เล่มที่ 1 เรื่อง เอกภพ 3 ชั่วโมงครั้งที่3-10

บทคดั ย่อ ชื่อเรื่อง : การพัฒนาชุดกิจกรรมการเรียนรูว้ ทิ ยาศาสตร์ รายวิชาวิทยาศาสตร์ โลกและอวกาศ หน่วยการเรียนรู้ เรื่อง โลกในเอกภพ ท่ีมีต่อผลสมั ฤทธท์ิ างการเรยี นของนกั เรียน ผศู้ ึกษา ชั้นมธั ยมศกึ ษาปีท่ี 4 โรงเรียนสุไหงโก-ลก สถานศึกษา : นางสาวกนกพร แซ่ซา่ ปีการศกึ ษา : โรงเรียนสุไหงโก-ลก ตา่ บลสุไหงโก-ลก อ่าเภอสุไหงโก-ลก จงั หวดั นราธิวาส สา่ นักงานเขตพื้นท่ีการศกึ ษามธั ยมศึกษานราธิวาส : 2565 การวิจัยน้ีมีวัตถุประสงค์เพ่ือ 1) เพ่ือพัฒนาชุดกิจกรรมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ รายวิชา วทิ ยาศาสตร์ โลกและอวกาศ หนว่ ยการเรียนรู้ เรื่อง โลกในเอกภพ ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 ให้มีประสิทธิภาพตามเกณฑ์ 80/80 2) เพื่อเปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของนักเรียนช้ัน มัธยมศึกษาปีท่ี 4 ที่เรียนโดยใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ รายวิชาวิทยาศาสตร์ โลกและ อวกาศ หน่วยการเรียนรู้ เรอ่ื ง โลกในเอกภพ ระหว่างก่อนเรียนกับหลังเรียน และ 3) เพ่ือศึกษาความ พึงพอใจที่มีต่อการจัดการเรียนรู้โดยใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ รายวิชาวิทยาศาสตร์ โลก และอวกาศ หนว่ ยการเรยี นรู้ เรือ่ ง โลกในเอกภพ ของนักเรียนช้ันมัธยมศึกษาปีท่ี 4 กลุ่มตัวอย่างที่ใช้ ในการวิจัยคร้ังน้ี เป็นนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4/1 โรงเรียนสุไหงโก-ลก สังกัดส่านักงานเขตพ้ืนที่ การศึกษามัธยมศึกษานราธิวาส ภาคเรียนท่ี 1 ปีการศึกษา 2565 จ่านวน 30 คน ได้มาโดยวิธีการสุ่ม แบบแบ่งกลุ่ม (Cluster random sampling) เคร่ืองมือท่ีใช้ในการศึกษา ได้แก่ ชุดกิจกรรมการ เรียนรู้วิทยาศาสตร์ รายวิชาวิทยาศาสตร์ โลกและอวกาศ หน่วยการเรียนรู้ เรื่อง โลกในเอกภพ จ่านวน 6 เล่ม แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน หน่วยการเรียนรู้ เร่ือง โลกในเอกภพ และ แบบสอบถามความพึงพอใจของนักเรียนท่ีมีต่อการจัดการเรียนรู้โดยใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ วทิ ยาศาสตร์ รายวิชาวิทยาศาสตร์ โลกและอวกาศ หน่วยการเรียนรู้ เร่ือง โลกในเอกภพ สถิติที่ใช้ใน การวิเคราะห์ข้อมูล ได้แก่ ค่าร้อยละ ค่าเฉล่ีย ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐาน และการทดสอบค่าที (t-test Dependent Samples) ผลการวิจัย พบว่า 1. ประสิทธิภาพของชุดกิจกรรมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ รายวิชาวิทยาศาสตร์ โลกและ อวกาศ หน่วยการเรียนรู้ เร่ือง โลกในเอกภพ ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 มีค่าประสิทธิภาพ เทา่ กับ 84.72/83.11 ซ่ึงมีประสทิ ธภิ าพสงู กว่าเกณฑ์ 80/80

2 2. ผลสัมฤทธ์ิทางการเรียนของนักเรียนท่ีเรียนด้วยชุดกิจกรรมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ รายวิชาวิทยาศาสตร์ โลกและอวกาศ หน่วยการเรียนรู้ เร่ือง โลกในเอกภพของนักเรียนชั้น มัธยมศกึ ษาปที ่ี 4 หลังเรยี นสูงกว่าก่อนเรยี นอย่างมีนยั สา่ คญั ทางสถติ ิทีร่ ะดบั .05 3. ความพึงพอใจท่ีมีต่อการจัดการเรียนรู้โดยใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ รายวิชา วิทยาศาสตร์ โลกและอวกาศ หน่วยการเรียนรู้ เรื่อง โลกในเอกภพ ของนักเรียนช้ันมัธยมศึกษาปีท่ี 4 อยูใ่ นระดับระดับมากท่สี ดุ ซง่ึ มีคา่ เฉลย่ี เทา่ กบั 4.56

ก

กก คำนำ ชุดกิจกรรมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ รายวิชาวิทยาศาสตร์ โลกและอวกาศ หน่วยการเรียนรู้ เร่ือง โลกในเอกภพ ส่าหรับนักเรียนช้ันมัธยมศึกษาปีที่ 4 จัดท่าขึ้นเพ่ือประกอบการจัดกิจกรรมการ เรียนรู้ ในการเสริมสร้างความรู้ ความเข้าใจ เกิดทักษะกระบวนการ และปลูกฝังคุณลักษณะอันพึง ประสงค์ ตลอดจนเพื่อพัฒนาศักยภาพของนักเรียน โดยชุดกิจกรรมการเรียนรู้ที่สร้างขึ้นนี้จะ ประกอบด้วยใบความรู้ กิจกรรม และแบบฝึกทักษะ โดยได้ด่าเนินการวิเคราะห์หน่วยการเรียนรู้ย่อย ออกเปน็ ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ 6 เลม่ ประกอบดว้ ย เล่มที่ 1 เรอ่ื ง เอกภพ จานวน 3 ชวั่ โมง เล่มที่ 2 เรื่อง กาแลก็ ซี จ่านวน 3 ชั่วโมง เลม่ ท่ี 3 เร่อื ง ดาวฤกษ์ จา่ นวน 3 ช่ัวโมง เล่มที่ 4 เรื่อง ระบบสรุ ยิ ะ จา่ นวน 3 ชัว่ โมง เล่มท่ี 5 เรอื่ ง ดวงอาทติ ย์ จ่านวน 3 ช่ัวโมง เลม่ ท่ี 6 เรอ่ื ง เทคโนโลยีอวกาศกับการประยุกตใ์ ช้ จ่านวน 3 ชั่วโมง ผจู้ ัดท่าหวังเป็นอยา่ งยิ่งวา่ ชุดกิจกรรมการเรยี นรู้วิทยาศาสตร์ รายวิชาวทิ ยาศาสตร์ โลกและ อวกาศ หน่วยการเรยี นรู้ เรื่อง โลกในเอกภพ เล่มท่ี 1 เรื่อง เอกภพ ส่าหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษา ปีที่ 4 เล่มนี้จะเป็นสื่อการเรียนรู้ที่ช่วยส่งเสริม และพัฒนาผลสัมฤทธ์ิทางการเรียนของนักเรียนให้ สงู ข้นึ และอ่านวยประโยชน์ต่อการจดั การเรยี นรู้ให้บรรลุตามวตั ถุประสงค์ได้เปน็ อยา่ งดี กนกพร แซซ่ ่า

สำรบญั ขข เรื่อง หน้า ค่านา่ ก สารบัญ ข สารบญั ภาพ ค คา่ แนะน่าในการใชช้ ุดกจิ กรรมการเรยี นร้สู ่าหรบั ครู 1 คา่ แนะน่าในการใชช้ ุดกจิ กรรมการเรยี นรสู้ ่าหรับนักเรียน 2 ข้นั ตอนการศึกษาชุดกจิ กรรมการเรียนรู้ 3 มาตรฐานการเรียนรู้ 4 ตัวชวี้ ดั 4 สาระสา่ คญั 5 จดุ ประสงค์การเรยี นรู้ 5 แบบทดสอบกอ่ นเรียน 6 ใบความรูท้ ี่ 1 เร่ือง แบบจ่าลองเอกภพวิทยา 12 กิจกรรมท่ี 1 เรอื่ ง แบบจ่าลองเอกภพวิทยา 18 แบบบนั ทกึ กจิ กรรมท่ี 1 เรื่อง แบบจา่ ลองเอกภพวทิ ยา 20 ใบความรทู้ ี่ 2 เรอื่ ง ตะลยุ จดุ ก่าเนดิ และวิวฒั นาการของเอกภพ 23 กจิ กรรมที่ 2 เรอื่ ง ตะลุยจุดก่าเนดิ และววิ ัฒนาการของเอกภพ 27 แบบบนั ทกึ กจิ กรรมที่ 2 เร่อื ง ตะลยุ จุดก่าเนดิ และววิ ฒั นาการของเอกภพ 28 ใบความรู้ท่ี 3 เรื่อง แบบจ่าลองการขยายตัวของเอกภพ 33 กิจกรรมท่ี 3 เรือ่ ง แบบจ่าลองการขยายตวั ของเอกภพ 38 แบบบนั ทึกกจิ กรรมท่ี 3 เร่อื ง แบบจา่ ลองการขยายตัวของเอกภพ 39 แบบฝกึ หดั ที่ 1 เรอื่ ง แบบจ่าลองเอกภพวทิ ยา 41 แบบฝกึ หัดท่ี 2 เรอ่ื ง การจ่าแนกและสว่ นประกอบของคลนื่ 43 แบบฝกึ หัดที่ 3 แบบจ่าลองการขยายตวั ของเอกภพ 45

ค ค สำรบัญภำพ เรือ่ ง หนา้ ภาพท่ี 1 แบบจา่ ลองอริสโตเตลิ (Aristotle) 10 ภาพท่ี 2 แบบจ่าลองคลอดอิ ัส ทอเลมี (Claudius) 11 ภาพท่ี 3 ผิวของดวงจันทร์ 12 ภาพท่ี 4 ระบบโคเพอร์นิคสั 13 ภาพท่ี 5 ระบบทิโค บราห์ (Tycho Brahe) 14 ภาพที่ 6 ระบบเคพเลอร 15 ภาพที่ 7 เลอแมท็ ร์ (Lemaître) 16 ภาพท่ี 8 ทฤษฎกี ารระเบดิ คร้ังใหญ่ (Big Bang) 24 ภาพที่ 9 นิวเคลยี สของฮีเลยี มประกอบด้วยโปรตอน(p) 2 อนุภาคและนิวตรอน(n) 2 อนภุ าค 25 ภาพที่ 10 อะตอมไฮโดรเจน มีโปรตอนเปน็ นิวเคลยี ส และอิเล็กตรอน(e) อย่ใู นวงโคจร 26 ภาพท่ี 11 อะตอมของฮีเลยี ม 27 ภาพท่ี 12 เอ็ดวิน พี ฮับเบิล (Edwin Powell Hubble) 34 ภาพท่ี 13 ความสมั พันธก์ นั กาแลก็ ซยี ง่ิ อย่ไู กลย่ิงเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสงู ขน้ึ 35 ภาพที่ 14 อาร์โน อัลลัน เพนเซยี ส และรอเบริ ต์ วูดโรว์ วลิ สัน ทา่ การทดสอบการรบั 36 สญั ญาณของกล้องโทรทรรศน์วิทย์ 37 ภาพที่ 15 ดาวเทยี มโคบแี ละอุณหภมู ิพื้นหลงั ของอวกาศ

1 คาแนะนาในการใชช้ ุดกจิ กรรมการเรียนรู้ สาหรับครู ชดุ กจิ กรรมการเรียนร้ทู ีไ่ ด้ศึกษาต่อไปนี้ คือ ชุดกิจกรรมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ รายวิชาวิทยาศาสตร์ โลกและอวกาศ หน่วยการเรียนรู้ เร่ือง โลกในเอกภพ เล่มที่ 1 เร่ือง เอกภพ ส่าหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 เปน็ ชดุ กจิ กรรมการเรยี นรู้ท่ีเน้นให้นักเรียนได้ลงมือปฏิบัติกิจกรรมตามที่ก่าหนดได้ด้วยตนเอง โดยให้นักเรียน ได้ศึกษา ส่ารวจ สังเกต ท่าการตรวจสอบและรวบรวมข้อมูล แล้วสรุปเป็นองค์ความรู้ ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ วทิ ยาศาสตร์รายวิชาวิทยาศาสตร์ โลกและอวกาศ หนว่ ยการเรียนรู้ เรื่อง โลกในเอกภพ เล่มท่ี 1 เร่ือง เอกภพ ส่าหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีท่ี 4 ประกอบด้วย 3 กิจกรรม 3 ใบความรู้ 3 แบบบันทึกกิจกรรม 3 แบบฝกึ หัด ใช้เวลาท่ากิจกรรม 3 ชัว่ โมง โดยนักเรยี นควรปฏิบตั ติ ามคา่ ชแี้ จงดังตอ่ ไปน้ี 1. นักเรียนแตล่ ะกลุ่มศกึ ษามาตรฐานการเรยี นรู้ ผลการเรียนรู้ สาระสา่ คัญ และจดุ ประสงคก์ าร เรียนรปู้ ระจ่าชดุ กิจกรรมการเรียนรู้ 2. นักเรียนทา่ แบบทดสอบย่อยกอ่ นเรียน เร่ือง เอกภพ จ่านวน 10 ข้อ 3. นักเรียนลงมือปฏิบตั ิกิจกรรมในชุดกจิ กรรมการเรยี นรู้ 4. นกั เรยี นท่าแบบทดสอบย่อยหลังเรียน เรื่อง เอกภพ จ่านวน 10 ขอ้ 5. หากมีข้อสงสยั ให้ปรกึ ษาครูผสู้ อนได้ทันที

2 คาแนะนาในการใชช้ ดุ กจิ กรรมการเรียนรู้ สาหรบั นกั เรยี น 1. อ่านคา่ แนะนา่ ส่าหรับนักเรยี นและบทบาทของนักเรียนให้เข้าใจก่อนลงมอื ศึกษาชดุ กจิ กรรม การเรยี นรู้ 2. ทา่ แบบทดสอบวัดผลสมั ฤทธท์ิ างการเรียน เรื่อง โลกในเอกภพ จ่านวน 30 ข้อ เพอ่ื ประเมินความรู้พืน้ ฐานของตนเอง ก่อนใชช้ ุดกิจกรรมการเรยี นรู้ เลม่ ที่ 1 และท่าแบบทดสอบ ก่อนเรยี นในแต่ละชดุ กจิ กรรมการเรยี นรู้ ชุดละ 10 ข้อ 3. นักเรยี นแบง่ กลุ่ม ๆ ละ 4-5 คน เลือกประธานและเลขานกุ าร พร้อมทั้งให้ ทุกคนไดร้ บั ผิดชอบ หนา้ ท่ีในการดา่ เนินกจิ กรรมในกลุม่ (แตล่ ะกิจกรรมไม่ซ้่าคนเดมิ ) 4. สมาชิกในกลุม่ ศึกษาใหเ้ ขา้ ใจเกย่ี วกบั ข้ันตอนการเรยี นโดยใชช้ ดุ กิจกรรม 5. ขณะปฏิบตั กิ จิ กรรม นักเรยี นร่วมกันแสดงความคดิ เห็น ซักถาม แลกเปล่ยี นเรียนรอู้ ย่างมอี สิ ระ มี เหตมุ ผี ล ยอมรบั ฟังความคิดเหน็ ของคนอน่ื เรยี นร้อู ย่างมคี วามสุข และสามารถขอค่าแนะนา่ จาก ครผู สู้ อนเมอ่ื มปี ัญหาในการปฏบิ ตั ิกจิ กรรม 6. การเรียนโดยใชช้ ดุ กจิ กรรมการเรยี นรูม้ ีเวลาจ่ากดั นกั เรียนตอ้ งวางแผน ในการทา่ งานเพือ่ ใหง้ าน เสรจ็ ภายในเวลาทกี่ ่าหนด 7. หลงั จากเรียนชุดกจิ กรรมการเรยี นรใู้ นแต่ละชดุ จบแลว้ ใหน้ กั เรยี นท่าแบบทดสอบหลงั เรยี น จา่ นวน 10 ข้อ และเมือ่ เรยี นจบทกุ ชดุ กจิ กรรมการเรียนรแู้ ล้ว ให้ท่าแบบทดสอบวดั ผลสัมฤทธิ์ ทางการเรียน เร่อื ง เอกภพ จา่ นวน 30 ข้อ 8. เมื่อนกั เรียนศกึ ษาชุดกจิ กรรมการเรียนรเู้ รียบร้อยแล้ว ให้เกบ็ เลม่ ชุดกจิ กรรมการเรียนรูส้ ง่ คืน ครูผสู้ อนดว้ ยความเรียบรอ้ ย 9. ขณะท่าแบบทดสอบก่อนเรยี น แบบทดสอบหลังเรยี นและแบบทดสอบวัดผลสัมฤทธท์ิ างการ เรียนต้องทา่ ด้วยความซื่อสตั ย์ ไม่ลอกเพือ่ น 10. หากนักเรยี นยังไมเ่ ข้าใจ ใหร้ บั ชุดกิจกรรมการเรยี นรู้ไปศกึ ษาเพ่มิ เติมนอกเวลาเรียนเพ่ือให้ เขา้ ใจมากขึน้ 11. ในการทา่ กิจกรรมขอใหน้ ักเรียนท่าดว้ ยความต้ังใจ และมคี วามซ่อื สตั ย์ต่อตนเองโดยไม่เปดิ ดูเฉลย กอ่ น

33 ขั้นตอนการศึกษาชดุ กิจกรรมการเรียนรู้

44 สาระการเรียนร/ู้ มาตรฐานการเรยี นรู้/ตัวช้ีวัด/สาระสาคญั สาระการเรยี นรู/้ มาตรฐานการเรียนรู้/ตวั ช้ีวดั สาระท่ี 3 วิทยาศาสตร์ โลกและอวกาศ มาตรฐานการเรยี นรู้ ว.3.1 เขา้ ใจองค์ประกอบ ลกั ษณะ กระบวนการเกิดและวิวฒั นาการของเอกภพ กาแล็กซี ดาวฤกษ์ และระบบ สุริยะ ความสัมพนั ธ์ของดาราศาสตร์กับมนุษยจ์ ากการต่าแหน่งดาวบนทรงกลมฟา้ และปฏิสัมพันธ์ ภายในระบบสุรยิ ะ รวมท้ังการประยุกตใ์ ช้เทคโนโลยอี วกาศในการด่ารงชีวติ ตวั ช้วี ัด ม.6/1 อธบิ ายการกา่ เนิดและการเปลย่ี นแปลงพลังงาน สสาร ขนาด อุณหภูมิของเอกภพหลงั เกดิ บกิ แบงในชว่ งเวลาต่าง ๆ ตามวิวัฒนาการของเอกภพ ม.6/2 อธบิ ายหลักฐานทีส่ นบั สนนุ ทฤษฎีบกิ แบง จากความสัมพันธร์ ะหวา่ งความเร็วกับระยะทางของ กาแล็กซี รวมท้งั ข้อมูลการคน้ พบไมโครเวฟพน้ื หลงั จากอวกาศ สาระสาคัญ เอกภพเป็นระบบใหญท่ ส่ี ดุ ประกอบด้วยกาแลก็ ซจี ่านวนมหาศาลอยู่รวมกันเป็นกระจุก และสสารต่าง ๆ ที่อย่รู ะหว่างกาแล็กซี โดยทฤษฎีก่าเนิดเอกภพที่ยอมรับในปัจจุบัน คือ ทฤษฎีบิกแบง กล่าวว่า เอกภพก่าเนิดจากจุด ท่ีมีขนาดเล็ก มวลมากท่าให้มีความหนาแน่นมาก และอุณหภูมิสูงมาก เม่ือเกิดการขยายตัวเอกภพจะมี อุณหภูมลิ ดลง มีสสารเกดิ ข้ึนในรูปอนุภาคและปฏอิ นุภาคชนดิ ตา่ ง ๆ หลักฐานส่าคัญที่สนับสนุนทฤษฎีบิกแบง คอื การขยายตัวของเอกภพ และการค้นพบไมโครเวฟพ้ืนหลงั จากอวกาศ

55 จุดประสงค์การเรียนรู้ /สมรรถนะสาคัญ จดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้ ดา้ นความรู้ (K) 1. ระบปุ ระเภทของแบบจ่าลองเอกภพวทิ ยาตา่ ง ๆได้ 2. วิเคราะห์และอธบิ ายการก่าเนิดและการเปล่ียนแปลงพลังงาน สสาร ขนาด อณุ หภมู ิของเอกภพ หลงั เกิดบกิ แบงในชว่ งเวลาต่าง ๆ ตามวิวฒั นาการของเอกภพ 3. อธบิ ายความสมั พันธ์ระหว่างความเร็วกบั ระยะทางของกาแลก็ ซี เพือ่ สนบั สนนุ ทฤษฎบี กิ แบง 4. อธิบายการขยายตัวของเอกภพจากแบบจา่ ลอง ด้านทักษะกระบวนการ (P) 1. การจัดกระทา่ และสื่อความหมายข้อมลู 2. ทกั ษะกระบวนการกลุ่ม 3. ทักษะการตีความหมายข้อมูลและลงข้อสรุป 4. ทักษะการนา่ เสนอ ดา้ นคุณลกั ษณะอนั พึงประสงค์ (A) 1. ซ่ือสตั ย์ 2. มีวนิ ยั 3. ใฝเ่ รยี นรู้ สมรรถนะสาคัญ 1. ความสามารถในการสื่อสาร - อธิบายกระบวนการก่าเนดิ และการเปลี่ยนแปลงพลงั งาน สสาร ขนาด อณุ หภูมิของเอกภพหลัง เกดิ บกิ แบงในช่วงเวลาต่าง ๆ ตามววิ ัฒนาการของเอกภพ - อธิบายความสมั พันธร์ ะหวา่ งความเร็วกับระยะทางของกาแล็กซี เพ่ือสนับสนนุ ทฤษฎบี กิ แบง - อธิบายการขยายตวั ของเอกภพจากแบบจา่ ลอง 2. ความสามารถในการคิด - ระบุประเภทของแบบจ่าลองเอกภพวทิ ยาตา่ ง ๆได้ - วิเคราะห์การเปล่ียนแปลงพลังงาน สสาร ขนาด อณุ หภมู ิของเอกภพหลงั เกดิ บิกแบงในช่วงเวลา ต่าง ๆ ตามววิ ัฒนาการของเอกภพ 3. ความสามารถในการใช้เทคโนโลยี - สืบคน้ ข้อมูลเกย่ี วกบั แบบจ่าลองเอกภพวิทยาตา่ ง ๆได้

66 แบบทดสอบกอ่ นเรียน เร่ือง เอกภพ รายวิชา วิทยาศาสตร์ โลกและอวกาศ รหัสวชิ า ว 30104 ช้ันมัธยมศกึ ษาปที ่ี 4 คะแนนเต็ม 10 คะแนน เวลา 10 นาที คาช้แี จง 1. แบบทดสอบมีจ่านวน 10 ขอ้ เป็นแบบทดสอบชนิดเลือกตอบ 4 ตัวเลอื ก 2. เลอื กคา่ ตอบที่ถกู ต้องท่สี ดุ เพยี งข้อเดยี วแลว้ ท่าเครื่องหมาย X ลงในกระดาษค่าตอบ ……………………………… 1. ขอ้ ใดกล่าวถึงเอกภพไดถ้ ูกต้อง ก. เอกภพมีขนาดใหญ่กวา่ ระบบสุรยิ ะ แต่มขี นาดเลก็ กว่ากาแลก็ ซี ข. การขยายตัวของเอกภพมผี ลทา่ ใหก้ าแล็กซีเคล่ือนท่ีเข้าใกล้กันมากข้นึ ค. พลงั งานความร้อนท่ลี ดลงหลงั จากการเกดิ บิกแบง ท่าให้เกดิ อนุภาคมลู ฐานต่าง ๆ ง. บริเวณทก่ี วา้ งใหญ่ไพศาล ประกอบด้วย กาแล็กซีสสารระหว่างกาแล็กซีและท่วี า่ ง อยู่รวมกัน ดว้ ยแรงโน้มถว่ งระหวา่ งมวล 2. ขอ้ ใดกลา่ วถึงแบบจ่าลองโคเพอรน์ ิคสั (Copernicus) ถูกต้อง ก. โลกมีสณั ฐานแบน ข. ท้องฟา้ เป็นตัวแทนของสวรรค์ ค. โลกเปน็ จดุ ศนู ยก์ ลางของจักรวาล ดวงอาทิตย์ ดาวเคราะหโ์ คจรรอบโลกเป็นวงกลม ง. ดวงอาทิตย์เปน็ ศนู ย์กลางของระบบสุรยิ ะ ดาวเคราะห์ทุกดวงโคจรรอบดวงอาทิตยเ์ ป็นวงกลม รอบดวงอาทติ ย์ สว่ นดวงจนั ทร์โคจรรอบโลก

77 3. จากกกฎการเคลือ่ นท่ขี อ้ ท่ี 3 ของเคพเลอร์ ถา้ ดาวเคราะห์ดวงหนง่ึ อย่หู า่ งจากดวงอาทิตย์ 1.52 หนว่ ยดาราศาสตร์ จะมคี าบการโคจรเปน็ เวลาก่ปี ี เม่อื กา่ หนดใหโ้ ลกอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ 1 หน่วยดาราศาสตร์และมีคาบการ โคจรเปน็ เวลา 1 ปี ก. 0.39 ปี ข. 1.87 ปี ค. 2.55 ปี ง. 3.20 ปี 4. ข้อใดคืออนุภาคมูลฐานทีเ่ กดิ ขน้ึ ในตอนแรกเร่ิมของเอกภพ ก. ควาร์กและโฟตอน ข. โปรตอนและนิวตรอน ค. โปรตอน นิวตรอน และอเิ ลก็ ตรอน ง. ควาร์ก โฟตอน อิเล็กตรอน และนวิ ตรโิ น 5. เม่อื เริม่ ตน้ การเกิดบิกแบง เมอ่ื เวลาผ่านไป 10-32 วินาที เอกภพมีอุณหภูมิเท่าไร ก. 1 x 1027 เคลวิน ข. 5 X 1027 เคลวิน ค. 1 x 103 เคลวนิ ง. 5 x 103 เคลวนิ 6. ข้อใดกล่าวถึงเหตุการณ์ในช่วง 3 นาที หลงั บิกแบงได้ถูกตอ้ ง ก. มีอนภุ าคมูลฐานเกดิ ขนึ้ ข. อนภุ าคควารก์ บางชนดิ รวมตัวกัน ค. อนภุ าคมูลฐานและปฏิอนุภาครวมตวั กัน เกิดกระบวนการประลัย ง. โปรตอนและนิวตรอนรวมตวั กนั เป็นนิวเคลยี สของไฮโดรเจนและฮเี ลียม 7. ปรากฏการณใ์ ดทสี่ นบั สนนุ ทฤษฎบี กิ แบง ก. การชนกันของดาวหางกับดาวเคราะห์ ข. รังสีไมโครเวฟพื้นหลงั จากอวกาศ ค. การยบุ ตวั ของดาวฤกษ์ ง. การเกิดลมสรุ ยิ ะ

88 8. กราฟแสดงความสมั พันธร์ ะหวา่ งความเร็วของกาแลก็ ซี A B Cและ D ในการเคลอ่ื นที่ออกจากกาเเล็กซีทาง ชา้ งเผอื กกับระยะทางระหว่างกาแล็กซี เป็นดังภาพ การเคลื่อนท่ีออกจากกาแล็กซี 180 BC D ทางช้างเผือก(Kms-1) 160 A 140 2 2.5 120 0.5 1 1.5 100 ระยะทาง (Mpc) 80 60 40 20 0 0 จากภาพข้อใดถูกต้อง ก. กาแลก็ ซี B อยู่ห่างจากกาแล็กซที างช้างเผือกมากกวา่ กาแลก็ ซี A ข. กาแล็กซี D อย่ไู กลจากกาแลก็ ซที างชา้ งเผือกและเคลอ่ื นทชี่ า้ สุด ค. กาแลก็ ซี A อย่ใู กล้กาแลก็ ซที างชา้ งเผอื กและเคล่อื นทเ่ี ร็วสุด ง. เม่อื เวลาผา่ นไป กาแล็กซี C จะอยู่ใกลก้ าแล็กซี D มากขึ้น 9. หลังการเกิดบกิ แบงจนถึงปัจจบุ ัน เอกภพมีการเปล่ียนแปลงอย่างไร ก. มกี ารเกิดธาตุใหม่ภายในเนบิวลาอยตู่ ลอดเวลา ข. กาแล็กซีมีการเคลื่อนที่เขา้ หาจดุ ก่าเนดิ ของเอกภพ ค. อุณหภูมิลดลงและมีการขยายตวั ของเอกภพอย่างตอ่ เนื่อง ง. อุณหภมู เิ พ่ิมสูงขึน้ และมกี ารขยายตวั ของเอกภพอยา่ งต่อเน่ือง 10. Cosmic Microwave Background คือหลกั ฐานท่ีบ่งบอกสิ่งใดตอ่ ไปน้ี ก. การแผ่รังสีหลังบกิ แบง ข. สสารท่ีอยู่ระหวา่ งกาแลก็ ซี ค. ดาวนิวตรอนมีการหมนุ รอบตวั เรว็ ขึ้น ง. ฝนุ่ และกา๊ ซในกาแล็กซที างช้างเผอื ก ………………………………

99 เรื่อง เอกภพ กระดาษคาตอบ รหัสวิชา ว 30104 ช้นั มธั ยมศึกษาปที ่ี 4 แบบทดสอบก่อนเรียน เวลา 10 นาที รายวิชา วทิ ยาศาสตร์ โลกและอวกาศ คะแนนเต็ม 10 คะแนน ชอ่ื .......................................นามสกุล......................................เลขท.่ี ........ ข้อท่ี ก ข ค ง 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 สรปุ ผลการทดสอบ คะแนนเต็ม คะแนนทไ่ี ด้ ผลการประเมิน 10 เกณฑ์การประเมิน เกณฑก์ ารตดั สิน 0-7 คะแนน ไมผ่ ่าน 8-10 คะแนน ผ่าน

1100 ใบความรู้ท่ี 1 เรอ่ื ง แบบจาลองเอกภพวทิ ยา ความหมายของเอกภพ เอกภพ (Universe) เปน็ ทวี่ า่ งทม่ี อี าณาเขตกว้างใหญไ่ พศาลจนไม่สามารถก่าหนดขอบเขตได้ รวมทุกสิ่ง ทุกอย่างเอาไว้ ไม่ว่าจะเป็นกาแลกซี่ (Galaxy) ภายในกาแลกซ่ีประกอบด้วย ดวงดาวหลายร้อยล้านดวง ทั้ง ดาวฤกษ์ ดาวเคราะห์ ฝุ่นและกลุ่มเนบิวลา โดยโลกเป็นส่วนหนึ่งของระบบสุริยะซึ่งเป็นส่วนหน่ึงในกาแล็กซี ทางช้างเผอื ก (Milky Way Galaxy ) นักดาราศาสตร์มีความอยากรู้ว่าเอกภพเกิดข้ึนได้อย่างไรและมีโครงสร้างเอกภพเป็นอย่างไร มาตั้งแต่ อดีตจนถึงปัจจุบัน การศึกษาเอกภพจึงอยู่ในรูปแบบของความเช่ือและความสามารถในการสังเกตหรือ จนิ ตนาการ ดังนน้ั นักดาราศาสตร์และนักปราชญ์ต้งั แต่สมัยโบราณได้ศกึ ษาและตัง้ ทฤษฎีต่าง ๆ ขึ้นมามากมาย เพอื่ พยายามทจ่ี ะบอกว่าเอกภพและระบบสุริยะเกิดข้ึนได้อยา่ งไร แบบจาลองอรสิ โตเติล (Aristotle model) ภาพที่ 1 แบบจ่าลองอริสโตเตลิ (Aristotle) ทม่ี า : หนังสือเรียนรายวิชาวิทยาศาสตรโ์ ลกและอวกาศ (อจท.) สืบคน้ เมื่อวนั ท่ี 10 เมษายน 2565

1111 เมือ่ 250 ปีกอ่ นคริสตกาล อรสิ โตเติล (Aristotle) นักปราชญ์ชาวกรีก ได้เสนอระบบสุริยะ มีโลกเป็น ศูนย์กลาง ดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และดาวเคราะห์อีก 5 ดวง คือ ดาวพุธ (Mercury) ดาวศุกร์ (Venus) ดาวองั คาร (Mars) ดาวพฤหสั บดี (Jupiter) และดาวเสาร์ (Saturn) โคจรรอบโลก ดังภาพที่ 1 เพ่ืออธิบายการ เคล่ือนท่ีปรากฏของดาวเคราะห์ เมื่อเทียบกับดวงดาวเบ้ืองหลัง รวมกับแนวความเชื่อในสมัยกรีกโบราณว่า สรวงสวรรค์นั้นน่าจะประกอบขึ้นด้วยรูปทรงสมบูรณ์แบบ ดาวเคราะห์จึงเป็นทรงกลม สมบูรณ์ท่ีโคจรเป็น วงกลม อย่างไรก็ตาม แบบจ่าลองของอริสโตเติลไม่สามารถอธิบายปรากฏการณ์ การเคลื่อนที่วกกลับ (retrograde motion) ของดาวเคราะห์ได้ แบบจาลองคลอดอิ สั ทอเลมี (Claudius tolemy model) ภาพท่ี 2 แบบจ่าลองคลอดอิ ัส ทอเลมี (Claudius) ท่ีมา : หนังสอื เรยี นรายวชิ าวิทยาศาสตรโ์ ลกและอวกาศ (อจท.) สบื ค้นเมื่อวนั ท่ี 10 เมษายน 2565 ต่อมาในปี ค.ศ. 125 คลอดิอัส ทอเลมี (Claudius Ptolemy) นักดาราศาสตร์ชาวกรีก โดยปรับปรุง แบบจ่าลองของอาริสโตเติล เพื่อให้สามารถอธิบายการเคล่ือนท่ีวกกลับของดาวเคราะห์ โดยการเพ่ิมวงกลม เสริม (Epicycle) แล้วก่าหนดให้ดาวเคราะห์โคจรอยู่ในวงกลมเสริมที่จะโคจรอยู่รอบ ๆ วงกลมหลัก (Deferent) อกี ทีหนึง่ ดังภาพที่ 2

12 ระบบทอเลมีได้รบั ความนยิ มอยา่ งมากในสมยั น้ัน เนอื่ งจากเป็นวงกลมท่ีมีสมมาตรสมบูรณ์ และยังสามารถ น่าไปอธิบายถึงสิ่งที่สังเกตได้อย่างแม่นย่า แนวคิดของทอเลมี จึงถูกน่าไปใช้อย่างแพร่หลายตลอดยุคกรีก โบราณจนถงึ ยุคกลาง แบบจาลองของกาลเิ ลโอ (The Galileo’s model) มีความเชื่อว่าดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของระบบสุริยะ และเป็นบุคคลแรกที่มีการน่ากล้อง โทรทรรศน์มาใช้ในการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ มีการค้นพบผิวของดวงจันทร์มีภูเขาและหลุมอุกกาบาต มากมาย ดงั ภาพที่ 3 คน้ พบดาวฤกษจ์ ่านวนมากที่อยู่ไกลจากโลกบนทางช้างเผือก นอกจากนี้ยังพบดวงจันทร์ ของดาวพฤหัสบดี 4 ดวง หรอื ทีเ่ รยี กวา่ ดวงจนั ทรข์ องกาลิเลโอ ภาพที่ 3 ผิวของดวงจันทร์ ทมี่ า : The Essential Galileo สบื ค้นเมื่อวนั ท่ี 10 เมษายน 2565 แบบจาลองโคเพอรน์ คิ สั (Copernicus model) โคเพอร์นิคสั (Copernicus) เปน็ นักคณิตศาสตร์และนักดาราศาสตร์ ท่ีมีความเชื่อในระเบียบและความ เรียบง่ายทางคณิตศาสตร์ของจักรวาล ด้วยเหตุนี้โคเพอร์นิคัส (Copernicus) จึงไม่เห็นด้วยกับแบบจ่าลองที่ ประกอบดว้ ยวงกลมเสรมิ ทอี่ ย่รู อบวงกลมหลกั อันซบั ซ้อนและน่าปวดหวั ของระบบทอเลมี

1133 โคเพอร์นิคัส (Copernicus) จึงพยายามคิดค้นระบบใหม่ขึ้นท่ีมีความเรียบง่าย คือ ระบบโคเพอร์นิคัส (Copernicus System) โดยกล่าวว่า ดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของระบบสุริยะและให้ดาวเคราะห์ ทุกดวง รวมทั้งโลกโคจรเป็นวงกลมรอบดวงอาทติ ย์ ส่วนดวงจันทร์โคจรรอบโลก การย้ายศูนย์กลางมาท่ีดวงอาทิตย์ท่า ใหส้ ามารถอธิบายถงึ การเคล่ือนทย่ี ้อนกลบั ไดโ้ ดยไมจ่ ่าเปน็ ต้องเพิ่มวงกลมเสริมเขา้ ไป ดังภาพที่ 4 ภาพที่ 4 ระบบโคเพอรน์ ิคัส ท่ีมา : หนงั สือเรยี นรายวชิ าวทิ ยาศาสตรโ์ ลกและอวกาศ (อจท.) สืบคน้ เมอื่ วนั ท่ี 10 เมษายน 2565 ระบบโคเพอร์นิคัส (Copernicus System) เป็นเพียงแนวความคิดที่เกิดขึ้นจากความต้องการในความ เรียบง่ายของโคเพอร์นิคัส ซ่ึงไม่ได้เกิดขึ้นจากการสังเกตดาวเคราะห์โดยตรง ทาให้ระบบน้ียังมีความ คลาดเคลอื่ นอยมู่ ากและยงั เป็นระบบท่ีไม่สมบรู ณ์ จงึ ได้รับความนิยมไมม่ ากนกั สาเหตุท่ีระบบโคเพอร์นิคัส (Copernicus System) ยังคงมีความคลาดเคลื่อน สืบเน่ืองมาจากการท่ี กาหนดให้ดาวเคราะห์มีวงโคจรเป็นวงกลม ซ่ึงความเป็นจริงดาวเคราะห์มีวงโคจรเป็นวงรีแต่แนวคิดของ โคเพอรน์ ิคัสเป็นการจุดประกายแนวคดิ เกย่ี วกับศูนย์กลางของระบบสรุ ยิ ะใหก้ ับนักวทิ ยาศาสตร์รุ่นต่อมา

14 แบบจาลองทิโค บราห์ (Tycho Brahe model) นักดาราศาสตร์ชาวเดนมารก์ ไดท้ ่าการสงั เกตและวดั ต่าแหนง่ ดาวเคราะห์ด้วยตาเปล่าอย่างแม่นย่าผ่าน ช่องเล็ก ๆ บนผนัง ของหอสังเกตการณ์ยูรานิบอร์ก (uraniborg observatory) นอกจากน้ี ทิโค บราห์ (Tycho Brahe) ยังเป็นผคู้ น้ พบปรากฏการณท์ างดาราศาสตร์มากมาย เชน่ คน้ พบการเกิดซูเปอร์โนวา ภาพท่ี 5 ระบบทิโค บราห์ (Tycho Brahe) ท่ีมา : หนังสือเรยี นรายวิชาวิทยาศาสตร์โลกและอวกาศ (อจท.) สืบคน้ เม่อื วนั ที่ 10 เมษายน 2565 ทิโค บราห์ เสนอแบบจ่าลอง โดยใหโ้ ลกเป็นศนู ย์กลาง และมีดาวเคราะห์ โคจรรอบดวงอาทิตย์ ซ่งึ โคจร รอบโลกอีกทห่ี นึ่ง ส่วนดวงจันทร์โคจรรอบโลกโดยตรง ดังภาพท่ี 5 อย่างไรก็ตาม ในระบบทิโค บราห์ วงโคจร ของ ดาวเคราะหแ์ ละดวงอาทิตย์ยงั คงเปน็ วงกลมจงึ ทา่ ให้ยังคงมีความคลาดเคลื่อนอยู่บ้าง

1155 แบบจาลองระบบเคพเลอร์ (Johannes Kepler model) โยฮันเนส เคพเลอร์ (Johannes Kepler) ได้น่าข้อมูลต่าแหน่งของดาวเคราะห์มาวิเคราะห์ พบว่า วง โคจรของดาวเคราะห์ไม่ได้เป็นวงกลมแต่เป็นวงรี ดังภาพท่ี 6 การค้นพบน้ีท่าให้สามารถแก้ปัญหาวงโคจรที่ คลาดเคล่ือนในระบบโคเพอร์นิคัส ช่วยให้ทายต่าแหน่งของดาวเคราะห์ได้ อย่างแม่นย่ามาก โดยไม่ต้องใช้ วงกลมเสริมในระบบทอเลมีอีกตอ่ ไป ภาพที่ 6 ระบบเคพเลอร์ ที่มา : หนังสอื เรยี นรายวิชาวทิ ยาศาสตร์โลกและอวกาศ (อจท.) สืบคน้ เม่อื วนั ที่ 10 เมษายน 2565 ระบบเคพเลอร์ได้รับความนิยมอย่างแพร่หลายและเป็นท่ียอมรับในเวลาต่อมาจนถึงปัจจุบัน จากการ สังเกตการณ์ต่าง ๆ ด้วยยานส่ารวจอวกาศ ท่าให้ทราบว่าระบบเคพเลอร์ เป็นระบบที่สามารถอธิบายระบบ สุรยิ ะได้ใกล้เคียงกบั ความจริงมากท่ีสดุ โดยเคพเลอร์ไดส้ รุป การเคล่อื นท่ีของดาวเคราะห์เปน็ กฎการเคลื่อนท่ีของดาวเคราะห์ของเคพเลอร์ (Kepler's laws of planetary motion) 3 ขอ้ ดงั นี้ กฎขอ้ ท่ี 1 ดาวเคราะหโ์ คจรรอบดวงอาทิตย์เปน็ วงรี โดยมีดวงอาทติ ย์อยทู่ ี่โฟกสั จดุ หนง่ึ กฎข้อท่ี 2 เวลาทดี่ าวเคราะห์ใช้โคจรรอบดวงอาทติ ย์ คาบเวลาเท่ากัน จะกวาดได้พื้นที่เทา่ กนั กฎข้อที่ 3 กา่ ลังสองของคาบวงโคจรรอบดวงอาทิตย์ (T2) แปรผันตามก่าลังสามของระยะห่าง จากดวงอาทิตย์ (a3) นั่นคือ T2  a3 , = K (เมอื่ K เป็นค่าคงที่)

1166 ทฤษฎีกาเนิดเอกภพปัจจุบัน 1. ทฤษฎกี ารระเบิดครั้งใหญ่ (The Big Bang) ผรู้ เิ ริม่ ความความคดิ ทฤษฎีน้คี อื มงแซเญอร์ฌอรฌ์ อ็องรี โฌแซ็ฟ เอดัวร์ เลอแม็ทร์ (Monseigneur Georges Henri Joseph Édouard Lemaître) หรือเรียกสั้นๆว่า เลอแม็ทร์ (Lemaître) ดังภาพท่ี 7 กล่าวว่า เอกภพมีจุดเริ่มต้นจากการระเบิดครั้งใหญ่ เม่ือประมาณ 15,000 ล้านปีมาแล้ว กลุ่มมวลสารที่เกิด จากการระเบิดครั้งรุนแรงมหาศาล ถูกเหวี่ยงตัวออกไปแล้วรวมตัวเป็นกลุ่มดาว เรียกว่า กาแล็กซีจากการ ระเบิดท่าให้กาแล็กซียังคงเคลื่อนที่ออกไปอยู่ตลอดเวลา เม่ือเอกภพมีอายุมากขึ้นสสารในเอกภพก็จะน้อยลง ไป การขยายตวั ของเอกภพยงั คงดา่ เนนิ ไปเรอื่ ย ๆไม่มีที่สนิ้ สุด ภาพที่ 7 เลอแมท็ ร์ (Lemaître) ทม่ี า : John D. Barrow สบื ค้นเม่ือวันท่ี 10 เมษายน 2565 2. ทฤษฎกี ารออสซิสเวลของเอกภพ (The Oscillating Universe) Theory ) กล่าววา่ “การขยายตวั ของเอกภพน้ันกาแลก็ ซีที่กา่ ลงั วิง่ หนีเราออกไปดว้ ยความเร็วสูงอย่างที่ เปน็ อยูป่ จั จุบัน กจ็ ะมคี วามเรว็ ทีช่ ้าลงและหยุดการเคลื่อนท่ใี นที่สดุ หลงั จากน้ันกาแล็กซีก็จะกลบั มาที่ จดุ เริม่ ตน้ ทา่ ใหเ้ กดิ การระเบดิ อีกครั้ง”

1177 3. ทฤษฎีสภาวะคงท่ี (The Steady State Theory) Theory ) เฟรดฮอยล์ (Fred Hoyle) เฮอร์แมน บอนได (Herman Bondi) และโธมัส โกลด์ (Thomas Gold) กล่าวว่า “เอกภพไม่ไดเ้ กดิ ขนึ้ มาในขณะใดขณะหนงึ่ และเอกภพไม่มีจุดอวสาน เม่ือเอกภพขยายตัว ก็จะมสี สารถูกสร้างขึน้ มาแทนที่ในอวกาศในบริเวณท่ีกาแล็กซีเคลื่อนที่ออกไปดังนั้นปรากฏการณ์ของเอก ภพจึงอยา่ งคงที่ เมอ่ื เวลาผา่ นไปนานเทา่ ใด เอกภพยงั คงอยตู่ ลอดไป”

18 กิจกรรมที่ 1 เรอ่ื ง แบบจา่ ลองเอกภพวทิ ยา จดุ ประสงค์ของกิจกรรม 1. ระบปุ ระเภทของแบบจา่ ลองเอกภพวทิ ยาต่าง ๆ ได้ วัสดอุ ุปกรณ์ 1. บัตรภาพ เรือ่ ง แบบจา่ ลองเอกภพวิทยา จา่ นวน 5 ใบ 2. สเี มจิก จา่ นวน 1 ดา้ ม 3. กระดาษ จ่านวน 1 ใบ 4. กรรไกร จ่านวน 1 อนั 5. กาว จา่ นวน 1 ขวด วิธีการทากจิ กรรม 1. นักเรยี นแบ่งกลุม่ กลุ่มละ 4 – 5 คน แลว้ ศกึ ษาความรู้เกี่ยวกบั แบบจา่ ลองเอกภพวิทยา จากใบ ความรู้ 2. นกั เรียนรบั บตั รภาพ เร่ือง เอกภพวทิ ยา จ่านวนกลมุ่ ละ 5 ใบ แลว้ พจิ ารณาประเภทของแบบจ่าลอง เอกภพวิทยา 3. นกั เรียนน่าบัตรภาพที่จัดแบ่งตามประเภทของแบบจ่าลอง แล้ววางลงในแบบบนั ทึกกิจกรรมท่ี 1 พรอ้ มเขียนใหเ้ หตุผลประกอบ 4. นกั เรยี นสรุปผลการทา่ กจิ กรรมและตอบค่าถามท้ายกิจกรรม

19 บตั รภำพ แบบจาลองอรสิ โตเติล model) แบบจาลองอริสโตเติล model) แบบจาลองทิโค บราห์ model) แบบจาลองระบบเคพเลอร์ model) แบบจาลองคลอดิอสั ทอเลมี

2200 แบบบนั ทกึ กจิ กรรมที่ 1 เร่ือง แบบจาลองเอกภพวทิ ยา กลุม่ ที่ ........................................................................... สมาชกิ ในกล่มุ 1. ชือ่ ..............................................นามสกลุ .....................................เลขท.ี่ ..................... 2. ชื่อ..............................................นามสกุล.....................................เลขที.่ ..................... 3. ช่ือ..............................................นามสกุล.....................................เลขที่...................... 4. ชอ่ื ..............................................นามสกลุ .....................................เลขที่...................... 5. ช่ือ..............................................นามสกลุ .....................................เลขที่...................... ผลการทากิจกรรม จากบัตรภาพนกั เรยี นสามารถแบง่ จาลองเอกภพวิทยาออกเป็น.................ประเภท ประเภทท่ี 1 เหตุผลในการจดั แบบจาลองอยใู่ นกลุ่มน้ี คือ................................................................................... วางแบบจาลองเอกภพวทิ ยาในบริเวณนี ้

21 ประเภทที่ 2 เหตผุ ลในการจัดแบบจาลองอย่ใู นกลุ่มน้ี คอื ................................................................................... วางแบบจาลองเอกภพวทิ ยาในบริเวณนี ้ ประเภทท่ี 3 เหตุผลในการจดั แบบจาลองอยใู่ นกลุ่มน้ี คือ................................................................................... วางแบบจาลองเอกภพวทิ ยาในบริเวณนี ้

22 ประเภทท่ี 4 เหตผุ ลในการจัดแบบจาลองอยู่ในกลุ่มนี้ คอื ................................................................................... วางแบบจาลองเอกภพวทิ ยาในบริเวณนี ้ สรุปผลการทากิจกรรม จากการทากจิ กรรมการจัดกลมุ่ บัตรคา สามารถจัดกลมุ่ แบบจาลองเอกภพวิทยาในบตั รคาท้งั 5 บตั รคา ได้เป็น .........................ประเภท คอื ........................................................................................................................ ............................................ ........................................................................................................................................................................... ... ............................................................................................................................. ................................................. คาถามทา้ ยกิจกรรม 1. แบบจา่ ลองแบง่ ออกได้ก่ปี ระเภทอะไรบา้ ง ตอบ .............................................................................................................................................................. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 2. ใครคือผูเ้ สนอแบบจา่ ลองระบบสรุ ิยะท่ีกลา่ วว่าโลกเป็นศูนย์กลาง แล้วดวงอาทติ ย์ ดวงจันทร์ และดาว เคราะห์อกี 5 ดวง (ดาวพุธ ดาวศกุ ร์ ดาวองั คาร ดาวพฤหสั บดี และดาวเสาร์) โคจรรอบโลก ตอบ ............................................................................................................................................................... ............................................................................................................................. .............................................

2233 3. แบบจา่ ลองของแบบจ่าลองโคเพอร์นิคัส กลา่ ววา่ อย่างไร ตอบ ............................................................................................................................. .................................... ............................................................................................. ............................................................................ ... ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 4. แบบจ่าลองของเคปเลอรเ์ สนอกฎไว้ก่ีขอ้ อะไรบ้าง ตอบ ............................................................................................................................. ................................... ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 5. ทฤษฎีการระเบิดครง้ั ใหญ่ (The Big Bang) กลา่ วว่าอยา่ งไร ตอบ ................................................................................................................................................................. .......................................................................... ........................................................................................... ....... ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…

24 ใบความรู้ที่ 2 เรอ่ื ง จดุ กาเนดิ และวิวัฒนาการของเอกภพ ในปจั จบุ นั ยังไม่มนี กั ดาราศาสตร์ทราบจดุ ก่าเนดิ ของเอกภพ จงึ ได้มีการคาดคะเนของแตล่ ะทฤษฎีมา เปรียบเทยี บกับหลักฐานทคี่ ้นพบ ทฤษฎีการระเบิดครั้งใหญ่ (Big Bang) เป็นทฤษฎที ีน่ ักดาราศาสตรส์ ่วนใหญ่ เช่อื ว่าเปน็ จดุ เรมิ่ ตน้ ของเอกภพและเวลา ดังภาพท่ี 8 ภาพท่ี 8 ทฤษฎกี ารระเบิดครั้งใหญ่ (Big Bang) ทมี่ า : หนงั สือเรียน วทิ ยาศาสตร์โลกและอวกาศ (สสวท.) สืบค้นเมือ่ วันท่ี 10 เมษายน 2565 ขณะเกดิ บกิ แบง มเี นื้อสารเกิดข้นึ ในรปู ของอนุภาคพน้ื ฐาน ประกอบด้วย ควาร์ก (Quark) อิเล็กตรอน (Electron) นวิ ทริโน (Neutrino) และโฟตอน (Photon) ซึ่งเป็นพลังงาน เมื่อเกดิ อนุภาคกจ็ ะ

25 เกิดปฏอิ นุภาค (Anti-particle) ประกอบดว้ ย แอนติควาร์ก (Antiquark) แอนติอเิ ล็กตรอน(Antielectron) และแอนตนิ ิวทริโน (Antineutrino) ท่ีมีประจุไฟฟา้ ตรงกนั ขา้ มท่าให้ประจุไฟฟา้ รวมของเอกภพเปน็ ศนู ย์ เมอื่ อนภุ าครวมตวั กับปฏิอนุภาคจะเกดิ เปน็ พลังงาน กระบวนการดงั กลา่ ว เรยี กวา่ กระบวนการประลัย (annihilation) ซ่งึ เอกภพของเราในยคุ ปัจจบุ นั มีอนุภาคมากกวา่ ปฏิอนภุ าค จึงท่าใหม้ ีอนภุ าคทีก่ ่อก่าเนดิ เป็น สสารของเอกภพ หลงั เกดิ บิกแบงประมาณ 10 วินาที เอกภพมีอุณหภมู ลิ ดลงเหลือประมาณ 10 เคลวิน ทา่ ให้ควาร์ก รวมตัวกนั กลายเป็นนวิ เคลยี สของไฮโดรเจน (อนุภาคโปรตอน) และอนภุ าคนิวตรอน ภาพที่ 9 นวิ เคลยี สของฮีเลียมประกอบด้วยโปรตอน(p) 2 อนภุ าคและนวิ ตรอน(n) 2 อนุภาค ทม่ี า : ทวศี ักดิ์ บญุ บชู าไชย สืบคน้ เมือ่ วันที่ 10 เมษายน 2565 ภาพท่ี 10 อะตอมไฮโดรเจน มีโปรตอนเป็นนิวเคลยี ส และอิเล็กตรอน(e) อยใู่ นวงโคจร ท่มี า : ทวศี กั ด์ิ บุญบชู าไชย สืบคน้ เมอ่ื วนั ท่ี 10 เมษายน 2565

26 ภาพท่ี 11 อะตอมของฮเี ลยี ม ทมี่ า : ทวีศกั ด์ิ บุญบชู าไชย สืบคน้ เม่ือวันที่ 10 เมษายน 2565 หลังเกิดบิกแบงประมาณ 3 นาทีเอกภพมีอุณหภูมิลดลงเหลือประมาณ 10 เคลวินท่าให้โปรตอน และ นวิ ตรอนรวมตวั กนั เป็นนิวเคลยี สของฮีเลียม ดงั ภาพท่ี 9 หลังเกิดบิกแบงประมาณ 300,000 ปี เอกภพมีอุณหภูมิลดลงเหลือ 5,000 เคลวิน อิเล็กตรอนมี พลังงานลดลง นิวเคลียสไฮโดรเจน และนิวเคลียสฮีเลียมจึงดึงอิเล็กตรอนเข้ามา รวมตัว เกิดเป็นอะตอมของ ไฮโดรเจน ดงั ภาพท่ี 10 และอะตอมของฮเี ลยี ม ดงั ภาพที่ 11 หลังเกิดบิกแบงประมาณ 1,000 ล้านปี กลุ่มแก๊สท่ีมีธาตุไฮโดรเจนและธาตุฮีเลียมเป็น องค์ประกอบ รวมตวั กนั จากนนั้ จงึ เกดิ เปน็ ดาวฤกษ์และกาแล็กซตี า่ ง ๆ เร่ิมก่าเนิดข้นึ ปัจจุบันเอกภพประกอบด้วยกาแล็กซี จ่านวนหลายแสนล้านกาแล็กซี ภายในกาแล็กซี ประกอบด้วย ดาวฤกษ์จ่านวนมาก ท่ีว่างระหว่าง ดาวฤกษ์ต่าง ๆ และระหว่างกาแล็กซีเป็นพื้นที่ กว้าง ซึ่งเอกภพมีขนาด ใหญม่ าก ล่าดับเหตุการณ์ Big Bang ลาดบั เหตุการณ์ Big Bang อุณหภูมิ (เคลวนิ ) เหตกุ ารณ์ (Big Bang) ที่เกิดขนึ้ ชว่ งเวลา 10-43 – 10-32 วนิ าที 1032-1027 มีพลงั งานเกิดขนึ้ ช่วงเวลา 10-32 – 10-6 วนิ าที 1027-1013 พลังงานเปลี่ยนเป็นสสารเกิดอนุภาค คือ ควาร์ก อิเล็กตรอน นิวทริโน และปฏิยานุภาค ช่วงเวลา 10-6 – 3 นาที 1013-109 เมื่ออนภุ าคกลายเปน็ พลังงานในรปู โฟตอน ควาร์ก รวมตัวเป็นโปรตอนหรือนิวเคลียสของ ไฮโดรเจนและนิวตรอน

2277 ลาดบั เหตกุ ารณ์ Big Bang อุณหภมู ิ (เคลวิน) เหตุการณ์ (Big Bang) ทีเ่ กิดขึ้น ช่วงเวลา 3 นาที – 300,000 109-5,000 โปรตอนและนิวตรอนรวมตัวเป็นนิวเคลียส แสนปี 5,000-100 ฮเี ลียม ชว่ งเวลา 300,000 ปี – 1,000 อิเล็กตรอนมีพลังงานจลน์ลดลงนิวเคลียส ล้านปี 100-2.73 ของไฮโดรเจน และนิวเคลียสของฮีเลียม ดึง 2.73 อเิ ล็กตรอนเข้ามาในวงโคจรเป็นอะตอมของ ช่วงเวลา 1,000 ล้านปี – ไฮโดรเจนและฮีเลียม เอกภพโปร่งแสงและ 13,800 ลา้ นปี ขยายตัวอย่างรวดเร็ว เกิดการแผ่รังสีคลื่น 13,800 ลา้ นปี แม่เหล็กไฟฟ้าสู่อวกาศ และหลงเหลือเป็น ไมโครเวฟพ้นื หลงั ในปัจจบุ นั อะตอมของไฮโดรเจนและอะตอมฮีเลียม รวมกันดว้ ยแรงโน้มถว่ งเกิดเป็น เนบิวลา ดาวฤกษ์ และกาแล็กซี เอกภพในปัจจุบัน ปีแสง เปน็ หน่วยวดั ระยะทางในอวกาศ โดย 1 ปแี สงเทา่ กบั แสงเดินทางในเวลา 1 ป=ี 9.46x1012 กิโลเมตรหรอื 0.307 pc

2288 กจิ กรรมที่ 2 เรอ่ื ง ตะลุยจดุ กาเนดิ และวิวัฒนาการของเอกภพ จดุ ประสงค์ของกจิ กรรม 1. อธบิ ายการเปลี่ยนแปลงระหว่างสสาร ขนาดและอุณหภูมิในช่วงเวลาต่าง ๆ ตามวิวฒั นาการของเอกภพ วสั ดอุ ุปกรณ์ 1. แผนภาพ จดุ ก่าเนิดและววิ ฒั นาการของเอกภพ ตามทฤษฎีบกิ แบง 1 ชดุ 2. สีเมจกิ 1 กล่อง 3. กระดาษ 1 แผน่ วธิ กี ารทากจิ กรรม 1. นักเรยี นแบง่ กล่มุ กลุ่มละ 4-5 คน แลว้ ศึกษาใบความรู้ เรอ่ื ง ก่าเนดิ อนภุ าคมลู ฐานในเอกภพ 2. นักเรียนสงั เกตอนภุ าคมูลฐาน สี ขนาดสสารและพลงั งาน จากแผนภาพจดุ ก่าเนดิ และววิ ฒั นาการของ เอกภพตามทฤษฎีบิกแบง 4. นกั เรียนวาดรูปอนภุ าคและระบชุ นิดอนภุ าคมลู ฐานของสสารและพลังงานทีส่ ังเกตได้จากแผนภาพ ในชว่ งเวลาตา่ ง ๆ ตามวิวฒั นาการของเอกภพ ตามทฤษฎีบิกแบง 5. ระบุเหตุการณ์ท่เี กิดขนึ้ ในชว่ งเวลาต่าง ๆ ตามววิ ัฒนาการของเอกภพ 6. สรปุ ผลการทา่ กิจกรรมและตอบคา่ ถามทา้ ยกจิ กรรม

2299 แบบบันทกึ กจิ กรรมที่ 2 เรอื่ ง ตะลุยจดุ กาเนดิ และวิวัฒนาการของเอกภพ กลมุ่ ที่ ........................................................................... สมาชกิ ในกลุ่ม 1. ชอื่ ..............................................นามสกุล.....................................เลขที.่ ..................... 2. ช่ือ..............................................นามสกุล.....................................เลขท่.ี ..................... 3. ช่ือ..............................................นามสกุล.....................................เลขท.ี่ ..................... 4. ช่อื ..............................................นามสกุล.....................................เลขที่...................... 5. ชื่อ..............................................นามสกลุ .....................................เลขท.ี่ ..................... ผลการทากิจกรรม 1. ช่วงเวลา 10-43วนิ าที-10-32 วินาที อณุ หภมู ิ 1032 - 1027 เคลวนิ

3300 2. ชว่ งเวลา 10-32วนิ าที-10-6 วนิ าที อณุ หภูมิ 1027 - 1013เคลวิน 3. ชว่ งเวลา 10-6 วินาที-3 นาที อณุ หภูมิ 1013 - 109 เคลวนิ

3311 4. ชว่ งเวลา3 นาที-300,000 ปี อุณหภมู ิ 109-5,000 เคลวนิ 5. ช่วงเวลา 300,000 ปี-1,000 ลา้ นปี อุณหภูมิ 5,000-100 เคลวิน

3322 6. ชว่ งเวลา 1,000 ลา้ นป-ี 13,800 ลา้ นปี อณุ หภูมิ 100 - 2.73 เคลวนิ สรุปผลการทากจิ กรรม ............................................................................................................................. .............................................. .................................................................................... ....................................................................................... ............................................................................................................................. .............................................. ............................................................................................................................. .............................................. ........................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................. .............................................. .................................................................................... ...................................................................... ................. ............................................................................................................................. .............................................. ............................................................................................................................. .............................................. ........................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................. ..............................................

33 คาถามทา้ ยกิจกรรม 1. ในช่วงแรกก่อนเวลา 10-43 วนิ าที ถงึ 10-32วินาที เกิดอนภุ าคใดบา้ ง ตอบ ............................................................................................................................. ..................................... .......................................................................................... ................................................................................. 2. หลงั จากบิกแบง 10-43ถงึ 10-32 วนิ าที อณุ หภมู ลิ ดลงและเกดิ จากอนภุ าคใดบ้าง ตอบ ............................................................................................................................. ..................................... ............................................................................................. ............................................................................. 3. ในช่วงเวลา 10-32 วินาที ถึง 10-6 วนิ าที มเี หตกุ ารณเ์ กดิ ขึน้ อยา่ งไร ตอบ ............................................................................................................................. ..................................... ............................................................................................. .............................................................................. 4. โปรตอนและนวิ ตรอนรวมกนั เป็นอะตอมของธาตุไฮโดรเจนและฮเี ลยี ม ในชว่ งเวลาใด ตอบ .................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. .............................................. 5. ในช่วง 1000 ลา้ นปีถึงปัจจุบนั ระบบสรุ ยิ ะและกาแล็กซีเกดิ ขึ้น อุณหภูมลิ ดลงเหลอื ประมาณเท่าไร ตอบ .................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. .............................................. 6. นักเรยี นคิดวา่ กาแล็กซเี กิดจากธาตใุ ดเป็นองค์ประกอบหลกั ตอบ ................................................................................................................................................... ............... ................................................................................................................... ........................................................

3344 ใบความรู้ที่ 3 เรือ่ ง หลกั ฐานท่ีสนับสนนุ ทฤษฎบี ิกแบง หลกั ฐานท่สี นับสนุนทฤษฎบี ิกแบง หลกั ฐานทสี่ นับสนนุ ทฤษฎีบกิ แบง 2 ขอ้ ไดแ้ ก่ การขยายตัวของเอกภพและอุณหภมู ิพื้นหลังของ อวกาศที่ปัจจบุ ันลดลงเหลอื 2.73 เคลวิน ภาพที่ 12 เอด็ วนิ พี ฮบั เบลิ (Edwin Powell Hubble) ทม่ี า : John D. Barrow สบื ค้นเม่อื วันที่ 10 เมษายน 2565 1. การขยายตัวของเอกภพ ในปี ค.ศ. 1920 เอ็ดวิน พี ฮับเบิล (Edwin Powell Hubble) นักดาราศาสตร์ชาวอเมริกัน ดังภาพท่ี 12 ได้ตีพิมพ์รายงานการค้นพบ เรื่อง แสงสเปกตรัมของกาแล็กซีที่อยู่ไกลเราออกไป ล่าแสงเปล่ียนความถ่ี (Red Shift) หมายความว่า ความถี่ของแสงจากกาแล็กซีที่อยู่ไกลออกไปเปลี่ยนเป็นคลื่น มีความยาวคลื่นมากย่ิงขึ้น จากการวัดความยาวคลื่นที่เปลี่ยนแปลงไปแสดงให้เห็นว่า กาแล็กซีก่าลังเคลื่อนตัวออกไปจากกาเล็กซีทาง ช้างเผอื ก ด้วยความเร็วเป็นสัดส่วนกับระยะทางท่ีอยู่ไกลออกไป คือ ความเร็วของการเคล่ือนตัวออกไปเท่ากับ ระยะทางหารด้วยปริมาณเวลา เรียกกฎนี้ว่า กฎของฮับเบิล (Hubble’s Law)กฎของฮับเบิล (Hubble’s Law)

3355 เอ็ดวิน พี ฮับเบิล (Edwin Powell Hubble) ได้ศึกษาดาวฤกษ์แต่ละดวงในกาแล็กซี M33 ซ่ึงเป็น กาแล็กซีเพื่อนบ้าน และกาแล็กซีอื่นๆ พบว่า กาแล็กซีมีการเคล่ือนท่ีห่างออกไปหรือเคล่ือนที่เข้าหากาแล็กซี ของเรา แสงทส่ี งั เกตจากกาแลก็ ซีเหล่านจี้ ะเปน็ สีทแี่ ตกตา่ งกันออกไปจากตอนท่ยี ังไม่ได้เคลือ่ นท่ี ถ้ากาแล็กซีเคลื่อนท่ีห่างออกไปจะปรากฏสีแดง เรียกว่า กาแล็กซีเลื่อนไปทางสีแดงหรือเรดชิฟต์ (Redshift) ถ้าเคล่ือนท่ีเข้าหาเราจะปรากฏมีสีน่้าเงิน เรียกว่า กาแล็กซีเล่ือนไปทางสีน้่าเงินหรือบลูชิฟต์ (Redshift) ปรากฏการณเ์ ปลี่ยนสีน้เี รียกว่าปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ (Doppler effect) ฮับเบิลได้ใช้ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ (Doppler effect) วัดความเร็วของกาแล็กซีต่าง ๆ และค้นพบ ความสัมพันธ์กนั กาแลก็ ซยี ิ่งอยู่ไกลยิง่ เคล่ือนทดี่ ้วยความเรว็ สงู ขึน้ ดงั ภาพท่ี 13 ภาพท่ี 13 ความสัมพนั ธก์ นั กาแลก็ ซีย่ิงอยู่ไกลยิง่ เคลื่อนท่ดี ้วยความเร็วสูงข้นึ ท่มี า : หนังสือเรยี นรายวิชาวทิ ยาศาสตรโ์ ลกและอวกาศ (อจท.) สืบค้นเมื่อวันท่ี 10 เมษายน 2565 ความสัมพันธ์ระหว่างระยะทางกับความเร็ว ของกาแล็กซีในการเคล่ือนที่ออกห่างจากผู้สังเกต แบบ แปรผันตรง สามารถอธิบายได้ว่า “ย่ิงกาแล็กซีอยู่ห่างไกลจากผู้สังเกตมาก ความเร็วในการเคล่ือนท่ีจากผู้ สังเกตกย็ ่งิ มีค่ามาก”ซ่งึ เป็นไปตามกฎของฮบั เบิลดังสมการ V=H0D V ความเรว็ ของกาแล็กซีในการเคล่อื นทอ่ี อกหา่ งจากผ้สู งั เกต หนว่ ยกิโลเมตรตอ่ วินาที (km s-1) H0 คา่ คงตัวของฮบั เบลิ หน่วยกโิ ลเมตรต่อวินาทตี ่อเมกะพารเ์ ซก (km s-1Mpc-1) V ระยะทางจากผสู้ ังเกตถงึ กาแล็กซี หนว่ ยเมกะพารเ์ ซก (Mpc-1)

3366 ปจั จบุ นั คา่ คงตัวฮับเบิลมีคา่ ประมาณ 70 กิโลเมตรตอ่ วนิ าทีต่อเมกะพารเ์ ซก(km s-1Mpc-1) หมายความวา่ เอกภพมีการขยายตวั ด้วยความเร็ว 70 กิโลเมตรตอ่ วินาที ในระยะทางทุก ๆ 1 เมกะพารเ์ ซก (Mpc-1) ท่อี อกห่างจากโลก 2. การคน้ พบการแผร่ งั สีไมโครเวฟพ้นื หลงั จากอวกาศ รังสีไมโครเวฟพ้ืนหลังจากอวกาศท่ีถูกค้นพบใน พ.ศ. 2507 คล่ืนไมโครเวฟสามารถตรวจวัดได้ในทุก ทิศทาง ซ่ึงคล่ืนไมโครเวฟไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า ต้องใช้เครื่องมือในการตรวจวัดการค้นพบรังสี ไมโครเวฟพื้นหลังจากอวกาศเกิดขึ้นท่ี ห้องปฏิบัติการเบลล์ (bell laboratory) รัฐนิวเจอร์ซีย์ ประเทศ สหรัฐอเมริกา โดย อาร์โน อัลลัน เพนเซียส (Arno Allan Penzias) และรอเบิร์ต วูดโรว์ วิลสัน (Robert Woodrow Wilson) ท่ีทา่ การทดสอบการรับสญั ญาณของ กลอ้ งโทรทรรศนว์ ิทยุ ดังภาพที่ 14 ภาพที่ 14 อารโ์ น อัลลนั เพนเซยี ส (Arno Allan Penzias) และรอเบิรต์ วดู โรว์ วลิ สัน (Robert Woodrow Wilson) ทีท่ า่ การทดสอบการรับสัญญาณของ กล้องโทรทรรศนว์ ทิ ยุ ท่ีมา : หนงั สือเรยี นรายวิชาวทิ ยาศาสตร์โลกและอวกาศ (อจท.) สบื คน้ เมือ่ วนั ท่ี 10 เมษายน 2565 ซ่ึงไดย้ นิ เสียงรบกวน (Hiss) โดยเสารับอากาศของกล้องโทรทรรศน์วิทยุ ส่าหรับรับคล่ืนไมโครเวฟ ไม่ ว่าเสาอากาศจะหันไปทางทิศใดก็ยังได้ยินเสียง รบกวนน้ีอยู่เสมอพวกเขาพยายามตรวจสอบเครื่องมืออย่าง ละเอียด โดยเฉพาะเสาอากาศซ่ึงมีลักษณะรูปเขาวัวมีนกพิราบเข้าไปท่ารังอยู่ แม้ว่าจะเอารังนกออกแล้วท่า ความสะอาดเสาอากาศอย่างดีก็ยังได้ยินเสยี งในเครือ่ งรบั วทิ ยเุ ชน่ เดิม

3377 พวกเขาพยายามตรวจสอบเครื่องมืออย่างละเอียด โดยเฉพาะเสาอากาศซ่ึงมีลักษณะรูปเขาวัว มี นกพิราบเข้าไปทา่ รังอยู่ แมว้ ่าจะเอารังนกออกแล้วทา่ ความสะอาดเสาอากาศอยา่ งดกี ็ยงั ได้ยินเสียงในเครื่องรับ วทิ ยุเชน่ เดมิ เพนเซียสและวิลสันได้น่าเร่ืองนี้ไปพูดคุยกับนักเอกภพวิทยาของมหาวิทยาลัยปรินซ์ตัน จึงได้รู้ว่า ตัวเองได้ค้นพบ เสียงที่เกิดจากอุณหภูมิพื้นหลังของอวกาศท่ีเกิดจากการระเบิดครั้งใหญ่ซึ่งเป็นสัญญาณที่ เหลอื อยู่ในอวกาศ เทียบไดก้ บั พลังงานของการแผ่รังสขี องวัตถุด่าทม่ี ีอุณหภูมิ 2.73 เคลวิน หรอื ประมาณ -270 องศาเซลเซยี ส ภายหลังการค้นพบพลังงานพื้นหลังของอวกาศเมื่อปี พ.ศ. 2508 นักดาราศาสตร์วิทยุก็ได้ติดต้ัง เคร่ืองมือในเครื่องบิน จรวด และบอลลูน เพื่อวัดพลังงานพ้ืนหลังของอวกาศหลายครั้ง นักเอกภพวิทยา สามารถตรวจสอบความถูกต้องของทฤษฎีบิกแบงโดยเปรียบเทียบอุณหภูมิพื้นหลังของอวกาศที่ วัดได้กับค่าท่ี ควรจะเปน็ ไปตามทฤษฎี ถา้ ท้ังสองอย่างตรงกนั แสดงว่า ผลการสงั เกตสนบั สนนุ หรือเป็นไปตามทฤษฎี 37 ภาพที่ 15 ดาวเทียมโคบแี ละอณุ หภมู ิ พน้ื หลงั ของอวกาศ ที่มา : หนังสอื เรียนรายวชิ าวิทยาศาสตร์โลกและอวกาศ (อจท.) สืบค้นเม่อื วันท่ี 10 เมษายน 2565 ดาวเทียมโคบี (COBE ย่อมาจาก Cosmic Background Explorer) เป็นดาวเทียมที่ส่ารวจพลังงาน พื้นหลังของท้องฟ้าหรือของอวกาศ องค์การนาซาได้ส่งดาวเทียมโคบี ขึ้นไปเม่ือวันท่ี 18 พฤศจิกายน พ.ศ. 2532 เพือ่ พยายามศึกษาแหล่งกา่ เนิดของเอกภพ ในปีแรกท่ดี าวเทียมโคบีอยู่ในอวกาศ เครื่องมือในดาวเทียม สามารถวัดอณุ หภมู ิ พื้นหลังของอวกาศได้อย่างละเอียด ยังตรวจวัดการเปล่ียนแปลงของอุณหภูมิพื้นหลัง พบ สสารและพลงั งานเปลีย่ นแปลงเป็นกาแล็กซี ซง่ึ ประกอบไปด้วยดาวฤกษ์จ่านวนมาก ดังภาพที่ 15

3388 กจิ กรรมที่ 3 เร่ือง แบบจาลองการขยายตวั ของเอกภพ จดุ ประสงค์ของกจิ กรรม 1. อธบิ ายความสัมพันธ์ระหวา่ งความเรว็ ในการเคล่ือนท่ขี องกาแลก็ ซีจ่าลองและระยะทางจากกาแล็กซี อา้ งอิง 2. อธิบายการขยายตวั ของเอกภพจากแบบจ่าลอง วสั ดอุ ุปกรณ์ 1 ลูก 10 อัน 1. ลูกโปง่ 1 ใบ 2. กระดาษสติกเกอร์ 1 เส้น 3. กระดาษ 1 อัน 4. ยางรดั 1 อัน 5. สายวัด 6. นาฬกิ าจบั เวลา วธิ ที ากิจกรรม 1. นักเรียนแบง่ กลุม่ กลมุ่ ละ 3-4 คน แล้วศกึ ษาใบความรู้ เรอ่ื ง หลักฐานทีส่ นบั สนนุ ทฤษฎบี กิ แบง 3. นกั เรียนตัดสตกิ๊ เกอร์สี ขนาด 1 x 1 เซนติเมตร จา่ นวน 6 ชิ้น เขียนตัวอกั ษรก่ากบั A (แทนกาเล็กซี อา้ งองิ ) และB, C, D, E, F (แทน ต่าแหน่งกาแลก็ ซ)ี ลงบนสติกเกอร์แตล่ ะช้ิน 4. นกั เรียนเป่าลกู โปง่ สีคร้ังที่ 1 ให้มขี นาดเสน้ ผา่ ศนู ย์กลาง 5 เซนติเมตร รดั ดว้ ยยางรัด 5. นกั เรียนตดิ สติกเกอร์ A ซง่ึ แทนตา่ แหนง่ กาแล็กซอี่ ้างองิ ลงบนลูกโป่งท่ีก้นลูกโป่ง 6. นกั เรยี นน่าสติกเกอร์ B ,C ,D ,E, F ซึง่ แทนต่าแหนง่ ของกาแลก็ ซี ติดกระจายไปยังต่าแหนง่ ต่าง ๆ บนลูกโปง่ โดยใหม้ ีระยะห่างแตกต่างกัน 7. วัดระยะทางจากจุด A ถึง B, A ถงึ C, A ถงึ D, A ถงึ E, Aถึง F โดยใช้สายวดั และบันทกึ ผล 8. นักเรยี นเปา่ ลกู โปง่ สคี รัง้ ที่ 2 ใชเ้ วลา 5 วนิ าที แลว้ รดั ด้วยยางรดั 9. วดั ระยะทางจากจุด A ถึง B, A ถงึ C, A ถงึ D, A ถงึ E, A ถงึ F โดยใชส้ ายวัดและบนั ทึกผล 10. คา่ นวณหาผลตา่ งของระยะทางทีว่ ัดได้คร้ังแรกและบนั ทกึ ผลในตารางบันทกึ ผล

3399 11. คา่ นวณหาความเร็วในการเคลอื่ นที่ จากสมการ ก่าหนดให้ v = ความเร็วในการเคล่ือนท่ีของสติกเกอร์ (m/s) S = ผลตา่ งของระยะทางทีว่ ัดได้ (m) t = ระยะเวลาท่ีเปา่ ลกู โป่ง (s) 12. เขยี นกราฟแสดงความสมั พนั ธค์ วามเร็วและระยะทางในการเคลือ่ นที่ 13. สรปุ ผลการท่ากิจกรรมและตอบค่าถามท้ายกิจกรรม

4400 แบบบันทึกกิจกรรมที่ 3 เรือ่ ง แบบจาลองการขยายตัวของเอกภพ กลมุ่ ที่ ........................................................................... สมาชกิ ในกลุ่ม 1. ชือ่ ..............................................นามสกุล.....................................เลขที่...................... 2. ช่ือ..............................................นามสกุล.....................................เลขท่.ี ..................... 3. ช่ือ..............................................นามสกลุ .....................................เลขท.่ี ..................... 4. ชอ่ื ..............................................นามสกุล.....................................เลขที่...................... 5. ชื่อ..............................................นามสกุล.....................................เลขท่.ี ..................... ตำรำงบันทกึ กจิ กรรม ตา่ แหนง่ ระยะทางทีว่ ัดได(้ เซนติเมตร) ผลตา่ งของระยะทางทว่ี ัดได้ ความเรว็ ในการเคลื่อนท่ี ตา่ แหนง่ B คร้งั ที่ 1 ครั้งที่ 2 (เซนติเมตร) (เซนติเมตรต่อวนิ าท)ี ตา่ แหนง่ C ต่าแหน่ง D ต่าแหน่ง E ตา่ แหนง่ F กรำฟ

4411 สรปุ ผลการทากจิ กรรม ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................ ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. คาถามทา้ ยกจิ กรรม 1. ในการเปา่ ลกู โป่งครั้งท่ี 2 ระยะทางบนผวิ ลกู โป่งระหวา่ งกาแลก็ ซี A กบั กาแลก็ ซี B, C, D, Eและ F มกี าร เปลย่ี นแปลงอยา่ งไร ตอบ ..................................................................................................................................................................... .............................................................................................................................................................................. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….... 2. ความเรว็ ในการเคล่ือนทข่ี องกาแล็กซี A กับกาแล็กซี B, C, D, Eและ F เหมอื นหรือต่างกันอย่างไร ตอบ ..................................................................................................................................................................... .............................................................................................................................................................................. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….... 3. กาแลก็ ซีจา่ ลองใดเคล่อื นท่ีเรว็ ท่ีสุด ตอบ ..................................................................................................................................................................... .......................................................................................... .................................................................................... ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 4. กาแล็กซจี า่ ลองใดเคลอ่ื นท่ีช้าทส่ี ดุ ตอบ ..................................................................................................................................................................... .......................................................................................... .................................................................................... …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 5. การขยายตัวของลูกโปง่ กบั การขยายตัวของเอกภพเหมอื นกนั หรือต่างกันอยา่ งไร ตอบ ..................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................... ................................................... ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

42 แบบฝึกหัดท่ี 1 เรื่อง เอกภพวิทยา ช่ือ.......................................นามสกลุ .........................................เลขท่ี.................... คาช้แี จง : จงนาคาหรอื ข้อความทกี่ าหนด มาเติมในช่องวา่ งใหส้ อดคลอ้ ง ทโิ ค บราห์ (Tycho Brahe) ทฤษฎีสภาวะคงที่ (The steady State อรสิ โตเตลิ โคเพอร์นิคสั (Copernicus) Theory) (Lemaitre) (Pythagorus) (Aวrงisกtลotมle) คลอดิอสั ทอเลมี (Claudius Ptolemy) การระเบดิ ครงั้ ใหญ่ เทา่ กนั อารสิ โตเติล (Aristotle) แปรผันตาม เคพเลอร(์ Johannes Kepler) วงรี ไม่เท่ากับ กาลิเลโอ 1. ระบบสรุ ิยะโดยมีโลกเป็นศูนยก์ ลาง แลว้ ดวงอาทิตย์ ดวงจนั ทร์ และ ดาวเคราะหอ์ ีก 5 ดวง (ดาวพุธ ดาว ศุกร์ ดาวองั คาร ดาวพฤหัส และดาวเสาร)์ โคจรรอบโลก เป็นแบบจ่าลองของ……………………………… 2. อธิบายการเคล่ือนท่วี กกลบั ของดาวเคราะห์ได้โดยการเพมิ่ วงกลมเสริม (epicycle) เป็นแบบจ่าลอง ของ…………………………………………… 3. ดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของระบบสรุ ยิ ะและให้ดาวเคราะห์ ทุกดวง รวมทั้งโลกโคจรเปน็ วงกลมรอบดวง อาทิตย์ ส่วนดวงจนั ทร์โคจรรอบโลก เป็นแบบจา่ ลองของ …………………………………………… 4. โลกเปน็ ศนู ย์กลาง และมีดาวเคราะห์ โคจรรอบดวงอาทิตย์ ซึ่งโคจรรอบโลกอีกทห่ี น่ึง สว่ นดวงจันทร์โคจร รอบโลกโดยตรง เปน็ แบบจา่ ลองของ …………………………………………… 5. วงโคจรของดาวเคราะห์ไม่ไดเ้ ปน็ วงกลมแตเ่ ป็นวงรี สามารถแก้ปัญหาวงโคจรท่คี ลาดเคล่ือน ทา่ นาย ตา่ แหน่งของดาวเคราะห์ไดอ้ ยา่ งแม่นยา่ เป็นแบบจา่ ลองของ …………………………………………… 6. กฎขอ้ ที่ 1 ของเคพเลอร์ (Kepler's laws of planetary motion) กล่าววา่ ดาวเคราะห์โคจรรอบดวง อาทติ ยเ์ ป็น……………………………………………โดยมดี วงอาทิตยอ์ ยทู่ โ่ี ฟกัสจุดหน่งึ

4433 7. กฎขอ้ ที่ 2 ของเคพเลอร์ (Kepler's laws of planetary motion) กล่าววา่ เวลาท่ีดาวเคราะหใ์ ช้โคจรรอบ ดวงอาทติ ย์ คาบเวลา……………………………………………จะกวาดได้พืน้ ทเ่ี ทา่ กนั 8. กฎขอ้ ที่ 3 ของเคพเลอร์ (Kepler's laws of planetary motion) กล่าวว่า กา่ ลงั สองของคาบวงโคจรรอบ ดวงอาทติ ย์ (T2) ……………………………………………ก่าลงั สามของระยะห่างจากดวงอาทิตย์ (a3) 9. จอร์จ เลอแมทร์ (Georges Lemaitre) กล่าวว่า เอกภพของเรามีจุดเร่ิมต้นจาก…………………………………………… ท่ีมี ความหนาแนน่ และอณุ หภมู ิสงู มาก 10. เฟรดฮอยล์ (Fred Hoyle) เฮอร์แมน บอนได (Herman Bondi) และโธมัส โกลด์ (Thomas Gold) เสนอ ทฤษฎี …………………………………………… ซึ่งกล่าวว่า เอกภพไม่ได้เกิดข้ึนมาขณะใดขณะหนึ่งและเอกภพก็ไม่มี วนั ถงึ จุดอวสาน เกณฑ์การประเมิน เกณฑ์การตัดสิน [ ] ดีเยย่ี ม [ ] ผ่าน [ ] ดี [ ] ไม่ผา่ น [ ] พอใช้ [ ] ปรับปรุง ลงช่ือ ผปู้ ระเมิน (......................................................) เกณฑ์การประเมนิ เกณฑ์การประเมิน ระดบั คุณภาพ 9-10 ดเี ย่ียม 7-8 ดี 5-6 พอใช้ ปรบั ปรุง น้อยกว่า 5 เกณฑ์การตดั สิน ระดับคุณภาพ ดี ขนึ้ ไป จึงจะพิจารณาผ่านเกณฑ์การประเมนิ

4444 แบบฝึกหัดที่ 2 เร่อื ง ตะลุยจุดกาเนิดและวิวัฒนาการของเอกภพ ช่ือ.......................................นามสกลุ .........................................เลขท่.ี ................... คา่ ชี้แจง ตอนที่ 1 : : ให้นักเรียนอธิบายววิ ฒั นาการของเอกภพตามทฤษฎบี ิกแบงลงในภาพใหถ้ ูกต้อง (6 คะแนน)