebdesigns.com
twistedpixelstudio.com
WittenburgBlog.com
presidiofirefighters.com
odessamerica.com
