วิทยาศาสตร์ ดาราศาสตร์ ฟิสิกส์ เคมี ชีววิทยา >>

การค้นพบในวงการดาราศาสตร์

การค้นพบบนท้องฟ้าใดบ้าง อันเป็นฐานนำไปสู่พัฒนาการอันยิ่งใหญ่ ไม่ว่าจะเป็นการเดินทางออกไปนอกโลกของมนุษย์ หรือความพยายามหาพื้นที่ใหม่ๆ ที่ใกล้เคียงกับสภาวะการดำรงชีวิตของมนุษย์ได้

• ดาวเคราะห์เคลื่อนตัว (The Planets Move 2000 – 500 ก่อนคริสตกาล)
  
  กว่าพันปีแห่งการสังเกตการณ์ก็ทำให้เหล่านักดาราศาสตร์ พบว่าดวงดาวที่เคลื่อนที่ไปบนท้องฟ้านั้นมีรูปแบบที่ชัดเจน และทำให้รู้ว่าโลกเป็นส่วนหนึ่งของระบบสุริยจักรวาล และดาวเคราะห์ทั้งหลายก็แยกออกจากระบบดาว
  
• โลกหมุนรอบดวงอาทิตย์ (The Earth Moves ปี 1543)
  
  ก่อนหน้านี้ นักปรัชญาชาวกรีกเชื่อว่าโลกกลมและลอยอยู่นิ่งๆ และมีดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ ดาวเคราะห์และดาวฤกษ์ต่างๆ โคจรรอบโลก ครั้นแล้วในปี ค.ศ.1543 นิโคลาส โคเปอร์นิคัส (Nicholas Copernicus) นักบวชโปลิช ได้เสนอแนวคิดว่าดวงอาทิตย์อยู่นิ่งและเป็นศูนย์กลาง โดยมีดาวเคราะห์ต่างๆ โคจรรอบ
  
• ดาวเคราะห์โคจรเป็นวงรี (Planetary Orbits Are Elliptical ปี 1605 – 1609)
  
  โยฮันเนส เคพเลอร์ (Johannes Kepler) นักดาราศาสตร์ชาวเยอรมันใช้กฎทางคณิตศาสตร์ค้นพบว่า การโคจรของดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์ไม่ได้เป็นวงกลม (ก่อนหน้านี้โคเปอร์นิคัส เข้าใจพบว่าการโคจรของดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์เป็น ไปในลักษณะวงรีเช่นกัน) ซึ่งสูตรการคำนวณของเขาทำนายการเคลื่อนของโลก และดาวเคราะห์อื่นๆ ได้อย่างเที่ยงตรง นับเป็นผลงานที่สร้างชื่อเสียงแก่เขามากที่สุด และส่งผลต่อมาจนถึงปัจจุบัน
  
• ดาวพฤหัสมีดวงจันทร์บริวาร (Jupiter Has Moons ปี 1609 – 1612)
  
  กาลิเลโอ กาลิเลอิ (Galileo Galilei) นักดาราศาสตร์ นักฟิสิกส์ และนักคณิตศาสตร์ชาวอิตาเลียนพบว่าดาวพฤหัสมี ดวงจันทร์บริวารเหมือนกับดาวโลก โดยเขาได้สร้างกล้องส่องทางไกลที่มีอำนาจมากที่สุดในขณะนั้น จนสามารถมองเห็นดาวพฤหัสซึ่งมีดวงจันทร์หมุนรอบ “สรรพสิ่งบนอวกาศไม่ได้หมุนรอบโลก” นั้นถูกต้อง และดาวเคราะห์ต่างๆ หมุนรอบดวงอาทิตย์ต่างหาก
  
• ดาวหางฮัลเลย์มีวงโคจรที่ทำนายได้(Halley's Comet Has a Predictable Orbitปี 1705-1758)
  
  เอ็ดมัน ฮัลเลย์ (Edmund Halley) พิสูจน์ว่าดาวหางโคจรรอบดวงอาทิตย์เหมือนกับดาวเคราะห์ และทำนายได้ว่าดาวหางที่พบในปี 1531 และปี 1607 เป็นดวงเดียวกันดาวหางดวงนี้จะกลับมาทุกๆ 76 ปีซึ่งคำทำนายของเขาได้รับการพิสูจน์ว่าจริงในปี 1758 เมื่อดาวหางดวงดังกล่าวกลับมาพบโลกอีกครั้ง แต่น่าเสียดายที่ฮัลเลย์สิ้นชีวิตไปก่อนเมื่อปี 1742 หมดโอกาสยินดีกับตัวเองที่การคำนวณสัมฤทธิ์ผล

 

• ทางช้างเผือกเป็นวงล้อดาวขนาดใหญ่ (The Milky Way Is a Gigantic Disk of Stars ปี 1780 – 1834)
  
  วิลเลียม เฮอร์เชล (William Herschel) ผู้ผลิตกล้องโทรทรรศน์ และน้องสาวของเขา แคโรลีน (Carolyn Herschel) ได้ทำแผนที่ท้องฟ้าและพิสูจน์ว่าระบบสุริยจักรวาลอยู่ ในวงล้อดวงดาวขนาดใหญ่ และมีลักษณ์โป่งพองตรงกลางเรียกว่า “ทางช้างเผือก” หรือ “มิลกี้ เวย์” (Milky Way)นอกจากนี้เฮอร์เชลยังได้ใช้เทคนิกในการนับดวงดาวบนท้องฟ้า โดยกำหนดพื้นที่ที่มองเห็นในกล้องโทรทรรศน์และนับพื้นที่ ตัวอย่างมาคำณวนหาจำนวนดาวบนฟ้า ซึ่งท้ายที่สุดเขานับดาวได้มากกว่า 90,000 ดวงบนพื้นที่ตัวอย่าง 2,400 ผืนและการศึกษาต่อๆ มายืนยันว่ากาแล็กซีที่เราอยู่มีลักษณะเป็นรูปจานหรือดิส แต่ดวงอาทิตย์ไม่ได้อยู่ตรงกลางจาน และระบบสุริยะก็ใหญ่กว่าที่เฮอร์เชลประมาณการณ์ไว้มากนัก
  
• ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป (General Relativity ปี 1915 – 1919)
  
  อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ (Albert Einstein) เปิดเผยทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป (General Relativity Theory : GRT) ซึ่งอธิบายว่า มวลนั้นห่อทั้งเวลา (กาล) และอวกาศ (time-space) เอาไว้ และมวลขนาดใหญ่สามารถหักเหแสง ทฤษฎีนี้ได้รับการพิสูจน์ในปี 1919 นักดาราศาตร์ที่ใช้ปรากฎการณ์เกิดสุริยคราส ในการทดสอบ
  
  ทั้งนี้ การถือกำเนิดของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ได้ทำให้ความคิดเกี่ยวกับเอกภพเปลี่ยนไป
  
  จากเดิมที่เคยเข้าใจกันว่าเอกภพหยุดนิ่ง ไม่เปลี่ยนแปลงและดำรงอยู่ตลอดกาล กลายเป็นเอกภพที่มีการเปลี่ยนแปลงมีการขยายตัว อยู่ตลอดเวลา และกาล-อวกาศยังมีความสัมพัทธ์กับดวงดาวในเอกภพ กล่าวคือ เมื่อดวงดาวเคลื่อนที่หรือส่งแรงใดๆ ออกมา จะส่งผลกระทบต่อการโค้งของเวลาและอวกาศ และในขณะเดียวกันความโค้งของเวลา และอวกาศก็ส่งผลกระทบ ต่อวิถีการเคลื่อนที่ของดวงดาวอีกเช่นกัน
  
• เอกภพกำลังขยายตัว (The Universe Is Expanding ปี 1924 – 1929)
  
  เอ็ดวิน ฮับเบิล (Edwin Hubble) ได้วัดระยะทางกาแล็กซีรอบๆ ระบบสุริยะ และพบว่าช่างไกลและหนีห่างออกกันออกไป โดยสิ่งที่ฮับเบิลคำนวณพิสูจน์ว่าเอกภพหรือ จักรวาลกำลังขยายตัว
  
• ใจกลางของทางช้างเผือกแผ่คลื่นวิทยุ (The Center of the Milky Way Emits Radio Waves ปี 1932)
  
  คาร์ล แจนสกี (Karl Jansky) วิศวกรด้านวิทยุชาวอเมริกัน ได้สร้าง "ดาราศาสตร์วิทยุ" (radio astronomy) โดยค้นพบคลื่นวิทยุประหลาดแผ่ออกมาจากใจกลางทางช้างเผือก แจนสกีได้ทดลองแทรกแซงความถี่คลื่นวิทยุในที่ทำงานของเขา ณ ห้องทดลองเบล เทเลโฟน (Bell Telephone Laboratories) และได้พบค่าสถิติ 3 กลุ่ม คือ พายุฝนฟ้าคะนองบริเวณท้องถิ่น (local thunderstorms) พายุฝนฟ้าคะนองระยะไกล (distant thunderstorms) และคลื่นที่ 3 มาจากแหล่งที่ไม่สามารถระบุได้ในใจกลางของทางช้างเผือก เมื่อคาร์ลตีพิมพ์ผลการค้นพบของเขา ในเดือนธันวาคม ปี 1932 และบริษัทเบลล์ เทเลโฟน ประกาศเป็นเอกสารเผยแพร่จากผลงานของวิศวกรของบริษัท ก็กลายเป็นข่าวใหญ่ดังไปทั่วโลก และดาราศาสตร์วิทยุก็เริ่มต้นขึ้น โดยอาศัยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าช่วงต่างๆ ศึกษาความเป็นไปนอกโลก
  
• รังสีจักรวาลพื้นหลังในรูปความร้อน ( Cosmic Microwave Background Radiation ปี 1964)
  
  อาร์โน เพนเซียส (Arno Penzias) และโรเบิร์ต วิลสัน (Ro bert Wilson) นักดาราศาสตร์ชาวอเมริกัน ค้นพบ “รังสีจักรวาลพื้นหลัง” (Cosmic Background Radiation) ในรูปของคลื่นรังสีความร้อนหรือไมโครเวฟ มีอุณหภูมิประมาณ 3 เคลวิน กระจายอย่างสม่ำเสมอทั่วไปในจักรวาล เป็นเสมือนกับ 'เสียงระเบิด' ของการระเบิดบิกแบง (Big Bang) กำเนิดจักรวาลในอดีตที่ยังหลงเหลือมาถึงปัจจุบัน
  
  การค้นพบคลื่นรังสีความร้อนเป็นฉากหลัง กระจายอยู่ทั่วไปในจักรวาล เป็นการค้นพบอย่างโดยบังเอิญ และคลื่นรังสีความร้อนที่กระจายอยู่ทั่วไปในจักรวาลนี้ เป็นหลักฐานสำคัญสนับสนุนทฤษฎีกำเนิดจักรวาล แบบบิกแบง ว่ามีความเป็นไปได้มากกว่าทฤษฎีกำเนิดจักรวาลแบบสภาวะคงที่ (Steady State Theory) เนื่องจากทฤษฎีกำเนิดจักรวาล แบบสภาวะคงที่ ไม่สามารถอธิบายกำเนิดที่มาของคลื่นรังสี ความร้อนที่กระจายอยู่ทั่วไปในจักรวาลนี้ได้ (รังสีพื้นหลัง หรือ background radiation คือรังสีจากสิ่งแวดล้อมซึ่งมีที่มาจากหลายแหล่ง เช่น รังสีคอสมิกจากอวกาศ และรังสีจากสารกัมมันตรังสีตามธรรมชาติที่มีอยู่ในดิน น้ำ อากาศ อาหาร รวมทั้งที่มีอยู่ในร่างกายมนุษย์)
  
• การปะทุรังสีแกมมา (Gamma-Ray Bursts ปี 1969 – 1997)
  
  กว่า 2 ทศวรรษที่ผ่านมาความมหัศจรรย์จาก “การปะทุรังสีแกมมา” (gamma-ray bursts) ได้รับการไขโดยกล้องโทรทรรศน์ทั้งที่ ประจำการอยู่บนภาคพื้นและโคจรอยู่บนอวกาศ การปะทุรังสีแกมมานี้เป็นการแตกระเบิดออกมาระยะเวลาสั้นๆ ของโฟตอนในรังสีแกมมา ซี่งแสงสว่างนี้ทรงพลังมากที่สุดในจักรวาล และยังเกี่ยวกับการระเบิดนิวเคลียร์
  
  อย่างน้อยที่สุดการปะทุบางอย่างทำให้เราเห็น ความเชื่อมโยงกับการระเบิดของซูเปอร์โนวาที่ห่างออกไปไกลมาก ซึ่งเป็นสัญลักษณ์แห่งจุดจบของดวงดาว ทุกๆ วันจะมีการปะทุรังสีแกมมาเกิดขึ้นในบางส่วน ของอวกาศห้วงลึก มันจะสว่างด้วยความเข้มสูงมากกว่าดวงอาทิตย์ 1 ล้านล้านล้านดวงจากนั้นก็จางหายไปในเวลาไม่กี่วินาที
  
• พบดาวเคราะห์ใกล้ๆ กับดวงดาวต่างๆ (Planets Around Other Stars ปี 1995 – 2004)
  
  นักดาราศาสตร์พบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยจักรวาล หลายดวงมากขึ้นอันเนื่องมาจากการพัฒนาเทคโนโลยีกล้องโทรทรรศน์ และพิสูจน์ได้ว่ายังมีระบบสุริยจักรวาลอื่นๆ อยู่ แม้ว่ายังไม่สามารถระบุตำแหน่งได้ในตอนนี้ ที่สำคัญนักดาราศาสตร์เชื่อว่าจะสามารถค้นหาดาวเคราะห์ นอกระบบสุริยะได้ด้วยการวัดค่าแรงดึงดูดที่มีอิทธิพลต่อดวงดาว
  
• เอกภพขยายตัวในอัตราเร่ง (The Universe Is Accelerating ปี 1998 – 2000)
  
  ทฤษฏีใหม่เกี่ยวกับจุดจบของเอกภพให้ภาพพลังงานปีศาจที่ จะฉีกกาแลกซี ดาวฤกษ์ ดาวเคราะห์และแม้แต่สสารออกจากกันเมื่อถึงจุดสิ้นสุด เนื่องจากพบว่าเอกภพกำลังขยายตัวด้วยอัตราเร่ง และมีบางสิ่งที่ไม่รู้จักจะดึงทุกๆ อย่างออกจากกัน ทั้งนี้ ถ้าอัตราเร่งเพิ่มขึ้น แม้แต่แรงนิวเคลียร์ที่ยึดทุกสิ่งในโลกระดับเล็กกว่า อะตอมก็ยังถูกกระทบได้ การขยายตัวจะเร็วมากจนมันสามารถฉีกวัตถุทุกอย่าง ออกจากกัน แม้แต่สสารซึ่งเรียกว่า “การฉีกครั้งใหญ่” (Big Rip) ทั้งนี้ความเร่งจะทำงานด้วยอัตราคงที่ เมื่อไม่มีสิ่งใดหยุดความเร่ง กาแลกซีทุกแห่งจะแยกออกจากกันด้วยความเร็วแสง ทิ้งแต่ละกาแลกซีไว้โดดเดี่ยว ซึ่งจุดจบที่ว่าอยู่ห่างออกไป 20 พันล้านปี แต่พันล้านปีก่อนจุดจบกาแลกซีทุกแห่งจะหนีไกลกันมากและเร็วมาก จากกาแลกซีของเรา เหมือนมันถูกลบออกจากท้องฟ้า