 |
<script language="JavaScript" src="http://www.vcharkarn.com/javafeed/article/117" type="text/javascript"></script> |
 |
Dark energy
อะไรผลักดันให้เอกภพขยายตัวออกจากกัน
post ครั้งแรก: Mon 7 January 2008, 9:58 pm ปรับปรุงล่าสุด: Thu 10 January 2008, 4:03 pm
อยู่ในส่วน: ฟิสิกส์
|
หน้า : 2 Oops ... My Biggest Mistake !
หน้า : 3 สูญญากาศในควอนตัมฟิสิกส์
หน้า : 4 ตามหา The Fifth element
ดร. อรรถกฤต ฉัตรภูติ
ภาควิชาฟิสิกส์์ คณะวิทยาศาสตร์
จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
นักเขียนประจำ วิชาการ.คอม
When one tugs at a single thing in the nature,
he finds it hitched to the rest of the universe ...
John Muir
ตั้งแต่ในปี ค.ศ. 1929 ได้มีการค้นพบว่ากาแล็กซี่ที่ระยะไกลๆจากโลกนั้นเคลื่อนตัวออกจากกัน
โดยผลงานของนักดาราศาสตร์อเมริกัน เอ็ดวิน ฮับเบิล นักวิทยาศาสตร์ต่างถือเอาการค้นพบนี้
มาเป็นหลักฐานว่าเอกภพของเรากำลังขยายตัวออกไปเรื่อยๆ ซึ่งนับแต่นั้นเป็นต้นมาคำถามที่นักดาราศาสตร์ต้องการทราบคำตอบมากที่สุดก็คือ
เอกภพจะคงขยายตัวไปเรื่อยๆ หรือจะหดตัวกลับ
ทฤษฎีฟิสิกส์ได้อธิบายชะตากรรมของเอกภพว่า อัตราเร็วของการขยายตัวของเอกภพของเรานั้น
ขึ้นอยู่กับปริมาณมวลสารและพลังงานที่มีอยู่ในจักรวาล และอนาคตของเอกภพนั้นควบคุมด้วยอำนาจของแรงโน้มถ่วง
หรือ Gravitational force ซึ่งเป็นแรงที่กระทำต่อทุกๆสิ่งที่มีมวล (และ/หรือพลังงาน)
โดยจะดึงดูดอนุภาคหรือพลังงานเหล่านี้เข้าหากัน ยิ่งมวลหรือพลังงานมากเท่าไหร่
วัตถุก็จะถูกดูดเข้าหากันแรงมากขึ้นเท่านั้น
นักดาราศาสตร์จึงเชื่อว่าอัตราเร็วของการขยายตัวของเอกภพ จะลดลงเรื่อยๆ เนื่องจากแรงดึงดูดระหว่างมวลของดวงดาวกาแล็กซีและพลังงานอื่นๆ
ที่กระจายอยู่ในเอกภพ ชะตากรรมของเอกภพจึงเป็นไปได้เพียง 2กรณีคือ
1) ถ้ามวลและพลังงานที่มีอยู่ในเอกภพมีค่าไม่มากนัก มันขยายตัวออกไปเรื่อยๆจนอัตราการขยายตัวมีค่าคงที่
เอกภพจะเข้าสู่ช่วงที่หนาวเย็น
2) แต่ถ้ามวลสารและพลังงานมีค่ามากพอ นอกจากมันจะดึงดูดเอกภพ ให้ขยายตัวช้าลงแล้ว
มันจะมีพลังงานพอที่จะสามารถดึงให้เอกภพหดตัวกลับลงมา บีบให้กาแล็กซี่และดวงดาวต่างๆเข้ามาชนกันจนลุกเป็นเปลงเพลิงที่เรียกกันว่า
Big Crunch
นักดาราศาสตร์จึงต้องการวัดความเร็งในการขยายตัวของเอกภพว่าลดลงเท่าใด เพื่อที่จะได้นำมาทำนายชะตากรรมของเอกภพ
หลังจากพยายามมามากกว่า 70 ในที่สุดนักดาราศาสตร์ก็สามารถวัดอัตราเร่งของการขยายตัวของเอกภพได้เป็นครั้งแรก
โดยการสังเกตุการระเบิดของดวงดาวที่เรียกว่า ซุปเปอร์โนว่า แต่ผลการสังเกตุกลับให้ผลที่น่าประหลาดใจ
เพราะเอกภพไม่ได้ขยายตัวช้าลง แต่กับขยายตัวด้วยอัตราที่เร็วขึ้น
ซุปเปอร์โนว่าคือการระเบิดของดาวฤกษ์เมื่อหมดสิ้นอายุขัย ซึ่งแบ่งแยกออกได้หลายแบบ
ชนิดหนึ่งในนั้นมีชื่อว่า การระเบิดชนิดที่หนึ่งเอหรือ Type Ia ซุปเปอร์โนว่า
นักวิทยาสาสตร์สามารถคำนวนหาตำแหน่งของการระเบิดว่าอยู่ห่างจากโลกเท่าไหร่ โดยอาศัยความสว่างของแสงที่เดินทางมาจากซุปเปอร์โนว่า
นอกจากนั้นแล้วยังสามารถ ที่จะหาความเร็วที่ซุปเปอร์โนว่าเคลื่อนที่ออกจากโลกโดยใช้เทคนิคเดียวกับที่ฮับเบิลใช้เมื่อปีค.ศ.1929
โดยอาศัยหลักที่ว่าเมื่อวัตถุเคลื่อนที่ออกจากผู้สังเกตุ ความยาวคลื่นของแสงที่มาจากวัตถุนั้นจะขยายตัวยาวขึ้น
ปรากฎการณ์นี้เป็นที่รู้จักกันในชื่อปรากฎการณ์ Red Shift
แสงสว่างนั้นเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า สเป็คตรัมหรือสีของแสงขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นของมัน
ถ้าแสงมีความยาวคลื่นสั้นก็จะมีสีออกไปทางสีน้ำเงินหรือม่วง แต่ถ้าเป็นแสงคลื่นยาว
ก็จะให้สีที่ออกไปทางโทนของสีแดง และอาศัยผลจากทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ซึ่งบอกว่า
ความยาวคลื่นแสงจากวัตถุที่เคลื่อนที่ออกจากผู้สังเกตุนั้น จะถูกยืดออกให้มีความยาวมากขึ้น
ดังนั้นแสงจากดวงดาวที่เคลื่อนที่ออกจากเราจึงมีความถี่เลื่อนออกไปทางโทนสีแดง
ผลจากการสังเกตุการระเบิดของซุปเปอร์โนว่าพบว่า ซุปเปอร์โนว่า Type Ia ที่อยู่ไกลจากโลก
จะเคลื่อนตัวออกด้วยอัตราเร็วที่มากกว่าซุปเปอร์โนว่าที่อยู่ใกล้โลกหลายเท่า ซึ่งแสดงให้เห็นว่าเอกภพขยายตัวออกด้วยอัตราเร่ง
ไม่ได้ขยายตัวช้าลงอย่างที่เราเข้าใจกัน
การค้นพบนี้ทำให้นักดาราศาสตร์เชื่อว่าชะตากรรมของเอกภพไม่น่าจะจบลงที่ Big Crunch
เพราะอัตราการขยายตัวมีค่าเพิ่มขึ้น เอกภพมีแน้วโน้มที่จะขยายตัวไปเรื่อยๆมากกว่า
จนกระทั้งพลังงาน ในดวงดาวต่างๆถูกเผาผลาญหมดไปเหลือไว้แต่ความหนาวเย็นเป็นยุคน้ำแข็งที่เรียกว่า
Big Chill
แต่อย่างไรก็ตามปัญหาที่นักดาราศาสตร์และนักฟิสิกส์ยังไม่เข้าใจก็คือ พลังงาน หรือ
สิ่งใดที่ทำให้เอกภพ ขยายตัวออกจากกันด้วยความเร่ง เพราะแรงโน้มถ่วงนั้นเป็นแรงดึงดูดที่ดูดวัตถุเข้าหากัน
เป็นไปได้หรือไม่ว่ามีแรงโน้มถ่วงที่ผลักวัตถุออกจากกัน หรือที่เรียกว่า Anti-Gravity
force ปัจจุบันนักวิทยาสตร์เรียกพลังงานลึกลับที่ผลักกาเล็กซี่ต่างๆออกจากกันว่า
Dark Energy
มันจะเป็นลักษณะเดียวกับขั้วแม่เหล็กไหม? เราอาจมีพลังงานแม่เหล็กที่แบบเหมือนกันฃึ่งมันจะผลักกันแล้วมันไหม๊
ความเห็นเพิ่มเติมที่ 2 25 ก.ย. 2549 (17:17) เรา (หมายถึงเหล่านักดาราศาสตร์และนักฟิสิกส์) มีข้อสงสัยกันว่า เอกภพหยุดนิ่งอยู่ หรือมีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา และหากมีการเปลี่ยนแปลง เอกภพกำลังขยายตัวใหญ่หรือหดตัวเล็กลง อันนี้ผมว่าเป็นการศึกษาที่ดีและน่าศึกษา แต่ที่กำลังจะใช้ "ซูเปอร์โนวา" ในการพิสูจน์เรื่องนี้นั้น ผมว่าคงจะผิดความหมาย และไม่น่าจะใช้เป็นตัวพิสูจน์ในข้อสงสัยอันนี้ได้
ซูเปอร์โนวา เป็นกลุ่มก๊าซร้อนและรังสีที่เพิ่งผ่านเข้ามาสู่เอกภพ ตัวมันเองมีพฤติกรรมปกติในการ 'ผลัก' มวลอยู่แล้ว
โดยทั่วไปนักดาราศาสตร์มักชอบคิดกันว่า การที่มวลจำนวนหนึ่งกระจายออกมาจากสิ่งหนึ่งสิ่งใดด้วยความเร็วตั้งแต่พอประมาณไปจนถึงเร็วมาก มิหนำซ้ำ สิ่งหนึ่งสิ่งใดที่ว่านี้มีแสงสว่างออกมาด้วย แสดงว่าไอ้สิ่งหนึ่งสิ่งใดตัวนี้ (ที่เป็นจุดศูนย์กลางของการกระจายนั่นแหละ) จะต้องกำลังระเบิดอยู่แน่ ๆ
เป็นที่แน่นอนว่า คำว่า "ระเบิด" ที่ว่านี้มีตัวแบบความคิดมาจากการระเบิดประดามี ที่ปรากฏอยู่บนโลก...แบบว่ามีเสียง"บึ้ม" แล้วก็มีอะไรต่อมิอะไรกระจายออกมา ทั้งหมดคือมวลเล็ก ๆ ที่แยกตัวออกมาจากมวลที่ถูกแรงระเบิด
ทว่า... นักดาราศาสตร์แน่ใจได้อย่างไรว่า สิ่งที่กำลังเกิดอยู่ในจักรวาล เป็นแบบเดียวกันกับการระเบิดที่ปรากฏอยู่บนโลก ของสองสิ่งที่คล้าย ๆ กัน บางทีอาจไม่ใช่สิ่งสิ่งเดียวกันก็ได้...
มิหนำซ้ำ...บางทียังตรงกันข้ามอีกด้วย
ซูเปอร์โนวา มิใช่ดวงดาวที่กำลังระเบิด (แบบระเบิดบนโลก) และกลายเป็นดาวดวงใหม่ หากแต่มันคือพลังงาน ที่ปรากฏขึ้น เพื่อฟอร์มตัวเป็นดาวดวงใหม่ มันกำลังเริ่มต้นสร้างมวลใหม่ แต่ในขณะเดียวกัน รังสีของมัน ก็ผลักมวลเหล่านั้น (ที่เห็นเป็นฝุ่น ๆ ผง ๆ) ให้กระจายออกมา โดนสนามที่เป็นปฏิภาคโน้มถ่วง (หมายถึงสนามที่มีพฤติกรรมตรงข้ามกับสนามโน้มถ่วง)
ในเมื่อมันกำลังผลักมวลอยู่ มันจึงวิ่ง ราวกับมันกำลังกระเจิดกระเจิงออกไปจากเอกภพ
การที่เราพบว่า คนคนหนึ่ง กำลังวิ่งตะบึงอยู่ในสนามฟุตบอล เป็นข้อพิสูจน์หรือเปล่าว่าสนามฟุตบอลกำลังขยายตัว
แล้วซูเปอร์โนวาจะใช้เป็นข้อพิสูจน์อะไรได้
ก็เป็นข้อพิสูจน์ว่า 'บิ๊กแบง Big Bang' ไม่เคยเกิดขึ้นในเอกภพ แต่ที่มันเคยเกิด และกำลังเกิดอยู่ และจะเกิดเรื่อย ๆ ในโอกาสต่อ ๆ ไป ก็คือ 'โนวาเล็ก ๆ Nanova' เหล่านี้ต่างหากเล่า...
เอกภพ คงไม่ใช่เอก อีกต่อไปเพราะก็รู้อยู่เเล้วว่ายิ่งเราค้นหามันสักเท่าใดมันยิ่งเลื่อนลอยเเละเหมือนจะไม่มีอยู่จริง ยิ่งค้นหายิ่งมีทฤษฏีใหม่ใหม่มาเรื่อยๆ เเม้เเต่ทฤษฏีที่ไม่คิดว่าจะเป็นไปได้มันก็อาจาจะเป็นไปได้ มนุษย์ก็เช่นกัน ค้นหากันไปมา เเต่ไม่เคยค้นหาตัวเองเลยบางทีถ้าเข้าใจตัวเองบ้างทุกอย่างคงไม่มีอะไรให้คิดมากไป...
เราจะรู้ได้อยางไรว่าระยะที่เรายืนอยู่ในตอนนี้คือระยะที่เอกภพกำลังเคลื่อนที่เข้ามาด้วยความเร็วสูงหรือเคลื่อนที่ออกไปด้วยความเร็วสูงเเละกำลังจะดับซึ่งในเวลานี้เราอาจยืนอยู่ที่จุดกลางๆที่ไม่สามารถบอกอะไรได้ก็ได้เพราะการเดินทางของจักรวาลยาวนานกว่าช่วงชีวิตมนุษย์หลายเท่าเราเพียงเเต่สมมุติฐานเเละเเทนค่าความเป็นไปได้เท่านั้นเอง
ไม่รู้เรื่องหรอกค่ะแต่หนูชอบอ่าน
แล้วแบบนี้คงเกิดการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญเลย
ความเห็นเพิ่มเติมที่ 7 18 ก.พ. 2551 (19:51) คุณ einstine พูดเหมือนพวกนักประจักษ์นิยมเลย ว่าทุกสิ่งที่เกิดไม่ได้เป็นหลักประกันสิ่งที่จะเกิดตามมาว่าจะต้องเหมือนกันกับสิ่งที่เกิดมาก่อนๆ
แต่ข้าพเจ้าคิดว่าพวกนักวิทยาศาสตร์ก็ไม่น่าจะหลงกลความแตกต่างของสภาพเท่าไหร่ เพราะไม่ว่าจะยังไง กฏเกณฑ์ทางวิทยาศาสตร์ใช่ได้กับทุกจุดในจักรวาล นิวตันเป็นคนกล่าวไว้ ( ผิดคนก็ขออภัย ) ดังนั้นระเบิดที่นี้ หรือที่โน้น ถ้าอยู่จักรวาลเดียวกันก็ไม่น่ามีปัญหา นะ ข้าพจ้าว่า
ร่วมแบ่งปันความรู้และความเห็นแล้ว 22 ครั้ง - ได้รับดาวแล้ว 200 ดวง - โหวตเพิ่มดาว
ก็ไม่เห็นจะยากนะครับ แรงที่ว่ากันอยู่เนี่ย (Dark energy) ก็คือแรงดึงดูดที่เอกภพอื่น ๆ ที่อยู่รอบ ๆ เอกภพของเรานี่แหละครับ ช่วยกันดูดเอกภพของเราออกไปทุกทิศทุกทาง แต่--
ถ้าคิดอีกนัยหนึ่ง ถ้ามวลหรือพลังงานรวมก่อนเกิด bigbang ของ เอกภพเรา มีมากกว่าแรงดึงดูดที่เอกภพอื่น ๆ ที่อยู่รอบ ๆ กระทำกับเอกภพของเรา ก็จะเกิด big crunch งัยครับ
ว่าแต่ว่า แล้วมันจะมีเส้นหรือแผ่นกั้นอะไรระหว่างเอกภพอีกล่ะ หรือถ้าไม่มี สสารหรือพลังงานบางส่วนของเราก็จะไปรวมกับมวลหรือพลังงานของเอกภพอื่น หากรวมกันเยอะขึ้นก็จะเกิด big crunch รวมเป็นอะตอม ของเอกภพ และเมื่ออะตอมตั้งตั้นนี้ ไปอยู่ที่ ๆ มีแรงดึงดูดของเอกภพอื่น ๆ มาก ๆ ก็อาจจะระเบิดเกิด bigbang ใหม่ วน ๆๆๆ ๆๆๆ ๆๆ กันไป
งง งง งง งง
คห 7 >> ผมว่าน่าจะเป็นสัจพจน์ของไอสไตน์นะครับ ที่บอกว่ากฏทางฟิสิกส์ ไม่สามารถใช้ได้ทุกที่ไม่ว่าผู้สังเกตจะเป็นใคร
ยิ่งอ่านยิ่งรู้ยิ่งงง แต่มันก็ยิ่งท้าทายยิ่งน่าสนใจ ยิ่งอยากเรียน
แผ่นตัวนำก็ต้องมีประจุสิ แต่มีประจุเป็นกลางเฉยๆ
แล้วก็มันก็ต้องมีมวลด้วย
เพราะฉนั้นมันก็ต้องมีแรงดึงดูดระหว่างกันสิ
เป็นไปตามกฎของนิวตัน
ผมขอคัดค้าน คห ที่ 2 นะคับ
เพราะว่า การที่แสงเดินทางมาถึงโลกนั้นจะมีคลื่นความยาวอยู่ ยิ่งยาวมากแปลว่ายิ่งอยู่ไกลมาก (ตามรูปภาพในหน้าที่ 1) เพราะฉะนั้น ผมคิดว่า นักวิทยาสาศตร์คงใช้เวลาในการดูปรากฏการณ์ต่าง ๆ หลาวัน (คงไม่มีนักวิทยาศาสตร์คนใหนดูเหตุการณ์ต่างๆในเวลาอันสั้นแล้วออกมาสรุปหลอกนะครับ) จนอาจจะพบว่า คลื่นความยาวมันมีความถี่น้อยลง หรือว่ามีความยาวของคลื่นมากขึ้น เนื่องมาจากว่าเอกภพมันขยายตัวออกไป
ก็เหมือนกับคุณหยดสีบนผิวลูกโป่งแหละคับ สมมุดว่าหยดสีแดงและสีเขียวในจุดที่ใกล้กัน ในตอนแรกทั้ง 2 จุดจะใกล้กัน แต่เมืองลูกโป่งขยายตัวออกไป พื้นที่ผิวของลูกโป่งก็จะมากขึ้นด้วย ทำให้ระยะห่างของทั้ง 2 จุดมันก็จะมากขึ้นด้วยเช่นกัน
ถูกมั้ยคับ
........... อดีตกาลนานมาแล้ว มีสิ่งชีวิตจำนวนหนึ่ง อาศัยอยุ่ในดาวเคราะห์ทั้ง 3 ดวง
เนื่องด้วยระยะห่างที่ใกล้กันจนเกินไประหว่าง3ดาวเคราะห์
สิ่งมีชีวิตเหล่านี้จึงทำสงครามแย่งดินแดนกันมาอย่างยาวนาน
ยุคสมัยนั้นยังมีแร่มากมายที่มีพลังงานลึกลับแฝงอยู่ พลังงานลับที่สิ่งมีชีวิตยุคนั้นเรียกกันว่า
"Dark energy"เป็นพลังงานที่ใช้ผลักดันหรือต้านแรงดึงดูด
สิ่งมีชีวิตยุคนั้นใช้แร่ชนิดตืดกับตัวเพื่อที่จะดันตัวเองขึ้นไปบนฟ้า(บินได้)
ช่วงสมัยนั้นสงครามยืดเยื้อกันยาวนานจนเหล่าสิ่งมีชีวิตยุคนั้นตัดสินใจใช้แร่ที่มีพลังงานลับแฝงทั้งหมด
มาหลอมรวมกันเป็นหนึ่งแล้วโยนทิ้งไว้ช่องว่างของอวกาศระหว่างดาวเคราะห์ทั้งสามนานวันขึ้น
ระยะห่างจากดาวเคราะห์ทั้งสามก็ไกลห่างกันไปเรื่อยๆ เพื่อที่พวกสิ่งมีชีวิตเหล่านั้นจะไม่มีวันหวนกลับมา
พบกันอีกเป็นครั้งที่สอง
จบ............
Imagination is more important than knowledge
จ้อ
(อรรถกฤต ฉัตรภูติ)
ผู้ชมข้อมูลนี้แล้ว 18,140 ครั้ง
เป็นสมาชิก: นานกว่า 7 ปี
แบ่งปันความรู้ 1,411 ครั้ง
ได้รับดาว 239 ดวง
โหวตเพิ่มดาว
บทความอื่น
บทความแนะนำ
Blog แนะนำ
Hot Links
คลังข้อสอบ | ข่าววิชาการเล่นกล/เกม | อ่านนิยาย
ข่าวทุนการศึกษา | ลิงค์
ขอบคุณผู้สนับสนุน
Copyright© 2000-2007, Vcharkarn.Com. All rights reserved.
|
คลิ๊กเพื่อดูสถิติ รับรองและสนับสนุนโดย |
 สสวท. |
 มูลนิธิ พสวท. |
 พสวท. |