big bang theory - ทฤษฏีบิกแบง
TRANSCRIPT
BIG BANG THEORY
จกวาลเกดขนมาไดอยางไร?
BIG BANGM
Theory
steady state theory
Brain in the Vat
Big Freeze
Eternalism
Idealism
Logos
Presentism
Unified Field Theory
Theory of Everything
string theory
ตงแตอดตถงปจจบนนกวทยาศาสตรไดคดทฤษฏตาง ๆ
ขนมามากมาย
แตทฤษฏทไดรบการยอมรบมากทสดคอ Solipsism
PhenomenalismBIG BANG
The Oscillating Universe Theory
แลวทฤษฏ BIG BANG เปนอยางไรทำาไมถงนาเชอถอ?
บกแบงเปนทฤษฎทอธบายถงการระเบดใหญททำาใหพลงงานสวนหนงเปลยนเปนเนอสารมววฒนาการตอเนองจนเกดเปนกาแลกซ เนบวลา ดาวฤกษ ระบบสรยะ โลก ดวงจนทร มนษยและสงมชวตตางๆซงทฤษฎนนน เกดขนจากการทนกดาราศาสตรทำาการสำารวจการเลอนแดงของกระจกกาแลกซและพบวา กระจกกาแลกซทงหลายกำาลงเคลอนทออกหางจากโลกมากขนในทกทศทาง จงตงสมมตฐานวา เอกภพกำาลงขยายตวโดยเปรยบเทยบวา ถาลกโปงคอเอกภพ และจดบนผวลกโปงคอกระจกกาแลกซ เมอเราเปาลกโปง จดแตละจดบนผวลกโปงจะมระยะทางหางจากกนมากขน
ดงนนหากทราบอตราการเคลอนทของกระจกกาแลกซ เรากสามารถคำานวณยอนกลบ หาเวลาเรมตนทกระจกกาแลกซทงหลายเคยอยรวมกน เราเรยกทฤษฎนวา บกแบง “ ” (Big Bang) โดยมสมมตฐานวา นคอจดเรมตนของเอกภพและกาลเวลา จดทเวลาของเอกภพ T = 0, สสารและพลงงานคอหนงเดยว เรยกวา ซงกลารต “ ”(Singularity)
โดยนกวทยาศาสตรไดคำานวนไววา เอกภพเกดเมอ 13,000 ลาน ปมาแลว
กำาหนดให T0 = เวลาเรมตน กระจกกาแลกซทงหลายเคยเปนหนงเดยวกน = ความเรวในการถอยหางของกาแลกซH = คาคงทของฮบเบล = 71 km/s/b (กโลเมตร/วนาท/ลานพารเซก)d = ระยะทางจากโลกถงกระจกกาแลกซ
สตร T0 = d /T0 = d/H0d = 1/ H0 = 1 / (71 km/s/Mpc) = (1/71)(Mpc-s/km) x (3.09 x 1019 km/1 Mpc) x (1 year /
3.156 x 107 s) = 1.3 x 1010 ป
ผลลพธทไดคอ เอกภพเกดขนเมอ 13,000 ลานปมาแลว
คำานวนดวยสตร
นกวทยาศาสตรไดอาศยการคำานวนเพอจำาลองอายของเอกภพในแตละขนตอนไวดงน• 10-43 วนาท เอกภพมอณหภมสงถง 1032 K จงยง
ไมมอนภาคใดๆ เกดขน• 10-10 วนาท อณหภมลดลงเหลอ 1032 K กำาเนด
อนภาคขนาดเลก• 1 วนาท อณหภม 1010 K กำาเนดโปรตรอนและ
อเลกตรอน • 3 นาท อณหภม 109 K โปรตรอนและนวตรอนรวม
กนเปนนวเคลยส • 300,000 ป อณหภมลดลงเหลอ 6,000 K กำาเนด
อะตอม • 1,000 ลานป อณหภมลดลงเหลอ 18 K อะตอม
รวมตวเปนโมเลกล กำาเนดกาแลกซและดาวฤกษ• 13,000 ลานป อณหภมลดลงเหลอ 3 K เอกภพใน
สภาพปจจบน
ปรากฏการณอยางนอย 2 อยางทสนบสนนทฤษฎบกแบง?
1. การขยายตวของเอกภพ ฮบเบล นกดาราศาสตรชาวอเมรกนคนพบวา กาแลกซเคลอนทไกลออกไปดวยความเรวทเพมขนตามระยะหาง กาแลกซทอยไกลยงเคลอนทหางออกไปเรวกวากาแลกซทอยใกล นนคอ เอกภพกำาลงขยายตว จากความเขาใจในเรองนทำาใหนกดาราศาสตรสามารถคำานวณอายของเอกภพได
2. อณหภมพนหลงอวกาศซงปจจบนลดลงเหลอ 2.73 เคลวนการคนพบอณหภมของเอกภพในปจจบน หรออณหภมพนหลง เปนการคนพบโดยบงเอญโดยนกวทยาศาสตรชาวอเมรกา 2 คน คอ อารโน เพนเซยส และ โรเบรต วลสน แหงหองปฏบตการเบลเทเลโฟน เมอปพ.ศ.2508 ขณะนกวทยาศาสตรทงสองคน กำาลงทดสอบระบบเครองรบสญญาณของกลอง โทรทรรศนวทย ปรากฏวามสญญาณรบกวนตลอดเวลา ไมวาจะเปนกลางวนหรอกลางคน หรอฤดตางๆ แมเปลยนทศทาง และทำาความสะอาดสายอากาศแลวกยงมสญญาณรบกวนอยเชนเดม ตอมาทราบภายหลงวาเปนสญญาณทเหลออยในอวกาศเทยบไดกบพลงงานของการแผรงสของวตถดำา ทมอณหภมประมาณ 2.73 เคลวน หรอประมาณ –270 องศาเซลเซยส
นอกจากนกยงมการคนพบตาง ๆ ทสนบสนนทฤษฏบกแบงอยเรอย ๆ
กอนจะเขาสคำาถามทบทวนมาผอนคลายกนกอน
ดวยภาพ Galaxy สวย ๆ
ผางงงงงงงงงง ‼
คำาถามทบทวน?
1. บอกทฤษฏการกำาเนดจกวาลมา 1 ทฤษฏทไมใชทฤษฏบกแบง
= The Oscillating Universe Theory
2. ตามทฤษฏบกแบง การกำาเนดของจกวาลเกดขนจากอะไร
= การระเบดใหญททำาใหพลงงานสวนหนงเปลยนเปนเนอสาร
3. ทฤษฏบกแบงเกดขนจากนกวทยาศาสตรสาขาใดเปนผตงขอสงเกต
= นกวทยาศาสตรสาขาดาราศาสตร
4. การสงเกตพบสงดทำาใหเกดความคดเรองบกแบงขนมา
= การสงเกตพบวากระจกกาแลกซทงหลายกำาลงเคลอนทออกหางจากโลกมากขนในทกทศทาง
5. นกวทยาศาสตรหาเวลาเรมตนทกระจกกาแลกซอยรวมกนไดจากอตราใด
= อตราการเคลอนทของกระจกกาแลกซ
6. นกวทยาศาสตรหาเวลาเรมตนทกระจกกาแลกซอยรวมกนไดกระบวนการคำานวนแบบใด
= กระบวนการคำานวณยอนกลบ
7. จดทสสารและพลงงานเปนหนงเดยวหรอจดเรมตนของเอกภพในทางวทยาศาสตรเรยกวาอะไร
= ซงกลารต (Singularity)
8. จากการคำานวนของนกวทยาศาสตรเอกภพเกดขนเมอใด
= 13,000 ลาน ปทแลว
9. หลงจากเกดบกแบง 1 วนาทเอกภพเกดสงใดขน
= กำาเนดโปรตรอนและอเลกตรอน
10. เพราะเหตใด โปรตรอนและนวตรอนจงเกดการรวมกนเปนนวเคลยสในวนาทท 10-43 หลงจากเกดบกแบง
= ไมมคำาตอบ เนองจาก ณ วนาทท 10-43 นนโปรตรอนและอเลกตรอนยงไมเกด โดยโปรตรอนและอเลกตรอน
เกดขนเมอวนาทท 1 หลงบกแบง และรวมเปนนวเคลยเมอวนาทท 3หลงบกแบง ดงนน คำาถามนจงไมมคำาตอบ