 |
<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 5 - ออกล่า เจ้ายักษ์ดำ
เจ้าของงานเขียน แ้ก้ไขหน้านี้ ได้ที่นี่ 
แรงดึงดูดอันมหาศาลของหลุมดำนั้น ทำให้การสังเกตและตรวจพบหลุมดำ ทำได้ยากลำบากมาก เพราะในทางดาราศาสตร์นั้น เราสังเกตดวงดาวและวัตถุท้องฟ้าโดยการตรวจวัดแสงสว่างที่สะท้อน
หรือเกิดมาจากวัตถุเหล่านั้น การจะค้นหาวัตถุที่ไม่มีแสงสว่างหลุดออกอย่างในกรณีของหลุมดำนั้น
ยากยิ่งกว่างมเข็มในมหาสมุทรเสียอีก มาให้เห็นในท้องฟ้าที่กว้างใหญ่มหาศาลนั้น
ถ้าเช่นนั้นเราจะค้นหาเจ้าหลุมดำได้อย่างไร ? นักดาราศาสตร์เขาหาเจ้าหลุมดำโดยใช้วิธีอ้อมๆ ซึ่งพอจะอธิบายอย่างคร่าวๆได้ดังต่อไปนี้
1 ดาวยักษ์ที่ไร้คู่ กับ Accretion Disc
 เมื่อดาวเกิดการยุบตัวลงเป็นหลุมดำ ผู้สังเกตภายนอกขอบฟ้าเหตุการณ์จะรู้สึกว่าแรงโน้มถ่วงของดาว ยังคงเท่ากับตอนก่อนที่จะเกิดการยุบตัว ดังนั้นถ้ามีวัตถุที่โคจรรอบๆ ดาวนี้ก่อนที่มันจะกลายเป็นหลุมดำ หลังจากที่ดาวยุบตัววัตถุนั้นก็ควรจะยังคงรักษาวงโคจรเดิมอยู่ แต่เจ้าวัตถุที่ว่านั่นจะปรากฎเสมือนว่า "มันโคจรรอบๆความว่างเปล่า" นักดาราศาสตร์ได้ตรวจพบวัตถุที่มีวงโคจรประหลาดๆดังกล่าวหลายชิ้น และมีข้อมูลพอที่จะทำให้เชื่อว่า มันกำลังโคจรรอบหลุมดำอยู่ นักดาราศาสตร์เชื่อว่าโอกาสที่จะสังเกตุพบหลุมดำมากที่สุด ในระบบดาวคู่ หรือ Binary Star ซึ่งเป็นระบบที่มีดาวขนาดใหญ่สองดวงที่อยู่ใกล้กัน จนแรงโน้มถ่วงของดาวทั้งคู่ดึงดูดให้มันโคจรรอบกัน ในอวกาศนั้นมีดาวที่โคจรเป็น Binary Star อยุ่หลายคู่ ถ้าเกิดว่าดาวดวงหนึ่งใน Binary Star นั้น เกิดยุบตัวกลายเป็นหลุมดำขึ้นมา ดาวดวงที่เหลือก็จะ เหมือนโคจรรอบดาวที่มองไม่เห็น หรือกลายเป็นดาวไร้คู่ไป ในบางกรณีหลุมดำอาจจะดูดกลุ่มก็าซ หรืออนุภาคที่อยู่รอบๆ ตัวมัน ซึ่งอาจจะมาจากคู่ของมันใน Binary Star ก็ได้ กลุ่มก็าซเหล่านั้นจะถูกแรงดึงดูดมหาศาลของหลุมดำดึงให้วิ่งเข้าสู่ขอบฟ้าเหตุการณ์ ด้วยความเร็วสูงมาก จนก็าซเหล่านั้นมีความร้อนสูงและสามารถแผ่รังสีเอ็กซ์ ( X-ray )ซึ่งเรียกว่า ปรากฎการณ์ Accretion Disc นักดาราศาสตร์สามารถ ตรวจวัดรังสีเอ็กซ์ จาก Accretion Disc โดยใช้ดาวเทียม ที่โคจรอยู่รอบโลก |
2 Gravitational lens 
|
วิธีการค้นหาหลุมดำอ้อมๆ อีกวิธีหนึ่งคือการสังเกตปรากฎการณ์ที่เรียกว่า Gravitational lens
ตามทฤษฎีสัมพัทธ์ภาพทั่วไปของไอน์สไตน์นั้น แรงโน้มถ่วงสามารถเปลี่ยนแปลงเส้นทางเดินของแสงได้
เนื่องจากแรงโน้มถ่วงมีอิทธิพลต่ออนุภาคทุกชนิดที่มีมวลหรือพลังงาน
ถึงแม้ว่าแสงซึ่งเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจะไม่มีมวล แต่มันมีพลังงานซึ้งขึ้นกับความถี่ของคลื่น
นักดาราศาสตร์ได้ใช้ความรู้นี้มาประยุกต์ใช้ในการค้นหาหลุมดำ โดยการตรวจวัดแสงที่มาจากดวงดาวไกลๆ
ถ้าบังเอิญว่าเกิดมีหลุมดำอยู่ตรงกลางระหว่างดาวดวงนั้นกับโลกแล้ว แสงส่วนหนึ่งจากดาวจะถูกโฟกัส
โดยแรงโน้มถ่วงของหลุมดำ ทำให้เราสามารถสังเกตเห็นภาพเสมือนของดาวได้ ดังรูป
(ภาพจาก NASA Hubble Space Telescope)
ความรู้ทั่วไปเกี่ยวกับหลุมดำ
- Kip S. Thorne, Black Hole and Time Warps , W.W. Norton&Company, Inc., New York (1994) ISBN 0-333-63969-3
- Jillian's Guide to Black Holes, http://www.phy.syr.edu/courses/PHY312.98Spring/projects/jebornak/
- Black Holes by Ted Bunn, http://cfpa.berkeley.edu/BHfaq.html#q2
- The Naked Singularity, http://www.rdrop.com/users/green/school/index.htm (ไอเดียสำหรับภาพAnimation ในตอนตำนานของดวงดาว)
*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 18,192 ครั้ง
เป็นสมาชิก: นานกว่า 7 ปี
แบ่งปันความรู้ 1,411 ครั้ง
ได้รับดาว 239 ดวง
โหวตเพิ่มดาว
บทความอื่น
ตามล่าหาหลุมดำ (ตอนที่ ๑) [50,348]
?????? 0 ?????? ?? ??????????????????
บทความแนะนำ
การเกิด สึนามิ [537,307]
Blog แนะนำ
Global Warming { English } [159,604]
Hot Links
คลังข้อสอบ | ข่าววิชาการเล่นกล/เกม | อ่านนิยาย
ข่าวทุนการศึกษา | ลิงค์
ขอบคุณผู้สนับสนุน
Copyright© 2000-2007, Vcharkarn.Com. All rights reserved.
|
คลิ๊กเพื่อดูสถิติ รับรองและสนับสนุนโดย |
 สสวท. |
 มูลนิธิ พสวท. |
 พสวท. |