ขอสอบถามข้อสงสัยนะครับ

1.วัตถุต้องเล็กตั้งแต่ขนาดเท่าไหร่ลงมา ที่จำเป็นต้องใช้ กลศาสตร์ควอนตัมครับ ระดับนาโนเมตรหรือเปล่า ในวิชานาโนเทคโนโลยีที่ผมเคยเรียนมา เคยคำนวณไว้ถึงการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน โดยวิธีแบบคลาสสิค กระแสรวมเกิดจากกระแสแพร่+กระแสอันเนื่องมาจากสนามไฟฟ้า จะใช้ได้ถ้าความยาวช่องว่างระหว่าง drain กับ source ใน MOSFET มีค่ามากกว่า 17 นาโนเมตร แต่หากเล็กลงไปกว่า 17 นาโนเมตร จะมีผลของquantum tunneling มาเกี่ยวข้องครับ แต่ผมไม่รู้ว่าในสาขาวิชาฟิสิกส์ วิชากลศาสตร์ควอนตัม จะแตกต่างกันมั้ยครับ

2.ทำไมอิเล็กตรอนชอบสะสมที่วัตถุแหลม เช่น สายล่อฟ้า ครับ

3.superstring theory มีมากกว่า 4 มิติ ถ้ามิติที่ 1-3 คือ space มิติที่ 4 คือ time แล้วตั้งแต่มิติที่ 5 ขึ้นไปคืออะไรครับ

4.feynman diagram อนุภาคโพสิตรอนเดินทางย้อนเวลา ทำไมไฟน์แมนจึงตีความเช่นนั้นครับ จากที่ผมเคยอ่านมา เพราะตอนแรกไฟน์แมนคิดว่า ถ้าหากมีอนุภาคที่มีมวลเป็นค่าลบ อนุภาคจะเดินทางย้อนเวลาได้ ใช่หรือไม่ครับ

5.ใน twin paradox มีวิธีคำนวณหา proper time ของผู้สังเกตที่หยุดนิ่งอยู่บนโลกมั้ยครับ สมมติว่าถ้าผมอยู่ในยานอวกาศที่กำลังเดินทาง แล้วต้องการคำนวณว่า แฝดอีกคนที่อยู่บนโลก ในตอนที่ผมคำนวณนี้ แฝดคนนั้นจะอายุเท่าไหร่แล้วครับ

6.ทำไมอิเล็กตรอนจึงอยู่ที่ผิวของโลหะ ไม่เข้าไปในเนื้อโลหะครับ ถ้าโลหะเป็นตัวนำไฟฟ้าได้ดี แสดงว่าโลหะจะสามารถรับและเสียอิเล็กตรอนได้ดี เป็นทางผ่านของอิเล็กตรอนได้ดี ไม่กักขังอิเล็กตรอนไว้ และมันเกี่ยวข้องกับ energy band diagramมั้ยครับ ที่ว่า วัสดุแต่ละชนิด โลหะ/semiconductor/ฉนวนไฟฟ้า จะมีenergy gapระหว่าง Ec และ Ev ไม่เท่ากันครับ

7.ค่าคงที่พลังค์ h มีที่มายังไง หรือว่าได้มาจากการทดลองครับ

8.ขีดจำกัดความยาวของพลังค์ = 10^(-35) m เลขนี้มีที่มาจากไหน คำนวณมาจากอะไรครับ

9.จำนวนจินตภาพไม่ใช่จำนวนที่เราสามารถวัดค่าได้ในชีวิตประจำวัน แล้วผู้ที่คิดค้นสูตรคำนวณความต้านทานของ L และ C รู้ได้ยังไงว่าควรนำจำนวนจินตภาพเข้ามาใช้ด้วย เหตุผลที่ผมทราบคือ reactive power ไม่ใช่กำลังไฟฟ้าจริงที่สูญเสียออกมาเป็นพลังงานรูปแบบอื่นได้เหมือน ตัวต้านทาน มันเป็นแค่การแปลงพลังงานไปเก็บเอาไว้ในรูปของสนามไฟฟ้า(หากเป็นC) และ สนามแม่เหล็ก(หากเป็นL) ชั่วคราว แต่ก็ยังไม่รู้อยู่ดีว่า ทำไมต้องเอาคณิตศาสตร์บทจำนวนเชิงซ้อนมาแทนความหมายตรงนี้ด้วยครับ

10.transistor N-MOSFET จะมีกำแพงศักย์ที่ขาGate ถ้าผมเพิ่ม Vgs จะลดความสูงของกำแพงศักย์ได้ยังไงครับ ใช่เพราะว่า จาก E = qV > E = -eV ดังนั้น ถ้าVเพิ่ม Eจะต้องลดลง ใช่เหตุผลนี้มั้ยครับ

11.กำแพงศักย์ potential barrier เกิดจากวัสดุคนละชนิด คนละประเภทมาต่อเข้าด้วยกัน มีเหตุผลที่ลึกกว่านี้มั้ยครับ

12. จาก เดลต้าE คูณ เดลต้าt มากกว่าหรือเท่ากับ h bar/2 (สมการในQM) หากมองในQFT ที่มีความผันผวนของสนามควอนตัม(quantum fluctuations) แม้ว่าสมการในQFT จะไม่ได้ใช้ตัวแปร x และ p แต่จะใช้ตัวแปร มุมphi(scalar field) และ ตัวแปรพาย(canonical momentum) แบบนี้มันไม่ละเมิดกฎอนุรักษ์พลังงานหรอครับ ยกตัวอย่างว่า สมมติว่าถ้าผมจับเวลาสั้นๆ และวัดพลังงานของระบบ มันเป็นไปได้ที่อยู่ดีๆจะมีพลังงานพีคพุ่งสูงขึ้นมา อาจได้ถึงระดับinfinity แบบนี้มันไม่แปลกหรอครับ ถ้ามันสามารถเกิดขึ้นได้ ดังนั้น นี่คือหนึ่งในสาเหตุที่ทำให้ต้องมีการ renormalization ใช่หรือไม่ครับ

13.ใน classical electromagnetics แนวคิด อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าบวก จะแผ่สนามไฟฟ้าออกไปรอบๆตัวมัน และเมื่อมีอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าตัวอื่นมาวางอยู่ภายใต้สนามไฟฟ้านั้น จะเกิดคู่แรงไฟฟ้าขึ้นมา
แต่ใน QFT แรงเกิดจากการแลกเปลี่ยน virtual particle

สรุปแล้วแนวคิดไหนถูกต้องกันแน่ครับ หรือว่า ถูกต้องทั้งคู่แต่คนละสเกล QEDจะครอบคลุมได้ทั้งในระดับวัตถุขนาดเล็กและวัตถุขนาดทั่วไปในชีวิตประจำวัน พอเราตั้งเงื่อนไขบางอย่าง จึงสามารถลดรูปสมการQED ให้อยู่ในรูปสมการmaxwellได้

14.virtual particle ไม่สามารถตรวจจับได้จริงในการทดลอง เป็นเพราะว่าอะไรครับ?
     เพราะ มันไม่มีอยู่จริง แต่พอเพิ่มเงื่อนไขนี้เข้าไป จึงสามารถคำนวณได้สอดคล้องกับผลการทดลอง?
     หรือ
     เพราะ เครื่องมือตรวจวัดยังไม่ดีพอ ไม่สามารถตรวจวัดในช่วงเวลาสั้นๆที่มีการสร้างและทำลาย virtual particle?