งานสัมมนา

น่าสนใจทีเดียวครับ

เทคโนโลยีอวกาศ "ดวงตา" แห่งการพิสูจน์ทฤษฎีจักรวาล

โดย ผู้จัดการออนไลน์ 11 ตุลาคม 2550 16:08 น.


บนดาวเคราะห์สีน้ำเงิน "คณิตศาสตร์" คือเครื่องมือสำคัญที่นำพานักคิดขยับใกล้ความเข้าใจในจักรวาล ขณะที่ห้วงอวกาศอันไกลโพ้นก็มีร่องรอยให้นักวิทยาศาสตร์ค่อยเซาะหลักฐานออกมาสนับสนุน
ทฤษฎีที่ก้าวหน้าไปไกลกว่าซึ่งเดิมทีเราก็ได้แต่มองท้องฟ้าอันกว้างใหญ่จากบนพื้นโลก แต่เมื่อ "ยุคอวกาศ" เริ่มต้น เครื่องไม้-เครื่องมือที่ถูกส่งขึ้นไปท่องอวกาศก็กลายเป็นหู-เป็นตาที่กว้างไกลขึ้น

ดูกันว่าในรอบ 50 ปีหลังที่ "สปุตนิก 1" ดาวเทียมดวงแรกถูกส่งออกไปโคจรรอบโลกนั้นเทคโนโลยีอวกาศที่ก้าวหน้าขึ้นได้ช่วยพิสูจน์ความรู้
เกี่ยวกับจักรวาลอะไรบ้าง ทั้งนี้มี ดร.อรรุจี เหมือนวงศ์ อาจารย์ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่นและนักวิจัยด้านโครงสร้างเอกภพของสำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย (สกว.) กับ ดร.อรรถกฤต ฉัตรภูติ อาจารย์ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย 2 นักจักรวาลวิทยาไทยช่วยสนับสนุนข้อมูล

1.เอกภพขยายตัว
นักทฤษฎีและนักสังเกตการณ์ด้านจักรวาลวิทยาต่างสังเกตว่าเอกภพกำลังขยายตัว ซึ่งเอ็ดวิน ฮับเบิล (Edwin Hubble) นักดาราศาสตร์อเมริกันพบหลักฐานแรกที่ยืนยันเรื่องดังกล่าวเมื่อปี 2467 จากการใช้กล้องโทรทรรศน์ขนาด 100 นิ้วของหอดูดาวเมาท์ วิลสัน (Mount Wilson Observatory) ในเซาท์เธิร์น แคลิฟอร์เนียศึกษาพบว่ากาแลกซีที่อยู่ไกลออกไปกำลังเคลื่อนตัวออกห่างจากกาแลกซีของเรา และเขาได้กำหนดค่าคงที่ในกฎของฮับเบิล (Hubble's Law) เท่ากับ 500 km/s/Mpc ซึ่งหมายถึงว่าถ้ากาแลกซีหนึ่งอยู่ห่างจากเรา 1 เมกาพาร์เสค (Mpc) จะปรากฏเคลื่อนที่ออกจากเราด้วยความเร็ว 500 กิโลเมตรต่อวินาที (km/s) *

ต่อมาองค์การบริหารการบินอวกาศสหรัฐฯ (นาซา) ส่งกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลออกไปนอกโลกและบันทึกภาพในอวกาศส่งกลับมายังภาคพื้น ซึ่งจากการบันทึกภาพในย่านแสงทำให้ได้ข้อมูลที่น่าเชื่อถือมากขึ้นโดยยังคงยืนยันการขยายตัวของเอกภพ และได้ค่าคงตัวใหม่เป็น 72 km/s/Mpc ทั้งนี้สอดคล้องกับข้อมูลของกล้องโทรทรรศน์อวกาศรังสีเอกซ์อื่นๆ เช่น โรแซท (ROSAT) จันทรา (CHANDRA) กล้องโทรทรรศน์รังสีเอกซ์นิวตัน XMM หรืออุปกรณ์แม้แต่อุปกรณ์สำหรับศึกษารังสีพื้นหลังของเอกภพหรือ CMB (Cosmic Microwave Background Radiation) ซึ่งช่วยให้เข้าใจกำเนิดเอกภพได้ดียิ่งขึ้นอย่างดาวเทียม COBE (Cosmic Background Explorer) และดาวเทียม WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) เป็นต้น

"ปัจจุบันนักเอกภพวิทยามีหลักฐานที่เชื่อว่านอกจากเอกภพจะขยายตัวแล้วยังขยายตัวด้วยอัตราเร่งอีกด้วย ซึ่งได้จากการค้นพบว่าซูเปอร์โนวา (Supernova) มีความสว่างน้อยกว่าที่ควรจะเป็น โดยกลุ่มนักวิจัยของซอล เพิร์ลมัตเตอร์ (Saul Perlmutter) นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์จากห้องปฏิบัติการลอเรนซ์เบิร์กเลย์แห่งสหรัฐ (Lawrence Berkeley National Laboratory) ได้พบหลักฐานดังกล่าวจากหอดูดาวบนพื้นโลกและทำให้นักเอกภพวิทยาส่วนใหญ่ยอมรับว่า
เอกภพเราประกอบด้วยพลังงานมืด (Dark Energy) ที่ไม่มีใครรู้จักถึง 70% ซึ่งทำให้เอกภพขยายตัวด้วยอัตราเร่ง" ดร.อรรุจีให้ข้อมูลเพิ่มเติม

2.รังสีพื้นหลังเอกภพ
ภายใต้ทฤษฎีบิกแบง (Big Bang) ซึ่งเป็นยอมรับโดยส่วนใหญ่ว่าจักรวาลก่อตัวจากการระเบิดครั้งใหญ่เมื่อ 1.37 หมื่นล้านปีก่อนนั้นเกิดคลื่นที่เรียกว่า "รังสีพื้นหลังของเอกภพ" หรือ CMB (Cosmic Microwave Background Radiation) หลังจากนั้นประมาณ 300,000 ปี ซึ่งอาร์โน อัลลัน เพนซิอัส (Arno Allan Penzias) และโรเบิร์ต วูโดร์ว วิลสัน (Robert Woodrow Wilson) 2 นักฟิสิกส์อเมริกันจากห้องปฏิบัติการเบลล์ (Bell Labs) สหรัฐอเมริกา ได้ค้นพบรังสีดังกล่าวจากอุปกรณ์ตรวจวัดบนพื้นโลก ส่งผลให้พวกเขาได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี 2521 และการค้นพบของทั้งสองยังทำให้มีการส่งดาวเทียมขึ้นไปเพื่อหารังสีอันเป็นหลักฐานของกำเนิดเอกภพนี้ด้วย

ทั้งนี้นาซาได้ส่งดาวเทียม COBE ขึ้นไปหารังสี CMB และได้พบความไม่สม่ำเสมอของรังสีดังกล่าว นับเป็นเรื่องสำคัญเพราะความไม่สม่ำเสมอบ่งชี้ถึงการกระจายตัวของมวลสารที่ไม่เท่ากันและ
ทำให้แรงโน้มถ่วงไม่สมดุล เกิดการกระจุกรวมกันของบริเวณที่มีมวลหนาแน่น กลายเป็นดวงดาว กาแลกซีและโครงสร้างเอกภพอย่างที่เป็นอยู่ โดยนักฟิสิกส์ผู้นำการศึกษาเรื่องนี้คือจอร์จ สมูต (George F. Smoot) จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียในเบิร์กเลย์ (University of California, Berkeley) และจอร์น มาเธอร์ (John C. Mather) จากศูนย์การบินอวกาศกอดดาร์ดของนาซา (NASA's Goddard Space Flight Center) ก็เพิ่งได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์เมื่อปี 2549

นาซายังส่งดาวเทียม WMAP ขึ้นไปศึกษารังสี CMB โดยให้รายละเอียดที่มากขึ้นและยังยืนยันความน่าเชื่อถือของทฤษฎีการพองตัวของจักรวาล (Inflation) แต่ยังไม่สมบูรณ์นัก นอกจากนี้ยังมีดาวเทียมพลังก์ (Plank) ขององค์การบริการบินยุโรป (อีซา) ที่มีกำหนดส่งขึ้นไปในวันที่ 31 ก.ค.2551 ก็จะสำรวจรังสี CMB นี้ด้วย

3.กาล-อวกาศโค้งงอ
ความก้าวหน้าของเทคโนโลยีอวกาศยังช่วยพิสูจน์ทฤษฎีสัมพัทธภาพของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ (Albert Einstein) ที่มีอายุเกือบ 100 ปีด้วย โดยข้อมูลเบื้องต้นจากดาวเทียมวัดความโน้มถ่วง "โพรบ บี" (Gravity Probe B) ของนาซาช่วงต้นปีนี้ได้ตรวจพบปรากฏการณ์ "ผลทางภูมิมาตรศาสตร์" หรือ

 

ทำไมจัด วันที่ 11 เดือน11?

 

เอ........ พี่อ๋อหมายความว่าไงหรอครับ