Newsletter subscribe
Tag: การพองตัวของจักรวาล

ประวัติย่อของกาลเวลา (A Brief History Of Time) โดย สตีเฟน ฮอว์คิง#56 บทที่ 8 กำเนิดและชะตากรรมของจักรวาล : แบบจำลองการพองตัวของจักรวาล

Posted: 06/12/2022 at 10:42   /   A Brief History of Time, Universe

ในความพยายามที่จะค้นหาแบบจำลองของจักรวาลซึ่งการกำหนดค่าเริ่มต้นที่แตกต่างกันมากมายสามารถพัฒนาไปสู่สิ่งที่เหมือนกับจักรวาลปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์จากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ อลัน กัธ (Alan Guth) เสนอว่าจักรวาลในยุคแรกเริ่มอาจผ่านช่วงเวลาการขยายตัวอย่างรวดเร็วมาก การขยายตัวนี้เรียกว่า “การพองตัว (inflationary)” หมายความว่าครั้งหนึ่งจักรวาลขยายตัวในอัตราที่เพิ่มขึ้นมากกว่าอัตราที่ลดลงอย่างที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน จากข้อมูลของ Guth รัศมีของจักรวาลเพิ่มขึ้นหนึ่งล้านล้านล้านล้านล้าน (1 ต่อด้วยศูนย์สามสิบตัว) เท่าในเวลาเพียงเสี้ยววินาที Guth ระบุว่าจักรวาลเริ่มต้นจากบิกแบงในสภาวะที่ร้อนจัด แต่ค่อนข้างวุ่นวาย อุณหภูมิที่สูงเช่นนี้หมายความว่าอนุภาคในจักรวาลจะเคลื่อนที่เร็วมากและมีพลังงานสูง ดังที่เราได้พูดคุยกันก่อนหน้านี้ คาดว่าที่อุณหภูมิสูงเช่นนี้ แรงนิวเคลียร์อย่างเข้มและอย่างอ่อน (strong and weak nuclear forces) และแรงแม่เหล็กไฟฟ้า (electromagnetic force) จะรวมกันเป็นแรงเดียว เมื่อจักรวาลขยายตัว มันก็จะเย็นลง และพลังงานของอนุภาคจะลดลง ในที่สุดก็จะมีสิ่งที่เรียกว่าการเปลี่ยนเฟสและสมมาตรระหว่างแรงจะถูกทำลาย: แรงนิวเคลียร์อย่างเข้มจะแยกตัวออกจากแรงนิวเคลียร์อย่างแรงอ่อนและแรงแม่เหล็กไฟฟ้า ตัวอย่างทั่วไปของการเปลี่ยนเฟสคือการเย็นเป็นน้ำแข็งเมื่อคุณทำให้น้ำเย็นลง น้ำที่เป็นของเหลวมีสมมาตร เหมือนกันทุกจุดและทุกทิศทาง อย่างไรก็ตาม เมื่อผลึกน้ำแข็งก่อตัวขึ้น พวกมันจะมีตำแหน่งที่แน่นอนและจะเรียงต่อกันในทิศทางใดทิศทางหนึ่ง สิ่งนี้ทำลายสมมาตรของน้ำ ผู้เขียน – เพื่ออธิบายว่าจักรวาลเริ่มต้นจากสถานการณ์เริ่มต้นที่แตกต่างกันมากมาย แต่สามารถพัฒนาไปสู่สิ่งที่เหมือนกับจักรวาลปัจจุบันได้อย่างไร Alan Guth ได้นำเสนอโมเดลใหม่ เขาเสนอว่าจักรวาลในยุคแรกอาจมีช่วงเวลาที่มีการขยายตัวอย่างรวดเร็วมากแบบเลขยกกำลัง การขยายตัวนี้เรียกว่า “การพองตัว […]

No Comments read more

กำเนิดและวิวัฒนาการของจักรวาล#39 จักรวาลมีขนาดใหญ่แค่ไหน?

Posted: 07/10/2021 at 11:22   /   Origin and Evolution of The Universe, Universe

Historic Views โลกเป็นศูนย์กลางของจักรวาล (ก่อนคริสตกาล) ภาพแกะสลัก Flammarion (1888) แสดงให้เห็นผู้แสวงบุญในยุคกลางที่แอบมองผ่านทรงกลมท้องฟ้าเพื่อดูสวรรค์ ชาวกรีกโบราณคิดว่าท้องฟ้าเป็นเพียงทรงกลมหรือโดมที่ล้อมรอบโลกและมีดวงดาวติดอยู่ ดวงดาวเคลื่อนจากตะวันออกไปตะวันตกผ่านด้านในของโดมหรือทรงกลม ทรงกลมนี้ถูกแบ่งออกเป็น 2 ส่วน บริเวณเหนือดวงจันทร์เป็นอาณาจักรสวรรค์ และบริเวณใต้ดวงจันทร์เป็นโลก เมื่อมองดูท้องฟ้ายามค่ำคืน ชาวกรีกโบราณพบวัตถุท้องฟ้าสองประเภทหลัก ดาวพเนจรและดาวประจำที่ อริสโตเติล (Aristotle) และ ปโตเลมี (Ptolemy) นักดาราศาสตร์ชาวกรีก เชื่อว่าโลกเป็นศูนย์กลางของจักรวาล ดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ ดาวเคราะห์ และดาวฤกษ์ ต่างเคลื่อนที่เป็นวงกลมรอบโลก ดาวเคราะห์ห้าดวงที่รู้จักในเวลานั้น คือ ดาวพุธ ดาวศุกร์ ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี และดาวเสาร์  ดาวเคราะห์เหล่านี้ถูกเรียกว่าดาวพเนจร คำว่า “ดาวเคราะห์ (planets)” มาจากคำในภาษากรีก “planetos” หมายถึงผู้พเนจร เนื่องจากผู้คนเห็นดาวเคราะห์เหล่านี้มีการเคลื่อนที่ข้ามฟากฟ้า ส่วนดาวฤกษ์ทั้งหลายถูกตรึงอยู่กับทรงกลมชั้นนอกสุดของจักรวาล ผู้คนจะเห็นดาวฤกษ์เหล่านี้อยู่ตรงตำแหน่งเดิมบนท้องฟ้าเสมอ จึงเรียกดาวฤกษ์เหล่านี้ว่า “ดาวประจำที่ (Fixed stars)”   โลกของเราเป็นเพียงดาวเคราะห์ดวงหนึ่ง (1514)  เมื่อห้าร้อยกว่าปีที่แล้ว […]

No Comments read more

กำเนิดและวิวัฒนาการของจักรวาล#24 รังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาลตอนที่ 3 CMB Polarization

Posted: 24/10/2020 at 15:28   /   Origin and Evolution of The Universe, Universe

รังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาล (Cosmic Microwave Background: CMB) universeadventage.org ในช่วง 380,000 ปีแรกหลังการระเบิดบิกแบง (Big Bang) จักรวาลร้อนและมีความหนาแน่นสูงมาก จนสสารและอนุภาคของแสงหรือโฟตอนทั้งหมดดำรงอยู่ในสถานะพลาสม่า (plasma) ในช่วงเวลานี้โฟตอนไม่สามารถเดินทางผ่านพลาสม่าได้โดยไม่ถูกรบกวน เนื่องจากโฟตอนชนกับอนุภาคของสสารที่มีประจุไฟฟ้าที่วิ่งอยู่อย่างอิสระอยู่ตลอดเวลาซึ่งส่วนใหญ่เป็นอิเล็กตรอนและโปรตอน ในปรากฏการณ์ที่เรียกว่า “การกระเจิงของทอมป์สัน (Thomson scattering)” ทำให้โฟตอนไม่สามารถเคลื่อนที่ไปได้ไกล เป็นผลให้จักรวาลในช่วงเวลานี้ทึบแสง ต่อมา 380,000 ปีหลังจากการระเบิด Big Bang จักรวาลเย็นลงจนถึงอุณหภูมิที่ 3,000 เคลวิน (2,727 องศาเซลเซียส) ทำให้อิเล็กตรอนถูกดึงเข้ามาอยู่ในวงโคจรของนิวเคลียส เกิดการรวมตัวเป็นอะตอมของธาตุ (Recombination) ซึ่งเป็นอะตอมของธาตุไฮโดรเจน (75%) และฮีเลียม (25%) อันเป็นองค์ประกอบส่วนใหญ่ของธาตุทั้งหมดในจักรวาล ซึ่งทั้งหมดอยู่ในสถานะก๊าซ ส่งผลให้โฟตอนผ่านไปโดยไม่กระเจิง เกิดแสงแรกในจักรวาลที่แผ่ออกไป นี้คือสิ่งที่เราเห็นเป็นรังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาล (Cosmic Microwave Background) เรียกย่อๆว่า CMB และจักรวาลกลายเป็นโปร่งใส รังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาล เป็นความร้อนที่หลงเหลืออยู่จากการระเบิดครั้งใหญ่ หรือเป็นเสียงสะท้อนของบิกแบง (Echo of Big […]

No Comments read more