 |
<script language="JavaScript" src="http://www.vcharkarn.com/javafeed/article/123" type="text/javascript"></script> |
 |
ตามล่าหาหลุมดำ (ตอนที่ ๑)
หลุมดำคืออะไร มาทำความเข้าใจฟิสิกส์ของหลุมดำกัน
post ครั้งแรก: Sun 28 July 2002, 1:17 am ปรับปรุงล่าสุด: Sun 28 July 2002, 1:17 am
อยู่ในส่วน: ฟิสิกส์
|
สารบัญ
หน้า : 1 ตามล่าหา Black Hole
หน้า : 2 ตำนานของดวงดาว
หน้า : 3 ตำนานดวงดาว (ต่อ)
หน้า : 4 ความลับของแรงโน้มถ่วง
หน้า : 5 ออกล่า เจ้ายักษ์ดำ
หน้า : 2 ตำนานของดวงดาว
หน้า : 3 ตำนานดวงดาว (ต่อ)
หน้า : 4 ความลับของแรงโน้มถ่วง
หน้า : 5 ออกล่า เจ้ายักษ์ดำ
หน้าที่ 2 - ตำนานของดวงดาว
เจ้าของงานเขียน แ้ก้ไขหน้านี้ ได้ที่นี่ 
ตามทฤษฎีฟิสิกส์ หลุมดำ หรือ (Black Hole) นั้นก็เปรียบได้กับดาวฤกษ์ที่ตายดับแล้ว ดาวบนฝากฟ้ามีเกิดมีตายด้วยหรือ อย่ากระนั้นเรามารับรู้ชะตาชีวิตของดวงดาวกันเสียหน่อย ดาวที่จะกลายเป็นหลุมดำนั้นคือ "ดาวฤกษ์" หรือดาวที่มีแสงสว่างในตัวเอง เช่น ดวงอาทิตย์ ซึ่งเป็นก้อนก็าซร้อนๆที่ลอยเคว้งคว้างอยู่ในอวกาศ โดยมีไฮโดรเจนและฮีเลียมเป็นองค์ประกอบหลัก พลังงานที่เราได้รับจากดวงอาทิตย์นั้น เกิดจากปฏิกริยานิวเคลียร์ที่ในแกนกลางของดาว และปฏิกริยานิวเคลียร์ที่ว่านี้นอกจากจะให้แสงสว่างแล้ว ยังทำให้เกิดแรงดันมหาศาลจากภายในดาว ซึ่งจะทำหน้าที่พยุงไม่ให้ดาวทั้งดวงเกิดการยุบตัวลง ทำไมดาวต้องยุบตัว? เพราะว่าตามธรรมชาติแล้ววัตถุทุกชนิดจะมีแรงดึงดูดระหว่างกัน แรงดึงดูดนี้ขึ้นกับมวลของวัตถุนั้นๆ ยิ่งมีมวลมากแรงก็จะยิ่งมาก ดวงดาวต่างๆที่เราเห็นบนท้องฟ้านั้น มีมวลมากมายมหาศาล แต่ละอนูแต่ละโมเลกุลของมันก็จะดึงดูดกันและกัน ตามกฏแรงดึงดูดระหว่างมวลของนิวตัน แรงดึงดูดที่ว่านี้มีความแรงมหาศาล หากว่าไม่มีแรงต้านจากปฎิกริยานิวเคลียร์แล้วดาวทั้งดวง ย่อมยุบตัวลงเหลือขนาดนิดเดียว 
|
นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการศึกษาปรากฎการณ์การยุบตัวของดวงดาวทั้งในทางทฤษฏี
และการจำลองโดยใช้คอมพิวเตอร์ (Computer simulation) พวกเขาพบว่าในดาวที่มีขนาดใหญ่
เมื่อเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่มีอยู่ถูกเผาใหม้หมดไปดาวจะเกิดการระเบิดอย่างรุนแรง ที่เรียกว่า " Supernova "
ผิวนอกของดาวจะระเบิดตัวกระจายอยู่รอบๆ ส่วนแกนกลางของดาวจะยุบตัวลงอย่างรวดเร็ว
การยุบตัวนี้อาจจะทำให้ดาวกลายสภาพเป็น ดาวแคระขาว ดาวนิวตรอน หรือ หลุมดำ แล้วแต่กรณี ซึ่งจะกล่าวถึงต่อไป
จันทราสิขากับดาวแคระขาว
คนแรกที่สามารถไขความลับเรื่องการยุบตัวของดวงดาวคือ นักวิทยาศาสตร์ชาวอินเดีย ดร.
สุบามายันต์ จันทราสิขา (Subrahmanyan Chandrasekhar) จันทราสิขาพบว่า ในดาวฤกษ์ที่มี
มวลน้อยกว่า 1.4เท่าของดวงอาทิตย์ (โดยประมาณ) เมื่อเผาใหม้เชื้อเพลิงนิวเคลียร์จนหมดแล้ว
จะเกิดการยุบตัวลง เป็นวัตถุท้องฟ้าที่เรียกว่า ดาวแคระขาว (white dwarf)
 จันทราสิขา นักฟิสิกส์รางวัลโนเบล ผู้ไขความลับการยุบตัวของดวงดาว |
จากการคำนวนโดยอาศัยกลศาสตร์ควอนตัม (Quantum mechanics) พบว่า
ในขณะที่ดาวยุบตัวเนื่องจากแรงโน้มถ่วง อะตอมของธาตุต่างๆจะถูกอัดให้ใกล้กันมาก
จนอิเลกตรอนของแต่ละอะตอมมาอยู่ใกล้กัน ปัญหามีอยู่ว่าอิเลกตรอนนั้นมีนิสัยประหลาดอยู่อย่างหนึ่ง
คือมันไม่ชอบอยู่ใกล้กัน เมื่อมันถูกจับให้มาอยู่ใกล้กันมากจนเกินไป มันจะผลักกันทำให้เกิดแรงดันขึ้น
ซึ่งเรียกว่า Electron degeneracy pressure
แรงดันนี้เป็นคุณสมบัติทางควอนตัมฟิสิกส์ของอิเล็คตรอน ไม่ใช่เกิดจากแรงผลักของประจุไฟฟ้า
แรงผลักจากประจุไฟฟ้านั้นมีค่าน้อยมากเมื่อเทียบกับแรงบีบอัดเนื่องจากความโน้มถ่วง
เจ้าแรงดัน Electron degeneracy นี้มีค่ามากเสียจนกระทั่งสามารถหยุดยั้งการยุบตัวของดวงดาวได้
และทำให้เกิดเป็นวัตถุท้องฟ้าชนิดใหม่ซึ่งเรียกกันว่า ดาวแคระขาว เป็นดาวที่หนาวเย็นและมีขนาดเล็ก
(ประมาณโลกของเรา) อย่างไรก็ตามถ้าหากว่าดาวมีมวลมากกว่า 1.4 เท่าของดวงอาทิตย์
แรงดันจากอิเลกตรอน จะไม่สามารถต้านทานการยุบตัวของดาวได้อีกต่อไป
ดาวที่มีมวลมากกว่านี้จะเปลี่ยนสภาพเป็นวัตถุที่แปลกประหลาดยิ่งขึ้น
(หมายเหตุ ค่าจำกัดของมวลนี้เรียกว่า ลิมิตของจันทราสิขา, Chandrasekhar limit, เพื่อเป็น
เกียรติแก่จันทราสิขานั่นเอง)
*หมายเหตุ
งานเขียนชิ้นนี้ ได้รับการคุ้มครองสิทธิตามพระราชบัญญัติคุ้มครองสิทธิทางปัญญา โดยลิขสิทธิเป็นของผู้เขียน ที่ให้เกียรตินำเผยแพร่ผ่าน วิชาการ.คอม เรามีความยินดีและอนุญาตให้ทำซ้ำหรือเผยแพร่ต่อเพื่อประโยชน์ทางการศึกษาเท่านั้น กรุณาให้เกียรติผู้เขียน โดยอ้างชื่อผู้เขียนและ วิชาการ.คอม (www.vcharkarn.com) ทุกครั้งที่ทำการเผยแพร่ต่อ ห้ามนำส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่ต่อในสื่อที่เอื้อประโยชน์ทางธุรกิจก่อนได้รับอนุญาต ขอขอบคุณที่ร่วมกันช่วยสร้างให้สังคมไทยเป็นสังคมแห่งปัญญา
จำนวน 13 ความเห็น, หน้า่ | -1-
ความเห็นเพิ่มเติมที่ 1 12 ม.ค. 2549 (16:46)
พบเคยดูสารคดีและผมก็เชื่อว่ามันมีอยู่จริง เพียงแต่มันจะเกิดขึ้นเมื่อไหร่เท่านั้นเอง เราไม่สามารถรู้ได้ :-( :-(
พบเคยดูสารคดีและผมก็เชื่อว่ามันมีอยู่จริง เพียงแต่มันจะเกิดขึ้นเมื่อไหร่เท่านั้นเอง เราไม่สามารถรู้ได้ :-( :-(
หมี (IP:203.156.44.223,,)
ความเห็นเพิ่มเติมที่ 2 20 ม.ค. 2549 (20:01)
ผมว่ามีแน่นอนแต่มันจะใหญ่ขนาดไหนหรืออยู่ไกลขนาดไหนผมก็ไม่รุ
ผมว่ามีแน่นอนแต่มันจะใหญ่ขนาดไหนหรืออยู่ไกลขนาดไหนผมก็ไม่รุ
จอมยุทธน้อยแห่งวัดเส้าหลิน (IP:203.113.57.100,,)
ความเห็นเพิ่มเติมที่ 3 24 ม.ค. 2549 (10:14)
แล้วมันอยู่ใกล้กับโลกของเราหรือเปล่านะ เพราะก็ยังตรวจหาหลุมดำไม่ได้แล้วเราจะรอดมั้ยขนาดแสงยังไม่รอดเลยนี่
แล้วมันอยู่ใกล้กับโลกของเราหรือเปล่านะ เพราะก็ยังตรวจหาหลุมดำไม่ได้แล้วเราจะรอดมั้ยขนาดแสงยังไม่รอดเลยนี่
เด็กแนว (IP:202.143.155.227,,)
ความเห็นเพิ่มเติมที่ 5 28 ก.พ. 2549 (15:34)
แต่นู๋สงสัยว่าหลุมดำกับหลุมขาวมันเกิดต่างกันยังไงหรอค่ะ
แล้วก็ใช่รึป่าวที่หลุมดำเปนตัวดูดแล้วหลุมขาวเปนตัวปล่อย
ถ้าใช่แล้วมันเกิดยังไงหรอค่ะ^O^
แต่นู๋สงสัยว่าหลุมดำกับหลุมขาวมันเกิดต่างกันยังไงหรอค่ะ
แล้วก็ใช่รึป่าวที่หลุมดำเปนตัวดูดแล้วหลุมขาวเปนตัวปล่อย
ถ้าใช่แล้วมันเกิดยังไงหรอค่ะ^O^
ความเห็นเพิ่มเติมที่ 6 18 มี.ค. 2549 (22:16)
โผมคิดว่ามันมีจริงแน่นอนครับ แต่ผม ไม่รู้ว่ามันดูด แสงได้ยางงายง่า
โผมคิดว่ามันมีจริงแน่นอนครับ แต่ผม ไม่รู้ว่ามันดูด แสงได้ยางงายง่า
ความเห็นเพิ่มเติมที่ 7 18 พ.ค. 2549 (11:15)
ไม่ได้ดูดแสงครับ มันแค่เคลื่อนที่เร็วกว่าแสง จึงไม่มีแสง
ไม่ได้ดูดแสงครับ มันแค่เคลื่อนที่เร็วกว่าแสง จึงไม่มีแสง
ความเห็นเพิ่มเติมที่ 8 1 ก.ย. 2549 (17:42)
วู้วววว ได้ความรู้แน่นเอี๊ยดเลย ขอบคุณมากครับ คุณจ้อ :D
วู้วววว ได้ความรู้แน่นเอี๊ยดเลย ขอบคุณมากครับ คุณจ้อ :D
ความเห็นเพิ่มเติมที่ 9 5 ก.ย. 2549 (12:22) จากบทความ แล้วสรุปเองว่าหลุมดำเกิดจากดาวยักษ์ที่ยุบตัวจนมีขนาดเล็กจิ๋ว ดังนั้นหลุมดำน่าจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วใกล้เคียงเดิม แต่หมุนรอบตัวเองน่าจะเร็วขึ้นอย่างมหาศาล แต่ที่สงสัยคือการที่พลังงานนิวเคลียร์ภายในดาวยักษ์หายไป น่าจะมีผลทำให้หลุมดำมีแรงดึงดูดมากขึ้น แล้วส่งผลให้วงโคจรของดาวคู่แฝดไร้คู่น่าจะมีวงโคจรเปลี่ยนแปลงไป
ความเห็นเพิ่มเติมที่ 10 18 ก.ย. 2549 (15:59) หลุมดำอาจจะเกิดจากดวงดาวดวงใหญ่ ๆ ที่หดตัวลงจนเหลือขนาดจิ๋ว ๆ ก็ได้ และในขณะเดียวกันก็อาจเกิดจากวัตถุขนาดธรรมดา ๆ บนโลก ที่อยู่ภายใต้สนามไฟฟ้าเข้มข้นก็ได้ หรือมันยังจะเกิดจากอะไรอย่างอื่นอีกก็ได้
ความสามารถของอะไรก็ตาม หรือสภาวะบางอย่างอะไรก็ตาม "ที่ทำให้เกิดพื้นที่ที่อนุภาคหยุดวิ่ง" มันก่อให้เกิดหลุมดำได้หมด
การที่เราจะทำความเข้าใจหลุมดำได้นั้น ก่อนอื่นเราต้องทำความเข้าใจเสียก่อนว่า โลกของวัตถุสสารนั้น เป็นโลกที่ประกอบด้วยอนุภาคมากมาย "วิ่งไปวิ่งมา" ตัวเราที่เห็นว่าเป็นตัวตัน ๆ แต่ที่จริงแล้วกลวง เพราะประกอบไปด้วยอะตอมจำนวนมาก แต่ละอะตอมมีแกนกลางเป็นนิวเคลียส โดยมีอิเล็คตรอนวิ่งวนไปมารอบ ๆ นิวเคลียส... มิใช่แค่ตัวเราเท่านั้นที่เป็นบบนี้
แทบทุกอย่างในโลกและจักรวาลเป็นแบบนี้ทั้งหมด !
เมื่อไรก็ตาม ที่เราสามารถ "จัดการ" อนุภาคส่วนที่วิ่งอยู่ให้วิ่งช้าลง หรือหยุดวิ่ง สภาวะหลุมดำก็เกิดขึ้นแน่ ๆ ในตัวเรา
นี่แหละ ! คือเหตุผลที่ว่าทำไมนักวิทยาศาสตร์เพิ่งพบว่า ในอะตอมก็มีหลุมดำ เพราะภายใต้กรอบเล็ก ๆ คืออะตอม แทบทุกอะตอมมันมีพื้นที่ที่อนุภาคไม่วิ่งผ่าน (เทียบเท่ากับเป็นพื้นที่ที่อนุภาคหยุดวิ่ง ภายใต้กรอบอันจำกัดนี้) แต่พื้นที่ที่ว่านั้นมันมีค่าน้อยมาก ๆ เมื่อเทียบกับกรอบใหญ่คือสุริยจักรวาล
ถ้าดวงดาวที่เดิมทีมีพื้นที่ที่อนุภาควิ่งอยู่มากมายภายในตัวมัน เริ่มหดตัวเองจนมีความหนาแน่นเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ แน่นอนพื้นที่ที่เรากล่าวถึง มันจะค่อย ๆ เกิดขึ้น แต่ลักษณะการหดตัวเองแบบนี้อนุภาคยังวิ่งได้ครับ เพียงแต่พื้นที่ที่อนุภาควิ่งได้มีน้อยลง ทำให้มันเป็นหลุมดำได้ช้า กว่ามันจะไปสุดทางที่อนุภาคทั้งมวลของมันหยุดนิ่ง อาจจะใช้เวลาพัฒนาตัวเองไปนับแสนปีหรือล้านปีเลยก็ได้
เมื่อไรก็ตามที่ดวงดาวดวงหนึ่งกลายเป็นพื้่นที่ที่อนุภาคไม่วิ่ง มันจะทำให้สนามขาดตอน สนามที่ว่านี้คุณจะเรียกว่าเป็นสนามกาลเวลา-อวกาศ หรือสนามพลังอะไรก็สุดแท้แต่ สรุปแล้ว รูปแบบความเชื่อมโยงกันของวัตถุที่มีอนุภาควิ่งไปวิ่งมาได้จะขาดตอนลง
กฎธรรมชาติที่ผมค้นพบก็คือ อะตอมโดยทั่วไปเป็นโรคขี้เมื่อย ถ้ามันรู้ว่าแถวไหนทำให้อนุภาคหยุดวิ่งได้ มันจะเขยิบเข้าไปหาพื้นที่นั้น เพื่ออาศัยสภาพของพื้นที่นั้น ทำให้อนุภาคในตัวมัน 'หยุดวิ่ง' บ้าง
หลุมดำไม่ได้ส่งแรงไปดูดใคร ขอย้ำ ! ว่ามันไม่ได้ส่งแรงอะไรไปดูดใคร มันคล้าย ๆ แม่เหล็ก ที่ไม่ได้ส่งแรงอะไรไปดูดเหล็ก แต่เหล็กเหล่านั้น ไหลตามสนามเข้ามาหาแม่เหล็กเอง วัตถุโดยปกติจะวิ่งไล่ตามหลุมดำ ประดุจดังสาวรุ่นวิ่งไล่ตามแฟชั่น ทำให้บริเวณรอบ ๆ มันจะมีวัตถุไหลเข้ามามากมาย วัตถุเหล่านี้เดิมเคยมีอนุภาควิ่งพล่านอยู่ภายในตัวมัน แต่ปัจจุบันอนุภาคเหล่านั้นหยุดวิ่ง
อนุภาคทั้งมวลปรับตัวเองให้อยู่ในระดับพลังงานควอนตัมที่ต่ำที่สุด และคายพลังงานออกมาในรูปของรังสี
รอบ ๆ บริเวณของหลุมดำจึงเต็มไปด้วยรังสี ไงครับ...
ความเห็นเพิ่มเติมที่ 11 17 ต.ค. 2549 (08:50) ไม่แน่นะ ดวงอาทิตย์ในระบบสุริยะของเรานี้อาจกลายเป็นหลุมดำในไม่ช้า
ความเห็นเพิ่มเติมที่ 12 8 ธ.ค. 2549 (08:52) รักนะเด็กโง่ หลุมดำอยู ที่ใดของโลก
ดอน ส.บกสว่าง (IP:203.113.22.251)
ความเห็นเพิ่มเติมที่ 13 30 ธ.ค. 2549 (16:04) ถ้าเราไป อยู่บนดาวนิวตรอนได้ เราจะมีสภาพอย่างไร มีชีวิตอยู่หรือเปล่าคับ
comand (IP:222.123.93.188)
ความเห็นเพิ่มเติมที่ 14 3 ม.ค. 2550 (18:47) ผมเชื่อว่ามันมีอยู่จริงในอวกาศ หรือ ในโลกเรานี้ก็อาจมีมันได้นะครับ เเต่ก็ต้องรอดูการพิสูจน์ต่อไปนะครับ
ชิออน (IP:203.113.45.228)
จ้อ
(อรรถกฤต ฉัตรภูติ)
ผู้ชมข้อมูลนี้แล้ว 18,167 ครั้ง
เป็นสมาชิก: นานกว่า 7 ปี
แบ่งปันความรู้ 1,411 ครั้ง
ได้รับดาว 239 ดวง
โหวตเพิ่มดาว
บทความอื่น
ตามล่าหาหลุมดำ (ตอนที่ ๑) [50,343]
?????? 0 ?????? ?? ??????????????????
บทความแนะนำ
การเกิด สึนามิ [537,257]
Blog แนะนำ
Global Warming { English } [159,121]
Hot Links
คลังข้อสอบ | ข่าววิชาการเล่นกล/เกม | อ่านนิยาย
ข่าวทุนการศึกษา | ลิงค์
ขอบคุณผู้สนับสนุน
Copyright© 2000-2007, Vcharkarn.Com. All rights reserved.
|
คลิ๊กเพื่อดูสถิติ รับรองและสนับสนุนโดย |
 สสวท. |
 มูลนิธิ พสวท. |
 พสวท. |