สารบัญ

ดร. อรรถกฤต ฉัตรภูติ

ภาควิชาฟิสิกส์์ คณะวิทยาศาสตร์
จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
นักเขียนประจำ วิชาการ.คอม

In the field of cosmology, the first principle is called the "Cosmological Principle".
It states that the universe has no center, that it has the same properties through out.
Every place in the universe has, in the sense, equal rights.
How can the human race, which has evoled in a universe of such fundamental equality,
fail to strive for a society without violence and torror?
How can we fail to build a world with the right of every human from birth are respected?

Fang Li Zhi
Acceptance speech for the Robert F. Kennedy
Memorial Human right Award.
(From Rocky's Cosmology lecture note)

 

ในโลกปัจจุบันที่มนุษย์เรียกร้องถึงสิทธิเสรีภาพและสิทธิมนุษย์ชน เรามักจะฝันที่จะสร้างโลกที่ทุกคนมีสิทธิเท่าเทียมกัน ไม่มีการแบ่งสีผิวแบ่งชาติศาสนา เป็นโลกที่มีสันติภาพและความสงบ แต่ในความเป็นจริงหลายร้อยหลายพันปีที่ผ่านมา ประวัติศาสตร์เต็มไปด้วยการแบ่งฝ่าย แก่งแย่ง และฆ่าฟัน เพียงเพราะมนุษย์บางคนเชื่อว่าเชื้อชาติตนนั้นยิ่งใหญ่และแตกต่างจากชนชาติอื่น เจริญกว่า ยิ่งใหญ่กว่า จนบางครั้งเราอาจเกิดคำถามขึ้นในใจว่า ธรรมชาตินั้นมีความเท่าเทียมกันจริงหรือ? เมื่อเรามองสิ่งรอบตัวเรา ทุกสิ่งล้วนเต็มไปด้วยความแตกต่างและหลากหลาย ไม่ว่าจะเป็นมนุษย์เผ่าใดหรือชนชาติใด แม้กระทั้งเทวดาบนสวรรค์ยังถูกแบ่งให้มีความสำคัญไม่เท่ากัน



ในมุมมองของนักฟิสิกส์ซึ่งแม้จะไม่ได้ทำงานเกี่ยวข้องโดยตรงกับเหล่านักสิทธิมนุษย์ชน แต่มีมุมมองเห็นธรรมชาติ รวมทั้งมนุษย์ทั้งหลายล้วนเท่าเทียมกัน มนุษย์รวมทั้งสิ่งมีชีวิตทั้งหลายบนโลกไม่ได้พิเศษ หรือสำคัญหรือพิเศษไปกว่าสิ่งอื่นๆในเอกภพอันกว้างใหญ่ไพศาล เราเชื่อว่าพระเจ้า (หากว่าท่านมีตัวตนจริง) สร้างเอกภพที่มีความเท่าเทียม และพิเศษเท่ากันในทุกๆอณูของสสาร ถึงแม้ว่าภาพของธรรมชาติรอบตัวเราดูจะเต็มไปด้วยความแตกต่าง แต่แท้จริงแล้วนั้น เราทุกคนอยู่ในจักรวาลที่เท่าเทียมกัน

จักรวาลที่เท่าเทียมกัน

เมื่อมองเรามองท้องฟ้ายามค่ำคืนผ่านกล้องโทรทัศน์ สิ่งที่เราเห็นคือ จักรวาลหรือเอกภพของเรานั้น ประกอบไปด้วยกลุ่มดาวจำนวนมหาศาล กระจัดกระจายกันอยู่อย่างไม่เป็นระเบียบ ถ้าเรามองผ่านกล้องโทรทัศน์ที่มีกำลังขยายสูงๆอย่างเช่นกล้องโทรทัศน์ฮับเบิลเราอาจจะพบสิ่งที่แปลกและมหัศจรรย์ยิ่งขึ้น อย่างเช่นกลุ่มก๊าซ และเนบูลาที่สวยงาม เหมือนเป็นแสงสีของสรวงสวรรค์ (ดังเช่นภาพ ก.) แต่ในมุมมองของนักฟิสิกส์ที่ศึกษาการกำเนิดและวิวัฒนาการของจักรวาลนั้น เราเชื่อว่าเอกภพของมีคุณสมบัติและลักษณะที่เหมือนกันหมดในทุกทิศทาง และเหมือนกันทุกๆตำแหน่ง ไม่ว่าเราจะอยู่ ณ. ตำแหน่งใดในจักรวาล และไม่ว่าเราจะมองไปในทิศไหน เราจะมองไม่เห็นความแตกต่าง ภาพของจักรวาลสำหรับนักฟิสิกส์ที่ศึกษาวิชาจักรวาลวิทยา หรือ Cosmology เป็นดังตัวอย่างในรูป ข

ความคิดที่ว่าเอกภพเหมือนกันหมดในทุกๆตำแหน่งนี้เป็นหลักสำคัญของฟิสิกส์ที่เรียกกันว่า Cosmological principle หรือหลักของจักรวาล ซึ่งมีอยู่ด้วยกัน 2 ข้อคือ เอกภพนั้นมีคุณสมบัติ 1) Homogeneous และ 2 ) Isotopic

คำว่า Homogeneous หมายความว่า เอกภพของเรามีลักษณะที่เหมือนกันหมดทุกๆตำแหน่ง เสมือนเป็นเนื้อเดียวกัน ส่วน Isotopic นั้นหมายถึงว่าเอกภพนั้นเหมือนกันหมดจนแยกไม่ออก ไม่ว่าเราจะมองไปยังทิศทางไหนก็ไม่เห็นความแตกต่าง ทฤษฎีเกี่ยวกับการกำเนิดของเอกภพทั้งหมด ล้วนแต่ตั้งอยู่บนพื้นฐานของกฎทั้งสองนี้

แต่ทุกๆครั้งที่เราแหงนหน้าขึ้นมองท้องฟ้า เราก็ยังคงเห็นว่าดวงดาวบนจักรวาลกระจัดกระจายกันอยุ่อย่างไม่เป็นระเบียบ สสารต่างๆบนโลก ก็ล้วนแต่แตกต่างกัน ไม่มีสิ่งใดที่เหมือนกันทุกประการ ในเมื่อเป็นเช่นนี้แล้วเหตุใดนักฟิสิกส์จึงยังคงคิดว่าเอกภพจะต้องเหมือนกันในทุกๆที่

เพื่อป้องกันการสับสนลักษณะนี้เราควรจะต้องทำความเข้าใจกันก่อนว่าหลัก Cosmological principle จะเป็นจริงเมื่อเราพิจารณาเอกภพในระดับสเกลใหญ่ๆเท่านั้น ที่ว่าใหญ่ในที่นี้หมายถึงใหญ่ในระดับกลุ่มกาแลกซี่ ซึ่งเป็นที่รวมของกาแล็กซี่ต่าง หลายๆแสนหลายๆล้านกาแลกซี่มารวมกัน แน่นอนในระดับสเกลเล็กๆ อย่างเช่นในระบบสุริยะของเรานั้น เล็กจิ๋วเสียจนไร้ความสำคัญเมื่อเทียบกับกลุ่มกาแล็กซี่อันใหญ่โต ทุกสิ่งจึงดูจะแตกต่าง แต่ในระดับขนาดที่ยิ่งใหญ่กว่าแล้ว ทุกสิ่งดูแทบจะไม่ต่างกันเลย เราจะกลับมาคุยกันถึงสาเหตุที่ทำให้เอกภพดูแตกต่างกันในระดับเล็กๆ และ การกำเนิดกาแลกซี่ต่างๆ ในตอนท้ายของบทความนี้

หลักฐานสำคัญที่สนับสนุนความคิดนี้ได้มาจากการศึกษาดาราศาสตร์ด้วยคลื่นวิทยุซึ่งเริ่มต้นในช่วง ปีค.ศ. 1965 โดย นักวิทยาศาสตร์สองคนแห่ง Bell Lab ที่รัฐนิวเจอร์ซี ประเทศสหรัฐอเมริกา คือ Penzia และ Wilson ทั้งสองได้ค้นพบคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่กระจัดกระจายอยู่ในเอกภพ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าดังกล่าวอยู่ในช่วงความยาวคลื่นของคลื่นไมโครเวฟ เป็นพลังงานที่ปลดปล่อย ออกมาตั้งแต่เอกภพพึ่งกำเนิดขึ้นมาไม่นานจากการระเบิดครั้งใหญ่ที่เรียกกันว่า บิกแบง ซึ่งเรียกกันว่า Cosmic Microwave Background Radiation

จักรวาล

เมื่อเอกภพมีอายุประมาณสามแสนปีหลังจากการเกิดบิกแบง อุณหภูมิของจักรวาล เริ่มเย็นตัวลง ทำให้อิเล็กตรอนอิสระที่วิ่งพล่านอยู่ทั่วเอกภพในขณะนั้น ถูกแรงแม่เหล็กไฟฟ้าจากอนุภาคโปรตอนและนิวคลีออนอื่นๆจับให้มาวิ่งวนรอบๆเกิดเป็นอะตอมขึ้นเป็นครั้งแรก ในขณะเดียวกันมันก็จะคายพลังงานออกมาในรูปคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และนับเป็นครั้งแรก ที่แสงสามารถเคลื่อนที่ได้ในเอกภพ ช่วงเวลาก่อนหน้านั้นถือว่าเป็น "ยุคมืดของเอกภพ" ไม่มีแสงสว่างและคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าใดๆ เนื่องจากว่าอิเล็กตรอนอิสระนั้นทึบแสง


การค้นพบ Cosmic Microwave Blackground Radiationนั้น นอกจากจะเป็นการยืนยัน ความถูกต้องของทฤษฎีบิกแบงแล้ว การที่คลื่นไมโครเวฟนี้มีลักษณะเหมือนกันหมดจาก ทุกทิศทางที่ทำการตรวจวัด ยังเป็นการยืนยันว่าเอกภพเมื่อแรกเกิดนั้นมีลักษณะที่เกือบจะเป็นเป็นเนื้อเดียวกัน ซึ่งสอดคล้องกับหลัก Cosmological principle

Cosmic Microwave Blackground Radiation

ภาพแสดง Cosmic Microwave Blackground Radiation ซึ่งแสดงอุณหภูมิของเอกภพ ซึ่งใกล้เคียงกันในทุกๆจุด อุณหภูมิเฉลี่ยของเอกภพนั้นมีค่าประมาณ 2.7 เคลวิน ความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่วัดได้นั้นต่างกันเพียงแค่ ประมาณ 0.0001 เปอร์เซนต์ (สีแดงและสีน้ำเงินแสดงอุณหภูมิที่ต่างกันของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากท้องฟ้า)

---

	ป้อนคำที่ต้องการค้นหา ส่งฟอร์มการค้นหา
	เว็บทั่วโลก วิชาการ.คอม

วิชาการ.คอม คือ ใคร? || กฏ กติกา มารยาท || ติดต่อลงโฆษณา || ร่วมงานกับเรา ติดต่อลงโฆษณา :   คุณอันนา 081 4965363 สำนักงาน :   02 2015735 อีเมล์ :    Copyright© 2000-2007, Vcharkarn.Com. All rights reserved.

คลิ๊กเพื่อดูสถิติ รับรองและสนับสนุนโดย

สสวท.

มูลนิธิ พสวท.

พสวท.