บทที่ 5

บทที่ 5
เอกภพ

1.เอกภพของชาวสุเมเรียนและบาบิโลน 

    1.1 ชาวสุเมเรียน

  - อยู่บนแผ่นดินที่มีชื่อว่า "เมโสโปเตเมีย" ที่ประเทศอิรัก  

  -บันทึกตำแหน่งของดาวฤกษ์ และดาวเคราะห์โดยให้โลกเป็นศูนย์กลาง

  -บันทึกการตั้งชื่อกลุ่มดาวบนท้องฟ้า 

  -อธิบายการเคลื่อนที่ของดวงดาวตามความเชื่อที่เชื่อว่า เทพเจ้าปกครองท้องฟ้าและน้ำเป็นสิ่งที่เทพเจ้าบันดาลใจ 

  -ให้ความหมายของเอกภพว่า " ท้องฟ้าที่ประกอบด้วยดวงดาวต่างๆที่เคลื่อนที่ไปตามเวลา  ตามความประสงค์ของเทพเจ้า"

1.2  ชาวบาบิโลน

   -วาดภาพดาวฤกษ์  ดาวเคราะห์และกำหนดเส้นทางการขึ้น-ตก ของดาวเป็นประจำทุกวัน

   -ทำนายการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์  ดวงจันทร์ และดวงอาทิตย์ได้อย่างถูกต้อง

  -ทำนายการเปลี่ยนแปลงฤดูกาลได้อย่างถูกต้อง

   -ทำปฏิทินแสดงวันที่และฤดูกาลได้อย่างถูกต้อง

2. เอกภพของกรีก 

-เริ่มใช้คำว่า " Cosmology เอกภพวิทยา " 

-อาศัยข้อมูลจากสุเมเรียน + บาบิโลน และให้คณิตศาสตร์พัฒนาแบบจำลองของเอกภพ

-โซคราตีส (Socrates) ธาลีส (Thales) อเล็กซิมานเดอร์ (Aleximander) และอเน็กซีมีนีส (Anaximenis)  ให้ความเห็นว่าโลกเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ

 -อริสโตเติล พบว่า โลกมีลักษณะทรงกลม

-อรสตาร์คัส  โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์

3.เอกภพของเคปเลอร์

-โคเปอร์นิคัส ดวงอาทิตย์เป็นศุนย์กลางของระบบสุริยะ  ดาวเคราะห์โคจรรอบดวงอาทิตย์เป็นวงกลม (ผิด) 

-โยฮันเนส  เคปเลอร์ (ผู้ช่วยไทโค บราห์) เสนอกฏเคปเลอร์  3 ข้อ 

    1.วงโคจรของดาวเคราะห์เป็นวงรี (ถูก)

    2.เส้นตรงที่เชื่อมระหว่างดาวเคราะห์กับดวงอาทิตย์กวาดพื้นที่เท่าๆกันในระยะเวลาเท่ากัน

    3.คาบ^2  แปรผันตรงกับ ระยะห่างจากดวงอาทิตย์^3

  

4.เอกภพของกาลิเลโอ

-ใช้กล้องโทรทรรศน์ ศึกษาดาราศาสตร์พบว่า 

     ⇒ ผิวดวงจันทร์มีภูเขาและหลุมอุกกาบาต

     ⇒ ทางช้างเผือกที่มองเห็นเป็นฝ้าขุ่น แท้จริงคือดาวฤกษ์

 -นิวตัน  อธิบายว่า การที่บริวารของดวงอาทิตย์สามารถโคจรรอบดวงอาทิตย์ได้เพราะแรงโน้มถ่วง ขนาดของแรง ขึ้นกับมวลและระยะห่าง

เอกภพ (Universe)

  เอกภพมีความกว้างใหญ่ไรศาล  ประกอบด้วย กาแล็กซี (Galaxy) ประมาณแสนล้านกาแล็กซี่  แต่ละกาแล็กซี่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 100,000 ปีแสง ( 1 ปีแสง คือระยะทางที่แสงใช้เดินทาง 1 ปี มีค่าประมาณ 9.5 ล้านล้านกิโลเมตร)  ทฤษฎีที่ใช้ในการอธิบายการเกิดของเอกภพ ได้แก่ ทฤษฎีบิ๊กแบง ( Big Bang Theory) 

ทฤษฎีบิ๊กแบง ( Big Bang Theory) 

-เป็นทฤษฎีที่กล่าวถึงการเปลี่ยนแปลงของพลังงานมาเป็นมวลสารของเอกภพ

-ขณะเกดบิกแบง ได้เกิดอนุภาคพื้นฐาน ได้แก่ ควาร์ก (Quark) อิเล็กตรอน  นิวทริโน (Neutrino) และโฟตอน  ซึ่งอนุภาคเหล่านี้มีปฏิอนุภาค (anti-particle) ของมันด้วย  หากอนุภาคใดภพกับปฏิอนุภาคของมันจะเกิดการหลอมรวมกันของอนภาคทั้งสองทำให้อนุภาคทั้งสองกลายเป็นพลังงาน

-ในเอกภพมีจำนวนอนุภาคมากกว่าจำนวนปฏิอนุภาค  จึงทำให้มีอนุภาคเหลืออยู่ในเอกภพ และก่อให้เกิดเป็นสสารนต่างๆ ในเอกภพในปัจจุบัน

-หลังเกิดบิกแบง 1 ไมโครวินาที  อุณหถูมิของเอกภพลดลงประมาณสิบล้านล้านเคลวินและควาร์กรวมตัวกันกลายเป็นโปรตอนและนิวตรอน

-หลังบิกแบงเกิดได้ 3 นาที อุณหภูมิของเอกภพลดลงไปอีกเป็นร้อยล้านเคลวิน และเกิดการรวมตัวกันของโปรตอนกับนิวตรอนกลายเป็นฮีเลียม

-เมื่อเวลาผ่านไปประมาณ 300,000 ปี อุณหภูมิของเอกภพได้ลดลงเหลือ 10,000 เคลวิน  นอวเครียสของไฮโดรเจนและฮีเลียมดึงอิเล็กตรอนเข้ามาเป็นวงโคจร  เกิดเป็นอะตอมขึ้น 

- หลังบิกแบงอย่างน้อย 1,000 ล้านปี  ได้เกิดมีกาแล็กซี  โดยภายในกาแล็กซี่มีธาตุไฮโโรเจนและฮีเลียมเป็นสารเบื้องต้นในการก่อกำเนิดดาวฤกษ์รุ่นแรกๆ 

หลักฐานสนับสนุน Big bang 

-การขยายตัวของเอกภพ Edwin  powell Hubble  พบว่ากาแล็กซีทั้งหลายกำลังเคลื่อนที่ออกจากกัน แสดงว่าเอกภพกำลังขยายตัวซึ่งเป็นผลมาจากการระเบิดครั้งใหญ่

 -อุณหภูมิพื้นหลังของเอกภพ ที่ปัจจุบันลดลงเหลือประมาณ 3 K มีการค้นพบสัญญาณรบกวนกล้องโทรทรรศน์วิทยุ  สัญญาณดังกล่าวคือ ซึ่งเทียบได้กับพลังงานของวัตถุดำที่มีอุณหหูมิประมาณ 3K  * ค้นพบโดย วิลสันและเพนเซียส 

กฏฮับเบิล

 V= H₀d  , H₀   = ค่าคงที่ของฮับเบิล   75 km/s/Mpc 

กาแล็กซี (Galaxy) 

-กาแล็กซี คือ ระบบของดาวฤกษ์หรือเป็นอาณาจักรของดาวฤกษ์

-กาแล็กซีเกิดขึ้นมาหลังจากบิกแบงประมาณ 1,000 ล้านปี

-แต่ละกาแล็กซีประกอบด้วยดาวฤกษ์ประมาณแสนล้านดวง

-แต่ละกาแล็กซีคงสภาพอยู่ได้ด้วยแรงความโน้มถ่วงระหว่างดาวฤกษ์กับหลุมดำ

-ระหว่างดาวฤกษ์จะมีกลุ่มแก๊สและฝุ่นละออง เรียกว่า  เนบิวลา (Nebula)

-กาแล็กซีของเรามีชื่อว่า  กาแล็กซีทางช้างเผือก หรือ Milky  way Galaxy 

-กาแล็กซีมีเพื่อนบ้านซึ่งสังเกตเห็นได้ด้วยตาเปล่า ได้แก่ กาแล็กซีแอนโดรเมดา  กาแล็กซีแมกเจลแลนใหญ่  กาแล็กซีแมกเจลแลนเล็ก

-การกระจายของดาวฤกษ์ในกาแล็กซีทางช้างเผือก 

ประเภทของกาแล็กซี

1.กาแล็กซีปกติ (regular  galaxy) คือกาแล็กซีที่มีรูปร่างชัดเจน  ได้แก่ กาแล็กซีรี (E) กาแล็กซีกังหัน (S) กาแล็กซีลูกสะบ้า (SO)

 

 กาแล็กซีรี (E)

  กาแล็กซีกังหัน (S)

 กาแล็กซีลูกสะบ้า (SO)

กาแล็กซีกังหันแบบมีคาน (SB)

2.กาแล็กซีไม่มีรูปแบบ (Irregular   Galaxy)  เป็นกาแล็กซีที่มีรูปร่างไม่แน่นอน เช่น กาแล็กซีแมกเจลแลนใหญ่ และกาแล็กซีแมกเจลแลนเล็ก