0-4670083610_20210722_120849_0000

เอกภพ universe

เอกภพ universe เอกภพ (univers) คอื หวงอวกาศอันกวา งใหญ ไพศาลซ่ึงประกอบดว ยกาแล็กซที ่ีมดี วงดาวอยรู วม กันนับแสนลานดวงเนบิวลาหลุมดํารวมถงึ ทว่ี าง ระหวางดวงดาวเอกภพมีความหมายตรงตัววาโลก ที่เป็นหน่ึงเดียวนัน่ หมายถงึ ทุกสิ่งทุกอยา งใน ธรรมชาติลวนเป็นหน่ึงเดยี วกันหรอื มตี นกําเนิดจาก สิ่งเดยี วกันนัน้ เองเอกภพเกิดข้นึ ไดอ ยา งไรนัน้ ยงั ไมม คี าํ ตอบท่ีแนชดั แตนักวทิ ยาศาสตรสว นใหญ เช่อื วา เอกภพเกดิ ข้นึ จากการขยายตวั ของจุดเล็ก ๆ ทมี่ ีความรอนและความหนาแนนสูงเม่อื ประมาณ 13.70 ลานปีกอน

กเอํากเภนพิ ด ทฤษฎกี าํ เนิดเอกภพ ทไี่ ดร ับการยอมรับกันใน ปัจจุบันคือ ทฤษฎีบิกแบง (Big Bang) ซ่ึงอธิบาย วา เอกภพกาํ เนิดและววิ ฒั นาการจากบรเิ วณทีม่ ี ขนาดเล็ก และมวลมาก ทาํ ใหม ีความหนาแนน มาก และอุณหภูมิสงู มาก เม่ือเกิดการขยายตวั เอกภาพมอี ณุ หภูมลิ ดลง มีการเปลีย่ นพลังงานเป็น สสารเกดิ ข้ึนในรปู อนุภาค และปฏอิ นภุ าคชนิด ตา งๆ

1.เร่ิมตน การเกดิ บิกแบงเอกภพไดถอื กําเนิดข้ึนและเวลาเร่มิ เดนิ ไปขางหน าเม่ือเวลาผา นไป 10 4 วนิ าทเี อกภพมี อณุ หภูมสิ งู ถงึ 10 เคลวนิ และขยายตวั ออกอยางรวดเร็วเรียกวา อินเฟลชัน (inflation) ในชว งนี้มีเฉพาะรังสีคอสมิก พลงั งานสูงเทา นัน้ ยงั ไมม ีอนภุ าคใด ๆ เกิดข้ึน 2.เม่ือเวลาผานไป 10`¹² วนิ าทเี กิดอนุภาคมลู ฐานตา ง ๆ ข้ึน ไดแก ควารกอิเล็กตรอนโฟตอนและนิวตริโนรวมถงึ ปฏิ อนภุ าคอนภุ าคและปฏิอนภุ าคจะหักลางกันและหายไป แตในขณะนัน้ มจี ํานวนของอนภุ าคมากกกวาปฏิอนุภาคจึง ทาํ ใหเ กดิ สสารตา งๆในเอกภพใตดงั เชน ปัจจบุ ัน 3.เม่อื เวลาผานไป 10`⁶ วินาทเี อกภพมอี ุณหภมู ิลดลงเหลือ 10¹³ เคลวนิ ควารก เริ่มรวมตวั กันเป็นอนุภาคโปรตอนและ นิวตรอน 4.เม่ือเวลาผา นไป 3 นาที เอกภพมีอุณหภูมิ 10⁸ ทเคสวิน อนภุ าคโปรตอนและนิวตรอนรวมตัวกันของธาตุ ไฮโดรเจนและฮเี ลียมเป็นนิวเคลียสของธาตเุ บาคอื นิวเคลยี ส 5.เม่อื เวลาผา นไป 300,000 ปีเอกภพมอี ณุ หภมู ิ 10,000 เคลวิน อิเลก็ ตรอนรวมตัวกบั โปรตอนและนิวตรอน ทาํ ใหเ กดิ อะตอมของธาตไุ ฮโตรเจนและฮีเลยี มท่มี ีเสถียรภาพและทาํ ใหเ กดิ รังสไี มโครเวฟพ้นื หลงั ข้นึ ซ่ึงนับเป็น แสงแรกแหง เอกภพ 6.เม่ือเวลาผานไป 100 ลา นปีเอกภพมอี ุณหภูมิ 70 เคลวนิ มีธาตุและสสารตา ง ๆ หนาแนนมากข้นึ จึงมแี รงโน ม ถว งมากพอทท่ี ําใหเ กิดกาแล็กซีและเกดิ ดาวฤกษภ ายในเนบิวลาข้ึนได 7.ในปัจจุบนั เวลาผานไปประมาณ 13,700 ลานปีเอกภพมีอณุ หภูมิประมาณ 2.725 เคลวนิ มีธาตุหนักเกิดข้นึ เกิด กาแล็กซตี า ง ๆ หลุมดําระบบสุริยะรวมถงึ โลกและสิง่ มีชีวิตตา ง ๆ

ท ฤ ษ ฎี บกิ เเบง โดยมีแนวคดิ วาเม่ือประมาณ 13,700 ลานปีกอนจดุ เรม่ิ ตน ของ เวลาและเอกภาพกาํ เนิดข้ึนจากจดุ เลก็ ๆ ทมี่ สี ภาวะรอ นจดั และมี ความหนาแนนสูงมากเกิดการขยายตวั เม่ือเวลาผา นไปเอกภพมี วิวฒั นาการจนเกิดสสารตาง ๆ เกดิ กาแล็กซีดาวฤกษร ะบบสุรยิ ะ โลกรวมถงึ สิ่งมีชีวิตตาง ๆ บนโลกโดยมแี นวคิดวาเม่อื ประมาณ 13,700 ลานปีกอนจุดเรม่ิ ตนของเวลาและเอกภาพกาํ เนิดข้ึนจาก จดุ เล็ก ๆ ทมี่ สี ภาวะรอ นจัดและมีความหนาแนนสงู มากเกิดการ ขยายตัวเม่อื เวลาผานไปเอกภพมวี วิ ัฒนาการจนเกิดสสารตา ง ๆ เกิดกาแลก็ ซีดาวฤกษร ะบบสุรยิ ะโลกรวมถึงสง่ิ มชี วี ิตตาง ๆ บนโลก ขณะเกดิ บกิ แบง มเี น้ือสารเกิดข้ึนในรูปของอนุภาคพ้นื ฐานช่ือ ควารก (Quark) อเิ ล็กตรอน (Electron) นิวทรโิ น (Neutrino) และโฟตอน (Photon) ซ่งึ เป็นพลังงาน เม่อื เกดิ อนภุ าคก็จะเกิดปฏอิ นภุ าค (Anti- particle) ท่ีมปี ระจไุ ฟฟ าตรงกนั ขาม ยกเวนนิวทรโิ นและแอนตินิวทรโิ น ไมม ีประจไุ ฟฟ า เม่ือปฏอิ นภุ าคพบกบั อนภุ าคชนิดเดยี วกนั จะหลอม รวมกันเน้ือสารเปลย่ี นไปเป็นพลังงานจนหมดสนิ้ ถา เอกภพมีจํานวน อนุภาคเทา กับปฏอิ นุภาคพอดี เม่ือพบกันจะกลายเป็นพลังงานทงั้ หมด ก็จะไมเ กิดกาแลก็ ซี ดาวฤกษแ ละระบบสรุ ยิ ะ โชคดีทีใ่ นธรรมชาติ มี อนุภาคมากกวาปฏอิ นภุ าค ดงั นัน้ เม่ือปฏิอนุภาคพบอนุภาค นอกจาก จะไดพ ลงั งานเกดิ ข้ึนแลว ยังมอี นุภาคเหลอื อยู และน่ีคืออนภุ าคกอ กาํ เนิดเป็นสสารของเอกภพในปัจจบุ นั

หลักฐานทสี นบั สนุน ทฤษฎบี กิ เเบง 1. การขยายตวั ของเอกภพ (Expansion of the universe) เอ็ดว นพาวเวลล์ฮับเบลิ (Edwin Powell FHubble) นักดาราศาสตร์ชาวอเมรกัน ไดศ้ กึ ษาความสัมพนั ธ์ระหวา่ งระยะห่างของกาแล็กซกี ับการเลอื นทางแตงโดย ปรากฏการณ์ดอปเพลอร์ (doppler effect) และเสนอเปนกฏของ ฮบั เบิล (Hubble's law) เมือ พ.ศ. 2473 จากหลกั การของตอปเพลอร์ถ้า กาแลก็ ซเี คลือนทอี อกจากผูส้ งั เกตความยาวคลืนแสงจากกาแล็กซจี ะเพมิ มาก ขึนโดยเลือนไปทางแสงสีแดงซึงมีความยาวคลนื มากเรยกวา่ การเลือนทางแดง (redshift) แต่ถา้ กาแล็กซีเคลอื นทเี ข้าหาผสู้ งั เกตความยาวคลืนแสงจะลด น้อยลงโดยเลอื นไปทางแสงสีนาํ เงนิ ซงึ มคี วามยาวคลืนน้อยเรยกการเลือนทาง นาํ เงนิ (blueshift) ฮบั เบลิ ได้ศกึ ษาการเกดิ ดอปเพลอร์ของกาแลก็ ซตี า่ ง ๆ จาํ นวนมากพบวา่ กา แลก็ ซีแอนดรอเมดาและกาแล็กซที ีอย่ใู นกลุ่มท้องถนิ (local group) นนั จะ เกิดการเลือนทางนําเงนิ เนอื งจากมแี รงโนม้ ถ่วงคอยดงึ กาแลก็ ซที อี ยใู่ กล้เคียง ใหเ้ คลือนทีเขา้ หากนั สว่ นกาแล็กซีทอี ยู่นอกกลมุ่ ทอ้ งถนิ จะเกดิ การเลอื นทาง แดงยงิ กาแลก็ ซีทีอย่หู า่ งออกไปมาก ๆ กจ็ ะยงิ มีการเสอื นทางแดงมากขึนหรอ เคลือนทหี ่างออกไปเร็วขึนเช่นกาแลก็ ซที อี ยู่ห่างจากโลกประมาณ 2.5 พันลา้ น ปแสงมคี วามเร็ว 61,000 กิโลเมตรต่อวนาทีส่วนกาแลก็ ซีทอี ย่หู า่ งกวา่ นจี ะยงิ มคี วามเร็วมากขึนตามลําดับจงึ สรุปไดว้ า่ กาแล็กซกี าํ ลังเคลอื นหา่ งออกจากกนั และมอี ตั ราเร็วเปนปฏภิ าคโดยตรงกบั ระยะทางจากโลกซึงสอดคลอ้ งกบั ทฤษฎี บิกแบงทีอธิบายถึงการขยายตวั ของเอกภพ

หลกั ฐานสนบั สนนุ ทฤษฎบี ิกเเบง 2.การคน้ พบรังสไี มโครเวฟพนื หลัง (microwave cosmic background) เมือ พ.ศ. 2508 อาร์โนเพนเซียส (Arno Penzias) และรอเบิร์ตวลสัน (Robert Wilson) นักฟสกิ ส์ ชาวอเมรกันได้ทดสอบเครองรับสญั ญาณวทยคุ วามไวสงู ซึงตัง อยู่ทหี อ้ งทดลองของ บรษทั เบลลเ์ ทเลโฟนพบวา่ เครองรับ สัญญาณได้รับสญั ญาณวทยใุ นย่านไมโครเวฟรบกวนอยู่ตลอด เวลาโดยไม่ทราบทิศทางและทมี าของแหล่งกําเนิดถึงแม้วา่ จะ ทดลองหันจานรับสัญญาณไปในทศิ ทางอนื ๆ หรอทาํ ความ สะอาดอุปกรณ์เปนอยา่ งดแี ลว้ ยังคงพบสญั ญาณไมโครเวฟทมี ี ความสมาํ เสมออยูต่ ลอดเวลาเปนไปไดว้ า่ สญั ญาณนีกระจายอยู่ ทวั ไปในเอกภพภายหลังจงึ ตรวจสอบไดว้ า่ สญั ญาณดังกล่าวเปน รังสีพนื หลงั ของเอกภพซงึ เกดิ จากบกิ แบงและมีอณุ หภูมเิ ทา่ กับ อุณหภมู ขิ องเอกภพคอื 2.725 เคลวน

จกั ทาํ โดย นายนพรัตน์ เกร็ดเเกว้ เลขที2 ชันมธั ยมศึกษาปท6ี /2 โรงเรยนบางปะหัน

สารบญั contents เอกภพ กําเนิดเอกภพ ทฤษฎีบกิ เเบง หลกั ฐานสนับสนนุ