คุณยังไม่ได้ Log in | สมัครสมาชิก ฟรี
กลับหน้าแรก วิชาการ.คอม
<script language="JavaScript" src="http://www.vcharkarn.com/javafeed/article/1095" type="text/javascript"></script>
ฟิสิกส์ของหลุมดำ จากอดีต ปัจจุบัน และอนาคต
หลุมดำนับว่าเป็นสิ่งที่เหนือความคาดหมายในวงการวิทยาศาสตร์ ไม่ว่าจะเป็นการก่อเกิดของมัน โครงสร้าง หรือในแง่ของการเชื่อมโยงฟิสิกส์หลุมดำกับศาสตร์แขนงต่างๆ เป็นที่กล่าวกันว่าเราจะไม่สามารถเข้าใจแรงโน้มถ่วงได้อย่างสมบูรณ์หากเราไม่เข้าใจหลุมดำเสียก่อน
ผู้เขียน: ณฤทธิ์ ปิฎกรัชต์ ชมแล้ว: 24,516 ครั้ง
post ครั้งแรก: Sun 7 January 2007, 12:53 pm ปรับปรุงล่าสุด: Mon 22 January 2007, 11:44 am
อยู่ในส่วน: ฟิสิกส์, ดาราศาสตร์
สารบัญ

หน้าที่ 1 - ฟิสิกส์ของหลุมดำ
889




หลุมดำนับว่าเป็นสิ่งที่เหนือความคาดหมายในวงการวิทยาศาสตร์อย่างมาก ไม่ว่าจะเป็นด้านการก่อเกิดของมัน โครงสร้าง หรือในแง่ของการเชื่อมโยงฟิสิกส์หลุมดำกับศาสตร์แขนงต่างๆ จนเป็นที่กล่าวกันว่า เราจะไม่สามารถเข้าใจแรงโน้มถ่วงได้อย่างสมบูรณ์หากเราไม่เข้าใจในความเป็นไปและโครงสร้างของหลุมอย่างถ่องแท้ เพราะหลุมดำคือสถานะสุดท้าย (final state) ของสสารพลังงานที่มีแรงโน้มถ่วง (gravitating matter) โดยเฉพาะในปัจจุบันนี้ที่นักฟิสิกส์ทั่วโลกกำลังมุ่งมั่นและแข่งขันกันเพื่อสร้างทฤษฎีแรงโน้มถ่วงเชิงควอนตัม (quantum theory of gravity) ในบทความนี้จะเน้นถึงการศึกษาฟิสิกส์ของหลุมดำ (black hole physics) ในแง่ทฤษฎีเป็นหลัก



คำถามที่ว่า หลุมดำคืออะไร ความเกี่ยวข้องของหลุมดำกับศาสตร์แขนงอื่น ๆ เป็นอย่างไร แล้วทำไมหลุมดำจึงเป็นกุญแจไปสู่ความสำเร็จในการค้นพบทฤษฎีแรงโน้มถ่วงเชิงควอนตัม ในบทความนี้มีจุดมุ่งหมายว่าผู้อ่านจะสามารถพบคำตอบได้



888
Prof. Stephen Hawking




เป็นเวลากว่า 30 ปีแล้ว ที่สตีเฟน ฮอว์กิ้ง (Stephen Hawking) ได้ค้นพบว่าแท้จริงแล้วหลุมดำไม่ได้ดำมืดสนิทอย่างที่เราเข้าใจกัน จากทฤษฎีสัมพัทธภาพแบบคลาสสิก (classical general relativity) ซึ่งไม่มีผลทางควอนตัม ไม่ว่าจะเป็นความไม่แน่นอนของ Heisenberg หรือการที่พลังงานนั้นอยู่แบบเป็นขั้นที่ไม่สามารแยกได้ (discrete) เข้ามาเกี่ยวข้อง ถ้าจะกล่าวสั้น ๆ ก็คือว่าเมื่อ Hawking ได้ยืนยันสิ่งที่เขาค้นพบ (ที่ว่าหลุมดำมีอุณหภูมิ) หลุมดำก็นับได้ว่าระบบ เชิงอุณหพลศาสตร์ (thermodynamic system) ที่มีความประหลาดและยังไม่สามารถอธิบายได้อย่างครบสมบูรณ์ไม่ว่าจะด้วยทฤษฎีใด ๆ ในวิทยาศาสตร์ เพราะว่าเราไม่ทราบว่าในหลุมดำมีโครงสร้างเชิงกลศาสตร์สถิติ (statistical mechanics) อย่างไร ในขณะที่ในวงการวิทยาศาสตร์มีสมการทางอุณหพลศาสตร์ 4 สมการที่สวยงามและเป็นที่เข้าใจได้ไม่ยาก สำหรับสสารหรือวัตถุอื่น ๆ ที่ เราสามารถเขียนสมการอุณหพลศาสตร์ของมันได้ เราก็จะมี แบบจำลอง เชิงกลศาสตร์สถิติของมันทั้งสิ้น ดังนั้นแขนงหนึ่งในการศึกษาวิจัยฟิสิกส์หลุมดำทุกวันนี้ก็อุทิศให้แก่การศึกษาเชิงกลศาสตร์สถิติและอุณหพลศาสตร์ของหลุมดำ เพราะนักฟิสิกส์เชื่อว่าผลลัพธ์จากการศึกษานี้จะเป็นใบเบิกทางให้เราเข้าใจ อย่างไรก็ตามการศึกษาหลุมดำมีหลายกระบวนวิธีไม่ว่าจะด้วยจุดประสงค์เดียวกันหรือต่างกันไป เพราะตั้งแต่เมื่อคาร์ล ชว๊าซชิลด์ (Karl Schwarzschild) ได้ค้นพบผลเฉลยของสมการไอน์สไตน์ในสุญญากาศ (Einstein equations in vacuum) ซึ่งก็คือหลุมดำนี้เอง เราจึงทราบว่ามีหลุมดำอยู่มากมายหลายแบบ โดยที่ในทางทฤษฎีเกือบจะไม่มีข้อจำกัดว่าหลุมดำจะเป็นอย่างไรได้บ้าง ทุกวันนี้มีแบบจำลองหลุมดำ (black hole model) ทางทฤษฎีอยู่นับร้อยแบบจำลอง ในขณะที่ในทางดาราฟิสิกส์และเอกภพวิทยาแบบสังเกตการณ์ เราพบว่ามีข้อจำกัดในการศึกษาหลุมดำ ดังนั้นทางด้านนี้จะมีหลุมดำอยู่ไม่กี่แบบเท่านั้น



หน้าถัดไป (หน้า 2) >>>
*หมายเหตุ งานเขียนชิ้นนี้ ได้รับการคุ้มครองสิทธิตามพระราชบัญญัติคุ้มครองสิทธิทางปัญญา โดยลิขสิทธิเป็นของผู้เขียน ที่ให้เกียรตินำเผยแพร่ผ่าน วิชาการ.คอม เรามีความยินดีและอนุญาตให้ทำซ้ำหรือเผยแพร่ต่อเพื่อประโยชน์ทางการศึกษาเท่านั้น กรุณาให้เกียรติผู้เขียน โดยอ้างชื่อผู้เขียนและ วิชาการ.คอม (www.vcharkarn.com) ทุกครั้งที่ทำการเผยแพร่ต่อ ห้ามนำส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่ต่อในสื่อที่เอื้อประโยชน์ทางธุรกิจก่อนได้รับอนุญาต ขอขอบคุณที่ร่วมกันช่วยสร้างให้สังคมไทยเป็นสังคมแห่งปัญญา



จำนวน 10 ความเห็น, หน้า่ | -1-
ความเห็นเพิ่มเติมที่ 1 7 ม.ค. 2550 (20:43)
Can you explain more about quasi-normal mode you mentioned in the article? Thank you very much.
curious (IP:209.234.66.97)

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 2 8 ม.ค. 2550 (16:30)
Quasi-normal modes of black holes (BHs) arise when you study perturbation of BH. Once the BH is perturbed you can study wave propagations in BH geometries which allow you to study furthermore such as the stability of the BH itself as well as the generation of gravitational waves. The easiest way to study this is to assume linear perturbation. I am not an expert on this. I just wanted to add that in my article to catch some attention because there is a Thai physicist working in this field. His name is Suphot Musiri. If you know how to access the arXiv, you will be able to find his address as such. He is at Mor Sor Wor Prasanmit, so he is in Bangkok. You'd better ask him further questions. He is a nice guy.
The author (IP:130.237.208.144)

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 3 15 ม.ค. 2550 (20:11)
นักฟิสิกส์นี่เก่งกันจริงๆเลยค่ะ อ่านตาลายเลยนะ ช่วยๆกันทดลองกันไปเรื่อยๆ ทำทุกวิถีทางพิสูจน์มันให้เป็นจริง สู้ตาย!
Poylittlegirl เก็บเข้า Contact List ส่ง vSMS
ร่วมแบ่งปันความรู้และความเห็นแล้ว 61 ครั้ง - ได้รับดาวแล้ว 155 ดวง - โหวตเพิ่มดาว

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 4 16 ม.ค. 2550 (03:59)
ขอบคุณมากครับคุณ Poylittlegirl จากนักฟิสิกส์คนหนึ่ง
The Author (IP:213.100.106.164)

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 7 18 ม.ค. 2550 (14:53)
หลุมดำจะเป็นรูหนอนอย่างหนึ่งหรือไม่ละครับ หรือจะเป็นที่เวลาหยุดนิ่งเท่านั้น
P.S.FilM/prichchaya@hotmail.com (IP:202.129.16.242)

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 8 19 ม.ค. 2550 (06:15)
การที่จะเป็นรูหนอนได้ ก็ขึ้นอยู่กับหลายๆ condition ครับ
แต่จริง ๆแล้วรูหนอนก็คือผลเฉลยของสมการไอน์สไตน์นั่นเอง
หลุมอย่าง Schwarzschild ก็เป็นรูหนอนได้ถ้าเอาหลุมดำกับหลุมขาวมาต่อกัน
อย่างที่รู้จักกันในชื่อว่าสะพาน Einstein-Rosen
The Author (IP:213.100.106.164)

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 10 4 ก.พ. 2550 (02:28)
คุณแพรวก็เริ่มศึกษาได้ครับ ฟิสิกส์เป็นวิชาแห่งเสรีภาพแห่งความคิด ถ้าแนวความคิดของคุณสามารถใช้ตอบคำถามได้ ก็จะได้การยอมรับได้ อย่างไรก็ตามการที่จะไปศึกษาระดับสูงในฟิสิกส์ได้จะต้องมีพื้นฐานคณิตศาสตร์ที่ดีครับ
The Author (IP:213.100.106.164)

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 11 18 ก.พ. 2550 (13:26)
เห๊อๆๆ เก่งกานมากๆเรยอ่ะน๊ะค๊ะเนี่ย เห๊อะๆ สู้ๆละกานนาค๊ะ เด๋ซจาคอยช่วยเปงกำลังจายให้นาค๊ะ^^
!i!--**CeE**--!i! (IP:203.113.15.234)

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 12 18 ก.พ. 2550 (13:32)
ปอยได้ไปเจอหนังสือเล่มหนึ่งในห้องสมุดของโรงเรียน มันมีชื่อว่า
"นักอยากวิจัยสำหรับเด็กไทยที่อยากเป็นนักวิทยาศาสตร์"
ซึ่งเป็นหนังสือที่ถูกใจอย่างแรงเลยค่ะ เนื้อหาด้านในดีมากๆ ส่วนหนึ่งของหนังสือมีบอกถึงคุณลักษณะของผู้ที่จะเป็นนักวิทยาศาสตร์ นักฟิสิกส์ และอื่นๆที่เกี่ยวกับวงการวิทย์ของเราค่ะ
แต่เนื่องจากว่าชอบฟิสิกส์ ดาราศาสตร์ จึงขอยกคุณลักษณะของนักฟิสิกส์มาก่อนนะคะ
แววนักฟิสิกส์
1.ฉันชอบเรียนรู้ปรากฎการณ์ที่มีอยู่ในธรรมชาติ เช่น ฟ้าผ่าเกิดขึ้นได้อย่างไร น้ำขึ้นน้ำลงเกิดขึ้นได้อย่างไร ทางช้างเผือกเป็นอย่างไร (ข้อนี้ตรงกับปอยเด๊ะค่ะ)
2.ฉันชอบจินตนาการ (ใช่เลย!! ถูกเป๋ง จินตนาการล้ำเลิศ รถกับคนวิ่งเร็วเท่ากันชนกันจะเกิดอะไรขึ้น คนจะกระเด็นขึ้นฟ้าหรือไปข้างๆ อยากทดลองๆๆๆ 555+)
3.ฉันสนใจเรื่องที่เป็นนามธรรม เช่น เรื่องเวลา อวกาศ และมิติของเวลา ( ใช่เลยสนใจอย่างแรง สงสัยมาก ถึงมากที่สุดเลย)
4.ฉันชอบตั้งคำถามที่ตอบได้ยาก เช่น พระเจ้ามีทางเลือกหรือไม่ในการสร้างจักรวาล (แต่ปอยสงสัยว่าเราจะเจอเอกภพคู่ขนานได้อย่างไร ในเมื่อมันขนานกัน เราจะทะลุรูหนอนได้ที่ตรงไหน เพราะเหตุใดจึงต้องไปตรงนั้น)
5.ชอบอ่านหนังสือเกี่ยวกับประวัติของนักวิทยาศาสตร์ที่มีผลงานทางฟิสิกส์ เช่น นิวตัน แมกซ์เวลล์ ไฟน์แมน (โอ้..ชอบอย่างแรง อยากเลียนแบบพวกเขาจริงๆ)
6.วิชาคำนวณสนุกและไม่ยุ่งยากสำหรับฉัน (เอ่อ..เรียนอยู่ในที่ที่เปิดโอกาสแต่เด็กเก่ง แต่ไม่เปิดโอกาสให้เด็กที่ชอบเรียน วิชาคำนวณพยายามอย่างเต็มที่ เมื่อนั่งทบทวนก็โดนอาจารย์ด่า ว่าทำไมไม่อ่านหนังสือ มัวนั่งคิดแต่เลข..เสียใจในเรื่องนี้มากค่ะ ทำให้ไม่มีโอกาสที่จะทบทวน หรือแข่งขัน ทดสอบความรู้ของตัวเองเลย มีแต่นั่งท่องจำเพื่อให้ผ่านไปวันๆ มันน่าเบื่อเหลือเกินที่ต้องทำอะไรที่ไม่อยากทำ)
ลองพิจารณาดูนะคะ..^-^ เผื่อใครที่อยากเป็นนักฟิสิกส์จะได้นำข้อบกพร่องไปปรับปรุงนะ
ปอยน่ะอยากอยู่ในเมืองบ้างจริงๆ เผื่อจะมีโอกาสดีๆได้ไปแข่งขันทางวิชาการบ้าง
ผู้ใหญ่ไม่เปิดโอกาสเลย ใจร้ายที่สุด พยายามวิ่งหามัน มันก็วิ่งหนี
เหมือนกับเราวิ่งเข้าหาประตูที่กำลังจะปิด พอเราจะเอื้อมมือไปเปิด
เค้าก็ปิดไม่ให้เราเข้าเลย ใจร้ายที่สุดค่ะ ปอยสู้นะ ปอยจะสู้ให้ถึงที่สุด
เพื่ออนาคต นักวิจัยในอนาคตค่า ^-^!!
Prof.Poylittlegirl
Poylittlegirl เก็บเข้า Contact List ส่ง vSMS
ร่วมแบ่งปันความรู้และความเห็นแล้ว 61 ครั้ง - ได้รับดาวแล้ว 155 ดวง - โหวตเพิ่มดาว

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 13 26 ต.ค. 2550 (22:25)
จะไป สน ใจ ใครอื่นทำไม หล่ะ
นอกจาก ครอบครัว
ผมก้อ ไม่สน อะไร ใคร มาก

ทำในสิ่งที่อยาก เเต่ต้อง ไม่ใช่ สิ่งที่ไม่ดี
จดไว้ดิ สิ่งที่อยากทำ เเล้ว ทำต่อเมื่อมีโอกาส
โอกาสที่จะให้เราได้ทำสิ่งที่เราชอบมากๆ เราต้องสร้างขึ้นมาเอง รอไปก้อเท่านั้น
จงสิ่งที่จะให้โอกาส ต่อเราให้นานที่สุด คนอื่นๆเค้าไม่ใช่เรา อย่าให้ขวางทางดิ
uesuki เก็บเข้า Contact List ส่ง vSMS
ร่วมแบ่งปันความรู้และความเห็นแล้ว 2 ครั้ง - ได้รับดาวแล้ว 150 ดวง - โหวตเพิ่มดาว


กรุณา login เพื่อ comment งานเขียนนี้

???? สมัครสมาชิก ฟรี ตลอดชีพ


vmaster
(vmaster)

ผู้ชมข้อมูลนี้แล้ว 41,137 ครั้ง
เป็นสมาชิก: นานกว่า 7 ปี
แบ่งปันความรู้ 38 ครั้ง
ได้รับดาว 240 ดวง

โหวตเพิ่มดาว


บทความอื่น

ฟิสิกส์ของหลุมดำ จากอดีต ปัจจุบัน และอนาคต [24,517]
?????? 0 ?????? ?? ??????????????????

บทความแนะนำ

การเกิด สึนามิ [534,128]
GMO พันธุวิศวกรรมศาสตร์ นางฟ้า หรือ ซาตาน [392,310]

Blog แนะนำ

วิชาการ.คอม ขอแนะนำงานเขียนชิ้นนี้ นำชัย ชวนคิด ฝัน และสรรค์สร้างสังคมไทย ด้วยวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และธรรม [378,850]
Global Warming { English } [143,017]

Hot Links

คลังข้อสอบ | ข่าววิชาการ
เล่นกล/เกม | อ่านนิยาย
ข่าวทุนการศึกษา | ลิงค์

ขอบคุณผู้สนับสนุน

Google
 
ติดต่อลงโฆษณา :   คุณอันนา 081 4965363
สำนักงาน :   02 2015735
อีเมล์ :   
Copyright© 2000-2007, Vcharkarn.Com. All rights reserved.
คลิ๊กเพื่อดูสถิติ
รับรองและสนับสนุนโดย

สสวท.

มูลนิธิ พสวท.

พสวท.