Elongation of Some Thai Words

วันนี้ไปเจอกระทู้เก่าใน Pantip ที่มี backlink มายัง blog เก่าเรื่อง ก เอ๋ย ก ไก่ หัวข้อกระทู้คือ เสียงสั้น-เสียงยาวในคำไทยบางคำ

คำถามของกระทู้น่าสนใจ ถามว่าทำไมคำบางคำถึงออกเสียงยาวทั้ง ๆ ที่สะกดด้วยสระเสียงสั้น เช่น น้ำ ไม้ เก้า ร้องไห้ ได้ ใต้ เจ้า เช้า เท้า เปล่า คำตอบของแต่ละท่านน่าสนใจ ให้สาระ แต่สำหรับตัวประเด็นของกระทู้เองก็ไม่มีข้อสรุปเรื่องหลักการ โดยยกให้เป็นเรื่องของ "ความนิยม" ไป

ผมเองก็ไม่คิดว่าจะหาหลักการได้ แต่เห็นเป็นประเด็นน่าสนใจ น่าเอามาคิดต่อ

ผมขอเสริมด้วยกรณีกลับกัน คือคำบางคำออกเสียงเป็นเสียงสั้น ทั้ง ๆ ที่สะกดด้วยสระเสียงยาว เช่น เต้น (คำนี้มีพูดถึงในกระทู้เหมือนกัน แต่ไม่ได้ยกให้เป็นประเด็น) เข่น เค้น เซ่น เร้น เผ่น เฟ้น เว้น เส้น เก่ง เข่ง เขย่ง เบ่ง เป่ง เปล่ง เพ้ง เม้ง เร่ง แจ่ม แช่ม แข่ง แข้ง แต่ง แท่ง แน่ง แบ่ง แปร่ง แพ่ง แล่ง แหว่ง แห่ง ย่อม ข้อง คล่อง จ้อง พร่อง ย่อง น่อง ท่อง ค่อน (ปลา)ช่อน ซ่อน ว่อน ร่อน จ่อม(จม) ซ่อม แจ๋ว เจ๊ง เจ๊ก เล่น เล่ม ก้อง กล้อง ก๊อก ป๊อก เด้ง เม้ม เข้ม

แต่กรณีนี้ พออธิบายได้ เพราะรูปสระทั้งหมดที่ยกมา เป็นรูปที่สามารถใช้ไม้ไต่คู้ลดเสียงให้สั้นลงได้ จึงเป็นการละไม้ไต่คู้ไว้ในฐานที่เข้าใจ หรือให้วรรณยุกต์ทำหน้าที่ลดเสียงเหมือนไม้ไต่คู้ โดยผู้ออกเสียงต้องแยกแยะเอาเอง ว่าคำไหนมีการลดเสียง เพราะรูปที่คล้ายกันก็ไม่ได้ลดเสียงเสมอไป เช่น เก้ง เป้ง ป้อน ย้อน ย้อม ย้อน แกล้ง แย้ง แจ้ง แท้ง แย่ง แล้ง แว้ง แสร้ง แห้ง คล้อง ท้อง ก่อน ก้อน ค้อน ช้อน ซ้อน ต้อน ป้อน ร้อน ซ้อม ห้อม ล้อม แก้ม แง้ม แย้ม แป้ง แต้ม (ลูก)อ๊อด

มีครั้งหนึ่งที่ผมเจอข้อสังเกตเข้าอย่างจัง ตอนที่ไปสั่ง "บะหมี่แห้ง" ที่ร้านอาหารในกรุงเทพฯ โดยออกเสียง "แห้ง" เป็นเสียงสั้นตามความเคยชิน แล้วก็ถูกคนในโต๊ะที่ไปด้วยกันถามว่า เป็นคนต่างจังหวัดเหรอ เพราะสำเนียงกรุงเทพฯ จะออกเสียง "แห้ง" เป็นเสียงยาว

ตรงนี้แหละคือช่องว่างระหว่างคนท้องถิ่นต่าง ๆ จะออกเสียงสระในกรณีกำกวมแบบนี้แตกต่างกันออกไป ซึ่งก็จะกลับไปสู่กรณีของกระทู้ข้างต้น

ตามสำเนียงถิ่นอีสานแล้ว ในกรณีของกระทู้นั้น มีคำว่า "น้ำ" คำเดียวที่ออกเสียงสระยาว นอกนั้นเป็นเสียงสั้นหมด คือ ไม้ เก้า (ร้อง)ไห้ ได้ ใต้ เจ้า เช้า เท้า เปล่า เพิ่มอีกสักคำในกรณีเดียวกันคือ "ใช้" ก็ออกเป็นเสียงสั้นเหมือนกัน ส่วนอีกคำที่นึกออกคือ "เกล้า" นั้น ไม่มีในภาษาถิ่นอีสาน ถ้าจะออกเสียงก็คงออกเสียงตามสำเนียงกรุงเทพฯ ในฐานะคำไทยกลางมากกว่า

แล้วทำไมคำเหล่านี้ถึงออกเสียงสระยาวในสำเนียงกรุงเทพฯ โดยหาหลักการรองรับไม่ได้? และอันที่จริง เสียงเหล่านี้สามารถเขียนด้วยสระเสียงยาวได้ทั้งนั้น เช่น ม้าย ก้าว ห้าย ด้าย ต้าย จ้าว ช้าว ท้าว ปล่าว ช้าย กล้าว แล้วทำไมจึงยังเขียนด้วยสระเสียงสั้นเหมือนเดิมแต่ออกเสียงให้ยาวขึ้น? ทั้งนี้ บางคำรูปเขียนเดียวกันออกเสียงสองอย่างก็มี เช่น เช้า ออกเสียงยาว แต่ กระเช้า ออกเสียงสั้น; ร้องไห้ ออกเสียงยาว แต่ คร่ำครวญหวนไห้ ออกเสียงสั้น

ผมไม่ทราบต้นสายปลายเหตุ ได้แต่ตั้งข้อสังเกตว่า น่าจะเป็นปรากฏการณ์เดียวกับการยืดออกของคำว่า "ข้าว" ซึ่งถ้าไปดูจารึกเก่า ๆ จะเขียนว่า "เข้า" เหมือนกับที่สำเนียงเหนือ-อีสานใช้ แต่ต่อมาคงมีการยืดพยางค์ออกเป็นเสียงยาว แล้วก็เปลี่ยนรูปเขียนเป็น "ข้าว" ตามเสียงที่ออก โดยมีรูปเขียนสองอย่างปะปนกันอยู่ระยะหนึ่ง แต่บังเอิญคำว่า "ข้าว" เป็นที่นิยมกว่า จึงเลิกเขียนว่า "เข้า" ไป

กรณีคล้ายกันนี้เกิดกับคำว่า "เจ้า" ด้วย โดยมีการเขียนเป็น "จ้าว" ตามเสียงที่ออก แต่คำว่า "จ้าว" ค่อย ๆ ตกยุคไป เหลือคำว่า "เจ้า" ใช้แทน ปัจจุบัน แม้จะยังมีคำว่า "จ้าว" ใช้งานอยู่บ้าง แต่พจนานุกรม ฉบับราชบัณฑิตยสถาน พ.ศ. ๒๕๒๕ และ ๒๕๔๒ ต่างก็ให้คำจำกัดความว่า "(โบ) น. เจ้า" คือเป็นคำที่เหมือน "เจ้า" ทุกประการ แต่เป็นรูปเขียนแบบโบราณ

อย่างไรก็ดี กรณีเดียวกันสำหรับคำว่า "เท้า" นั้น เมื่อยืดเสียงออกกลับไปพ้องเสียงกับคำว่า "ท้าว" ที่มีอยู่แล้ว โดยต่างความหมายกัน คือ "ท้าว" หมายถึงผู้เป็นใหญ่ ส่วน "เท้า" หมายถึงตีน กรณีนี้จึงมีการรักษารูปคำไว้ทั้งสองคำ คำว่า "เก้า" กับ "ก้าว" หรือ "ได้" กับ "ด้าย" ก็ทำนองเดียวกัน

เหลือเพียงคำว่า "น้ำ" คำเดียว ที่ยืดพยางค์ออกเหมือนกันหมด ก็ยังคงเป็นปริศนาต่อไป

การที่ผมสันนิษฐานโดยอิงจากภาษาเหนือ-อีสานออกไปนั้น ก็พอมีเหตุผลอยู่บ้าง เนื่องจากภาษาในถิ่นทั้งสอง โดยเฉพาะในถิ่นอีสานนั้น มีลักษณะใกล้เคียงกับภาษาไทย-ลาวดั้งเดิมอยู่มาก ในขณะที่ภาษาไทยกลางปัจจุบันจะผ่านการวิวัฒน์มามาก โดยรับอิทธิพลมาจากภาษาต่างประเทศ เช่น เขมร มอญ มลายู บาลี สันสกฤต จึงมีโอกาสเป็นฝ่ายเริ่มเพี้ยนได้มากกว่า แต่จะเพี้ยนด้วยเหตุใดนั้น ผมไม่มีข้อมูลพอจะระบุได้มากกว่านี้

Pango Patch for SARA AM in VTE

ด้วยฝีมือของ Behdad Esfabod ใน GNOME #149631 ทำให้ vte widget และ gnome-terminal สามารถวาด combining character ได้ตั้งแต่รุ่น 2.26 เป็นต้นมา ..พูดเป็นภาษาไทยก็คือ มีการจัดระดับสระบน-ล่างและวรรณยุกต์เรียบร้อย

ติดอยู่ที่ปัญหาเล็ก ๆ คือ แพตช์นี้เป็นการใช้ pango วาดเซลล์แต่ละเซลล์บนหน้าจอ ซึ่ง pango จะมีการจัดการ cluster แยกร่างสระอำเป็นนิคหิตและลากข้าง เพื่อนำนิคหิตไปวางบนพยัญชนะอย่างถูกต้องสวยงาม แต่บนเทอร์มินัลนั้น สระอำจำเป็นต้องอยู่ในเซลล์ของตัวเองแยกจากพยัญชนะ เวลาที่ vte สั่งวาดทีละเซลล์ สระอำจึงถูกวาดโดยไม่มีพยัญชนะนำหน้า นิคหิตที่ถูกแยกร่างโดยไม่มีพยัญชนะนำหน้า จึงมี dotted circle มารองรับ ทำให้สระอำเปรอะ และกินเนื้อที่ล้ำไปสู่เซลล์ถัดไปด้วย

ปัญหานี้ ทีมสุริยันก็เคยพบกับ konsole ซึ่งในตอนนั้นผมแนะให้เช็กฟอนต์ว่าเป็น monospace หรือไม่ ถ้าเป็น ก็ยอม render สระอำแบบไม่แยกร่าง (เหมือนพิมพ์ดีด) ถ้าไม่เป็น จึงจะแยก (เหมือนเรียงพิมพ์บนแท่นพิมพ์) ตอนนี้ ก็เลยดัดแปลงวิธีนั้นมาใช้กับ pango ด้วย

ผลคือแพตช์ pango-1.24.2-thai-sara-am-mono.patch ครับ

ก่อน:

หลัง:

พร้อมกันนี้ ก็เลย build เป็น deb ไว้ที่ debclub ก้านกล้วย ด้วย เพื่อความสะดวกในการทดสอบ โดยรวมเอาแพตช์แก้เรื่องการเลื่อนเคอร์เซอร์ (pango-1.24.2-thai-grapheme-cluster.patch) ที่เคยทำไว้ตาม blog เก่า (GNOME #576156) ด้วย

เนื่องจากเพิ่งทำเสร็จใหม่ ๆ ยังต้องทดสอบความเรียบร้อยสักพัก แล้วค่อย file bug อีกที

Special Relativity (cont.)

ไหน ๆ ก็ได้เริ่มไปแล้ว ก็เขียนต่อเลยละกัน เพื่อไม่ให้ค้างคา (ค้างไว้หลาย thread แล้วใน blog นี้ ชักไม่ดี)

ความหมายของสมการต่าง ๆ ในสัมพัทธภาพพิเศษที่ไล่เรียงไปใน blog ที่แล้ว ก็หมายความว่า เมื่อความเร็วสัมพัทธ์สูงขึ้น:

• เวลาของผู้เคลื่อนที่ที่สังเกตได้จะเดินช้าลง ช้าลง จนหยุดเดินที่ความเร็วแสง
• ความยาวของผู้เคลื่อนที่ที่สังเกตได้จะหดลง หดลง จนกลายเป็นศูนย์ที่ความเร็วแสง
• มวลของผู้เคลื่อนที่ที่สังเกตได้จะมากขึ้น มากขึ้น จนเป็นอนันต์ที่ความเร็วแสง (ลักษณะกราฟเป็น asymptote ลู่เข้าหาเส้นตั้ง v = c)
• พลังงานสะสมในผู้เคลื่อนที่จะแปรผันตรงกับมวลที่เพิ่มขึ้น ยิ่งใกล้ความเร็วแสง จะยิ่งใช้พลังงานสูงขึ้นในการเพิ่มระดับความเร็ว จนกระทั่งใช้พลังงานเป็นอนันต์ถ้าจะให้ได้ความเร็วแสง

นั่นหมายความว่า วัตถุทั่วไปจะเคลื่อนที่ได้เร็วต่ำกว่าความเร็วแสงเสมอ แต่ก็มีอนุภาคชนิดหนึ่งที่สามารถมีความเร็วเท่าแสงได้ ตามสมการ:

E² - p²c² = m₀²c⁴

ถ้า m₀ = 0 หรือมวลนิ่งเป็นศูนย์ จะได้ E = pc หรือ mc² = (mv)c ก็จะได้ว่า v = c กล่าวคือ อนุภาคนี้ก็คือโฟตอนของแสงนั่นเอง โดยโฟตอนจะมีมวลนิ่งเป็นศูนย์ และจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วแสงเสมอในกรอบอ้างอิงเฉื่อย เปลี่ยนความเร็วไม่ได้ (ตามสัจพจน์ข้อ 2) และที่ความเร็วนี้ โฟตอนจะมีโมเมนตัม คือมีคุณสมบัติของอนุภาค ซึ่งจะไปเชื่อมโยงกับทฤษฎีควอนตัมที่จะอธิบายอีกที ว่าพลังงานของอนุภาคนี้ จะมีค่าเป็นขีดขั้น เป็นสัดส่วนโดยตรงกับความถี่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

แต่ด้วยสมการเดียวกันนี้ ก็ได้มีผู้ตั้งทฤษฎีของอนุภาคที่เร็วกว่าแสง คือ เตคีออน (Tachyon) โดยอนุภาคนี้จะมีมวลนิ่งเป็นจำนวนจินตภาพ และจะทำให้สมการต่าง ๆ ในสัมพัทธภาพพิเศษยังคงเป็นจริงได้โดยที่ v > c แต่ก็ทำนองเดียวกับโฟตอน คือเตคีออนจะไม่สามารถข้ามพรมแดนความเร็วแสงได้ เร็วกว่าแสงยังไงก็ต้องเร็วกว่าแสงอยู่อย่างนั้น แต่ระหว่างเตคีออนด้วยกันเองแล้ว ความเร็วสัมพัทธ์ระหว่างกันก็ยังไม่เกินความเร็วแสงอยู่ดี (ยังเป็นไปตามสมการสัมพัทธภาพพิเศษทุกอย่าง) ต้องสังเกตจากผู้ที่ช้ากว่าแสงจึงจะเห็นว่าเร็วกว่าแสง โดยจะมีปรากฏการณ์แปลก ๆ เช่น จะไม่เห็นตัวเตคีออนก่อนที่มันจะมาถึง และเมื่อมันผ่านหน้าเราไปแล้ว เราจะเห็นภาพของมันแยกเป็นสองส่วนพร้อมกัน คือภาพในอดีตก่อนที่มันจะมาถึงส่วนหนึ่ง และภาพที่มันได้ผ่านหน้าเราไปแล้วอีกส่วนหนึ่ง

ปัจจุบัน เตคีออนยังคงเป็นเพียงอนุภาคในทฤษฎีเท่านั้น ยังไม่มีการทดลองใดยืนยันการมีอยู่ของเตคีออนได้

ข้อสังเกตของผม: ถ้าเตคีออนมีจริง คนในโลกเตคีออนก็จะสังเกตเราว่าเคลื่อนที่เร็วกว่าแสงเหมือนกัน เราเองก็จะเป็นเตคีออนสำหรับเขา ซึ่งตามทฤษฎี เราจะไม่สามารถส่งสัญญาณใด ๆ ไปยังโลกของเขาได้ เหมือน ๆ กับที่เขาไม่สามารถส่งสัญญาณใด ๆ มายังโลกของเราได้ ความเป็นไปได้จึงเป็นทั้ง 1) เตคีออนไม่มีจริง เนื่องจากทฤษฎีบอกว่าเตคีออนไม่เสถียร แต่เรารู้ว่าโลกเราเสถียร ดังนั้นเราไม่สามารถเป็นเตคีออนสำหรับอีกโลกหนึ่งได้ 2) เตคีออนมีจริง แต่ไม่สามารถส่งสัญญาณใด ๆ ข้ามพรมแดนมายังโลกของเราได้

มีอีกเรื่องหนึ่งที่ผมเคยถกกับเพื่อนสมัย ม.ปลาย แล้วก็ติดกับดักอยู่นานเหมือนกัน คือเรื่อง ปรากฏการณ์ดอปเพลอร์ของแสง เราเคยเรียนเรื่องปรากฏการณ์ดอปเพลอร์ของเสียงมาแล้วตอน ม.ปลาย แล้วก็ได้สมการคำนวณความถี่ของเสียงขณะแหล่งกำเนิดเสียงวิ่งเข้าหาหรือวิ่งออกจากตัวเรา อยู่ในรูปของความเร็วสัมพัทธ์ของเสียงเทียบกับแหล่งกำเนิด และความเร็วสัมพัทธ์ของเสียงเทียบกับผู้สังเกต ซึ่งตรงนี้เป็นทฤษฎีที่พัฒนาสำหรับคลื่นกล (mechanical waves) ที่อาศัยตัวกลางทั่วไป แต่เมื่อมาเรียนรู้ทฤษฎีสัมพัทธภาพว่าแสงมีความเร็วเท่ากันหมดทุกทิศทาง แต่ขณะเดียวกัน ก็ยังพบว่ามีปรากฏการณ์ดอปเพลอร์ของแสงในลักษณะ red shift และ blue shift อยู่ กลายเป็นข้อสงสัยอย่างมากระหว่างผมและหมู่เพื่อนในเวลานั้น เพราะถ้าแสงเคลื่อนที่เร็วเท่ากันทุกทิศทาง ก็ไม่ควรจะมีความต่างของความถี่จากปรากฏการณ์ดอปเพลอร์ได้

กับดักแรกพอจะถอดออกได้ด้วยความคิดที่ว่า แสงเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่ากันทุกทิศทางก็จริง แต่ความถี่ไม่จำเป็นต้องเท่ากัน คาบการสั่นของแสงสามารถยืดออกได้เมื่อสังเกตจากกรอบอื่นที่เคลื่อนที่สัมพัทธ์กัน แต่ก็ยังไม่ทำให้หลุดจากกับดักอยู่ดี เพราะถ้าคิดแบบนี้ ก็จะมีแต่ red shift จากการยืดของเวลาอย่างเดียว ไม่ควรมี blue shift

โชคดีที่ตอนนั้นผมไปเจอในหนังสือฟิสิกส์ของพ่อ อธิบายเรื่องดอปเพลอร์ของแสงพอดี การวิเคราะห์ดอปเพลอร์ของแสงนั้น ต้องกลับไปที่พื้นฐานการวิเคราะห์ปรากฏการณ์ดอปเพลอร์เลย เด็ก ม.ปลาย อย่างผมกับเพื่อนในตอนนั้นติดกับดักของสูตรสำเร็จเข้าแล้ว (ทั้งที่ก๊วนผมนิยมการ derive และไม่ชอบการท่องสูตรสำเร็จ แต่กับเรื่องนี้มันลึกไปหน่อยสำหรับเด็ก)

แต่การคำนึงถึงการยืดของคาบคลื่นแสงก็เป็นการคลำทางที่ถูก คือมันก็มีส่วนในการวิเคราะห์ แต่เราไม่ได้สนใจเรื่องการเคลื่อนที่ของแหล่งกำเนิดแสง ในแง่ที่ถ้ามันเคลื่อนที่เข้าหาเรา ระยะทางที่คลื่นลูกถัดไปจะเคลื่อนเข้าหาเรามันสั้นลงจากการกระเถิบตำแหน่งของแหล่งกำเนิดแสงเข้ามา และถ้ามันเคลื่อนออกจากเรา คลื่นลูกถัดไปก็จะปล่อยจากตำแหน่งที่ไกลออกไปทำให้แสงต้องเดินทางไกลขึ้นกว่าจะมาถึงเรา

แสงยังคงเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วเท่ากันทุกทิศทางนั่นแหละ แต่ระยะทางที่เปลี่ยนไปเพราะการกระเถิบเข้าใกล้หรือออกห่างตัวเราของแหล่งกำเนิดแสงนั่นเอง ที่ทำให้ลูกคลื่นแสงเคลื่อนมาถึงเราถี่มากขึ้นหรือน้อยลง เรื่องนี้เป็นเรื่องพื้นฐานมากสำหรับปรากฏการณ์ดอปเพลอร์ แต่ผมก็ละเลยมันไปในตอนนั้น

ก็เป็นอันหลุดพ้นกับดัก และเข้าใจดอปเพลอร์ในบริบทของสัมพัทธภาพได้ ส่วนการ derive สมการนั้น ก็อ่านเอาได้จากตำราฟิสิกส์ หรือถ้าเป็นสมัยนี้ วิกิพีเดีย อยู่ใกล้กว่าห้องสมุดเสียอีก

Special Relativity

อ่านเว็บ ชูศรี บ่อยแล้วชักครึ้ม ต่อมวิทย์แตก อยาก blog แนววิทย์ซะมั่ง

ผมเคยถูกน้องคนหนึ่งถาม "พี่เคยอ่านหนังสือพวก popular science หรือเปล่า?" ตอนนั้นผมไม่เข้าใจว่าเขาหมายถึงเรื่องอะไร พอเจอศัพท์ใหม่ที่ไม่รู้จัก นึกว่าเป็นวิทยาศาสตร์สาขาใหม่ เลยตอบเขาไปว่า "ไม่เคย" หลังจากนั้นถึงมาเข้าใจภายหลัง ว่าเรื่องอย่างฟิสิกส์ยุคใหม่ ว่าด้วยทฤษฎีสัมพัทธภาพและควอนตัมนี่แหละ เป็นหนึ่งใน popular science ที่เขาว่า อืม งั้นอาจต้องเปลี่ยนคำตอบใหม่ ผมเคยอ่านทั้งในแง่ที่มันเป็น popular science และในแง่ที่มันเป็น hard core science คือว่ากันในระดับตำราที่ derive สูตรให้ดู

ในแง่ความเป็น popular science นั้น ทฤษฎีสัมพัทธภาพถูกตีความไปเรื่อยเปื่อยมาก เพราะมันเป็นเรื่องที่ขัดกับสามัญสำนึกในระดับหนึ่ง คำพูดแบบหนึ่งที่ได้ยินแล้วรู้สึกคัน คือบอกว่า ที่แสงกลายเป็นขีดความเร็วสูงสุด เป็นเพราะมนุษย์ใช้แสงในการมอง ถ้ามนุษย์มีประสาทสัมผัสอย่างอื่น ทฤษฎีฟิสิกส์ของมนุษย์ก็จะเปลี่ยนไป

ความเป็น popular science นั้น ทำให้ไม่สามารถเจาะลึกได้ ว่าผู้พูดเข้าใจตัวทฤษฎีในระดับไหน จริงอยู่ สามารถมีทฤษฎีใหม่ ๆ ที่ล้มล้างทฤษฎีเก่าได้อยู่เสมอ แต่ถ้าผู้พูดเข้าใจแค่ว่าทฤษฎีสัมพัทธภาพเกี่ยวเนื่องกับ "วิธีสังเกตการณ์" ของมนุษย์เท่านั้น ก็เป็นความเข้าใจที่ผิด

ความจริงแล้ว เรื่องที่ผู้คนในวงสนทนา popular science สนใจกันน้อย คือที่มาของทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ ว่ามันไม่ใช่ทฤษฎีที่เกี่ยวกับแสงโดยตรง แต่พัฒนามาจากทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าของแมกซ์เวลล์ โดยแสงเป็นเพียงกรณีเฉพาะกรณีหนึ่งเท่านั้น

ไล่ลำดับเหตุการณ์ก่อน

• James Clerk Maxwell (ต้องเป็นแรงบันดาลใจของชื่อกัปตัน James T. Kirk ใน Star Trek แน่ ๆ) ได้สร้าง ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า เป็นสมการสี่สมการจากกฎของเกาส์ กฎของฟาราเดย์ และกฎของแอมแปร์ พร้อมทั้งได้เสนอโมเดลของการเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็กและไฟฟ้าเป็นทอด ๆ กลายเป็น คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งสามารถเคลื่อนที่ไปได้เองในอวกาศโดยไม่ต้องอาศัยตัวกลาง และยังได้คำนวณอัตราเร็วของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในเทอมของ electric permittivity และ magnetic permeability ไว้ด้วย ได้เป็นค่าคงที่ค่าหนึ่ง
• อีกด้านหนึ่ง เรื่องของคุณสมบัติความเป็นคลื่นของแสง ก็มีการศึกษากันมาตั้งแต่ยุคของนิวตัน โดยมีการวัดอัตราเร็วแสงที่แม่นยำขึ้นเรื่อย ๆ และเข้าใกล้อัตราเร็วของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่แมกซ์เวลล์คำนวณไว้ จึงมีการสรุปในที่สุดว่า แสงเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
• ในอีกด้านหนึ่ง มีการตั้งทฤษฎี อีเทอร์ ซึ่งเป็นตัวกลางของแสงในอวกาศ เพราะพยายามจะมองคลื่นแสงเหมือนคลื่นกลทั่วไป แต่ปรากฏว่าพบคุณสมบัติเชิงกลอันแปลกประหลาดของอีเทอร์มากขึ้นเรื่อย ๆ การทดลองต่าง ๆ มาถึงจุดหักเหที่ การทดลองของไมเคิลสัน-มอร์เลย์ ซึ่งตรวจวัดอัตราเร็วแสงในทิศต่าง ๆ อย่างละเอียดในกรอบเฉื่อยที่เคลื่อนที่ ปรากฏว่าได้ค่าเท่ากันหมด จึงสรุปในที่สุดว่าไม่มีอีเทอร์
• วงการฟิสิกส์ในขณะนั้นจึงมาถึงทางสามแพร่ง เนื่องจากทฤษฎีที่เกี่ยวกับคลื่นกลที่พัฒนามาทั้งหมดจะใช้ไม่ได้กับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าของแมกซ์เวลล์เมื่ออยู่ในกรอบอ้างอิงที่เคลื่อนที่ กล่าวคือ ถ้าสัมพัทธภาพแบบกาลิเลโอถูกต้อง อัตราเร็วของแสงในทิศทางต่าง ๆ เทียบกับการเคลื่อนที่ ควรจะวัดได้ไม่เท่ากันในกรอบที่เคลื่อนที่นั้น ซึ่งถ้าวัดได้ไม่เท่ากัน ก็หมายความว่าทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าของแมกซ์เวลล์ใช้ไม่ได้ทันทีที่มีการเคลื่อนที่ แต่ถ้ายึดทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าของแมกซ์เวลล์ว่าเป็นจริงในทุกกรอบอ้างอิง ก็จะขัดกับหลักความเร็วสัมพัทธ์แบบกาลิเลโอ
• ด้วยผลการทดลองของไมเคิลสัน-มอร์เลย์ที่ยืนยัน และด้วยตรรกะต่าง ๆ ที่ไอน์สไตน์วิเคราะห์ ทำให้ไอน์สไตน์ต้องเลือกเอาทฤษฎีของแมกซ์เวลล์ และรื้อหลักสัมพัทธภาพของกาลิเลโอ โดยเริ่มจากการตั้งสัจพจน์ข้อแรก ว่า "กฎทางฟิสิกส์ใด ๆ ที่เป็นจริงในกรอบอ้างอิงเฉื่อยหนึ่ง ต้องเป็นจริงในทุกกรอบอ้างอิงเฉื่อย" โดยมีความคิดพื้นฐาน ว่าไม่มีใครหยุดนิ่งอย่างแท้จริง ทุกสิ่งต่างเคลื่อนที่สัมพัทธ์กับสิ่งอื่น และในการทดลองต่าง ๆ ที่ผ่านมา ก็ล้วนอยู่ในกรอบเฉื่อยทั้งนั้น
• ความจริง สัจพจน์ข้อแรก เมื่อรวมกับทฤษฎีของแมกซ์เวลล์ ก็จะทำให้ imply ถึงอัตราเร็วแสงและคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าอื่น ๆ ในกรอบเฉื่อยอยู่แล้ว แต่เพื่อความแน่นหนาของตัวทฤษฎี ไอน์สไตน์จึงตั้งสัจพจน์ข้อสองขึ้นด้วย ว่า "อัตราเร็วของแสงจะคงที่เสมอในกรอบอ้างอิงเฉื่อยใด ๆ โดยไม่ขึ้นกับการเคลื่อนที่ของแหล่งกำเนิดแสง" โดยจะเห็นว่า นัยของสัจพจน์ข้อนี้ไม่ได้ครอบคลุมแค่แสงเท่านั้น แต่ครอบคลุมไปถึงคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าโดยทั่วไปด้วย

จากสัจพจน์ทั้งสองข้อที่ตั้งขึ้น ไอน์สไตน์จึงเริ่มสร้างโมเดลใหม่ของสัมพัทธภาพ เพื่อแทนที่หลักสัมพัทธภาพแบบกาลิเลโอ

• เมื่ออัตราเร็วแสงเป็นสิ่งสัมบูรณ์ การสังเกตเหตุการณ์ในกรอบที่เคลื่อนที่จึงสามารถใช้แสงเป็นตัวอ้างอิงในการวัดข้ามกรอบได้ ถ้าคนในกรอบที่เคลื่อนที่ยิงแสงออกไปในแนวตั้งฉากกับการเคลื่อนที่ คนในกรอบนั้นจะเห็นแสงเคลื่อนที่แค่ในระยะตั้งฉากนั้น แต่เราซึ่งสังเกตอยู่ข้างนอก จะเห็นแสงนั้นเคลื่อนในระยะของด้านตรงข้ามมุมฉากที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของเขาประกอบด้วย เมื่อเหตุการณ์เดียวกัน เราสังเกตเห็นแสงเดินทางยาวขึ้น จึงใช้เวลานานขึ้น ถ้าเราทำการทดลองยิงแสงแบบเดียวกันในกรอบของเราเทียบกัน เราจะสังเกตได้ว่าเหตุการณ์ในกรอบของเขากินเวลานานกว่า คือเห็นนาฬิกาเขาเดินช้ากว่านั่นเอง ด้วยเหตุนี้ เวลาจึงเป็นสิ่งสัมพัทธ์
• ระยะทางก็เป็นสิ่งสัมพัทธ์ สมมุติว่าเราจะวัดความยาวของตู้รถไฟที่วิ่งผ่านหน้าเรา ด้วยการจับเวลาตั้งแต่หน้าตู้ผ่านหน้าเราจนถึงหลังตู้ผ่านหน้าเรา แล้วคูณเวลาด้วยอัตราเร็วของรถไฟ ก็จะได้ความยาวของตู้รถไฟ โดยขณะเริ่มและหยุด ก็ยิงแสงไฟให้สัญญาณกับคนบนรถไฟด้วย เพื่อให้วัดเทียบกัน ซึ่งเขาจะบอกค่าเวลาระหว่างที่เขาเห็นแสงไฟสองครั้ง ยาวกว่าค่าที่เราวัดได้ เพราะเขาเองก็เห็นเราเคลื่อนที่ และเห็นนาฬิกาของเราเดินช้ากว่าของเขาเหมือนกัน ฉะนั้น ความยาวตู้ที่วัดในกรอบของเขา (ซึ่งเป็นความยาวจริงขณะหยุดนิ่ง) จึงยาวกว่าที่วัดได้ในกรอบของเรา หรือพูดอีกอย่างก็คือ เราวัดระยะทางในกรอบเฉื่อยที่เคลื่อนที่ได้ค่าสั้นลงจากที่วัดในกรอบนั้น
• ไอน์สไตน์อาศัยหลัก การแปลงพิกัดของลอว์เรนซ์ ในการสร้างสมการเกี่ยวกับระยะทาง เวลา และความเร็วสัมพัทธ์ จนได้ข้อสรุปสำหรับจลนศาสตร์ (kinematics) ว่า ความเร็วสัมพัทธ์ระหว่างกรอบอ้างอิงเฉื่อยใด ๆ จะมีค่าไม่เกินความเร็วแสง
• สำหรับจลนพลศาสตร์ (kinetics) ไอน์สไตน์ก็ derive ต่อไปจากโมเมนตัมที่เกิดจากความเร็วสัมพัทธ์ จนกระทั่งได้ข้อสรุปว่า มวลก็เป็นสิ่งสัมพัทธ์เช่นกัน โดยมวลสัมพัทธ์จะเพิ่มขึ้นตามความเร็วสัมพัทธ์ และจะเป็นค่าอนันต์ที่ความเร็วแสง
• สมการพลังงานจลน์ก็เปลี่ยนไปด้วย เมื่อคำนวณงานที่ต้องใส่เพื่อให้วัตถุมีความเร็วค่าหนึ่ง ซึ่งทำให้ทั้งมวลสัมพัทธ์และความเร็วสัมพัทธ์เพิ่มขึ้น ปรากฏว่าได้ผลที่น่าประหลาดใจ คือพบว่างานที่ใส่ไปนั้น มีความสัมพันธ์กับมวลสัมพัทธ์ คือ E = mc² - m₀c² ซึ่งทำให้สามารถอนุมานต่อไปได้ ว่าแม้มวลอยู่นิ่ง ก็มีพลังงานอยู่แล้วเท่ากับ E₀ = m₀c² กลายเป็นสมการสมมูลมวล-พลังงานบันลือโลกนั่นเอง

(ขออภัยที่บรรยายเป็นตัวหนังสือล้วน ๆ เนื่องจากขี้เกียจวาดรูป วาดสมการ)

จากที่ไล่มาทั้งหมด จึงย้อนกลับไปที่คำถามว่า แล้วมันเกี่ยวอะไรไหมกับเรื่องประสาทสัมผัสของมนุษย์ที่ต้องใช้แสง? จะเห็นว่าไม่เกี่ยวเลย แสงเป็นแค่กรณีเฉพาะกรณีหนึ่งของปรากฏการณ์คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า อันเป็นที่มาของทฤษฎีเท่านั้น โดยบังเอิญว่าแสงเป็นเทอมที่พูดแล้วเข้าใจง่าย จินตนาการง่าย เอามาสร้างการทดลองให้วัดได้ง่ายเท่านั้นเอง

เรื่องนี้พูดแล้วยาว.. ไว้มีเวลาค่อยกลับมาเขียนเรื่องอื่นที่เกี่ยวข้องต่อ..

More on Font Synthesizing

เดือนก่อน blog ไว้เรื่อง การปรับกฎการสังเคราะห์ฟอนต์ วันนี้มี update เพิ่มเติม

ครั้งก่อนนั้น ได้ปรับกฎเพื่อแก้ปัญหาการย่อขนาดฟอนต์ที่ไปกระทบถึงฟอนต์อื่น ๆ ที่ถูกเลือกพร้อมกันใน stylesheet แล้ว ปรากฏว่าระหว่างทดสอบฟอนต์กับเว็บต่าง ๆ ก็พบว่ากฎนี้ยังคงมีปัญหา เป็นปัญหาการย่อขนาดฟอนต์ที่ต้องการย่อเอง โดยฟอนต์ที่ได้ มีขนาดเล็กมาก หลังจากทดลองเทียบขนาดต่าง ๆ ก็สรุปได้ว่า มีการคูณเมทริกซ์สำหรับย่อสองครั้ง ทำให้ฟอนต์หดลงเป็นอัตรากำลังสอง!

ผมตรวจดูกฎแล้ว ยังหาที่ผิดไม่เจอ วิธีแก้ที่ทำได้ จึงมีสองแบบ:

1. ถอดรากที่สองของอัตราย่อ เพื่อที่เมื่อมีการคูณสองครั้ง ก็จะได้อัตราย่อที่ต้องการ
2. เปลี่ยนจากการคูณเมทริกซ์ที่มีอยู่แล้ว เป็นการกำหนดค่าเมทริกซ์ทับลงไปเลย

เช่น จากกฎแบบนี้:

  ...
  <edit name="matrix" mode="assign">
    <times>
      <name>matrix</name>
      <matrix>
        <double>0.67</double><double>0</double>
        <double>0</double><double>0.67</double>
      </matrix>
    </times>
  </edit>
  ...

วิธีแรกจะปรับเป็น:

  ...
  <edit name="matrix" mode="assign">
    <times>
      <name>matrix</name>
      <matrix>
        <double>0.8185</double><double>0</double>
        <double>0</double><double>0.8185</double>
      </matrix>
    </times>
  </edit>
  ...

ส่วนวิธีที่สองจะปรับเป็น:

  ...
  <edit name="matrix" mode="assign">
    <matrix>
      <double>0.67</double><double>0</double>
      <double>0</double><double>0.67</double>
    </matrix>
  </edit>
  ...

แน่นอนว่าทั้งสองวิธีมีความเสี่ยงทั้งนั้น วิธีถอดรากที่สอง เสี่ยงตรงที่เราถือว่ากฎจะผิดพลาดแบบเกิดการคูณสองครั้งเสมอ ถ้ารุ่นไหนของ fontconfig มีการปรับทำให้ไม่เกิดการคูณสองครั้ง เราก็ต้องมายกกำลังสองกลับคืน ส่วนวิธี assign เมทริกซ์ทับ ก็เสี่ยงกับการทับค่าของกฎอื่นที่อาจจะมีการกำหนดเมทริกซ์มาก่อนหน้าแล้ว

เนื่องจากยังไม่สามารถหาวิธีที่ดีที่สุด คือหาสาเหตุที่แท้จริงให้พบ ผมจึงตัดสินใจเลือกวิธีที่สองไปก่อน เนื่องจากวิธีนี้จะดู hack น้อยกว่า ไม่มีการปรับตัวเลข และเพื่อลดความเสี่ยงในการทับค่าเมทริกซ์ ผมจึงเลื่อนลำดับของกฎจากลำดับที่ 90 เป็น 89 เพื่อให้ทำก่อน 90-synthetic.conf ของ fontconfig ด้วย วิธีนี้ commit เข้า SVN ของ thaifonts-scalable แล้ว

ท่านใดสามารถชี้จุดผิดพลาดของกฎได้ ก็ยินดีครับ (ดูกฎเต็ม ๆ ได้ใน blog เก่า ขออนุญาตไม่ขยายซ้ำ)

GPeriodic Patch Resurrection

เมื่อปีกลายเคย ทำแพตช์สำหรับ gperiodic ไว้ ซึ่งปรากฏว่า Debian รับแพตช์ไป 3 ใน 4 เหลือแพตช์สุดท้ายที่ปรับหน้าตา (มี screenshot ใน blog เก่าที่ว่า) ซึ่งเขาอยากจะติดต่อ upstream (ซึ่งผมคาดว่าเลิกทำไปแล้ว) ก่อน

แพตช์นั้นอยู่ในฮาร์ดดิสก์เก่าที่พังไปแล้ว ตอนนั้นก็ build deb ไว้ใช้เอง deb ก็หายไปกับฮาร์ดดิสก์เหมือนกัน แต่โชคดีที่ได้ส่งแพตช์ไปที่ Debian #214493 ไว้ เลยไปดูดกลับมาใช้ได้ ส่วนงานแปลที่ทำไปเกือบเสร็จแล้วนั้น เผอิญยังไม่ได้ส่งแพตช์ไปในตอนนั้น แล้วก็ลืมเรื่องนี้ไปไม่ได้ตามอีก ก็เป็นอันว่าหายสาปสูญอย่างถาวร

เพื่อเป็นมาตรการเพิ่มเติม เลยทำ deb ที่แพตช์แล้ว แล้วอัปโหลดเข้า Debclub ก้านกล้วย เอาไว้ เพื่อให้ติดตั้งกันได้สะดวกด้วย

ส่วนแพตช์จะได้เข้า Debian หรือ upstream หรือไม่ ก็ต้องติดตามกันต่อไป