ริชาร์ด ฟายน์แมน - ทำไมWI-FIของคุณถึงผ่านกำแพงได้ แต่แสงไม่สามารถผ่านได้?

ริชาร์ด ฟายน์แมน - ทำไมWI-FIของคุณถึงผ่านกำแพงได้ แต่แสงไม่สามารถผ่านได้?

Why Does Your WIFI Pass Through WALLS But Light Can't? — Feynman's Proof

          https://youtu.be/hJTWmd6JliU?si=aWWYyN-F1Xl8xGc5

          นี่คือข้อเท็จจริงที่ชัดเจนเหลือเกินว่ามันฟังดูโง่เง่าที่จะพูดออกมา. ดังๆ. ว่าแสงไม่ได้ผ่านทะลุผนังทั้งหลาย. คุณก็รู้เรื่องนี้กันมาตั้งแต่ตอนที่คุณอายุ 3 ขวบ. คุณปิดประตู; ห้องนั้นก็จะมืดลง. จบนิทาน. ในที่นี้มีข้อเท็จจริงอื่นอีกอย่างหนึ่ง. สัญญาณ ไว-ไฟ ของคุณ, คลื่นวิทยุนั้นมาจากกล่องเล็กๆนั้นในห้องนั่งเล่นของคุณ, ไปผ่านผนังเดียวกันชัดเจนแน่นอนนั้นได้อยู่ทุกๆแต่ละวัน โดยปราศจากการสูญเสียพลังงานมากมายอะไรเลย.   (Here is the fact so obvious it sounds stupid to say out. Loud. Light does not go through walls. You have known this since you were 3 years old. You close the door; the room goes dark. End story. Here is another fact. You WI-FI signal, the radio wave coming from that little box in your living room, goes through that exact same wall every single day without losing much energy at all.)

ในตอนนี้, นี่คือปัญหานั้น. สิ่งทั้งสองเหล่านั้น, แสงและคลื่นวิทยุ, คือปรากฏการณ์เดียวกัน. คลื่นชนิดเดียวกัน, ฟิสิกส์เดียวกัน. กำเนิดมาจากสมการเดียวกัน. เจมส์ แม็กซ์เวลล์ได้พิสูจน์มันมา 160 ปีมาแล้ว และไม่มีใครได้ค้นพบอะไรอื่นใดอีกเลยตั้งแต่นั้นมา. ดังนั้น, ผมกำลังที่จะทำสัญญาให้กับคุณ. เมื่อถึงเวลาที่เรื่องนี้จบลง, คุณจะเข้าใจว่าทำไมเรื่องนี้จึงไม่ได้เป็นข้อเท็จจริงที่แปลกประหลาดอะไรเลย.  (Now, here is the problem. Those two things, the light and the radio wave, are the same phenomenon. Same type of wave, same physics, born from the same equation. James Clerk Maxwell¹ proved it 160 years ago and nobody has found an exception since. So, I’m going to make you a promise. By the time this is over, you will understand why that is not just a quirky fact.)

            ¹ เจมส์ เคลิร์ก แมกซ์เวลล์ (James Clerk Maxwell) (พ.ศ. 2374–2422) คือนักฟิสิกส์และนักคณิตศาสตร์ชาวสกอตแลนด์ผู้ยิ่งใหญ่ ซึ่งได้รับการยกย่องว่าเป็นหนึ่งในนักวิทยาศาสตร์ที่ทรงอิทธิพลที่สุดตลอดกาลเทียบเท่าไอแซก นิวตัน และอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ผลงานชิ้นเอกของเขาคือการวางรากฐานทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetism) ที่รวมไฟฟ้า แม่เหล็ก และแสงเข้าด้วยกันเป็นปรากฏการณ์เดียวกัน

ผลงานและจุดเด่นที่สำคัญ:

• ชุดสมการของแมกซ์เวลล์ (Maxwell's Equations): สร้างสมการ 4 สมการที่อธิบายพฤติกรรมของไฟฟ้าและแม่เหล็ก และสรุปว่าแสงคือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
• ทฤษฎีจลน์ของแก๊ส (Kinetic Theory of Gases): พัฒนาทฤษฎีที่อธิบายความเร็วของโมเลกุลในก๊าซ (Maxwell-Boltzmann distribution)
• ทฤษฎีสี (Color Theory): ทำการทดลองเรื่องการมองเห็นสี และเป็นผู้สร้างภาพถ่ายสีที่ถาวรภาพแรกของโลกได้สำเร็จ
• ผลงานด้านดาราศาสตร์: อธิบายโครงสร้างของวงแหวนดาวเสาร์ว่าประกอบด้วยอนุภาคขนาดเล็กจำนวนมาก

แมกซ์เวลล์เป็นบุคคลสำคัญที่ปูทางสู่ฟิสิกส์สมัยใหม่ และผลงานของเขาเป็นรากฐานสำคัญของเทคโนโลยีการสื่อสารในปัจจุบัน เช่น วิทยุ โทรทัศน์ และอินเทอร์เน็ต

คุณจะเข้าใจว่าผนังนั้นคุณกำลังถัดมาในตอนนี้ ไม่ได้เป็นผนังในแง่สัมบูรณ์สิ้นใดเลย. มันเป็นตัวกรอง. และอะไรที่มันกรองนั้นทั้งปวงขึ้นอยู่กับว่า ใครกำลังถามอยู่. เรามาเริ่มต้นด้วยคำอธิบายที่ผู้คนส่วนใหญ่ให้ไว้ เพราะว่ามันฟังดูเป็นเหตุเป็นผลเหลือเกิน แต่มันผิดอย่างสมบูรณ์สิ้น. ถ้าถามบุคคลที่ชาญฉลาดมาดเท่ว่าทำไมวิทยุถึงไปทะลุผ่านกำแพงผนังทั้งหลายได้ แต่แสงสว่างผ่านไปไม่ได้ และพวกเขาก็จะบอกว่า, “คลื่นวิทยุมีความยาวคลื่นมากกว่า.มันใหญ่เกินไปที่จะถูกหยุดได้. คลื่นแสงสว่างนั้นเล็กจิ๋ว, ดังนั้นมันเลยไปชนกับอะตอมทั้งหลายแล้วเลยโดนดูดซับ.” ภาพของรั้วตาข่ายลวด. ลูกบอลชายหาดไม่พอดีที่จะทะลุผ่าน. ก้อนหินขนาดใหญ่กว่าตาข่ายก็แค่กลิ้งทับรั้วนั้นไป. คลื่นวิทยุก็เป็นเช่นก้อนหินขนาดใหญ่. แสงเป็นเหมือนลูกบอลชายหาด. ง่ายๆ, น่าพอใจ, แต่ผิด.  (You will understand that the wall you are sitting next to right now is not a wall in any absolute sense. It is a filter. And what it filters depend entirely on who is asking. Let’s start with the explanation most people give because it sounds so reasonable and it is completely wrong. Ask the smart person why radio goes through walls and light doesn’t and they say, “The radio wave has a longer wavelength². It’s too big to be stopped. The light wave is tiny, so it hits the atoms and gets absorbed.” Picture a chain-link fence. A beach ball doesn’t fit through. A boulder just rolls over the top. The radio wave is the boulder. The light is the beach ball. Simple, satisfying, wrong.)

² ความยาวคลื่น (Wavelength) คือ ระยะทางระหว่างจุดที่สอดคล้องกันของเฟสเดียวกันบนคลื่นสองลูกที่อยู่ติดกัน เช่น ระยะจากยอดคลื่นถึงยอดคลื่น (Crest to Crest) หรือท้องคลื่นถึงท้องคลื่น (Trough to Trough) สัญลักษณ์ที่ใช้แทนคือตัวอักษรกรีกแลมบ์ดา (\(\lambda \))

ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับความยาวคลื่น (Wavelength)

• นิยามพื้นฐาน: เป็นระยะห่างทางกายภาพที่คลื่นเดินทางครบ 1 รอบ
• สัญลักษณ์และหน่วย: ใช้ \(\lambda \) (Lambda) มีหน่วยเป็นระยะทาง เช่น เมตร (\(m\)), นาโนเมตร (\(nm\))
• การวัด: วัดจากตำแหน่งที่เหมือนกันของคลื่นที่ต่อเนื่องกัน เช่น ยอด-ถึง-ยอด หรือ ท้อง-ถึง-ท้อง
• ความสัมพันธ์กับความถี่: ความยาวคลื่นแปรผกผันกับความถี่ (\(f\)) หากความถี่สูง (คลื่นถี่) ความยาวคลื่นจะสั้น แต่ถ้าความถี่ต่ำ (คลื่นห่าง) ความยาวคลื่นจะยาว
• สูตรคำนวณ: \(\lambda = \frac{v}{f}\) (ความยาวคลื่น = อัตราเร็วคลื่น / ความถี่)

ตัวอย่างการใช้งาน

• แสงที่มองเห็น: แสงสีแดงมีความยาวคลื่นยาวที่สุด (ประมาณ 700 \(nm\)) ส่วนแสงสีน้ำเงิน/ม่วงมีความยาวคลื่นสั้นกว่า (ประมาณ 400-500 \(nm\))
• คลื่นวิทยุ: มีความยาวคลื่นยาวมาก ตั้งแต่ระดับมิลลิเมตรไปจนถึงกิโลเมตร
• การใช้งาน: ใช้ในฟิสิกส์ วิศวกรรมไฟฟ้า เพื่อระบุลักษณะเฉพาะของคลื่นเสียง คลื่นแสง และคลื่นแม่เหล็กไฟ

นี่คือทำไม. อะตอมทั้งหลายในผนังของคุณนั้นได้ถูกแยกแบ่งออกจากกันโดยระยะห่างสองสามอังสตรอม. หนึ่งอังสตรอมคือ 1/10 พันล้านของ 1 เมตร. แสงที่มองเห็นได้มีความยาวคลื่นอยู่ สองสามร้อยนาโนเมตร, ที่เป็นหลายพันอังสตรอม. แสงได้เป็นหลายพันเท่าใหญ่ไปกว่าช่องหว่างระหว่างอะตอมทั้งหลายอยู่แล้ว. โดยตรรกะของรั้วตาข่าย, แสงควรจะแล่นผ่านทพะลบุไปได้เลย. มันควรที่จะใหญ่เกินไปที่จะสังเกตเห็นกำแพงผนัง. แต่มันไม่ได้ผ่านทะลุไปได้.   (Here is why. The atoms in your wall are separated by distances of a few angstroms³. An angstrom is 1/10 billionth of a meter. Visible light has a wavelength of a few hundred nanometers⁴, which is several thousand angstroms. Light is already thousands of times larger than the gaps between atoms. By the chain-link logic, light should sail right through. It should be too big to notice the wall. It doesn’t get through.)

³ อังสตรอม (Angstroms, สัญลักษณ์: Å) คือ หน่วยวัดความยาวที่เล็กมาก ใช้สำหรับวัดขนาดอะตอม, พันธะเคมี, หรือความยาวคลื่นแสง โดย 1 อังสตรอม มีค่าเท่ากับ \(10^{-10}\) เมตร (หรือ \(0.1\) นาโนเมตร) ซึ่งเล็กกว่ามิลลิเมตรถึง 10 ล้านเท่า

รายละเอียดเพิ่มเติมของหน่วยอังสตรอม (Å)

• นิยาม: \(1\ \text{Å} = 0.0000000001\) เมตร (\(10^{-10}\ \text{m}\))
• เปรียบเทียบ: \(1\ \text{Å} = 0.1\) นาโนเมตร (\(\text{nm}\)) = \(100\) พิโคเมตร (\(\text{pm}\))
• ที่มา: ตั้งชื่อตามนักฟิสิกส์ชาวสวีเดน Anders Jonas Ångström
• การใช้งาน: นิยมใช้ในทางวิทยาศาสตร์ โดยเฉพาะฟิสิกส์และเคมีเพื่อระบุโครงสร้างระดับโมเลกุล

⁴ Nanometers (คำอ่าน: แนน-นะ-มี-เทอะ) แปลว่า นาโนเมตร (สัญลักษณ์: nm) เป็นหน่วยวัดความยาวในระบบ SI หรือระบบเมตริก มีขนาดเท่ากับ 1 ใน 1,000 ล้านส่วนของเมตร (\(10^{-9}\) เมตร) หรือเทียบเท่ากับ 1 ล้านส่วนของมิลลิเมตร มักใช้ระบุขนาดที่เล็กมาก เช่น อะตอม โมเลกุล หรือความยาวคลื่นแสง

• คำจำกัดความ: \(1 \text{ นาโนเมตร} = 0.000000001 \text{ เมตร}\)
• การใช้งาน: ใช้วัดขนาดโครงสร้างระดับอะตอม, นาโนเทคโนโลยี, หรือความยาวคลื่นแสง
• ตัวอย่าง: เส้นผมคนเรามีความกว้างประมาณ 80,000-100,000 นาโนเมตร

ทีนี้มาตรวจดูกันที่ X-rays, X-raysทีคสามยาวคลื่นอย่างคร่าวๆเป็นขนาดเดียวกันกับช่องว่างระหว่างอะตอมทั้งหลาย. โดยทฤษฎีของรั้วตาข่ายนั่น, พวกมันควรที่จะมากที่สุดของสิ่งใดๆที่จะถูกบล็อกกั้นไว้. พวกมันมีขนาดที่พอดีกับการถูกบล็อคกั้น. X-raysกลับทะลุผ่านร่างกายของคุณไปได้. (Now, check X-rays, X-rays have wavelengths roughly the same size as the gaps between atoms. By the fence theory, they should be the most blocked of anything. They’re exactly the right size to get struck. X-rays go right through your body.)

ดังนั้น, เราจึงมีสิ่งนี้: คลื่นยาวอย่างวิทยุผ่านทะลุกำแพงผนัง, คลื่นสั้นอย่าง X-rays ผ่านทะลุกำแพงผนัง. แสงสว่างที่เห็นได้อยู่ตรงกลาง, ได้ถูกบล็อกกั้นทั้งสิ้น. สิ่งที่อยู่บนปลายทั้งสองด้านผ่านทะลุได้. สิ่งที่อยู่ตรงกลางได้ถูกหยุดไว้. นั่นไม่ใช่เรื่องของขนาด. โยนรั้วตาข่ายอะไรนั่นลงถังขยะไปได้เลย. เราตจำเป็นต้องคิดเกี่ยวกับเรื่องนี้ให้ต่างออกไปทั้งหมดสิ้น. กำแพงผนังนั้นไม่ใช่รั้ว. กำแพงผนังไม่ได้อยู่นิ่งเฉย. กำแพงผนังไม่ได้แค่นั่งรอคอยอยู่ตรงนั้นดเพื่อที่จะคอยบล็อคกั้นทางกายภาพกับอะไรบางอย่าง. กำแพงผนังนั้นทำด้วยอะตอมทั้งหลาย. อะตอมเหล่านั้นมีอิเล็กตรอนทั้งหลาย. คือเรื่องราวทั้งปวงนี้. นี้เป็นกุญแจหลักของความคิดนี้.  (So, we have this: long radio waves through the wall, short X-rays through the wall, visible light right in the middle, completely blocked. The stuff on both ends gets through. The stuff in the middle gets stopped. That is not a size story. Throw the chain-link fence in the trash. We need to think about this completely differently. The wall is not the fence. The wall is not passive. The wall is not just sitting there waiting to physically block something. The wall is made of atoms. Those atoms have electrons. And those electrons are the entire story. Here is the key idea.)

อิเล็กตรอนหนึ่งอยู่ข้างในอะตอมนั้นไม่สามารถแค่มีพลังงานได้จำนวนหนึ่ง. มันนั่งอยู่ในระดับทั้งหลายเป็นการเฉพาะ. ให้คิดถึงขั้นต่างๆของบันไดอันหนึ่ง. มันสามารถอยู่ที่บนขั้นบันไดนั้นขั้นที่หนึ่ง หรือขั้นที่สามหรือขั้นที่เจ็ด. ไม่เคยได้ไปยู่ในระหว่างขั้นบันไดทั้งหลายนั้น. การที่จะเคลื่อนย้ายอิเล็กตรอนขึ้นไปจาก ขั้นหนึ่งไปยังขั้นที่สูงกว่า, คุณต้องให้พลังงานจำนวนหนึ่งแก่มันอย่างเหมาะเจาะพอดี, ไม่แค่อย่าวงคร่าวๆ, แต่ตรงชัดหรือใกล้เคียงมากเพียงพอ.   (An electron inside an atom cannot have just any amount of energy. It sits on specific levels. Think of steps on a staircase. It can be on step one or step three or step seven, but not between steps, never between steps. To move an electron up from one step to a higher step, you have to give it exactly the right amount of the energy, not roughly, exactly or close enough.)

ทีนี้, แสงได้แบกพาพลังงานมาอย่างไร? แม็กซ์ แพลงก์ ได้คิดเรื่องนี้ออกมาได้ในปี 1900. พลังงานของโฟตอนได้ถูกผูกมัดตรงๆไว้อยู่กับคลื่นความถี่ของมัน. สูตรนั้นก็คือ E = hf ความถี่สูงกว่า, พลังงานก็สูงกว่า. ไม่มีข้อยกเว้นทั้งหลายได้เคยถูกค้นพบ. นี้เป็นหนึ่งในข้อเท็จจริงรากฐานทั้งหลายของจักรวาล. ดังนั้น, เมื่อโฟตอนชนปะทะกำแพงผนังของคุณ, มันก็กำลังทำสิ่งหนึ่ง. มันกำลังยื่นเสนอพลังงานต่ออิเล็กตรอนทั้งหลายของวัตถุนั้น.  คำถามก็คือว่า มีอิเล็กตรอนใดหรือไม่ที่มีช่องว่างอยู่บนขั้นบันไดที่ว่านั้น ที่เข้ากันได้พอดีกับอะไรที่โฟตอนกำลังเสนอให้. ถ้าใช่, อิเล็กตรอนนั้นก็จะกระโดดขึ้นได้. มันก็ดูดซับโฟตอนนั้น. กำแพงผนังก็จะหยุดแสงนั้นเอาไว้. โฟตอนนั้นก็จะจากไป. กำแพงผนังนั้นก็ปิดกั้นหยุดแสงนั้นไว้. ถ้าไม่, ไม่มีอิเล็กตรอนใดสามารถใช้พลังงานนั้นได้. โฟตอนนั้นก็จะผ่านทะลุไปราวกับว่ากำแพงผนังนั้นเป็นอวกาศว่างเปล่า.   (Now, how does light carry energy? Max Planck⁵ figured this out in 1900. A photon⁶’s energy is directly tied to its frequency. The formula is E = hf. Higher frequency, higher energy. No exceptions ever found. This is one of the bedrock facts of the universe. So, when the photon hits your wall, it is doing one thing. It is offering energy to the electrons in that material. The question is whether any electron has a gap on the staircase that matches what the photon is offering. If yes, the electron jumps. It absorbs the photon. The photon is gone. The wall stops the light. If no, no electron can use that energy. The photon passes through as if the wall were empty space.)

⁵ แมกซ์ พลังค์ (Max Planck) (พ.ศ. 2401–2490) คือนักฟิสิกส์ทฤษฎีชาวเยอรมันผู้เป็นบิดาแห่ง ทฤษฎีควอนตัม (Quantum Theory) ซึ่งเป็นรากฐานสำคัญของฟิสิกส์สมัยใหม่ เขาได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี 1918 จากการค้นพบ "พลังงานควอนตัม" ซึ่งปฏิวัติความเข้าใจว่าพลังงานไม่ได้ปล่อยออกมาต่อเนื่อง แต่มาเป็นก้อนๆ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ Max Planck

• การค้นพบหลัก: ริเริ่มแนวคิดทฤษฎีควอนตัมในปี 1900 โดยเสนอว่าพลังงานถูกปล่อยหรือดูดซับเป็นปริมาณเล็กน้อยที่เรียกว่า "ควอนตัม" (\(E = hf\))
• กฎการแผ่รังสี: ค้นพบ "กฎของพลังค์" (Planck's law) ซึ่งอธิบายสเปกตรัมการแผ่รังสีของวัตถุดำที่อุณหภูมิต่างๆ ได้อย่างถูกต้อง
• รางวัลและเกียรติยศ: ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี ค.ศ. 1918
• มรดก: ชื่อของเขาถูกนำไปตั้งเป็นสถาบันวิจัยชั้นนำของเยอรมนี คือ สมาคมแมกซ์พลังค์ ซึ่งทำวิจัยด้านวิทยาศาสตร์พื้นฐาน

⁶ โฟตอน (Photon) คือ อนุภาคพื้นฐานของแสงและรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าทุกชนิด เปรียบเสมือน "ห่อพลังงาน" ขนาดเล็กที่สุดที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วแสง (ประมาณ \(3 \times 10^8\) เมตร/วินาที) โดยไม่มีมวลและไม่มีประจุไฟฟ้า เป็นแนวคิดสำคัญในกลศาสตร์ควอนตัมที่อธิบายว่าแสงแสดงสมบัติได้ทั้งแบบคลื่นและอนุภาค [1, 2, 3]

ลักษณะสำคัญของโฟตอน:

• เป็นควอนตัมของแสง: พลังงานของแสงไม่ได้ต่อเนื่อง แต่มาเป็นก้อนเล็กๆ เรียกว่า ควอนตัม (Quantum)
• ไม่มีมวลและประจุ: ทำให้เคลื่อนที่ได้เร็วที่สุดในจักรวาลและไม่ถูกเบี่ยงเบนด้วยสนามแม่เหล็กไฟฟ้า
• ทวิภาคคลื่น-อนุภาค: โฟตอนเดินทางเป็นคลื่น แต่โต้ตอบกับสสารในรูปแบบอนุภาค
• พลังงานขึ้นอยู่กับความถี่: พลังงานของโฟตอน (\(E\)) คำนวณได้จากสูตร \(E = h\nu\) (เมื่อ \(h\) คือค่าคงที่ของพลังค์ และ \(\nu \) คือความถี่) ทำให้แสงสีฟ้ามีพลังงานสูงกว่าแสงสีแดง
• ต้นกำเนิด: เกิดขึ้นเมื่ออิเล็กตรอนลดระดับพลังงานในอะตอม หรือเมื่อรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าถูกปลดปล่อย

 

นั้นเป็นทุกอย่างของเรื่องนี้. นั่นคือความลับทั้งปวงของการที่ว่า ทำไมกำแพงผนังทั้งหลายถึงทำงานในหนทางที่มันทำนั้น. ขอให้ผมได้ทำเรื่องคอนกรีตนี้ เพราะว่าคอนกรีตตทอที่ซึ่งฟิสิกส์อาศัยอยู่. โฟตอนของแสงที่มองเห็นได้แบกถือเอาไว้สองอิเล็กตรอนโวลต์ของพลังงาน, และอิเล็กตรอนทั้งหลายอยู่ตามปกติทั่วไปในวัตถุแข็งตัวทั้งหลาย, ไม้, ผนังแห้ง, อิฐ, เผอิญก็มีช่องว่างทั้งหลายของพลังงานในบันไดของพวกมัน ที่นั่งอยู่ในพิสัย/ช่วงความถี่นั้นๆ, ในราวสองอิเล็กตรอนโวลต์. (That is everything. That is the whole secret of why walls work the way they do. Let me make this concrete because concrete is where physics lives. Visible light photons carry about two electrons volts of energy⁷, and the electrons in common solid materials, wood, drywall, brick, happen to have energy gaps in their staircases that sit right in that range, around two electron volts.)

⁷อิเล็กตรอนโวลต์ (Electron Volt: eV) คือ หน่วยวัดพลังงานขนาดเล็กมากที่ใช้ในทางฟิสิกส์อะตอมและนิวเคลียร์ นิยามคือปริมาณพลังงานจลน์ที่อิเล็กตรอน 1 ตัว ได้รับหรือสูญเสียไปเมื่อเคลื่อนที่ผ่านความต่างศักย์ไฟฟ้า 1 โวลต์ ในสุญญากาศ

ข้อมูลสำคัญ:

• ค่าพลังงาน: \(1 \text{ eV} = 1.602 \times 10^{-19}\) จูล (J)
• การใช้งาน: ใช้แทนหน่วยจูลในระดับอะตอมหรืออนุภาค เนื่องจากตัวเลขที่ได้จะใช้งานง่ายกว่า (เช่น พลังงานของอิเล็กตรอนในอะตอมไฮโดรเจน)
• หน่วยที่นิยมใช้ร่วม: keV (กิโลอิเล็กตรอนโวลต์ - \(10^{3}\)), MeV (เมกะอิเล็กตรอนโวลต์ - \(10^{6}\)), GeV (จิกะอิเล็กตรอนโวลต์ - \(10^{9}\))

โดยสรุปคือเป็นหน่วยที่แสดงพลังงานที่อิเล็กตรอนได้รับจากการเร่งด้วยความต่างศักย์ 1 โวลต์

เมื่อแสงที่มองเห็นได้ชนปะทะเข้ากับวัสดุทั้งหลายเหล่านั้น, ที่เข้ากันได้ใกล้เคียงเพียงพอ. อิเล็กตรอนทั้งหลายนั้นก็กินโฟตอน. เกือบจะแต่ละทุกโฟตอนได้ถูกดูดซึม เฉียดเข้าไปภายในผนังแค่เศษเสี้ยวของหนึ่งมิลลิเมตร. ไม่มีร่องรอยว่าได้ผ่านทะลุไป. ตอนนี้, มาดูที่สัญญานวิทยุของคุณ. ที่คลื่นความถี่ 2.4 กิกะเฮิร์ซ. พลังงานโฟตอนอยู่ราวคร่าวๆ 100000พันของอิเล็กตรอนโวลต์. เปรียบเทียบนั่นกับสองอิเล็กตรอนโวลต์ที่จำเป็นต้องใช้ในการกระโดดของหนึ่งอิเล็กตรอนสิ. โฟตอนคลื่นวิทยุกำลังเสนอให้ เม็ดทรายหนึ่งเม็ดในขณะที่อิเล็กตรอจำเป็นต้องการหนึ่งก้อนอิฐ. ก็ไม่มีการเปลี่ยนย้ายที่เล็กๆเช่นนั้น, ไม่มีขั้นอะไรใดที่ต่ำไปกว่าบนบันไดนั้นๆ.อิเล็กตรอนทั้งหลายมองดูโฟตอนทั้งหลายและไม่มีอะไรจะไปทำกับมัน. กำแพงผนังนั้นได้ไม่สามารถมองเห็นได้ใดๆทั้งสิ้นต่อมัน.  (When visible light hits those materials, the match is close enough. The electrons eat the photons. Almost every single photon gets absorbed within a fraction of a millimeter of entering the wall. Not a trace gets through. Now, look at your radio signal. At 2.4 GHz, the photon energy is roughly 100,000th of an electron volt. Compare that to the two electron volts needed to jump an electron. The radio photon is offering the equivalent of a grain of sand when the electron needs a brick. There is no transition that small, no step that low on the staircase. The electrons look at the photon and have nothing to do with it. The wall is completely invisible to it.)

ทีนี้มาที่ X-raysล่ะ? โฟตอนของX-raysแบกพาเอาไว้หลายพันของอิเล็กตรอนโวลต์. เป็นหนทางมากเกินไปสำหรับการเปลี่ยนถ่ายอะไรกับอิเล็กตรอนเพียงหนึ่งเดี่ยวในเรื่องสามัญทั่วๆไป. อิเล็กตรอนทั้งหลายไม่มีขั้นบันไดใดสูงมากขนาดนั้น. X-raysทะลุผ่านไปได้เพราะว่าเสนอให้อะไรที่มากจนเกินไป. แสงที่มองเห็นได้, แค่เหมาเจาะพอดี. โกลดิล็อคส์. กำแพงผนังของคุณได้ถูกปรับตั้งมาที่จะกลืนกินได้พอดีชัดเจนกับชนิดของแสงสว่างที่กดวงตาของคุณสามารถมองเห็นได้, ราวๆนั้น.   (And X-rays? X-rays photons carry thousands of electron volts. Way too much for any single electron transition in ordinary matter. The electrons have no step that high. The X-ray plows through because it is offering too much, not too little. Radio, too little. X-rays, too much. Visible light, just right. Goldilocks. Your wall is perfectly tuned to eat exactly the type of light your eyes can see, roughly.)

แต่คุณสามารถมองทะลุผ่านกระจกได้. มันโปร่งแสงอย่างสมบูรณ์สำหรับแสงที่มองเห็นได้. ทำไม? เพราะว่าอิเล็กตรอนทั้งหลายในซอิลิคอน ไดออกไซด์, ส่วนผสมหลักที่อยู่ในกระจก, ไม่ได้มีช่องว่างของพลังงานที่จับคู่ได้พอดีเข้ากันกับโฟตอนของแสงสว่างที่มองเห็นได้. ช่องห่างระหว่างขั้นบันไดนั้นแตกต่างไป. โฟตอนทั้งหลายมาถึง, และอิเล็กตรอนทั้งหลายไม่มีที่ใดจะไปเอาพลังงานนั่น, ดังนั้นดฟตอนทั้งหลายก็ผ่านทะลุไปได้เลย. กระจกไม่ได้โปร่งแสงใดเพราะว่ามีรูในมันให้ลอดได้. กระจกไม่ได้โปร่งแสงเพราะว่ามันเรียบลื่นหรือบาง. กระจกโปร่งแสงเพราะว่าอิเล็กตรอนทั้งหลายของมันไม่ได้หิวเอากับแสงสว่างที่มองเห็นได้.  (But you can see through glass. It is completely transparent to visible light. Why? Because the electrons in silicon dioxide, the main ingredient in glass, do not have energy gaps that match visible light photons. The staircase spacing is different. The photons arrive, and the electrons have nowhere to put that energy, so the photons pass right through. Glass is not transparent because it has holes in it. Glass is not transparent because it is smooth or thin. Glass is transparent because its electrons are not hungry for visible light.)

แต่นี่คือเรื่องบิดม้วนหักมุม. กระจกปิดกั้นแสงอัลตราไวโอเล็ต. คุณไม่สามารถถูกแดดเผาได้ผ่านบานหน้าต่าง. โฟตอนของUVแบกพาพลังงานมากไปกว่าแสงที่มองเห็นได้, และพลังงานที่สูงมากกว่านั้นได้พอดีเข้าคู่กับการเปลี่ยนผ่านบางอิเล็กตรอนทั้งหลายในกระจก. อิลเกตรอนทั้งหลายในกระจกสามารถที่จะดูดซับเอาUVได้. ดังนั้น, กระจกคือผนังกั้นสำหรับอัลตราไวโอเล็ต และเป็นหน้าต่างให้กับแสงที่มองเห็นได้. วัสดุเดียวกัน, อะตอมทั้งหลายเดียวกัน, ความถี่ที่แตกต่างกัน, คำตอบก็แตกต่างกันไปทั้งหมด. ผีเสื้อราตรีสามารถมองเห็นแสงอัลตราไวโอเล็ตได้ มามองมาที่หน้าต่างของคุณแล้วเห็นเป็นกำแพงผนังแข็งๆกั้นอยู่. คุณมองที่หน้าต่างบานเดียวกันนี้ และเห็นผ่านทะลุมันไปได้อย่างเต็มที่. (But here is the twist. Glass blocks ultraviolet. You cannot get a sunburn through a window. UV photons carry more energy than visible light, and that higher energy does match some electron transitions in glass. The electrons in glass can absorb UV. So, glass is a wall for ultraviolet and a window for visible light. Same material, same atoms, different frequency, different answer entirely. A moth that can see ultraviolet looks at your window and sees a solid wall. You look at the same window and see through it perfectly.)

พวกคุณทั้งสองไม่ได้ผิด. หน้าต่างไม่ได้มีคุณสมบัติการเป็นโปร่งแสงแต่อย่างใด. มันพึ่งพาอย่างทั้งปวงอยู่กับความถี่ของใครก็ตามที่กำลังมอง. มีอีกกรณีหนึ่งที่มีคุณค่าจะเข้าไปสู่ เพราะว่ามันพลิกหันทุกสิ่ง, นั่นคือโลหะ. ในโลหะ, อิเล็กตรอนทั้งหลายวงนอกสุดไม่ได้ยึดติดอยู่กับอะตอมปัจเจกทั้งหลายใด. พวกเขาเป็นอิสระ. พวกเขาท่องไปตลอดทั้งชิ้นของโลหะเหมือนเช่นก๊าซ, และเพราะว่าพวกมันเป็นอิสระ, พวกมันสามารถตอบสนองต่อความถี่ใดๆได้, นวมทั้งคลื่นวิทยุ. (Neither of you is wrong. The window doesn’t have an intrinsic property of being transparent. It depends entirely on the frequency of whoever’s looking. There is one more case worth getting into because it reverses everything, metals. In a metal, the outermost electrons are not bound to individual atoms. They are free. They are roaming the entire piece of metal like a gas, and because they are free, they can respond to any frequency, including radio.)

เมื่อคลื่นวิทยุชนปะทะเข้ากับโลหะหนึ่ง, อิเล็กตรอนอิสระทั้งหลายเหล่านั้นสั่นสร้างสัญญาณสลับเข้ากับความถี่ของคลื่นวิทยุ และมีการแผ่รังสีซ้ำที่หักล้างยกเลิกต่อคลื่นที่เข้ามา. สัญญาณนั้นไปด้ถูกสะท้อนกลับไป, ไม่ถูกดูดซับ. นั่นคือ กรงของฟาราเดย์. นั่นคือทำไมการห่อโทรศัพท์มือถือของคุณด้วยแผ่นอลูมินัมฟอยล์จึงฆ่าสัญญาณโทรศัพท์นั้นได้. นั่นเป็นเช่นเดียวกันกับการทำงานของกระจกเงาทั้งหลาย. อิเล็กตรอนอิสระทั้งหลายเดียวกันที่บล็อคปิดกั้นคลื่นวิทยุก็ยังสะท้อนแสงที่มองเห็นได้กลับไปหาคุณด้วยเช่นกัน. คุณจำเป็นต้องการอิเล็กตรอนอิสระทั้งหลายที่จะทำกระจกเวงาหนึ่ง. การขัดเงาไม้ให้เรียบเท่าที่คุณต้องการ, มันจะไม่มีวันเป็นกระจกเงาได้ เพราะว่าไม้ไม่มีอิเล็กตรอนอิสระทั้งหลายนั้น. หลักการเดียวกันนี้, แต่ให้ผลลัพธ์ต่างกันอย่างสิ้นเชิง.   (When a radio wave hits a metal, those free electrons oscillate at the radio frequency and re-emit radiation that cancels the incoming wave. The signal is reflected, not absorbed. That is a Faraday cage⁸. That is why wrapping your phone in aluminum foil kills the signal. That is also why mirrors work. The same free electrons that block radio waves also reflect visible light back at you. You need free electrons to make a mirror. Polish wood as smooth as you want, it will never be mirror because wood has no free electrons. Same principle, completely opposite result.)

⁸ กรงฟาราเดย์ (Faraday Cage) คือ โครงสร้างหรือภาชนะที่ทำจากวัสดุนำไฟฟ้า (เช่น โลหะ ทองแดง อลูมิเนียม) ใช้ปิดกั้นสนามแม่เหล็กไฟฟ้า คลื่นวิทยุ และรังสีไม่ให้ผ่านเข้าหรือออกจากภายในได้ โดยหลักการคือเมื่อมีประจุไฟฟ้ามากระทบ กระแสจะวิ่งรอบเปลือกนอก ทำให้พื้นที่ภายในปลอดภัยจากการรบกวนของคลื่นไฟฟ้า [1, 2, 3, 4, 5]

คุณสมบัติและหลักการทำงานของกรงฟาราเดย์

• การทำงาน: เมื่อสนามแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอกมากระทบกรง ประจุไฟฟ้าจะกระจายตัวบนผิวโลหะด้านนอก ทำให้สนามไฟฟ้าภายในกรงเป็นศูนย์
• สิ่งที่กั้นได้: สามารถป้องกันสนามไฟฟ้าสถิต, คลื่นวิทยุ (RF), คลื่นไมโครเวฟ, และรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า
• รูปแบบ: สามารถเป็นได้ทั้งกล่องทึบ ตาข่ายโลหะ หรือกรงทรงกลม/ทรงกระบอก [1, 2]

วัสดุที่บล็อกปิดกั้นสัญญาณวิทยุของคุณ ก็ยังบังเกิดเป็นวัสดุที่ยอมให้คุณมองเห็นใบหน้าตนเองได้ด้วยเช่นกัน. ในตอนนี้, ผมต้องการที่จะดึงคุณกลับมาและบอกกับคุณถึงอะไรที่เรื่องนี้ตามจริงแล้วหมายถึงอะไร. ทุกวัสดุในจักรวาลนี้เป็นตัวกรองคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า. แต่ละอันมีชุดการเปลี่ยนผ่านอิเล็กตรอนทั้งหลายของตัวมันเอง, การดูดซับความถี่ทั้งหลายของตัวมันเอง, บุคลิกภาพของตัวมันเอง. บางวัสดุทั้งหลายกินแสงที่มองเห็นได้, บางอันก็กินอินฟราเรด, บางอันก็ไม่สนใจคลื่นวิทยุใดๆทั้งสิ้น.  (The material that blocks your radio signal also happens to be the material that lets you see your own face. Now, I want to pull back and tell you what this actually means. Every material in the universe is an electromagnetic filter. Each one has its own set of electron transitions, its own absorption frequencies, its own personality. Some materials eat visible light, some eat ultraviolet, some eat infrared, some ignore radio entirely.)

อิเล็กโตรแม็คเนติค สเป็คตรัม เป็น 20 ชุดลำดับช่วงกว้างของความถี่, และทุกวัสดุเป็นที่โปร่งแสงต่อมากที่สุดของมัน และทึบแสง/ไม่ยอมให้ผ่านต่อแถบความถี่ที่แคบ ๆ. ชั้นบรรยากาศทำงานในหนทางนี้. มันบล็อกปิดกั้นอับตราไวโอเลตเป็นส่วนใหญ่, ซึ่งคือทำไมที่คุณ๊สามารถเดินอยู่ข้างยอกได้โดยไม่ถูกทำลายด้วยรังสีดวงอาทิตย์. มันดูดซับแถบจำเพาะทั้งหลายของอินฟราเรด, ที่ซึ่งทำไม คาร์บอนไดออกไซด์ ถูกดักไว้ให้สร้างความร้อนและสร้างความอบอุ่นให้กับดาวเคราะห์นี้. ด้วยฟิสิกส์เดียวกัน, โมเลกุลที่แตกต่างกัน, ผลลัพธ์ที่ออกมาเป็นการดำรงชีวิตอยู่.  (The electromagnetic spectrum⁹ is 20 orders of magnitude wide, and every material is transparent to most of it and opaque to a narrow band. The atmosphere works this way. It blocks most ultraviolet, which is why you can walk outside without being destroyed by solar radiation. It absorbs specific bands of infrared, which is why CO₂ traps heat and warming the planet. Same physics, different molecules, existential consequences.)

⁹ สเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Spectrum) คือ การจัดเรียงชุดของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งหมดตามช่วงความถี่ (Frequency) หรือความยาวคลื่น (Wavelength) ที่แตกต่างกัน ตั้งแต่ความถี่ต่ำสุดไปจนถึงสูงสุด คลื่นเหล่านี้เดินทางผ่านสุญญากาศด้วยความเร็วแสง (ประมาณ \(3 \times 10^8\) เมตรต่อวินาที) โดยไม่ต้องอาศัยตัวกลาง

องค์ประกอบของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า (เรียงจากพลังงานต่ำ/ความยาวคลื่นมาก ไปสูง):

1.       คลื่นวิทยุ (Radio Waves): พลังงานต่ำสุด ความยาวคลื่นยาวที่สุด ใช้ในการสื่อสาร วิทยุ โทรทัศน์

2.       ไมโครเวฟ (Microwaves): ใช้ในเตาไมโครเวฟ เรดาร์ และการสื่อสารข้อมูล

3.       อินฟราเรด (Infrared): รังสีความร้อน รีโมทคอนโทรล กล้องตรวจจับความร้อน

4.       แสงที่มองเห็น (Visible Light): แสงที่ตามนุษย์มองเห็นได้ (ม่วง-แดง)

5.       อัลตราไวโอเลต (Ultraviolet - UV): แสงเหนือม่วง จากดวงอาทิตย์ ฆ่าเชื้อโรค

6.       รังสีเอกซ์ (X-rays): พลังงานสูง ทะลุทะลวงผ่านเนื้อเยื่อได้ ใช้ถ่ายภาพทางการแพทย์

7.       รังสีแกมมา (Gamma Rays): พลังงานสูงสุด ความยาวคลื่นสั้นที่สุด เกิดจากปฏิกิริยานิวเคลียร์

มหาสมุทรทำงานในหนทางนี้. แสงสว่างที่มองเห็นได้แทงทะลุไปได้สองสามร้อยเมตร. แถบสีแดงได้ถูกดูดซึมไปภายใน 20 เมจรแรก. แถบสีฟ้าจะคงอยู่ยาวลึกไปที่สุด, ที่คือทำไมมหาสมุทรลึกจึงเป็นสีฟ้าและทำไมทุกอย่างใต้ลงไป 200 เมตรสิ่งมีชีวิตทั้งหลายอยู่ได้ในความมืดโดยไม่คำนึงถึงว่าดวงอาทิตย์กำลังทำอะไรอยู่เหนือขึ้นไปนั้น.  (The ocean works this way. Visible light penetrates to a few hundred meters. Red gets absorbed within the first 20 meters. Blue hangs on the longest, which is why the deep ocean is blue and why everything below 200 meters lives in permanent darkness regardless of what the sun is doing above.)

และทีนี้นี่คือความคิดที่คอยทำให้ผมตื่นอยู่ในตอนกลางคืน. คุณมองเห็นด้วยแถบเล็กจิ๋วของอิเล็กโทรแม็คเนติก สเป็คตรัม, ความยาวคลื่นระหว่าง 400 และ 700 นาโนเมตร. นั่นคือค่าความแตกต่างกันอยู่กว่าสองเท่า จาก 20 ชุดลำดับทั้งหลายของจำนวนขนาดมิติ, แถบที่แคบอย่างมากอย่างแทบไม่น่าเชื่อ. และมันคือแถบอย่างชัดเจนนี้อยู่กับสสารทั่วไป, คาร์บอน, ออกซิเจน, ซิลิคอน, ไนโตรเจน, สิ่งทั้งหลายที่โลกนี้ได้ถูกสร้างจากพวกมันขึ้นมา, เป็นที่น่าสนใจมากที่สุกด, ที่ซึ่งอิเล็กตรอนทั้งหลายดูดซับและสะท้อนและแตกกระจาย, ที่ซึ่งคุณได้มีสีสันทั้งหลาย, เนื้อผ้าทั้งหลาย, เปลือกผิวนอกทั้งหลาย, ที่ซึ่งคุณสามารถบอกได้ถึงความแตกต่างของก้อนหินไปจากแอ่งโคลน, ใบไม้หนึ่งต่างจากกิ่งก้าน, เพื่อนคนหนึ่งต่างจากเงามืด.  (And here is the thought that keeps me up at night. You see with the tiny slice of the electromagnetic spectrum, wavelengths between about 400 and 700 nanometers. That is a factor of two out of 20 orders of magnitude, an almost impossibly narrow band. And it is exactly the band with common matter, carbon, oxygen, silicon, nitrogen, the stuff the world is built from, is most interesting, where electrons absorb and reflect and scatter, where you get colors, textures, surfaces, where you can tell a rock from a puddle, a leaf from a branch, a friend from a shadow.)

คุณไม่ได้เป็นคนเลือกสิ่งนี้. วิวั?นาการเป็นผู้เลือกมันมาสำหรับคุณ. หลายพันล้านปีจองการเลือกสรรทางธรรมชาติปรับแต่งตัวรับแสง/ภาพทั้งหลายของคุณต่อแถบคลื่นความถี่ที่แน่นอนตรงชัด ที่ซึ่งการปฏิสัมพันธ์ระหว่างแสงและวัตถุร่ำรวยที่สุดและได้ข้อมูลมากที่สุด. ถ้าดวงตาชองคุณได้มองเห็นคลื่นวิทยุทั้งหลาย, ทุกอย่างก็น่าจะดูโปร่งแสงไปหมด. กำแพงผนังทั้งหลาย, ผู้คน, เฟอร์นิเจอร์, หายไปหมด, ใช้ไม่ได้ต่อการนำทาง. ถ้าดวงตาของคุณมองเห็นรังสีแกมมาทั้งหลาย, ทุกอย่างก็น่าจะเป็นที่โปร่งแสงด้วยเช่นกัน, นอกเสียจากโลหะที่หนาแน่นสูง. ด้วยเช่นกัน, ใช้การไม่ได้.   (You did not choose this. Evolution chose it for you. Billions of tears of natural selection tuned your photoreceptors to the exact frequency band where the interaction between light and matter is richest and most informative. If your eyes saw radio waves, everything would look transparent. Walls, people, furniture, gone, useless for navigation. If your eyes saw gamma rays, everything would be transparent too, except the densest metals. Also, useless.)

วิวัฒนาการค้นพบแถบแคบ ๆ อันหนึ่งที่จักรวาลได้สามารถมองเห็นได้ชัดจริง. และเหตุผลที่แถบนั้นมีอยู่, เหตุผลที่สสารวัตถุสามัญบังเกิดขึ้นที่จะเป็นที่ทึบแสงตรงนั้นไม่ใช่ที่อื่น, ท้ายที่สุดก็มาลงที่ค่าคงที่ของแพลงก์, ประจุไฟฟ้าของอิเล็กตรอน, แลกกฎทั้งหลายของกลศาสตร์ควอนตัมที่ตัดสินว่าที่ไหนซึ่งขั้นบันไดใดที่จะรองรับมันในบันไดอะตอม.พารามิเตอร์ทั้งหลายนี้ไม่อาจปรับเปลี่ยนได้. พวกมันเป้นอะไรที่พวกมันเป็น. และพวกมันทำงานร่วมกันที่จะสร้างจักรวาลหนึ่งของอะตอมทั้งหลายที่อุณหภูมิห้อง ที่ได้ถูกสร้างจากธาตุสามัญมากที่สุดทั้งหลายที่มีปฏิสัมพันธ์ต่อกันอย่างแข็งแรงมากที่สุด ด้วยโปรตอนทั้งหลายในพิสัย/ข่วงระยะหนึ่ง, เราได้บังเกิดที่จะเรียกว่าแสงสว่างที่มองเห็นได้. ไม่มีการออกแบบในที่นี้. มันร่วงออกมาจากคณิตศาสตร์.   (Evolution found the one narrow band where the universe is actually visible. And the reason that band exists, the reason common matter happens to be opaque there and not somewhere else, comes down to Planck’s constant, the charge of the electron, and the quantum mechanical rules that determine where the steps fall on the atomic staircase. These are not adjustable parameters¹⁰. They are what they are. And they conspire to produce a universe where atoms at room temperature built from the most common elements interact most strongly with photons in a range, we happen to call visible light. There was no design here. It falls out of the mathematics.)

¹⁰ พารามิเตอร์ (Parameters) คือ ค่าตัวแปรหรือข้อกำหนดที่ใช้เป็นตัวชี้วัด, จำกัดขอบเขต, หรือส่งผ่านข้อมูล เพื่อบอกลักษณะการทำงานของระบบ ฟังก์ชัน หรือ AI ในการกำหนดค่าอินพุต/เอาต์พุตให้เป็นไปตามต้องการ

พารามิเตอร์ในบริบทต่างๆ:

• การเขียนโปรแกรม (Programming): คือตัวแปรที่ระบุอยู่ในฟังก์ชันเพื่อรอรับค่าจริง (Arguments) มาประมวลผล
• ปัญญาประดิษฐ์ (AI): คือค่าตัวเลขภายในโมเดล (เช่น weight, bias) ที่ถูกปรับแต่งระหว่างการเรียนรู้เพื่อกำหนดความแม่นยำ
• สถิติ (Statistics): คือค่าคงที่ที่ใช้อธิบายลักษณะของข้อมูลประชากรทั้งหมด (เช่น ค่าเฉลี่ยประชากร \(\mu \))
• ทั่วไป/การตั้งค่า: คือตัวแปรที่ผู้ใช้กำหนด (User-defined) เพื่อควบคุมพฤติกรรมของระบบ

ดังนั้น, คราวหน้าเมื่อคุณเดินออกมาจากห้องครัวของคุณ และสัญญาณวิทยุดังตามติดคุณมาผ่านกำแพงผนังที่กำลังตะครุบจับทุกโฟตอนที่มองเห็นได้เหมือนตัวรับด้านนอกกำลังตะครุบคว้าลูกเบสบอลในสนาม. พวกมันได้ถูกปรับแต่งมาเข้ากับคลื่นความถี่นั้นๆ. พวกมันได้รอคอยอยู่สำหรับพลังงานที่ตรงชัดถูกต้องกับมัน. โฟตอนมาถึง, พบช่องห่างที่ถูกต้องบนบันไดนั้น, และก็หายไป. โฟตอนของวิทยุมาถึงที่กำแพงผนังเดียวกัน, เสนอเม็ดละเอียดของทรายพลังงานต่ออิเล็กตรอนทั้งหลายเหล่านั้นอันเดียวกัน, และอิเล็กตรอนทั้งหลายนั้นก็ไม่เหลือบแลเลย.  (So, the next time you walk out of your kitchen and your radio signal follows you through the wall while the kitchen light stays behind, here is what is actually happening. The electrons in that wall are catching every visible photon like an outfielder catching baseballs. They are tuned to that frequency. They have been waiting for exactly that energy. The photon arrives, finds the right gap on the staircase, and disappears. The radio photon arrives at the same wall, offers its grain of sand energy to those same electrons, and the electrons don’t even blink.)

คลื่นนั้นผ่านทะลุทุกอะตอมในกำแพงผนังโดยปราศจากแม้แต่อันเดียวมีปฏิสัมพันธ์. มันออกมาที่อีกด้านหนึ่งราวกับว่ากำแพงผนังนั้นไม่เคยได้มีอยู่. ไม่ใช่เพราะว่ามันใหญ่โตเกินไปที่จะลอดได้, แต่เพราะว่ามันไม่ได้มีอะไรที่จะเสนอง กำแพงผนังไม่ใช่สิ่งขวางกั้น. กำแพงผนังคือคำถามที่ได้ถามทุกโฟตอนที่เข้ามาหามัน. ว่าคุณมีพลังงานที่ถูกต้องไหม? แสงสว่างที่มองเห็นได้ตอบรับว่า ใช่. คลื่นวิทยุตอบว่า ไม่. และจักรวาลไม่ได้สนใจใยดีกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งสองนั้น. มันสนใจใยดีกับการเข้าคู่กันลงตัวหรือไม่. นั่นคือข้อเท็จจริง. นั่นคือฟิสิกส์.  (The wave passes through every atom in the wall without a single interaction. It comes out the other side as if the wall never existed. Not because it was too big to fit, because it had nothing to offer. The wall is not a barrier. The wall is a question asked of every photon that approaches it. Do you have the right energy? Visible light says yes. Radio says no. And the universe does not care that both are electromagnetic waves. It cares only about the match. That is the fact. That is the physics.)

และมันกำลังนั่งอยู่ที่ตรงนั้นในห้แองของคุณทุกแต่ละวัน รอคอยเพื่อใครบางคนที่จะถามคำถามซึ่งถูกต้อง.(And it is sitting right there in your living room every single day waiting for someone to ask the right question.)

 https://youtu.be/hJTWmd6JliU?si=hJyBYRKz9ZlYVK-q