กำเนิดและวิวัฒนาการของจักรวาล#39 จักรวาลมีขนาดใหญ่แค่ไหน?
Historic Views โลกเป็นศูนย์กลางของจักรวาล (ก่อนคริสตกาล) ภาพแกะสลัก Flammarion (1888) แสดงให้เห็นผู้แสวงบุญในยุคกลางที่แอบมองผ่านทรงกลมท้องฟ้าเพื่อดูสวรรค์ ชาวกรีกโบราณคิดว่าท้องฟ้าเป็นเพียงทรงกลมหรือโดมที่ล้อมรอบโลกและมีดวงดาวติดอยู่ ดวงดาวเคลื่อนจากตะวันออกไปตะวันตกผ่านด้านในของโดมหรือทรงกลม ทรงกลมนี้ถูกแบ่งออกเป็น 2 ส่วน บริเวณเหนือดวงจันทร์เป็นอาณาจักรสวรรค์ และบริเวณใต้ดวงจันทร์เป็นโลก […]
กำเนิดและวิวัฒนาการของจักรวาล#38 อายุของจักรวาล
นับตั้งแต่ทฤษฎีบิกแบงปรากฏ นักดาราศาสตร์ได้รู้ว่าจักรวาลมีจุดเริ่มต้น แต่การหาจำนวนเทียนที่จะวางบนเค้กวันเกิดของจักรวาลนั้นพิสูจน์แล้วว่าเป็นเรื่องยาก นักดาราศาสตร์ส่วนใหญ่ยอมรับว่าจักรวาลที่สังเกตได้นั้นมีอายุระหว่าง 13.7-13.8 พันล้านปี นักดาราศาสตร์ประเมินอายุของจักรวาลในสองวิธี: 1) โดยการมองหาดาวที่เก่าแก่ที่สุด และ 2) โดยการวัดอัตราการขยายตัวของจักรวาลและประมาณการกลับไปสู่บิกแบง “Nothing […]
กำเนิดและวิวัฒนาการของจักรวาล#37 โครงสร้างขนาดใหญ่ของจักรวาล
โครงสร้างขนาดใหญ่ของจักรวาล เมื่อมองขึ้นไปบนท้องฟ้ายามค่ำคืน ดูเหมือนว่าดวงดาวและกาแล็กซี่จะกระจัดกระจายไปอย่างไม่เป็นระเบียบ อย่างไรก็ตาม จริงๆ แล้ว จักรวาลไม่ใช่สถานที่ที่สับสนวุ่นวาย ในทางตรงกันข้าม จักรวาลประกอบด้วยโครงสร้างที่เป็นระเบียบในระดับต่างๆ กัน ตั้งแต่ระบบขนาดเล็กอย่างโลกและระบบสุริยะของเรา ไปจนถึงกาแล็กซีที่มีดาวนับล้านล้านดวง และสุดท้ายโครงสร้างที่ใหญ่มากซึ่งมีกาแล็กซีหลายพันล้านแห่ง แม้ว่าจะมีกาแล็กซีบางแห่งที่อยู่อย่างโดดเดี่ยว แต่ส่วนใหญ่จะอยู่รวมกันเป็นกลุ่มกาแล็กซี […]
กำเนิดและวิวัฒนาการของจักรวาล#36 ภาพลวงตาของดวงจันทร์
คุณเคยสังเกตหรือไม่ว่าดวงจันทร์ดูใหญ่กว่าเมื่ออยู่ใกล้ขอบฟ้า แต่หลายชั่วโมงต่อมาเมื่อคุณแหงนมองท้องฟ้ายามค่ำคืน คุณจะสังเกตเห็นว่าตอนนี้ดวงจันทร์ดูเล็กลงมาก ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า “ภาพลวงตาของดวงจันทร์ (Moon illusion)” ซึ่งจะเด่นชัดมากขึ้นในช่วงพระจันทร์เต็มดวง อันที่จริง ดวงจันทร์เมื่ออยู่ใกล้ขอบฟ้าไม่ได้มีขนาดใหญ่กว่าเมื่ออยู่สูงขึ้นไปบนท้องฟ้า ภาพลวงตาของดวงจันทร์ ปัญหากวนใจนับพันปี vox.com ภาพลวงตาของดวงจันทร์เป็นที่รู้จักกันและทำให้ผู้คนงุนงงมากว่า […]
กำเนิดและวิวัฒนาการของจักรวาล#35 กรวยแสง
ตลอดประวัติศาสตร์ แสงเป็นสัญญาณที่เชื่อมอดีต ปัจจุบัน และอนาคต และนำมาซึ่งจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของเวลา คุณสมบัติของแสง: แสงมีความเร็วคงที่ไม่เปลี่ยนแปลง ประมาณ 300,000 กม./วินาที มันไม่มีมวล แสงเดินทางเป็นเส้นตรง (แต่มันจะโค้งงอเมื่อเข้าใกล้วัตถุขนาดใหญ่) และไม่มีสิ่งใดเดินทางได้เร็วกว่าแสง ในทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษและสัมพัทธภาพทั่วไป […]
กำเนิดและวิวัฒนาการของจักรวาล#34 การซ้อนทับควอมตัมและจักรวาลคู่ขนาน
การทดลองแบบ Double-slit ที่ยืนยันลักษณะทวิภาคของคลื่น-อนุภาคของแสงและสสาร ในกลศาสตร์ควอนตัมแสดงถึงความจริงที่ว่า “แสงและสสารแสดงพฤติกรรมของทั้งคลื่นและอนุภาค” ขึ้นอยู่กับสถานการณ์ สิ่งนี้เรียกว่า “ทวิภาคของคลื่น-อนุภาค (Wave–particle duality)” การศึกษาว่าแสงมีพฤติกรรมเป็นคลื่นหรืออนุภาคย้อนไปถึงศตวรรษที่ 17 ในยุคนั้นนักฟิสิกส์ส่วนใหญ่เห็นด้วยกับทฤษฎีแสงของนิวตัน ที่เชื่อว่าแสงประกอบขึ้นด้วยอนุภาคเล็กๆ ที่เรียกว่า […]
กำเนิดและวิวัฒนาการของจักรวาล#33 งานวิจัยสุดท้ายของสตีเฟน ฮอว์คิง: จักรวาลคู่ขนาน
แนวคิดเรื่อง “จักรวาลคู่ขนาน (Parallel universe)” เป็นทฤษฎีหนึ่งในแนวคิดมากมายในจักรวาลวิทยาสมัยใหม่ หลายแนวคิดนำไปสู่แนวคิดเกี่ยวกับพหุภพ (multiverse) ซึ่งเป็นแนวคิดที่ว่าจักรวาลของเราเป็นเพียงหนึ่งในจักรวาลจำนวนนับไม่ถ้วนที่ผุดขึ้นและออกจากการดำรงอยู่ เหมือนเช่นฟองสบู่ ทั้งหมดล่องลอยอยู่ในสิ่งที่เรียกว่า “พหุภพ (multiverse)” การมีอยู่ของจักรวาลคู่ขนานยังไม่ได้รับการพิสูจน์ แต่บทความสุดท้ายของ สตีเฟน […]
กำเนิดและวิวัฒนาการของจักรวาล#31 การแผ่รังสีฮอว์คิง
สตีเฟน ฮอว์คิง สตีเฟน ฮอว์คิง (Stephen Hawking) เป็นนักฟิสิกส์เชิงทฤษฎี นักจักรวาลวิทยา และนักเขียน ซึ่งเป็นผู้อำนวยการฝ่ายวิจัยของศูนย์จักรวาลวิทยาเชิงทฤษฎีที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ก่อนที่เขาจะเสียชีวิตเมื่อปี 2018 ผลงานทางวิทยาศาสตร์ของเขารวมถึงความร่วมมือกับโรเจอร์ เพนโรส (Roger […]
กำเนิดและวิวัฒนาการของจักรวาล#30 หลุมดำ
หลุมดำคืออะไร หลุมดำ (Black hole) เป็นวัตถุที่แปลกประหลาดและน่าสนใจที่สุดในอวกาศ พวกมันเป็นพื้นที่ของอวกาศ-เวลา (space-time) ในจักรวาลที่มีความหนาแน่นและความโน้มถ่วงสูงมากซึ่งไม่มีสิ่งใดสามารถหลุดรอดออกไปได้แม้แต่แสง เราไม่สามารถเข้าใจภายในของหลุมดำได้ เพราะหลุมดำเป็นสถานที่ที่กฎของฟิสิกส์ถูกทำลายลง แนวคิดเรื่องหลุมดำมีมานานหลายศตวรรษแล้ว ในปี 1783 จอห์น มิทเชล […]
กำเนิดและวิวัฒนาการของจักรวาล#29 ระบบสุริยะ
ระบบสุริยะที่เราเรียกว่าบ้านตั้งอยู่ในแขนก้นหอยด้านนอกของกาแล็กซี่ทางช้างเผือก (Milky Way galaxy) ระบบสุริยะของเราประกอบด้วยดวงอาทิตย์และวัตถุอื่นๆ ที่โคจรรอบดวงอาทิตย์เนื่องจากแรงโน้มถ่วง เช่น ดาวเคราะห์ (planets) ได้แก่ ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ […]
กำเนิดและวิวัฒนาการของจักรวาล#39 จักรวาลมีขนาดใหญ่แค่ไหน?
Historic Views โลกเป็นศูนย์กลางของจักรวาล (ก่อนคริสตกาล) ภาพแกะสลัก Flammarion (1888) แสดงให้เห็นผู้แสวงบุญในยุคกลางที่แอบมองผ่านทรงกลมท้องฟ้าเพื่อดูสวรรค์ ชาวกรีกโบราณคิดว่าท้องฟ้าเป็นเพียงทรงกลมหรือโดมที่ล้อมรอบโลกและมีดวงดาวติดอยู่ ดวงดาวเคลื่อนจากตะวันออกไปตะวันตกผ่านด้านในของโดมหรือทรงกลม ทรงกลมนี้ถูกแบ่งออกเป็น 2 ส่วน บริเวณเหนือดวงจันทร์เป็นอาณาจักรสวรรค์ และบริเวณใต้ดวงจันทร์เป็นโลก […]
กำเนิดและวิวัฒนาการของจักรวาล#38 อายุของจักรวาล
นับตั้งแต่ทฤษฎีบิกแบงปรากฏ นักดาราศาสตร์ได้รู้ว่าจักรวาลมีจุดเริ่มต้น แต่การหาจำนวนเทียนที่จะวางบนเค้กวันเกิดของจักรวาลนั้นพิสูจน์แล้วว่าเป็นเรื่องยาก นักดาราศาสตร์ส่วนใหญ่ยอมรับว่าจักรวาลที่สังเกตได้นั้นมีอายุระหว่าง 13.7-13.8 พันล้านปี นักดาราศาสตร์ประเมินอายุของจักรวาลในสองวิธี: 1) โดยการมองหาดาวที่เก่าแก่ที่สุด และ 2) โดยการวัดอัตราการขยายตัวของจักรวาลและประมาณการกลับไปสู่บิกแบง “Nothing […]
กำเนิดและวิวัฒนาการของจักรวาล#37 โครงสร้างขนาดใหญ่ของจักรวาล
โครงสร้างขนาดใหญ่ของจักรวาล เมื่อมองขึ้นไปบนท้องฟ้ายามค่ำคืน ดูเหมือนว่าดวงดาวและกาแล็กซี่จะกระจัดกระจายไปอย่างไม่เป็นระเบียบ อย่างไรก็ตาม จริงๆ แล้ว จักรวาลไม่ใช่สถานที่ที่สับสนวุ่นวาย ในทางตรงกันข้าม จักรวาลประกอบด้วยโครงสร้างที่เป็นระเบียบในระดับต่างๆ กัน ตั้งแต่ระบบขนาดเล็กอย่างโลกและระบบสุริยะของเรา ไปจนถึงกาแล็กซีที่มีดาวนับล้านล้านดวง และสุดท้ายโครงสร้างที่ใหญ่มากซึ่งมีกาแล็กซีหลายพันล้านแห่ง แม้ว่าจะมีกาแล็กซีบางแห่งที่อยู่อย่างโดดเดี่ยว แต่ส่วนใหญ่จะอยู่รวมกันเป็นกลุ่มกาแล็กซี […]
กำเนิดและวิวัฒนาการของจักรวาล#36 ภาพลวงตาของดวงจันทร์
คุณเคยสังเกตหรือไม่ว่าดวงจันทร์ดูใหญ่กว่าเมื่ออยู่ใกล้ขอบฟ้า แต่หลายชั่วโมงต่อมาเมื่อคุณแหงนมองท้องฟ้ายามค่ำคืน คุณจะสังเกตเห็นว่าตอนนี้ดวงจันทร์ดูเล็กลงมาก ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า “ภาพลวงตาของดวงจันทร์ (Moon illusion)” ซึ่งจะเด่นชัดมากขึ้นในช่วงพระจันทร์เต็มดวง อันที่จริง ดวงจันทร์เมื่ออยู่ใกล้ขอบฟ้าไม่ได้มีขนาดใหญ่กว่าเมื่ออยู่สูงขึ้นไปบนท้องฟ้า ภาพลวงตาของดวงจันทร์ ปัญหากวนใจนับพันปี vox.com ภาพลวงตาของดวงจันทร์เป็นที่รู้จักกันและทำให้ผู้คนงุนงงมากว่า […]
กำเนิดและวิวัฒนาการของจักรวาล#35 กรวยแสง
ตลอดประวัติศาสตร์ แสงเป็นสัญญาณที่เชื่อมอดีต ปัจจุบัน และอนาคต และนำมาซึ่งจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของเวลา คุณสมบัติของแสง: แสงมีความเร็วคงที่ไม่เปลี่ยนแปลง ประมาณ 300,000 กม./วินาที มันไม่มีมวล แสงเดินทางเป็นเส้นตรง (แต่มันจะโค้งงอเมื่อเข้าใกล้วัตถุขนาดใหญ่) และไม่มีสิ่งใดเดินทางได้เร็วกว่าแสง ในทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษและสัมพัทธภาพทั่วไป […]
กำเนิดและวิวัฒนาการของจักรวาล#34 การซ้อนทับควอมตัมและจักรวาลคู่ขนาน
การทดลองแบบ Double-slit ที่ยืนยันลักษณะทวิภาคของคลื่น-อนุภาคของแสงและสสาร ในกลศาสตร์ควอนตัมแสดงถึงความจริงที่ว่า “แสงและสสารแสดงพฤติกรรมของทั้งคลื่นและอนุภาค” ขึ้นอยู่กับสถานการณ์ สิ่งนี้เรียกว่า “ทวิภาคของคลื่น-อนุภาค (Wave–particle duality)” การศึกษาว่าแสงมีพฤติกรรมเป็นคลื่นหรืออนุภาคย้อนไปถึงศตวรรษที่ 17 ในยุคนั้นนักฟิสิกส์ส่วนใหญ่เห็นด้วยกับทฤษฎีแสงของนิวตัน ที่เชื่อว่าแสงประกอบขึ้นด้วยอนุภาคเล็กๆ ที่เรียกว่า […]
กำเนิดและวิวัฒนาการของจักรวาล#33 งานวิจัยสุดท้ายของสตีเฟน ฮอว์คิง: จักรวาลคู่ขนาน
แนวคิดเรื่อง “จักรวาลคู่ขนาน (Parallel universe)” เป็นทฤษฎีหนึ่งในแนวคิดมากมายในจักรวาลวิทยาสมัยใหม่ หลายแนวคิดนำไปสู่แนวคิดเกี่ยวกับพหุภพ (multiverse) ซึ่งเป็นแนวคิดที่ว่าจักรวาลของเราเป็นเพียงหนึ่งในจักรวาลจำนวนนับไม่ถ้วนที่ผุดขึ้นและออกจากการดำรงอยู่ เหมือนเช่นฟองสบู่ ทั้งหมดล่องลอยอยู่ในสิ่งที่เรียกว่า “พหุภพ (multiverse)” การมีอยู่ของจักรวาลคู่ขนานยังไม่ได้รับการพิสูจน์ แต่บทความสุดท้ายของ สตีเฟน […]
กำเนิดและวิวัฒนาการของจักรวาล#31 การแผ่รังสีฮอว์คิง
สตีเฟน ฮอว์คิง สตีเฟน ฮอว์คิง (Stephen Hawking) เป็นนักฟิสิกส์เชิงทฤษฎี นักจักรวาลวิทยา และนักเขียน ซึ่งเป็นผู้อำนวยการฝ่ายวิจัยของศูนย์จักรวาลวิทยาเชิงทฤษฎีที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ก่อนที่เขาจะเสียชีวิตเมื่อปี 2018 ผลงานทางวิทยาศาสตร์ของเขารวมถึงความร่วมมือกับโรเจอร์ เพนโรส (Roger […]
กำเนิดและวิวัฒนาการของจักรวาล#30 หลุมดำ
หลุมดำคืออะไร หลุมดำ (Black hole) เป็นวัตถุที่แปลกประหลาดและน่าสนใจที่สุดในอวกาศ พวกมันเป็นพื้นที่ของอวกาศ-เวลา (space-time) ในจักรวาลที่มีความหนาแน่นและความโน้มถ่วงสูงมากซึ่งไม่มีสิ่งใดสามารถหลุดรอดออกไปได้แม้แต่แสง เราไม่สามารถเข้าใจภายในของหลุมดำได้ เพราะหลุมดำเป็นสถานที่ที่กฎของฟิสิกส์ถูกทำลายลง แนวคิดเรื่องหลุมดำมีมานานหลายศตวรรษแล้ว ในปี 1783 จอห์น มิทเชล […]
กำเนิดและวิวัฒนาการของจักรวาล#29 ระบบสุริยะ
ระบบสุริยะที่เราเรียกว่าบ้านตั้งอยู่ในแขนก้นหอยด้านนอกของกาแล็กซี่ทางช้างเผือก (Milky Way galaxy) ระบบสุริยะของเราประกอบด้วยดวงอาทิตย์และวัตถุอื่นๆ ที่โคจรรอบดวงอาทิตย์เนื่องจากแรงโน้มถ่วง เช่น ดาวเคราะห์ (planets) ได้แก่ ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ […]
ประวัติย่อของกาลเวลา (A Brief History Of Time) โดย สตีเฟน ฮอว์คิง#61 บทที่ 12 บทสรุป (อวสาน)
เราพบว่าตัวเองอยู่ในโลกที่สับสน เราต้องการเข้าใจสิ่งที่เราเห็นรอบตัวเรา และถามว่าธรรมชาติของจักรวาลคืออะไร? สถานที่ของเราในนั้นคืออะไร และมาจากไหน และเรามาจากไหน? ทำไมมันถึงเป็นแบบนั้น? เพื่อพยายามตอบคำถามเหล่านี้ เรานำ “ภาพโลก” บางส่วนมาใช้ เช่นเดียวกับทฤษฎีหอคอยเต่าที่ไม่มีที่สิ้นสุดโดยมีโลกแบนราบอยู่บนหลัง ทฤษฎีสตริงก็เช่นกัน ทั้งสองเป็นทฤษฎีของจักรวาล แม้ว่าอย่างหลังจะเป็นทฤษฎีทางคณิตศาสตร์และแม่นยำกว่าอย่างแรกมาก […]
ประวัติย่อของกาลเวลา (A Brief History Of Time) โดย สตีเฟน ฮอว์คิง#60 บทที่ 11 การรวมกันของฟิสิกส์
ดังที่อธิบายไว้ในบทแรก มันคงเป็นเรื่องยากมากที่จะสร้างทฤษฎีที่เป็นเอกภาพอย่างสมบูรณ์ของทุกสิ่ง (complete unified theory of everything) ในจักรวาลในคราวเดียว ดังนั้นเราจึงมีความคืบหน้าโดยการค้นหาทฤษฎีบางส่วนที่อธิบายเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในวงจำกัด และละเลยผลกระทบอื่นๆ หรือประมาณค่าเหล่านั้นด้วยตัวเลขที่แน่นอน (ตัวอย่างเช่น เคมีช่วยให้เราสามารถคำนวณอันตรกิริยาของอะตอม โดยไม่ต้องรู้ถึงโครงสร้างภายในของนิวเคลียสของอะตอม) อย่างไรก็ตาม […]
ประวัติย่อของกาลเวลา (A Brief History Of Time) โดย สตีเฟน ฮอว์คิง#59 บทที่ 10 รูหนอนและการเดินทางข้ามเวลา
ในบทที่แล้วกล่าวถึงว่า เหตุใดเรามองเห็นเวลาเดินไปข้างหน้า: เหตุใดความไม่เป็นระเบียบจึงเพิ่มขึ้น และเหตุใดเราจึงจำอดีตแต่จำอนาคตไม่ได้ เวลาถูกปฏิบัติราวกับว่ามันเป็นทางรถไฟสายตรงที่สามารถวิ่งไปข้างหน้าเท่านั้น แต่จะเป็นอย่างไร หากเส้นทางรถไฟมีการวนเป็นลูปและแตกกิ่งก้านสาขา เพื่อให้รถไฟสามารถวิ่งไปข้างหน้าแต่สามารถวนกลับมายังสถานีที่ผ่านไปแล้ว กล่าวอีกนัยหนึ่งอาจเป็นไปได้ที่ใครบางคนจะเดินทางข้ามเวลาไปสู่อนาคตหรือในอดีต? HG Wells ใน The Time Machine […]
ประวัติย่อของกาลเวลา (A Brief History Of Time) โดย สตีเฟน ฮอว์คิง#58 บทที่ 9 ลูกศรแห่งเวลา
ในบทก่อนๆ เราได้เห็นว่ามุมมองของเราเกี่ยวกับธรรมชาติของเวลาเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรในช่วงหลายปีที่ผ่านมา จนถึงต้นศตวรรษนี้ผู้คนเชื่อในเวลาสัมบูรณ์ (absolute time) นั่นคือ แต่ละเหตุการณ์สามารถระบุด้วยตัวเลขที่เรียกว่า “เวลา” ในลักษณะที่ไม่ซ้ำกัน และนาฬิกาที่ดีทั้งหมดจะเดินไปตามช่วงเวลาระหว่างสองเหตุการณ์ อย่างไรก็ตาม การค้นพบว่าความเร็วของแสงปรากฏเท่ากันสำหรับผู้สังเกตการณ์ทุกคน ไม่ว่าเขาจะเคลื่อนที่อย่างไร นำไปสู่ทฤษฎีสัมพัทธภาพ—ซึ่งทฤษฎีนี้ล้มล้างความคิดที่ว่ามีเวลาสัมบูรณ์ ในทางกลับกัน […]
ประวัติย่อของกาลเวลา (A Brief History Of Time) โดย สตีเฟน ฮอว์คิง#57 บทที่ 8 กำเนิดและชะตากรรมของจักรวาล : ทฤษฎีโน้มถ่วงเชิงควอนตัม (Quantum Gravity)
ในการทำนายว่าจักรวาลเริ่มต้นอย่างไร เราต้องการกฎที่มีจุดเริ่มต้นแห่งเวลา หากทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป (Theory of general relativity) ถูกต้อง ทฤษฎีบทภาวะเอกฐาน (Singularity theorems) ที่โรเจอร์ เพนโรส (Roger Penrose) […]
ประวัติย่อของกาลเวลา (A Brief History Of Time) โดย สตีเฟน ฮอว์คิง#56 บทที่ 8 กำเนิดและชะตากรรมของจักรวาล : แบบจำลองการพองตัวของจักรวาล
ในความพยายามที่จะค้นหาแบบจำลองของจักรวาลซึ่งการกำหนดค่าเริ่มต้นที่แตกต่างกันมากมายสามารถพัฒนาไปสู่สิ่งที่เหมือนกับจักรวาลปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์จากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ อลัน กัธ (Alan Guth) เสนอว่าจักรวาลในยุคแรกเริ่มอาจผ่านช่วงเวลาการขยายตัวอย่างรวดเร็วมาก การขยายตัวนี้เรียกว่า “การพองตัว (inflationary)” หมายความว่าครั้งหนึ่งจักรวาลขยายตัวในอัตราที่เพิ่มขึ้นมากกว่าอัตราที่ลดลงอย่างที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน จากข้อมูลของ Guth รัศมีของจักรวาลเพิ่มขึ้นหนึ่งล้านล้านล้านล้านล้าน (1 […]
ประวัติย่อของกาลเวลา (A Brief History Of Time) โดย สตีเฟน ฮอว์คิง#55 บทที่ 8 กำเนิดและชะตากรรมของจักรวาล : หลักการมานุษยวิทยาและจักรวาลคู่ขนาน
ความเป็นไปได้อย่างหนึ่งคือสิ่งที่เรียกว่า “เงื่อนไขขอบเขตที่วุ่นวาย (Chaotic boundary conditions)” สิ่งเหล่านี้สันนิษฐานว่าจักรวาลนั้นไม่มีที่สิ้นสุดหรือมีหลายจักรวาลอย่างไม่สิ้นสุด ทฤษฎี chaotic boundary conditions ระบุว่า สถานะเริ่มต้นของจักรวาลเป็นแบบสุ่มโดยสมบูรณ์ (completely random) นี่จะหมายความว่าจักรวาลยุคแรกอาจจะมีความโกลาหลและไม่สม่ำเสมอมาก […]
ประวัติย่อของกาลเวลา (A Brief History Of Time) โดย สตีเฟน ฮอว์คิง#54 บทที่ 8 กำเนิดและชะตากรรมของจักรวาล : คำถาม
ภาพของจักรวาลที่เริ่มต้นด้วยจักรวาลที่ร้อนมากและเย็นลงในขณะที่จักรวาลขยายตัว สอดคล้องกับหลักฐานเชิงสังเกตทั้งหมดที่เรามีในปัจจุบัน อย่างไรก็ตาม มีคำถามสำคัญจำนวนหนึ่งที่ยังไม่ได้รับคำตอบ: ประการแรก เหตุใดจักรวาลยุคแรกจึงร้อนมาก ประการที่สอง เหตุใดจักรวาลจึงมีความสม่ำเสมอเป็นเนื้อเดียวกันในสเกลใหญ่? ทำไมมันดูเหมือนกันทุกจุดในอวกาศและในทุกทิศทาง? โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เหตุใดอุณหภูมิของรังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาล (cosmic microwave background: CMB) […]
ประวัติย่อของกาลเวลา (A Brief History Of Time) โดย สตีเฟน ฮอว์คิง#53 บทที่ 8 กำเนิดและชะตากรรมของจักรวาล : การกำเนิดและวงจรชีวิตของดาวฤกษ์
จักรวาลโดยรวมจะขยายตัวและเย็นลงอย่างต่อเนื่อง แต่ในบริเวณที่มีความหนาแน่นมากกว่าค่าเฉลี่ยเล็กน้อย การขยายตัวจะช้าลงด้วยแรงดึงดูดของแรงโน้มถ่วงที่เพิ่มขึ้น บางพื้นที่หยุดการขยายตัวและเริ่มยุบตัว ขณะที่กำลังยุบตัว แรงดึงดูดของแรงโน้มถ่วงอาจทำให้สสารเริ่มหมุนเล็กน้อย เมื่อพื้นที่ที่ยุบตัวมีขนาดเล็กลง มันจะหมุนเร็วขึ้น เช่นเดียวกับที่นักสเก็ตหมุนบนน้ำแข็งที่หมุนตัวเร็วขึ้นขณะดึงแขน ในที่สุด เมื่อพื้นที่มีขนาดเล็กพอ มันจะหมุนเร็วพอที่จะสร้างสมดุลของแรงดึงดูดของแรงโน้มถ่วง และด้วยวิธีนี้ กาแล็กซีที่หมุน (rotating […]
ประวัติย่อของกาลเวลา (A Brief History Of Time) โดย สตีเฟน ฮอว์คิง#52 บทที่ 8 กำเนิดและชะตากรรมของจักรวาล : การสังเคราะห์นิวเคลียสและการเกิดอะตอม (Nucleosynthesis & Recombination)
ที่บิกแบง จักรวาลมีขนาดเป็นศูนย์และร้อนอย่างไม่มีสิ้นสุด แต่เมื่อจักรวาลขยายตัว อุณหภูมิก็ลดลง หนึ่งวินาทีหลังจากบิกแบง อุณหภูมิจะลดลงเหลือประมาณหมื่นล้านองศา อุณหภูมินี้อยู่ที่ประมาณพันเท่าของอุณหภูมิในใจกลางดวงอาทิตย์ ซึ่งอุณหภูมิสูงพอๆ กับอุณหภูมิในระเบิดไฮโดรเจน (H-bomb) ในช่วงเวลานี้ จักรวาลจะมีโฟตอน อิเล็กตรอน และนิวตริโนเป็นส่วนใหญ่ (อนุภาคที่เบามากซึ่งได้รับผลกระทบจากแรงนิวเคลียส์อย่างอ่อนและแรงโน้มถ่วงเท่านั้น) […]
ประวัติย่อของกาลเวลา (A Brief History Of Time) โดย สตีเฟน ฮอว์คิง#61 บทที่ 12 บทสรุป (อวสาน)
เราพบว่าตัวเองอยู่ในโลกที่สับสน เราต้องการเข้าใจสิ่งที่เราเห็นรอบตัวเรา และถามว่าธรรมชาติของจักรวาลคืออะไร? สถานที่ของเราในนั้นคืออะไร และมาจากไหน และเรามาจากไหน? ทำไมมันถึงเป็นแบบนั้น? เพื่อพยายามตอบคำถามเหล่านี้ เรานำ “ภาพโลก” บางส่วนมาใช้ เช่นเดียวกับทฤษฎีหอคอยเต่าที่ไม่มีที่สิ้นสุดโดยมีโลกแบนราบอยู่บนหลัง ทฤษฎีสตริงก็เช่นกัน ทั้งสองเป็นทฤษฎีของจักรวาล แม้ว่าอย่างหลังจะเป็นทฤษฎีทางคณิตศาสตร์และแม่นยำกว่าอย่างแรกมาก […]
ประวัติย่อของกาลเวลา (A Brief History Of Time) โดย สตีเฟน ฮอว์คิง#60 บทที่ 11 การรวมกันของฟิสิกส์
ดังที่อธิบายไว้ในบทแรก มันคงเป็นเรื่องยากมากที่จะสร้างทฤษฎีที่เป็นเอกภาพอย่างสมบูรณ์ของทุกสิ่ง (complete unified theory of everything) ในจักรวาลในคราวเดียว ดังนั้นเราจึงมีความคืบหน้าโดยการค้นหาทฤษฎีบางส่วนที่อธิบายเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในวงจำกัด และละเลยผลกระทบอื่นๆ หรือประมาณค่าเหล่านั้นด้วยตัวเลขที่แน่นอน (ตัวอย่างเช่น เคมีช่วยให้เราสามารถคำนวณอันตรกิริยาของอะตอม โดยไม่ต้องรู้ถึงโครงสร้างภายในของนิวเคลียสของอะตอม) อย่างไรก็ตาม […]
ประวัติย่อของกาลเวลา (A Brief History Of Time) โดย สตีเฟน ฮอว์คิง#59 บทที่ 10 รูหนอนและการเดินทางข้ามเวลา
ในบทที่แล้วกล่าวถึงว่า เหตุใดเรามองเห็นเวลาเดินไปข้างหน้า: เหตุใดความไม่เป็นระเบียบจึงเพิ่มขึ้น และเหตุใดเราจึงจำอดีตแต่จำอนาคตไม่ได้ เวลาถูกปฏิบัติราวกับว่ามันเป็นทางรถไฟสายตรงที่สามารถวิ่งไปข้างหน้าเท่านั้น แต่จะเป็นอย่างไร หากเส้นทางรถไฟมีการวนเป็นลูปและแตกกิ่งก้านสาขา เพื่อให้รถไฟสามารถวิ่งไปข้างหน้าแต่สามารถวนกลับมายังสถานีที่ผ่านไปแล้ว กล่าวอีกนัยหนึ่งอาจเป็นไปได้ที่ใครบางคนจะเดินทางข้ามเวลาไปสู่อนาคตหรือในอดีต? HG Wells ใน The Time Machine […]
ประวัติย่อของกาลเวลา (A Brief History Of Time) โดย สตีเฟน ฮอว์คิง#58 บทที่ 9 ลูกศรแห่งเวลา
ในบทก่อนๆ เราได้เห็นว่ามุมมองของเราเกี่ยวกับธรรมชาติของเวลาเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรในช่วงหลายปีที่ผ่านมา จนถึงต้นศตวรรษนี้ผู้คนเชื่อในเวลาสัมบูรณ์ (absolute time) นั่นคือ แต่ละเหตุการณ์สามารถระบุด้วยตัวเลขที่เรียกว่า “เวลา” ในลักษณะที่ไม่ซ้ำกัน และนาฬิกาที่ดีทั้งหมดจะเดินไปตามช่วงเวลาระหว่างสองเหตุการณ์ อย่างไรก็ตาม การค้นพบว่าความเร็วของแสงปรากฏเท่ากันสำหรับผู้สังเกตการณ์ทุกคน ไม่ว่าเขาจะเคลื่อนที่อย่างไร นำไปสู่ทฤษฎีสัมพัทธภาพ—ซึ่งทฤษฎีนี้ล้มล้างความคิดที่ว่ามีเวลาสัมบูรณ์ ในทางกลับกัน […]
ประวัติย่อของกาลเวลา (A Brief History Of Time) โดย สตีเฟน ฮอว์คิง#57 บทที่ 8 กำเนิดและชะตากรรมของจักรวาล : ทฤษฎีโน้มถ่วงเชิงควอนตัม (Quantum Gravity)
ในการทำนายว่าจักรวาลเริ่มต้นอย่างไร เราต้องการกฎที่มีจุดเริ่มต้นแห่งเวลา หากทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป (Theory of general relativity) ถูกต้อง ทฤษฎีบทภาวะเอกฐาน (Singularity theorems) ที่โรเจอร์ เพนโรส (Roger Penrose) […]
ประวัติย่อของกาลเวลา (A Brief History Of Time) โดย สตีเฟน ฮอว์คิง#56 บทที่ 8 กำเนิดและชะตากรรมของจักรวาล : แบบจำลองการพองตัวของจักรวาล
ในความพยายามที่จะค้นหาแบบจำลองของจักรวาลซึ่งการกำหนดค่าเริ่มต้นที่แตกต่างกันมากมายสามารถพัฒนาไปสู่สิ่งที่เหมือนกับจักรวาลปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์จากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ อลัน กัธ (Alan Guth) เสนอว่าจักรวาลในยุคแรกเริ่มอาจผ่านช่วงเวลาการขยายตัวอย่างรวดเร็วมาก การขยายตัวนี้เรียกว่า “การพองตัว (inflationary)” หมายความว่าครั้งหนึ่งจักรวาลขยายตัวในอัตราที่เพิ่มขึ้นมากกว่าอัตราที่ลดลงอย่างที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน จากข้อมูลของ Guth รัศมีของจักรวาลเพิ่มขึ้นหนึ่งล้านล้านล้านล้านล้าน (1 […]
ประวัติย่อของกาลเวลา (A Brief History Of Time) โดย สตีเฟน ฮอว์คิง#55 บทที่ 8 กำเนิดและชะตากรรมของจักรวาล : หลักการมานุษยวิทยาและจักรวาลคู่ขนาน
ความเป็นไปได้อย่างหนึ่งคือสิ่งที่เรียกว่า “เงื่อนไขขอบเขตที่วุ่นวาย (Chaotic boundary conditions)” สิ่งเหล่านี้สันนิษฐานว่าจักรวาลนั้นไม่มีที่สิ้นสุดหรือมีหลายจักรวาลอย่างไม่สิ้นสุด ทฤษฎี chaotic boundary conditions ระบุว่า สถานะเริ่มต้นของจักรวาลเป็นแบบสุ่มโดยสมบูรณ์ (completely random) นี่จะหมายความว่าจักรวาลยุคแรกอาจจะมีความโกลาหลและไม่สม่ำเสมอมาก […]
ประวัติย่อของกาลเวลา (A Brief History Of Time) โดย สตีเฟน ฮอว์คิง#54 บทที่ 8 กำเนิดและชะตากรรมของจักรวาล : คำถาม
ภาพของจักรวาลที่เริ่มต้นด้วยจักรวาลที่ร้อนมากและเย็นลงในขณะที่จักรวาลขยายตัว สอดคล้องกับหลักฐานเชิงสังเกตทั้งหมดที่เรามีในปัจจุบัน อย่างไรก็ตาม มีคำถามสำคัญจำนวนหนึ่งที่ยังไม่ได้รับคำตอบ: ประการแรก เหตุใดจักรวาลยุคแรกจึงร้อนมาก ประการที่สอง เหตุใดจักรวาลจึงมีความสม่ำเสมอเป็นเนื้อเดียวกันในสเกลใหญ่? ทำไมมันดูเหมือนกันทุกจุดในอวกาศและในทุกทิศทาง? โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เหตุใดอุณหภูมิของรังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาล (cosmic microwave background: CMB) […]
ประวัติย่อของกาลเวลา (A Brief History Of Time) โดย สตีเฟน ฮอว์คิง#53 บทที่ 8 กำเนิดและชะตากรรมของจักรวาล : การกำเนิดและวงจรชีวิตของดาวฤกษ์
จักรวาลโดยรวมจะขยายตัวและเย็นลงอย่างต่อเนื่อง แต่ในบริเวณที่มีความหนาแน่นมากกว่าค่าเฉลี่ยเล็กน้อย การขยายตัวจะช้าลงด้วยแรงดึงดูดของแรงโน้มถ่วงที่เพิ่มขึ้น บางพื้นที่หยุดการขยายตัวและเริ่มยุบตัว ขณะที่กำลังยุบตัว แรงดึงดูดของแรงโน้มถ่วงอาจทำให้สสารเริ่มหมุนเล็กน้อย เมื่อพื้นที่ที่ยุบตัวมีขนาดเล็กลง มันจะหมุนเร็วขึ้น เช่นเดียวกับที่นักสเก็ตหมุนบนน้ำแข็งที่หมุนตัวเร็วขึ้นขณะดึงแขน ในที่สุด เมื่อพื้นที่มีขนาดเล็กพอ มันจะหมุนเร็วพอที่จะสร้างสมดุลของแรงดึงดูดของแรงโน้มถ่วง และด้วยวิธีนี้ กาแล็กซีที่หมุน (rotating […]
ประวัติย่อของกาลเวลา (A Brief History Of Time) โดย สตีเฟน ฮอว์คิง#52 บทที่ 8 กำเนิดและชะตากรรมของจักรวาล : การสังเคราะห์นิวเคลียสและการเกิดอะตอม (Nucleosynthesis & Recombination)
ที่บิกแบง จักรวาลมีขนาดเป็นศูนย์และร้อนอย่างไม่มีสิ้นสุด แต่เมื่อจักรวาลขยายตัว อุณหภูมิก็ลดลง หนึ่งวินาทีหลังจากบิกแบง อุณหภูมิจะลดลงเหลือประมาณหมื่นล้านองศา อุณหภูมินี้อยู่ที่ประมาณพันเท่าของอุณหภูมิในใจกลางดวงอาทิตย์ ซึ่งอุณหภูมิสูงพอๆ กับอุณหภูมิในระเบิดไฮโดรเจน (H-bomb) ในช่วงเวลานี้ จักรวาลจะมีโฟตอน อิเล็กตรอน และนิวตริโนเป็นส่วนใหญ่ (อนุภาคที่เบามากซึ่งได้รับผลกระทบจากแรงนิวเคลียส์อย่างอ่อนและแรงโน้มถ่วงเท่านั้น) […]