Newsletter subscribe
Universe

กำเนิดและวิวัฒนาการของจักรวาล#33 งานวิจัยสุดท้ายของสตีเฟน ฮอว์คิง: จักรวาลคู่ขนาน

Posted: 13/06/2021 at 13:14   /   Origin and Evolution of The Universe, Universe

แนวคิดเรื่อง  “จักรวาลคู่ขนาน (Parallel universe)” เป็นทฤษฎีหนึ่งในแนวคิดมากมายในจักรวาลวิทยาสมัยใหม่ หลายแนวคิดนำไปสู่แนวคิดเกี่ยวกับพหุภพ (multiverse) ซึ่งเป็นแนวคิดที่ว่าจักรวาลของเราเป็นเพียงหนึ่งในจักรวาลจำนวนนับไม่ถ้วนที่ผุดขึ้นและออกจากการดำรงอยู่ เหมือนเช่นฟองสบู่ ทั้งหมดล่องลอยอยู่ในสิ่งที่เรียกว่า “พหุภพ (multiverse)” การมีอยู่ของจักรวาลคู่ขนานยังไม่ได้รับการพิสูจน์ แต่บทความสุดท้ายของ สตีเฟน ฮอว์คิง อาจปูทางไปสู่การค้นพบหลักฐานของ multiverse    บทความสุดท้ายของ Stephen Hawking: เราอยู่ในพหุภพ สตีเฟน ฮอว์คิง (Stephen Hawking) เสียชีวิตเมื่อวันที่ 14 มีนาคม 2018 ในวัย 76 ปี เนื่องจากภาวะแทรกซ้อนจากโรคกล้ามเนื้ออ่อนแรงหรือ ALS (Amyotrophic Lateral Sclerosis) ซึ่งเป็นโรคทางระบบประสาท เถ้าถ่านของฮอว์คิงถูกฝังอยู่ภายใน Westminster Abbey ในลอนดอน ใกล้กับหลุมศพของนักวิทยาศาสตร์ Isaac Newton และ Charles Darwin ในปี 1988 ฮอว์คิงโด่งดังไปทั่วโลกหลังจากตีพิมพ์หนังสือ “ประวัติย่อของกาลเวลา (A Brief […]

No Comments read more

ประวัติย่อของกาลเวลา (A Brief History Of Time) โดย สตีเฟน ฮอว์คิง#28 บทที่ 4 หลักความไม่แน่นอน : อินทิเกรตตามเส้นทางของไฟน์แมน

Posted: 06/06/2021 at 10:30   /   A Brief History of Time, Universe

วิธีที่ดีในการมองเห็นทวิภาคของคลื่น/อนุภาค คือ sum over histories ที่ถูกเสนอโดย Richard Feynman นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน ในแนวทางนี้อนุภาคไม่ควรมีการเดินทางเส้นทางเดียวใน อวกาศ – เวลาเหมือนในทฤษฎีคลาสสิก อนุภาคควรเดินทางจาก A ไป B ทุกเส้นทางที่เป็นไปได้ ในแต่ละเส้นทางจะมีตัวเลขสองตัวที่เชื่อมโยงกัน: หนึ่งแทนขนาดของคลื่น และอีกหนึ่งแสดงถึงตาแหน่งบนคลื่น (ไม่ว่าจะอยู่ที่ยอดหรือท้องคลื่น) ความน่าจะเป็นที่อนุภาคเดินทางจาก A ไป B พบได้จากการเพิ่มคลื่นในทุกเส้นทาง โดยทั่วไปหากเปรียบเทียบชุดของเส้นทางใกล้เคียง ระยะหรือตำแหน่งในวงจรจะแตกต่างกันอย่างมาก นั่นหมายความว่าคลื่นที่เกี่ยวข้องกับเส้นทางเหล่านี้แทบจะหักล้างกัน อย่างไรก็ตามสำหรับเส้นทางใกล้เคียง เฟสจะไม่แตกต่างกันมากนักระหว่างเส้นทาง คลื่นสำหรับเส้นทางเหล่านี้จะไม่ถูกยกเลิก เส้นทางดังกล่าวสอดคล้องกับวงโคจรที่อนุญาตของ Boh   ด้วยแนวคิดเหล่านี้ในรูปแบบทางคณิตศาสตร์ที่เป็นรูปธรรม จึงค่อนข้างตรงไปตรงมาในการคำนวณวงโคจรที่อนุญาตในอะตอมที่ซับซ้อนกว่า และแม้แต่ในโมเลกุลซึ่งประกอบด้วยอะตอมจำนวนหนึ่งที่จับกันโดยอิเล็กตรอนในวงโคจรที่วนรอบนิวเคลียสมากกว่าหนึ่งนิวเคลียส เนื่องจากโครงสร้างของโมเลกุลและปฏิกิริยาของพวกมันซึ่งกันและกันเป็นพื้นฐานของเคมีและชีววิทยา กลศาสตร์ควอนตัมทำให้เราสามารถทำนายเกือบทุกสิ่งที่เราเห็นรอบตัวเรา โดยหลักการภายในขอบเขตที่กำหนดโดยหลักการความไม่แน่นอน (อย่างไรก็ตามในทางปฏิบัติ การคำนวณที่จำเป็นสำหรับระบบที่มีอิเล็กตรอนมากกว่าสองสามตัวนั้นซับซ้อนมาก จนเราไม่สามารถทำได้)   ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ดูเหมือนจะควบคุมโครงสร้างขนาดใหญ่ของจักรวาล ถือเป็นทฤษฎีคลาสสิก เพราะไม่คำนึงถึงหลักการความไม่แน่นอนของกลศาสตร์ควอนตัม แม้ว่าแรงโน้มถ่วงจะอ่อนแอมากเมื่อเทียบกับแรงอื่นๆ แต่แรงโน้มถ่วงจะแข็งแกร่งมากในหลุมดำและบิกแบง และด้วยเหตุนี้จึงต้องรวมทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปเข้ากับกลศาสตร์ควอนตัม ในแง่หนึ่ง ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปแบบคลาสสิก ทำนายการล่มสลายจนกลายเป็นจุดที่มีความหนาแน่นเป็นอนันต์ […]

No Comments read more

กำเนิดและวิวัฒนาการของจักรวาล#32 ความขัดแย้งของข้อมูลหลุมดำ

Posted: 02/06/2021 at 10:08   /   A Brief History of Time, Universe

ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป (Theory of general relativity) ซึ่งอธิบายว่าความโน้มถ่วงทำงานอย่างไร เป็นแนวคิดที่ว่าวัตถุขนาดใหญ่ของจักรวาล เช่น ดาวเคราะห์ ดาวฤกษ์ และกาแล็กซี่ จะทำให้อวกาศ-เวลารอบตัวโค้งงอ และนั่นเป็นตัวกำหนดว่าวัตถุเหล่านี้มีปฏิสัมพันธ์กันอย่างไรในอวกาศ ส่วนกลศาสตร์ควอนตัม (Quantum mechanics) เป็นข้อมูลเกี่ยวกับการทำงานของจักรวาลในระดับที่เล็กที่สุด นั่นคืออนุภาคขนาดเล็ก เช่น อิเล็กตรอนและโพซิตรอน เคลื่อนที่และเชื่อมต่อกันอย่างไร หากคุณต้องการทราบว่าอะตอมเกาะกันอย่างไร หลักการสำคัญของกลศาสตร์ควอนตัมคือหากคุณรู้สถานะปัจจุบันของระบบใดๆ คุณก็จะรู้ทุกสิ่งที่ควรรู้เกี่ยวกับอดีตและอนาคตของมัน ทั้งสองทฤษฎีมีความแข็งแกร่งซึ่งได้รับการสนับสนุนจากวิทยาศาสตร์และการสังเกตมากมาย นี่คือสองเสาหลักที่ฟิสิกส์วางอยู่ในขณะนี้ แต่ดูเหมือนทฤษฎีทั้งสองจะขัดแย้งกัน แต่สตีเฟน ฮอว์คิง (Stephen Hawking) พบวิธีที่จะนำ “ใหญ่” และ “เล็ก” มารวมกัน เขามองดูสิ่งที่เกิดขึ้นรอบๆ วัตถุขนาดมหึมาซึ่งเป็นวัตถุที่มีความโน้มถ่วงมากมาย ในระดับที่เล็กมาก Hawking วิเคราะห์ว่าอนุภาคมีปฏิกิริยาอย่างไรที่ขอบหลุมดำหรือที่เรียกว่า ขอบฟ้าเหตุการณ์ (Event horizon)  เขตแดนนี้มักเรียกกันว่า “จุดไม่หวนกลับ” เมื่อคุณข้ามเขตแดนนี้ไป คุณจะเข้าไปในหลุมดำโดยไม่สามารถย้อนกลับขึ้นมา เว้นแต่คุณจะหาวิธีเดินทางได้เร็วกว่าแสง   cosmological.in ในปี 1974 สตีเฟน ฮอว์คิง […]

No Comments read more

ประวัติย่อของกาลเวลา (A Brief History Of Time) โดย สตีเฟน ฮอว์คิง#27 บทที่ 4 หลักความไม่แน่นอน : แบบจำลองอะตอม

Posted: 25/05/2021 at 16:12   /   A Brief History of Time, Universe

ปรากฏการณ์การแทรกสอดระหว่างอนุภาค มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความเข้าใจของเราเกี่ยวกับโครงสร้างของอะตอม ซึ่งเป็นหน่วยพื้นฐานของเคมีและชีววิทยาและโครงสร้างพื้นฐานที่เราและทุกสิ่งรอบตัวถูกสร้างขึ้น ในตอนต้นของศตวรรษนี้มีแนวคิดว่าอะตอมเป็นเหมือนดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดวงอาทิตย์โดยมีอิเล็กตรอน (อนุภาคที่มีกระแสไฟฟ้าลบ) โคจรรอบนิวเคลียสกลางซึ่งมีกระแสไฟฟ้าบวก แรงดึงดูดระหว่างกระแสไฟฟ้าบวกและลบควรจะทำให้อิเล็กตรอนอยู่ในวงโคจรในลักษณะเดียวกับที่แรงดึงดูดระหว่างดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์ที่ทำให้ดาวเคราะห์อยู่ในวงโคจร ปัญหานี้คือกฎของกลศาสตร์และไฟฟ้า ก่อนที่กลศาสตร์ควอนตัมทำนายว่าอิเล็กตรอนจะสูญเสียพลังงานและหมุนวนเข้าด้านในจนกว่าจะชนกับนิวเคลียส นั่นหมายความว่าอะตอมและสสารทั้งหมดควรยุบตัวลงอย่างรวดเร็วจนมีความหนาแน่นสูงมาก Niels Bohr นักวิทยาศาสตร์ชาวเดนมาร์กพบวิธีแก้ปัญหาบางส่วนในปี 1913 เขาเสนอว่าบางทีอิเล็กตรอนสามารถโคจรในระยะทางที่กำหนดเท่านั้นซึ่งจะทำให้สมดุลทั้งหมด ถ้าเราคิดว่าอิเล็กตรอนเพียงตัวเดียวหรือสองตัวสามารถโคจรที่ระยะทางใดระยะหนึ่งได้ สิ่งนี้จะช่วยแก้ปัญหาการยุบตัวของอะตอมได้ เนื่องจากอิเล็กตรอนไม่สามารถหมุนวนในระยะที่ไกลกว่า เพื่อเติมเต็มวงโคจรด้วยระยะทางและพลังงานที่น้อยที่สุด   แบบจำลองนี้อธิบายโครงสร้างของอะตอมที่ง่ายที่สุดคือ ไฮโดรเจน ซึ่งมีอิเล็กตรอนเพียงตัวเดียวที่โคจรรอบนิวเคลียส แต่ก็ไม่ชัดเจนว่าเราควรจะขยายไปสู่อะตอมที่ซับซ้อนกว่านี้ได้อย่างไร ยิ่งไปกว่านั้นความคิดเกี่ยวกับวงโคจรที่อนุญาตที่จำกัดนั้นดูเหมือนจะเป็นไปตามอำเภอใจมาก ทฤษฎีใหม่ของกลศาสตร์ควอนตัมแก้ไขปัญหานี้ได้ มันแสดงให้เห็นว่าอิเล็กตรอนที่โคจรรอบนิวเคลียสสามารถคิดได้ว่าเป็นคลื่น โดยมีความยาวคลื่นที่ขึ้นอยู่กับความเร็วของมัน สำหรับวงโคจรบางวง ความยาวของวงโคจรจะสอดคล้องกับจำนวนเต็ม (ตรงข้ามกับจำนวนเศษส่วน) ของความยาวคลื่นของอิเล็กตรอน สำหรับวงโคจรเหล่านี้ยอดคลื่นจะอยู่ในตำแหน่งเดียวกันในแต่ละรอบ ดังนั้นคลื่นจะรวมกัน: วงโคจรเหล่านี้จะสอดคล้องกับวงโคจรที่อนุญาตของ Bohr อย่างไรก็ตามสำหรับวงโคจรที่มีความยาวคลื่นไม่ใช่จำนวนเต็ม ยอดคลื่นตรงกับท้องคลื่น คลื่นจะหักล้างกัน เมื่ออิเล็กตรอนเคลื่อนที่ไปรอบๆ วงโคจรเหล่านี้จะไม่ได้รับอนุญาต   ความเป็นมาของแบบจำลองอะตอม วิทยาศาสตร์ระดับมัธยมศึกษาบอกเราว่าสสารทั้งหมดประกอบด้วยอะตอม และอะตอมประกอบด้วยอนุภาคหลักสามตัวคือ โปรตอน นิวตรอน และอิเล็กตรอน อิเล็กตรอนหมุนรอบศูนย์กลางหรือนิวเคลียส นิวเคลียสประกอบด้วยนิวตรอนและโปรตอน แล้วแบบจำลองอะตอมมีความเป็นมาอย่างไร?   การค้นพบอิเล็กตรอนและแบบจำลองขนมพุดดิ้งพลัม เป็นเวลานานที่นักวิทยาศาสตร์คิดว่าอะตอมเป็นหน่วยที่เล็กที่สุดของสสารที่ไม่สามารถแบ่งแยกได้อีก ทฤษฎีนี้ตั้งขึ้นในปี […]

No Comments read more

กำเนิดและวิวัฒนาการของจักรวาล#31 การแผ่รังสีฮอว์คิง

Posted: 12/05/2021 at 16:31   /   Origin and Evolution of The Universe, Universe

สตีเฟน ฮอว์คิง สตีเฟน ฮอว์คิง (Stephen Hawking) เป็นนักฟิสิกส์เชิงทฤษฎี นักจักรวาลวิทยา และนักเขียน ซึ่งเป็นผู้อำนวยการฝ่ายวิจัยของศูนย์จักรวาลวิทยาเชิงทฤษฎีที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ก่อนที่เขาจะเสียชีวิตเมื่อปี 2018 ผลงานทางวิทยาศาสตร์ของเขารวมถึงความร่วมมือกับโรเจอร์ เพนโรส (Roger Penrose) สร้างทฤษฎีบทเอกฐาน (Penrose–Hawking singularity theorems) ในกรอบของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป และการทำนายทางทฤษฎีว่าหลุมดำปล่อยรังสีซึ่งเรียกว่า “การแผ่รังสีฮอว์คิง (Hawking Radiation)” เขาเป็นคนแรกที่กำหนดทฤษฎีจักรวาลวิทยาที่อธิบายโดยรวมทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ (Einstein’s Theory of general relativity) และกลศาสตร์ควอนตัม (Quantum mechanics) เข้าด้วยกัน   ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปคาดการณ์การมีอยู่ของหลุมดำ หลุมดำ (Black holes) เป็นวัตถุที่แปลกประหลาดที่สุดในจักรวาล ทั่วทั้งกาแล็กซี่ทางช้างเผือกของเรามีหลุมดำหลายล้านแห่งโคจรอยู่ภายใต้กฎความโน้มถ่วงเดียวกันกับมวลอื่นๆ ในจักรวาล   ในปี 1915 อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ได้ประกาศทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป (Theory of general relativity) หนึ่งในการคาดการณ์จากทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปที่ลึกลับและน่าประหลาดใจที่สุด คือการมีอยู่ของหลุมดำ […]

No Comments read more

ประวัติย่อของกาลเวลา (A Brief History Of Time) โดย สตีเฟน ฮอว์คิง#26 บทที่ 4 หลักความไม่แน่นอน : ทวิภาคของคลื่น-อนุภาคของแสงและสสาร

Posted: 29/04/2021 at 14:51   /   A Brief History of Time, Universe

โดยทั่วไปกลศาสตร์ควอนตัมไม่ได้ทำนายผลลัพธ์ที่แน่นอนเพียงอย่างเดียวสำหรับการสังเกต แต่จะคาดการณ์ผลลัพธ์ที่เป็นไปได้ที่แตกต่างกันจำนวนหนึ่งและบอกให้เราทราบว่าแต่ละอย่างมีความเป็นไปได้มากน้อยเพียงใด กล่าวคือถ้ามีการวัดแบบเดียวกันในระบบที่คล้ายคลึงกันจำนวนมากซึ่งแต่ละระบบเริ่มต้นด้วยวิธีเดียวกัน เราจะพบว่าผลลัพธ์ของการวัดจะเป็น A ในบางกรณีเป็น B เราสามารถคาดเดาจำนวนครั้งโดยประมาณว่าผลลัพธ์จะเป็น A หรือ B แต่ไม่สามารถทำนายผลลัพธ์เฉพาะของการวัดแต่ละครั้งได้ กลศาสตร์ควอนตัมจึงนำองค์ประกอบที่ไม่อาจหลีกเลี่ยงได้ของ “ความไม่สามารถคาดเดาได้ (Unpredictability)” หรือ “การสุ่ม (Randomness)” เข้ามาในวิทยาศาสตร์ ไอน์สไตน์คัดค้านเรื่องนี้อย่างรุนแรงแม้ว่าเขาจะมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาแนวคิดเหล่านี้ก็ตาม ไอน์สไตน์ได้รับรางวัลโนเบลจากผลงานทฤษฎีควอนตัม อย่างไรก็ตามไอน์สไตน์ไม่เคยยอมรับว่าจักรวาลถูกปกครองโดยบังเอิญ ความรู้สึกของเขาถูกสรุปไว้ในคำพูดที่มีชื่อเสียงของเขา“ พระเจ้าไม่เล่นลูกเต๋า” อย่างไรก็ตามนักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ ส่วนใหญ่เต็มใจที่จะยอมรับกลศาสตร์ควอนตัม เพราะมันเห็นด้วยอย่างสมบูรณ์กับการทดลอง อันที่จริงมันเป็นทฤษฎีที่ประสบความสำเร็จอย่างโดดเด่นและอยู่ภายใต้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีสมัยใหม่เกือบทั้งหมด ควบคุมพฤติกรรมของทรานซิสเตอร์และวงจรรวมซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น โทรทัศน์และคอมพิวเตอร์ และยังเป็นพื้นฐานของเคมีและชีววิทยาสมัยใหม่ พื้นที่เดียวของวิทยาศาสตร์กายภาพที่กลศาสตร์ควอนตัมยังไม่ได้รวมเข้าด้วยกันอย่างเหมาะสมคือความโน้มถ่วงและโครงสร้างขนาดใหญ่ของจักรวาล   ในช่วงปลายศตวรรษที่ 18 มีความก้าวหน้าอย่างมากในวงการฟิสิกส์ ฟิสิกส์คลาสสิกแบบนิวตันในเวลานั้นได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางในวงการวิทยาศาสตร์ว่ามีความสามารถในการอธิบายและทำนายปรากฏการณ์ต่างๆได้อย่างแม่นยำ อย่างไรก็ตามในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 นักฟิสิกส์พบว่ากฎของกลศาสตร์คลาสสิกใช้ไม่ได้ในระดับอะตอมและการทดลอง เช่น ปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก ผลจากการสังเกตเหล่านี้นักฟิสิกส์ได้สรุปชุดของทฤษฎีที่ปัจจุบันรู้จักกันในชื่อ กลศาสตร์ควอนตัม (Quantum mechanics) ซึ่งเปลี่ยนวิธีที่นักฟิสิกส์มองจักรวาลโดยสิ้นเชิง และยังเป็นจุดสิ้นสุดของความคิดที่ว่าจักรวาลสามารถคาดเดาได้ ทฤษฎีทางกายภาพทั่วไปบอกคุณว่าระบบคืออะไรและวิวัฒนาการไปอย่างไรเมื่อเวลาผ่านไป กลศาสตร์ควอนตัมก็ทำเช่นกัน แต่ยังมาพร้อมกับชุดกฎใหม่ทั้งหมดซึ่งควบคุมสิ่งที่จะเกิดขึ้นเมื่อสังเกตหรือวัดระบบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งผลการวัดไม่สามารถทำนายด้วยความมั่นใจอย่างสมบูรณ์แบบ สิ่งที่ดีที่สุดที่เราทำได้คือคำนวณ “ความน่าจะเป็น […]

No Comments read more

กำเนิดและวิวัฒนาการของจักรวาล#30 หลุมดำ

Posted: 23/04/2021 at 13:45   /   Origin and Evolution of The Universe, Universe

หลุมดำคืออะไร หลุมดำ (Black hole) เป็นวัตถุที่แปลกประหลาดและน่าสนใจที่สุดในอวกาศ พวกมันเป็นพื้นที่ของอวกาศ-เวลา (space-time) ในจักรวาลที่มีความหนาแน่นและความโน้มถ่วงสูงมากซึ่งไม่มีสิ่งใดสามารถหลุดรอดออกไปได้แม้แต่แสง เราไม่สามารถเข้าใจภายในของหลุมดำได้ เพราะหลุมดำเป็นสถานที่ที่กฎของฟิสิกส์ถูกทำลายลง แนวคิดเรื่องหลุมดำมีมานานหลายศตวรรษแล้ว ในปี 1783 จอห์น มิทเชล (John Michell) ได้ตั้งทฤษฎีเกี่ยวกับดาวมืดซึ่งเป็นดาวที่มีขนาดใหญ่มากจนแรงโน้มถ่วงของมันดักจับแสง ในขณะที่มิทเชลสร้างแนวคิดเรื่องหลุมดำแต่ก็ไม่ได้รับเครดิตเพราะเขาไม่เคยขยายความคิดของเขา เป็นเวลากว่าสองศตวรรษที่ทฤษฎีของวัตถุที่มีขนาดใหญ่พอที่จะดักจับแสงได้ถูกปล่อยให้อยู่ตามลำพังในขณะที่นักฟิสิกส์มุ่งเน้นไปที่แง่มุมอื่นๆ ของจักรวาล จากนั้น อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ (Albert Einstein) ได้ค้นพบทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปและความสนใจในหลุมดำก็ปะทุขึ้น   ประเภทของหลุมดำ หลุมดำมี 4 ประเภท มวลและขนาดของหลุมดำเป็นตัวกำหนดว่ามันจัดอยู่ในประเภทใด หลุมดำดึกดำบรรพ์ (Primordial black holes) หลุมดำที่เล็กที่สุดเรียกว่า “หลุมดำดึกดำบรรพ์ (Primordial black holes)” หลุมดำประเภทนี้ไม่ได้เริ่มต้นจากการเป็นดาวฤกษ์ นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าหลุมดำดึกดำบรรพ์ก่อตัวขึ้นทันทีหลังจากการระเบิดบิกแบงซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของจักรวาล พื้นที่ที่ขยายตัวอย่างรวดเร็วของจักรวาลเต็มไปด้วยพลังงานอย่างไม่น่าเชื่อ อาจบีบบางพื้นที่ให้กลายเป็นหลุมดำขนาดเล็กมากประมาณอะตอม แต่มีมวลเท่าภูเขาขนาดใหญ่  หลุมดำมวลดาวฤกษ์ (Stellar black holes) ชนิดของหลุมดำที่พบมากที่สุดและนักวิทยาศาสตร์เข้าใจมากที่สุดที่เรียกว่า “หลุมดำมวลดาวฤกษ์ (Stellar black […]

No Comments read more

ประวัติย่อของกาลเวลา (A Brief History Of Time) โดย สตีเฟน ฮอว์คิง#25 บทที่ 4 หลักความไม่แน่นอน : การแผ่รังสีของวัตถุดำ

Posted: 14/04/2021 at 13:13   /   A Brief History of Time, Universe

บทที่ 4 หลักความไม่แน่นอน ความสำเร็จของทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์โดยเฉพาะทฤษฎีแรงโน้มถ่วงของนิวตัน ทำให้ Marquis de Laplace นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสในช่วงต้นศตวรรษที่สิบเก้าโต้แย้งว่า จักรวาลถูกการกำหนดไว้อย่างสมบูรณ์ Laplace แนะนำว่าควรมีกฎทางวิทยาศาสตร์ชุดหนึ่งที่จะช่วยให้เราสามารถทำนายทุกสิ่งที่จะเกิดขึ้นในจักรวาลได้ หากเรารู้สถานะที่สมบูรณ์ของจักรวาลในเวลาเดียวกัน ตัวอย่างเช่น ถ้าเรารู้ตำแหน่งและความเร็วของดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์ในคราวเดียว เราก็สามารถใช้กฎของนิวตันเพื่อคำนวณสถานะของระบบสุริยะได้ตลอดเวลา ความมุ่งมั่นดูเหมือนจะค่อนข้างชัดเจนในกรณีนี้ แต่ Laplace ยังถือว่ามีกฎที่คล้ายกันที่ควบคุมทุกสิ่งทุกอย่างรวมถึงพฤติกรรมของมนุษย์   แนวคิดเรื่องการกำหนดปัจจัยทางวิทยาศาสตร์ได้รับการต่อต้านอย่างมากจากหลายๆ คน ซึ่งรู้สึกว่ามันละเมิดเสรีภาพของพระเจ้าที่จะเข้ามาแทรกแซงโลก แต่ก็ยังคงเป็นข้อสันนิษฐานมาตรฐานของวิทยาศาสตร์จนถึงช่วงต้นศตวรรษนี้ หนึ่งในข้อบ่งชี้แรกที่แสดงให้เห็นว่าความเชื่อนี้จะต้องถูกละทิ้ง เมื่อการคำนวณโดยลอร์ดเรย์ลีห์ (Lord Rayleigh) และเซอร์เจมส์ ยีนส์ (Sir James Jeans) นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษชี้ให้เห็นว่าวัตถุหรือร่างกายที่ร้อน เช่น ดาว ต้องแผ่พลังงานในอัตราที่ไม่สิ้นสุด ตามกฎที่เชื่อในเวลานั้น ร่างกายที่ร้อนควรจะปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (เช่น คลื่นวิทยุ แสงที่มองเห็น หรือรังสีเอกซ์) เท่าๆกันในทุกความถี่ ตัวอย่างเช่น ร่างกายที่ร้อนควรแผ่พลังงานในปริมาณเท่ากันในคลื่นที่มีความถี่ระหว่างหนึ่งถึงสองล้านล้านคลื่นต่อวินาทีเช่นเดียวกับคลื่นที่มีความถี่ระหว่างสองถึงสามล้านล้านคลื่นต่อวินาที เนื่องจากจำนวนคลื่นต่อวินาทีไม่จำกัด จึงหมายความว่าพลังงานทั้งหมดที่แผ่ออกมาจะไม่มีที่สิ้นสุด   วัตถุดำ (Black Body) วัตถุทุกชนิดที่มีอุณหภูมิสูงกว่าศูนย์สัมบูรณ์ (Absolute […]

No Comments read more

กำเนิดและวิวัฒนาการของจักรวาล#29 ระบบสุริยะ

Posted: 09/04/2021 at 16:18   /   Origin and Evolution of The Universe, Universe

ระบบสุริยะที่เราเรียกว่าบ้านตั้งอยู่ในแขนก้นหอยด้านนอกของกาแล็กซี่ทางช้างเผือก (Milky Way galaxy) ระบบสุริยะของเราประกอบด้วยดวงอาทิตย์และวัตถุอื่นๆ ที่โคจรรอบดวงอาทิตย์เนื่องจากแรงโน้มถ่วง เช่น ดาวเคราะห์ (planets) ได้แก่ ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส และดาวเนปจูน ดวงจันทร์ (moon) ดาวเคราะห์แคระ (dwarf planets) เช่น ดาวพลูโต  และดาวเคราะห์น้อย (asteroids) ดาวหาง (comets) และดาวตก (meteoroids)     Sofia Carson – Fool’s Gold     กำเนิดดวงอาทิตย์ นักวิทยาศาสตร์ใช้กล้องโทรทรรศน์อินฟราเรดตรวจสอบกลุ่มเมฆจำนวนมากในกาแล็กซีทางช้างเผือก ซึ่งเผยให้เห็นสภาพแวดล้อมในการเกิดของดาวดวงอื่น นักวิทยาศาสตร์ได้นำสิ่งที่พวกเขาเห็นในระบบอื่นมาใช้กับระบบสุริยะของเรา จากการศึกษาหลายสิ่งหลายอย่างส่วนใหญ่เป็นอุกกาบาต (meteorites) และใช้เทคนิคการหาอายุจากสารกัมมันตรังสี (radioactive dating techniques) นักวิทยาศาสตร์ได้ระบุว่าระบบสุริยะก่อตัวขึ้นเมื่อประมาณ 4.6 ​​พันล้านปี ระบบสุริยะของเราก่อตัวขึ้นเมื่อประมาณ 4.6 พันล้านปี กลุ่มก๊าซและฝุ่นระหว่างดวงดาวที่มีความหนาแน่นมหาศาลทำให้เกิดเมฆโมเลกุลที่เรียกว่า […]

No Comments read more

ประวัติย่อของกาลเวลา (A Brief History Of Time) โดย สตีเฟน ฮอว์คิง#24 บทที่ 3 จักรวาลที่กำลังขยายตัว : Big Bang และ Singularity

Posted: 27/03/2021 at 11:50   /   A Brief History of Time, Universe

ในปี 1963 นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย Evgenii Lifshitz และ Isaac Khalatnikov พยายามที่จะล้มทฤษฎีบิกแบงซึ่งมีจุดเริ่มต้นของเวลา พวกเขาเสนอว่าบิกแบงอาจเป็นลักษณะเฉพาะของแบบจำลองของฟรีดมันน์ (Friedmann) เพียงอย่างเดียว ซึ่งเป็นเพียงการประมาณการของจักรวาลที่แท้จริงเท่านั้น บางทีในบรรดาแบบจำลองทั้งหมดที่คล้ายกับจักรวาลจริง มีเพียงแบบจำลองของ Friedmann เท่านั้นที่มี singularity ตามแบบจำลองของ Friedmann กาแล็กซี่ทั้งหมดเคยอยู่ที่เดียวกัน และต่อมาได้เคลื่อนที่ออกจากกันโดยตรง นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียแย้งว่า กาแล็กซี่ในจักรวาลไม่เพียงเคลื่อนที่ออกจากกันโดยตรง แต่ยังมีความเร็วด้านข้างเล็กน้อย ดังนั้นในความเป็นจริงพวกมันไม่เคยอยู่ในสถานที่เดียวกันมาก่อน (พวกเขาโต้แย้งว่าจักรวาลไม่ได้เริ่มต้นมาจากจุด singularity – ผู้เขียน) เพียงอยู่ใกล้ๆ กันในตอนเริ่มต้นเท่านั้น บางทีจักรวาลที่กำลังขยายตัวในปัจจุบันไม่ได้มาจาก singularity แต่มาจากช่วงการหดตัวก่อนหน้านี้ในขณะที่จักรวาลถล่ม อนุภาคในนั้นอาจไม่ได้ชนกันทั้งหมด แต่ได้เคลื่อนที่ผ่านมาแล้วก็ห่างจากกัน ทำให้เกิดการขยายตัวของจักรวาลในปัจจุบัน (สรุป: นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียไม่เห็นด้วยกับทฤษฎีบิกแบงที่ว่าจักรวาลเริ่มมาจากการระเบิดบิกแบงของจุด singularity – ผู้เขียน) แล้วเราจะบอกได้อย่างไรว่าจักรวาลที่แท้จริงควรเริ่มต้นด้วยการระเบิดบิกแบงหรือไม่? สิ่งที่ Lifshitz และ Khalatnikov ทำคือศึกษาแบบจำลองของจักรวาลที่คล้ายกับแบบจำลองของ Friedmann แต่คำนึงถึงความผิดปกติและความเร็วแบบ random ของกาแล็กซี่ในจักรวาลจริง พวกเขาแสดงให้เห็นว่าแบบจำลองดังกล่าวสามารถเริ่มต้นด้วยบิกแบง แม้ว่ากาแล็กซี่จะไม่เคลื่อนที่ออกจากกันโดยตรง แต่พวกเขาอ้างว่าสิ่งนี้ยังคงเป็นไปได้เฉพาะในแบบจำลองพิเศษบางแบบที่กาแล็กซี่ทั้งหมดเคลื่อนที่ด้วยวิธีการที่เหมาะสม […]

No Comments read more