หน้าเว็บ

วันจันทร์ที่ 8 มิถุนายน พ.ศ. 2558

๑.๓ ขอบจักรวาล

๑.๓ ขอบจักรวาล

นักวิทยาศาสตร์สันนิษฐานว่า ขอบจักรวาลมี 2 ชั้น ชั้นในกำลังขยายออกด้วยความเร็วแสง ซึ่ง ณ ชั้นนี้เปรียบเสมือนกรอบด้านในที่คอยกันไม่ให้มวลสารและคลื่นทุกชนิดหลุดออกไป ถ้า เทียบความโน้มถ่วง
และแสงเป็นน้ำในตู้ปลา ตู้ปลานี้จะมีกระจก 2 ชั้น กรอบในของจักรวาลก็เหมือนกับกระจกชั้นในที่กันทุกอย่างไว้ แม้ว่าเราจะสร้างยานอวกาศ ทำความเร็วได้ใกล้แสง เมื่อวิ่งถึงขอบเขตนี้ทุกอย่างจะหยุดลง
ส่วนขอบเขตชั้นนอก อยู่ห่างจากขอบชั้นในหลายล้านปีแสงขอบเขตนี้ขยายตัวด้วยความเร็วสูงกว่าแสง
และเร่งความเร็วเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ก็ยังไม่เข้าใจว่า ทำไมความเร็วในการขยาย
ตัวของจักรวาลจึงสูงขึ้นๆ ราวกับว่านอกจักรวาลมีแรงดึงดูดมหาศาลคอยดึงออก
เพราะถ้าจักรวาลเกิดจากบิ๊งแบง แรงส่งจากระเบิดน่าจะ ลดน้อยลงเรื่อยๆ การที่ขอบในของจักรวาล
ขยายตัวด้วยความเร็วแสง ทำให้พลังงานทั้งหมด ในจักรวาลนี้ เช่น คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า แรงโน้มถ่วง แรงนิวเคลียรืไม่สามารถหลุดรอดออกไปนอกจักรวาลได้ และเช่นเดียวกันขอบของจักรวาลอื่นก็จะต้อง
มีลักษณะเดียวกัน ทำให้ฟองของจักรวาลที่มีจำนวนนับอนันต์ แต่ไม่มีการรบกวนหรือกระทบกระทั่งกันเลย และการที่ขอบจักรวาลมี 2 ชั้น ก็เหมือนกระจกเครื่องบิน ที่เป็นเสมือนระบบรักษาความปลอดภัย
ชั้นยอด การที่ขอบนอกขยายด้วยความเร็วสูงกว่าแสง ทำหน้าที่เป็นเหมือนกันชนซับแรง ในกรณีที่มีอะไรนอกจักรวาลมากระแทก นอกจากนั้นยังกั้นแสงจากจักรวาลอื่นไม่ให้เข้ามาด้วย (ในแต่ละจักรวาลความเร็วแสงไม่เท่ากัน) จากการคำนวณพบว่า แม้เอามวลของดาวทั้งหมดในจักรวาลมารวมกัน มวลนั้นสามารถสร้างความโน้มถ่วงได้เพียงแค่ 1% ของที่จักรวาลควรจะมี และถ้ามีเพียงเท่านี้ ไม่มีทางที่จะโน้มกาล-อวกาศให้เกิดเป็นดาราจักรต่างๆ ได้ แล้วมวลอีก 99% หายไปไหน นักวิทยาศาสตร์บอกว่า ยังมีสสารมืด มองไม่เห็นในจักรวาลอีกมากมายและภายในสสารมืดอาจจะไม่มีสสารจริงๆ เลยก็ได้ เป็นเพียงพลังงานความโน้มถ่วงที่สูงมาก ซึ่งค้านกับทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ที่ว่า แรงโน้มถ่วงเกิดจากมวล มีการ
สันนิษฐานว่า แรงโน้มถ่วงจากสสารมืด อาจมาจากมิติอื่นใดจักรวาล
ภายนอกจักรวาลเป็นอย่างไร ไม่มีใครรู้ สตีเฟน ฮอร์กิ้ง นักวิทยาศาสตร์อัจฉริยะบอกว่า เป็นสิ่งที่ไม่สามารถจินตนาการได้ด้วยสมองมนุษย์ นอกจักรวาล ไม่มีแสง ไม่มีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ไม่มีแรงโน้มถ่วง ไม่มีมวลใดๆ ดังนั้น จึงไม่มีเวลา ไม่มีพื้นที่ การพยายามจินตนาการว่า การขยายตัวของจักรวาลเหมือนลูกโป่งขยายตัวอยู่ ในห้องจึงไม่ถูกต้อง เพราะอากาศในห้องก็เหมือนอากาศภายในลูกโป่ง ถ้าเปรียบเทียบว่าลูกโป่งกำลังขยายตัวอยู่ในน้ำ จะเข้าใจกว่าว่าสถานะภายนอก จักรวาลเป็นคนละเรื่องกับภายในจักรวาลที่เราได้เห็น ได้สัมผัสเลย

วันอาทิตย์ที่ 7 มิถุนายน พ.ศ. 2558

๑.๒ กำหนดธาตุ

๑.๒

กำหนดธาตุ

ภายหลังจากการที่เกิดการระเบิดขึ้นมา ทุกสรรพสิ่งก็มีแนวโน้มจะไปสู่ความยุ่งเหยิงเพิ่มขึ้น
ความสับสนอลหม่านของเหล่า โปรตอน อิเล็กตรอนทั้งหลายก็กระจัดกระจายอย่างไร้ทิศทาง
การพองตัวของจักรวาล ทำให้อุณหภูมิลดลง เมื่อเย็นลงมากขึ้น อิเล็กตรอนที่อยู่กันอย่างกระจัดกระจาย
ก็เริ่มเข้ามาหมุนวนรอบๆ โปรตอน ก่อเกิดเป็นธาตุตัวแรก คือไฮโดรเจนในประมานนาทีที่ 3 หลัง
จากบิ้งแบง หลังจากนั้น ความโน้มถ่วงก็เหนี่ยวนำให้ธาตุไฮโดรเจน รวมกลุ่มกันเป็นดวงดาว ในดวงดาว
ที่ใหญ่ไฮโดรเจนจะถูกอัดให้รวมกันเป็นฮีเลียม ที่เราเรียกว่าปฏิกิริยาฟิวชั่น ซึ่งจะปล่อยพลังงานออกมา
อย่างมหาศาล เราเรียกดาวเหล่านั้นว่า ดาวฤกษ์ เพราะมีแสงในตัวเอง มวลสารที่สำคัญมาก และถือว่าเป็นอนุภาคพื้นฐานในการสร้างธาตุต่างๆ คือ โปรตอนและธาตุไฮโดรเจน ชึ่งมีโปรตอนเพียงหนึ่งตัว
จึงถือว่าเป็นธาตุแรกในจักรวาล (หรือจะบอกว่าไฮโดรเจนคือโปรตอนที่มีอิเล็กตรอนหมุนรอบก้ไม่ผิด)
ปัจจุบัน ไฮโดรเจนยังเป็นธาตุ ที่มีมากที่สุด ทุกๆ ดาราจักรจะมีไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบ
ประมาน ร้อยละ 75 และฮีเลียมร้อยละ 20 ที่เหลือก็เป็นธาตุอื่นๆ
เราถือว่าโชดดีมาก ที่เกิดมาบนโลก ซึ่งมีธาตุต่างๆ มากมายจนสร้างสิ่งมีชีวิตขึ้นมาได้
เมื่อไฮโดรเจนมารวมตัวกันก็กลายเป็นธาตุที่ใหญ่ขึ้น เช่นไฮโดรเจน 2 อะตอมมารวมตัว จะกลายเป็นฮีเลียม (ดังนั้นฮีเลียมจึงมี 2 โปรตรอน) ถ้าจำนวนโปรตรอนไม่เท่ากันธาตุนั้นจะต้องตั้งชื่อใหม่
 เช่น 6 โปรตรอนเรียกคาร์บอน 7 โปรตรอนเรียกไนโตรเจน 8 โปรตรอนเรียกออกซิเจน 79 โปรตรอน
เรียกทองคำ และ 80 โปรตรอนเรียกว่าปรอท แน่นอนว่า ถ้าเราสามารถดึงโปรตรอนออกจากธาตุปรอทเพียง 1 ตัว ปรอทนั้นก็จะแปลงร่างเป็นทองคำทันที
หรือจะเปรียบเทียบให้เข้าใจง่ายๆ ว่า โปรตรอนเป็นตัวต่อเลโก้พื้นฐานของจักรวาล ที่ใช้ในการสร้างธาตุชนิดต่างๆ โปรตรอนของธาตุทุกชนิดเหมือนกันทุกประการ เพียงแต่จำนวนในการต่อไม่เท่ากัน
โปรตรอนสามารถรวมตัวกันได้มากที่สุด 118 ตัว เราจึงรู้จักธาตุอยู่
เพียง 118 ชนิดเท่านั้น ปฎิกิริยาการรวมตัวของไฮโดรเจน กำลังเกิดขึ้นบนดวงอาทิตย์ ของเราตลอดเวลา ที่เรียกว่า ปฏิกิริยาฟิวชั่น ดวงอาทิตย์เป็นดาวก๊าซยักษ์ ประกอบด้วยก๊าซไฮโดรเจนถึง 72% ก๊าซไฮโดรเจนรวมตัวกันเป็นฮีเลียมจะปล่อยพลังงานออกมามหาศาลจนลุกเป็นลูกไฟดวงใหญ่



วันอังคารที่ 2 มิถุนายน พ.ศ. 2558

๑.๑ กำเนิดจักรวาล

๑.๑ กำเนิดจักรวาล

จักรวาลกำเนิดจากจุดพลังงานเล็กๆ ที่มองด้วยตาเปล่าไม่เห็นเพียงจุดเดียวการระเบิด

เปรี้ยงขึ้นมา เมื่อประมาน 14,000 ล้านปีก่อน และพลังงานนั้น ก็ค่อยๆ รวมตัวกันเป็นมวลสาร
ตามสูตร E=ma2 หรือ พลังงาน(Energy) = มวลxความเร็วแสง
ตามทฤษฎีชูเปอร์สเติงบอกว่า ในครั้งเกิดบิ๊กแบงใหม่ๆ จักรวาลเปรียบเสมือนฟองลูกโป่งที่กำลัง
ขยายตัวออก มาอย่างรวดเร็ว ณ จุดนั้นฟองจักรวาลนี้มีความไม่เสถียรเป็นอย่างมาก เพราะมีถึง 11 มิติ
จักรวาลจึงแตกออกโดยแยกเป็น 2 ส่วน (เหมือนฟองสบู่ฟองใหญ่แบ่งตัวออกเป็นฟองเล็กๆ 2 ฟอง)
ดังนั้นจึงเป้นไปได้ว่า ในขณะนี้มีจักรวาล คู่ขนานอยู่คู่กับจักรวาลของเรา
นักวิทยาศาสตร์บางส่วนเชื่อว่า หลุมดำ อาจจะเป็นทางเปิดไปสู่จักรวาลอื่น และหลุมดำสามารถทำให้
กำเนิดจักรวาลใหม่ๆ ได้ เปรียบเสมือนลูกโป่งลูกเล็กๆ ที่ผุดขึ้นมาจากผิวลูกโป่งลูกเดิมและขยายใหญ่ขึ้น หลุมดำคือสะพานเชื่อม ระหว่างจักรวาล ที่เรียกว่า "สะพาน  ไอน์สไตน์ โรเซ่น" (Einstein-Rosen bridge) นักฟิสิกส์ชั้นนำของโลกบอกว่า จักรวาลที่เราอยู่ อาจเกิดจากหลุมดำของจักรวาลอื่นที่ระเบิดออกมาก็ได้ จักรวาลเราเป็นเพียงส่วนหนึ่งของจักรวาลแม่ที่ใหญ่กว่า
มักมีการเปรียบเทียบการขยายตัวของ จักวาลว่า เหมือนกับการพองตัวของลูกโป่ง ความจริงแล้ว
จักรวาลของเราอาจเป็นเพียงติ่งลูกโป่งลูกเล็กๆ ที่ผุดขึ้นมาจากผิวลูกโป่งลูกใหญ่ ที่เรียกว่า
อภิมหาจักรวาล ซึ่งในขณะที่อภิมหาจักรวาลขยายตัว จักรวาลของเราซึ่งเปรียบเสมือนติ่งลูกโป่ง
ก็จะขยายตัวไปด้วย ซึ่งสมมติฐานนี้จะช่วยตอบคำถามได้ว่า ทำไมการระเบิดบิ๊กแบง ได้ผ่านมาตั้งนานแล้ว ถ้าเปรียบมหาจักรวาลเป็นดั่งพวงองุ่น และจักรวาลของเราก็คือ
องุ่นลูกใดลูกหนึ่งบนพวงนั้น อภิมหาจักรวาลก้คือสวนองุ่นทั้งสวน
ที่ประกอบด้วยต้นองุ่นนับล้านๆ ต้นยิ่งไปกว่านั้น สวนองุ่นไม่ได้มีเพียงแห่งเดียว ยังมีอีกนับล้านๆ แห่ง




บทที่ ๑ จักรวาล

จักรวาล

สารคดีสุดยิ่งใหญ่ของโลก ในเรื่องของจักรวาล
และหลุมดำ ซึ่งทางบริษัท STG multimedia นำมา
ให้เสียงเป็นภาษาไทย ได้แสดงให้เห็นถึงความ
มหัศจรรย์ของจักรวาลเหลือจะคณา

อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ (Albert Einstein) กล่าวไว้ว่า จักรวาลเปรียบเสมือนปริศนาใหญ่ที่ไม่มีที่สิ้นสุด
ซึ่งสามารถเข้าถึงได้เพียงบางส่วนจากการสังเกตและจินตนาการของคนเรา เขายังบอกอีกว่า
"สิ่งที่เข้าใจยากที่สุดสำหรับจักรวาลก็คือการ บอกว่าจักรวาลสามารถเข้าใจได้"
เมื่อมองเข้าไปในจักรวาล เราจะเห็นดวงดาว ทั้งหลาย พากันส่องแสงสกาวพร่างพราว เต็มไปหมด
ประกอบด้วย กลุ่มดาวอยู่รวมกันเป็นกลุ่มใหญ่ ที่เราเรียกว่า "ดาราจักร" (Galaxy) ขอบเขตที่เราส่องกล้องมองเห็น มีจำนวนอยู่ไม่น้อย กว่า 100,000 ล้านแห่ง และในแต่ละดาราจักรประกอบด้วยดวงดาว
รวมกันอยู่ ประมาณ100,000 ล้านถึง 1 ล้านล้านดวง โลกของเราลอยละล่องอยู่บริเวณขอบของดาราจักร
ที่ชื่อว่า "ทางช้างเผือก" ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 100,000 ปีแสง นั่นก็หมายความว่า ถ้านำยานที่แล่นด้วย
ความเร็ว 3,000 กิโลเมตรต่อวินาที พุ่งออกจากโลก ไปยังขอบดาราจักรทางช้างเผือก อีกฟากหนึ่ง
ต้องใช้เวลาวิ่งถึง 10 ล้านปี
นักวิทยาศาสตร์พบว่า จักรวาลที่เราส่องกล้องมองเห็นในปัจจุบัน มีขนาดเล็กมากเมื่อเทียบกับจักรวาล
ทั้งหมด แต่ความจริงแล้ว ขนาดนั้นเทียบได้เพียงกับขนาดเม็ดทราย
เม็ดหนึ่ง ในห้วงมหาสมุทรแห่งจักรวาล จากการคำนวณพบว่า แม้ภายในจักรวาลเราเพียงจักรวาลเดียว
ก็ยังมีมิติต่างๆ ช้อนทับกันอยู่อีกมากมาย ปัจจุบันมนุษย์รู้จักเพียงมิติที่ 4 และห้องปฎิบัติการ เซิร์น (CERN) กำลังค้นหามิติที่ 5 อย่างเอาจริงเอาจัง โดยมีสมมติฐานว่า มิตินี้ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยความถี่คลื่นแสงปกติ มนุษย์จึงมองไม่เห็น ซึ่งถ้าพบและขยายมิตินี้ออกมาให้เห็นได้ คงจะพบกับความมหัศจรรย์มากมาย เปรียบกับการเห็นลูกโป่งลอยเป็นจุดเล็กๆ อยู่บนท้องฟ้าไกลๆ
ถ้าขยายไม่พอเราจะเห็นลูกโป่งแค่ 1 มิติ แต่เมื่อมันลอยเข้ามาใกล้ขึ้น จะเห็นความกว้างยาวของลูกโป่ง
นั่นคือเห็นมิติที่ 2 และเมื่อลอยมาอยู่ตรงหน้า เราจะรู้ว่าภายลูกโป่งมีสภาพเป็น 3 มิติ หมายความว่า ถ้าขยายเพียงพอ เราจะเห็นมิติที่ 3 ที่ซ่อนอยู่ในลูกโป่ง ถ้าขยายต่อไปจนเห็นภายในอะตอมของลูกโป่ง เราก็จะเห็นมิติที่ 4 ซึ่งมีอิเล็กตรอนวิ่งว่อน อยู่ในนั้น การเห็นมิติที่เหนือขึ้นไปจะต้องขยายจากมิติที่ต่ำกว่า ดังนั้น การเข้าสู่มิติที่ 5 ต้องใช้กำลังขยายสูงที่สุดเท่าที่โลกเคยมีมา และ ไม่สามารถใช้แสงในการขยายเหมือนกล้องจุลทรรศน์ได้ เพราะมิตินี้ มองด้วยแสงไม่เห็น
จากทฤษฎีสตริง (String Theory) คำนวณได้ว่า จักรวาลมีถึง 11 มิติ ถ้ามีสิ่งมีชีวิตอยู่ในมิติที่ 7 8 9 เราจะมองไม่เห็นเขา ทฤษฎี นี้ยังบอกอีกว่า นอกจากจักรวาลเราแล้ว ยังมีจักรวาลอื่นๆ อีกมากมาย ถึง 10 แห่ง จักรวาลแต่ละแห่งจะมีกฎเกณฑ์ทางฟิสิกส์ที่แตกต่างกันไป
พระพุทธองค์ทรงตรัสว่า จักรวาลไม่ได้มีเพียงจักรวาลเดียว ยังมีอีกถึงแสนโกฎิจักรวาล (อนันตัง  อะปะริมาณัง)