บ้านจอมยุทธ [เมนูหลัก]

[ ปิด ] ⇛ หน้าบ้าน ⇛ ห้องสมุด ⇛ ห้องร้อยบุปผา ⇛ ห้องนิจนิรันดร์ ⇛ หอพระไตร ⇛ สะพายเป้ แบกกล้อง ท่องโลก ⇛ ชุมนุมจอมยุทธ ⇛ e-book ⇛ สมุดเยี่ยม

ค้นหาข้อมูลจากบ้านจอมยุทธ คลิก!

วิทยาศาสตร์ ดาราศาสตร์ ฟิสิกส์ เคมี ชีววิทยา  >>

ดาราศาสตร์ยุคใหม่

ดาราศาสตร์ยุคฟื้นฟูศิลปวิทยา
ดาราศาสตร์ยุคใหม่

อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ (Albert Einstein: 1879 - 1955)

อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ (Albert Einstein) เป็นนักฟิสิกส์ทฤษฎี ชาวเยอรมันที่มีสัญชาติสวิสและอเมริกัน (ตามลำดับ) ซึ่งเป็นที่ยอมรับกันอย่างกว้างขวางว่าเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในคริสต์ศตวรรษที่ 20 เขาเป็นผู้เสนอทฤษฎีสัมพัทธภาพ และมีส่วนร่วมในการพัฒนากลศาสตร์ควอนตัม สถิติกลศาสตร์ และจักรวาลวิทยา เขาได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี ค.ศ.1921 จากการอธิบายปฏิกิริยาโฟโตอิเล็กทริก และจาก "การทำประโยชน์แก่ฟิสิกส์ทฤษฎี"

หลังจากที่ไอน์สไตน์ค้นพบทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป เขาก็กลายเป็นผู้ที่มีชื่อเสียงซึ่งเป็นเรื่องที่ไม่ค่อยธรรมดานักสำหรับนักวิทยาศาสตร์คนหนึ่ง ในปีต่อ ๆ มา ชื่อเสียงของเขาได้ขยายออกไปมากกว่านักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ ในประวัติศาสตร์ ไอน์สไตน์ ได้กลายมาเป็นแบบอย่างของผู้มีปัญญา หรือแม้แต่อัจฉริยะ ความนิยมในตัวของเขาทำให้มีการใช้ชื่อไอน์สไตน์ในการโฆษณา หรือแม้แต่การจดทะเบียนชื่อ "อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์" ให้เป็นเครื่องหมายการค้า

ส่วนตัวของไอน์สไตน์เองนั้น เขามีความระลึกถึงผลกระทบทางสังคมซึ่งมีผลมาจากการค้นพบทางวิทยาศาสตร์อย่างลึกซึ้ง ในฐานะที่เขาได้เป็นปูชนียบุคคลแห่งความบรรลุทางปัญญา เขายังคงถูกยกย่องให้เป็นนักฟิสิกส์ทฤษฎีที่มีอิทธิพลต่อวิทยาศาสตร์ที่สุดในยุคปัจจุบัน ทุกการสร้างสรรค์ของเขายังคงเป็นที่เคารพนับถือ ทั้งในความเชื่อในความสง่า, ความงาม และความรู้แจ้งเห็นจริงในจักรวาล (คือแหล่งเสริมสร้างแรงบันดาลใจในวิทยาศาสตร์ให้แก่นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่) เป็นสูงสุด ความชาญฉลาดเชิงโครงสร้างของเขาแสดงให้เห็นถึงองค์ประกอบของจักรวาล ซึ่งงานเหล่านี้ถูกนำเสนอผ่านผลงานและหลักปรัชญาของเขา. ในทุกวันนี้ ไอน์สไตน์ยังคงเป็นที่รู้จักดีในฐานะนักวิทยาศาสตร์ที่โด่งดังที่สุด ทั้งในวงการวิทยาศาสตร์และนอกวงการ

ในช่วงเวลาเดียวกับไอน์สไตน์นั้นมีนักดาราศาสตร์หลายคนที่ศึกษาเกี่ยวกับเอกภพ หนึ่งในนั้นคือวิลเลียม เดอ ซิตเทอร์ (William de Sitter) นักดาราศาสตร์ชาวเนเธอร์แลนด์ เสนอผลการศึกษาสภาพของเอกภพว่าเอกภพกำลังขยายตัว



วิลเลียม เดอ ซิตเทอร์ ใช้ทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์เพื่อหาสภาพของเอกภพ ซึ่งผลของการประยุกต์ใช้ทฤษฎีของไอน์สไตน์ แตกต่างจากการประยุกต์โดยเจ้าของทฤษฎี คือไอน์สไตน์นั่นเอง

ขณะที่ ไอน์สไตน์เชื่อ (ดังเช่น วงการดาราศาสตร์ในยุคนั้นเชื่อกัน) ว่าเอกภพมีสภาพแบบคงที่ คือไม่มีการขยายตัวหรือหดตัว (ตามการนำเสนอของนิวตัน) แม้แต่เมื่อไอน์สไตน์ใช้ทฤษฎีสัมพัทธภาพภาคทั่วไปของเขาเองหาสภาพของเอกภพ ผลของการคำนวณของเขา จริงๆ แล้วก็ได้ออกมาว่าเอกภพกำลังขยายตัว แต่เนื่องจากขัดแย้งกับความเชื่อความเข้าใจของเขาเอง เขาจึงสร้าง "ตัวคงที่เอกภพ" (Cosmological Constant) ขึ้นมา เพื่อทำให้ผลของการคำนวณออกมาว่าเอกภพไม่ขยายตัว จนกระทั่งต่อมาเมื่อมีการค้นพบด้วยการทดลองว่าเอกภพกำลังขยายตัวจริงๆ ไอน์สไตน์จึงยอมรับความผิดพลาดของเขาเอง ในการสร้าง "ค่าคงที่เอกภพ" ขึ้นมา

วิลเลียม เดอ ซิตเทอร์ เป็นคนมีบทบาทสำคัญ ทำให้วงการวิทยาศาสตร์โดยทั่วไปสนใจทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์อย่างจริงจังมากขึ้น

เอ็ดวิน โพเวลล์ ฮับเบิล (Edwin Powell Hubble: 1889 - 1953)

เอ็ดวิน ฮับเบิล เกิดในเคนตักกี สหรัฐอเมริกา ขณะศึกษาด้านวิทยาศาสตร์ ในมหาวิทยาลัยชิคาโก เนื่องจากฮับเบิล มีความสามารถ ทั้งด้านการเรียนและกีฬา เขาจึงได้รับทุน ไปศึกษาต่อด้านกฏหมาย ที่มหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด ประเทศอังกฤษ หลังจากเรียนจบทางด้านกฏหมาย (รวมทั้งด้านอักษรศาสตร์ และภาษาสเปน) เขากลับมาสหรัฐฯ ทำงานเป็นครู ในโรงเรียนมัธยมแห่งหนึ่ง และอยากที่จะศึกษาด้านวิทยาศาสตร์อีกครั้ง

หนึ่งปีถัดมา เขาก็สมัครเข้าศึกษา ที่หอดูดาวเยิร์คส์ ในชิคาโก และที่นี่เอง เขาเริ่มศึกษาเกี่ยวกับเนบิวลา อันจะปูทางไปสู่ การค้นพบอันยิ่งใหญ่ ในอนาคต และได้รับปริญญาเอกสาขาดาราศาสตร์ เมื่อปีค.ศ.1917

ด้วยความสามารถอันโดดเด่นทางด้านดาราศาสตร์ เขาได้รับการเสนองานในหอดูดาวเขาวิลสัน ซึ่งเพิ่งจะเปิดทำการ และเป็นหอดูดาว ที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในสมัยนั้น แต่เนื่องจากอยู่ในระหว่างสงคราม เขาจึงต้องไปเข้าร่วมในกองทัพ เพื่อรบในสงครามโลกครั้งที่ 1

ในปีค.ศ.1919 เอ็ดวิน ฮับเบิล ปลดประจำการจากกองทัพ เดินทางขึ้นสู่เขาวิลสัน พร้อมที่จะทำงานด้านดาราศาสตร์ ในเครื่องแบบนายทหารยศพันตรี (Major)

เอ็ดวิน ฮับเบิล เริ่มศึกษาเกี่ยวกับเนบิวลา ที่เขาคุ้นเคย ( Nebula - เนบิวลาแปลว่าหมอกหรือเมฆในภาษาละติน เป็นลักษณะของฝ้าจางๆ ) บนเขาวิลสัน ฮับเบิลได้พบกับ ฮาร์โลว์ แชปลีย์ (Harlow Shapley) ผู้ซึ่งประสบความสำเร็จ ในการวัดขนาดของ กาแล็กซีทางช้างเผือก และตำแหน่งของระบบสุริยะ โดยใช้ดาวแปรแสงประเภทซีฟีอิด (Cepheid Variable ) สำหรับฮาร์โลว์ แชปลีย์ เนบิวลาก็ไม่มีอะไรมากไปกว่ากลุ่มก๊าซที่อยู่ไม่ไกล ในทางช้างเผือกของเรา



ฮับเบิลเริ่มศึกษา เนบิวลาที่มีชื่อว่า NGC 6822 (ในกลุ่มดาว Sagittarius), M33 (ในกลุ่มดาว Triangulum) และ M31 (ในกลุ่มดาวแอนโดรมีดา) ด้วยประสิทธิภาพของกล้องฮูเคอร์ สามารถแยกรายละเอียดของฝ้าจางๆ ออกเป็นดวงดาวจำนวนมากมาย เขามองหา ดาวแปรแสงประเภทซีฟีอิด แล้วคำนวณหาระยะทางจากโลก ไปถึงแต่ละเนบิวลา

ด้วยวิธีการง่ายๆ คล้ายๆกับที่ฮาร์โลว์ แชปลีย์ใช้ เขาแสดงให้เราเห็นว่า เนบิวลาทั้งสาม อยู่นอกกาแล็กซีทางช้างเผือก และมันไม่ใช่เนบิวลาธรรมดา แต่เป็นกาแล็กซีอื่นที่คล้ายๆกับ กาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา

การค้นพบของฮับเบิล บอกเราว่ามีอะไรอยู่นอกกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา แต่ก็สร้างปริศนาอื่นๆออกมาอีกมากมาย กาแล็กซีเป็นเพียงจุดเล็กกระจายไปทั่วเอกภพ(Universe) หรือกาแล็กซีก็เป็นหน่วยเล็กๆของอะไรบางอย่าง ที่เป็นโครงสร้างของเอกภพ และที่จริงโครงสร้างของเอกภพเป็นอย่างไรกันแน่ มันคงที่หรือเปลี่ยนแปลงอย่างไร

ฮับเบิลไม่ได้หยุดการค้นพบของเขาไว้เพียงแค่นั้น เขาเริ่มตามหากาแลกซีอื่นๆ วัดระยะทาง การกระจายของกาแล็กซีในเอกภพ วัดขนาด หาค่าความสว่าง และรูปร่างลักษณะของแต่ละกาแล็กซี เขาสร้างแผนภูมิ(แบบ Tuning fork) ใช้จำแนกลักษณะของกาแลกซีที่ยังคงใช้มาถึงปัจจุบัน



เอ็ดวิน ฮับเบิล เมื่อทราบว่าแอนโดรเมดาเนบิวลาเป็นกาแล็กซีเหมือนกับทางช้างเผือกของเรา จึงได้ทำการศึกษาสเปคตรัมของกาแล็กซีอื่นๆ โดยศึกษาการเลื่อนของแถบสเปคตรัมอันเนื่องมาจากการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของกาแล็กซี จากภาพด้านขวามือจะเห็นว่าหากแหล่งกำเนิดแสงไม่มีการเคลื่อนที่เราจะได้สเปคตรัมชนิดดูดกลืนดังภาพ แต่หากแหล่งกำเนิดและผู้สังเกตมีการเคลื่อนที่ในลักษณะเข้าหากัน จะได้ว่าสเปคตรัมที่ได้นั้นมีการเลื่อนไปทางด้านสีน้ำเงิน (blue shift) ในกรณีที่แหล่งกำเนิดและผู้สังเกตมีลักษณะเคลื่อนที่ออกจากกันจะสังเกตเห็นสเปคตรัมมีการเลื่อนไปทางสีแดง (red shift) โดยหากรูปแบบเอกภพมีลักษณะคงที่ควรจะได้ blue shift และ red shift เท่าๆกัน แต่สิ่งที่ฮับเบิลพบกลับไม่เป็นดังนั้น เขาพบว่ากาแล็กซีส่วนใหญ่นั้นเป็น red shift


นอกจากนั้นเมือศึกษากาแล็กซีที่อยู่ห่างจากเราไม่เท่ากัน ฮับเบิลก็ได้พบว่ากาเล็กซีที่อยู่ห่างจากเรามากนั้นจะเคลื่อนที่ออกจากเราเร็วกว่ากาแล็กซีที่อยู่ใกล้ๆ แต่เมื่อคำนึงถึงเวลาแล้ว กาแล็กซีที่อยู่ห่างจากเราจะเป็นอดีตมากกว่ากาแล็กซีที่อยู่ใกล้เรา


เมื่อนำข้อมูลของอัตราเร็วของกาแล็กซีที่วัดได้จากปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ มาทำการพลอตเทียบกับระยะห่าง (หนึ่งพาร์เซกคือประมาณ 27 ล้านล้านกิโลเมตร) จะได้ความสัมพันธ์เป็นเส้นตรง ความสัมพันธ์ที่ได้เรียกว่ากฎของฮับเบิล



กฎของฮับเบิลพิสูจน์อะไรให้เราเห็นมากมาย มันบอกเราว่า แต่ละกาแล็กซีกำลังเคลื่อนห่างออกจากกัน ด้วยความเร็วเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ นั่นคือเอกภพ (Universe) กำลังขยายตัวออกไป (Expanding) และถ้าเราคิดย้อนกลับ แสดงว่าครั้งหนึ่งในอดีต (นานแสนนาน) ทุกสรรพสิ่งในเอกภพเคยรวมกันอยู่ ณ จุดๆหนึ่ง (Cosmic Singularity) แล้วขยายออกไปเรื่อยๆ (Bigbang) ค่าคงที่ของฮับเบิล ก็เป็นกุญแจสำคัญ ในการคำนวณกลับไปว่า จุดเริ่มต้นของการขยายตัว (Bigbang) หรือต้นกำเนิดของสรรพสิ่งในเอกภพ (Universe) เริ่มขึ้นเมื่อไร

กฎของฮับเบิลที่แลดูสั้นๆง่ายๆ สร้างความเปลี่ยนแปลง ต่อวงการดาราศาสตร์มากมาย หลายๆเรื่องที่เคยถกเถียง เริ่มปรับเข้าสู่ข้อเท็จจริงเดียวกัน และเปิดยุคใหม่ของการศึกษาเอกภพวิทยา (Cosmology)

ภายหลังเมื่อทราบกันดีว่าเอกภพนั้นขยายตัว(Expanding) ไอน์สไตน์ยอมรับว่าเป็นความผิดพลาด และตัดค่าคงที่เอกภพ (Cosmological constant) นั้นออกไป ในปีค.ศ.1931 ระหว่างที่ไอน์สไตน์ไปเยี่ยมชมที่คาลเทค (California Institute of Technology) เขาได้เดินทางไปที่เขาวิลสัน เพื่อชมกล้องโทรทรรศน์ และขอพบฮับเบิลอีกด้วย

ไอน์สไตน์ได้ใช้ทฤษฎีสัมพันธภาพในการศึกษาเอกภพและจากการศึกษาโดยใช้คณิตศาสตร์ล้วนๆ นั้นพบว่าเอกภพมีการขยายตัว แต่ด้วยความเชื่อที่ว่าเอกภพต้องมีลักษณะคงที่ ไอน์สไตน์จึงได้นำเสนอค่าคงที่เอกภพเข้าไปในสมการเพื่อให้เอกภพจากคำตอบของเขานั้นมีลักษณะคงที่ จนกระทั่งฮับเบิลได้ทำการทดลองโดยการวัดการเลื่อนของสเปคตรัมอันเป็นผลมาจากปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ ทำให้ทราบว่าเอกภพมีการขยายตัว

จากการศึกษาผลงานของนักดาราศาสตร์ในยุคต่างๆนั้นจะเห็นได้ว่า ความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับเอกภพนั้นได้ค่อยๆมีการพัฒนามาเรื่อยๆ นับจากที่โลกเป็นศูนย์กลาง จนกระทั่งดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางและถึงจุดที่ไม่มีศูนย์กลางที่แน่นอน ความรู้ความเข้าใจในปัจจุบันก็อาจจะถูกต้องไปอีกหลายปีจนกว่าจะมีใครสามารถล้มล้างความรู้หรือความเชื่อเหล่านี้ไปได้

แชร์ให้เพื่อนสิ แชร์ให้เพื่อนได้ แชร์ให้เพื่อนเลย

บ้านจอมยุทธ [เมนูหลัก]


บ้านจอมยุทธ : สร้างเมื่อ สิงหาคม 2543 วิธีใช้: อ่านเพื่อประเทืองปัญญา สรรพคุณ : แก้โง่คำแนะนำ : ควรเก็บไว้ใน Favorite หรือ ตั้งเป็นหน้าแรก | วัตถุประสงค์ |นโยบายความเป็นส่วนตัว | ติดต่อเว็บมาสเตอร์ : baanjomyut@yahoo.com : facebook