โรงเรียนบ้านควนลำภู

หมู่ที่ 7 บ้านควนลำภู ตำบล.ปริก อำเภอ.ทุ่งใหญ่ จังหวัด.นครศรีธรรมราช 80240

Mon - Fri: 9:00 - 17:30

0988624377

ดาราศาสตร์ การศึกษาและอธิบายแรงโน้มถ่วงเทียบกับการขยายตัว

ดาราศาสตร์ ในการตัดสินว่าเอกภพจะขยายตัวตลอดไป เคลื่อนตัวจนสุดหรือจะพังทลายด้วยตัวมันเองหรือไม่ นักดาราศาสตร์ต้องตัดสินใจว่าพลังใดในสองขั้วตรงข้ามกันที่จะเป็นผู้ชนะในการชักเย่อจักรวาล หนึ่งในแรงเหล่านี้คือส่วนหนึ่งของบิกแบงการระเบิดที่พุ่งออกจากเอกภพออกไปทุกทิศทุกทาง อีกแรงหนึ่งคือแรงโน้มถ่วง แรงดึงของวัตถุหนึ่งกระทำต่ออีกวัตถุหนึ่ง ถ้าแรงโน้มถ่วงภายในเอกภพมีมากพอ มันสามารถครอบงำการขยายตัวและทำให้เอกภพหดตัวได้

ถ้าไม่เช่นนั้น เอกภพจะยังคงขยายตัวตลอดไป แม้ว่านักดาราศาสตร์จะรู้ว่าเอกภพกำลังขยายตัว แต่ก็ไม่สามารถวัดแรงที่รับผิดชอบในการขยายตัวได้อย่างแม่นยำ พวกเขาพยายามวัดความหนาแน่นของจักรวาลแทน ยิ่งความหนาแน่นสูงเท่าใด แรงโน้มถ่วงก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น เมื่อใช้ตรรกะนี้ จะต้องมีเกณฑ์ความหนาแน่น ที่จะกำหนดว่าแรงโน้มถ่วงภายในเอกภพนั้นแข็งแกร่งพอที่จะหยุดการขยายตัวและดึงทุกอย่างกลับเข้ามาหรือไม่

หากความหนาแน่นมากกว่าขีดจำกัดวิกฤต เอกภพจะหยุดขยายตัวและเริ่มหดตัว ถ้ามันน้อยกว่าขีดจำกัดวิกฤต เอกภพจะขยายตัวตลอดไป นักดาราศาสตร์แสดงสิ่งนี้ทางคณิตศาสตร์ด้วยสมการต่อไปนี้ ถ้าโอเมก้า มากกว่า 1 จักรวาลจะปิด ถ้าน้อยกว่า 1 จักรวาลจะเปิด และถ้ามันเท่ากับ 1 เอกภพจะแบน จากสสารที่เราเห็น เช่นกาแล็กซีดาวฤกษ์และดาวเคราะห์ต่างๆความหนาแน่นของเอกภพดูเหมือนจะต่ำกว่าค่าวิกฤต สิ่งนี้จะแนะนำจักรวาลเปิดที่จะขยายตลอดไป

แต่นักจักรวาลวิทยาคิดว่ามีสสารอีกประเภทหนึ่งที่มองไม่เห็น สสารมืดนี้อาจมีสัดส่วนในเอกภพมากกว่าสสารธรรมดาที่มองเห็นได้ และอาจมีแรงโน้มถ่วงมากพอที่จะหยุดการขยายตัวแล้วย้อนกลับ เมื่อเร็วๆนี้ นักดาราศาสตร์ได้ทำการสังเกตการณ์บางอย่างที่บ่งบอกว่ามีวัตถุที่มองไม่เห็นอีกชนิดหนึ่งในเอกภพ นั่นก็คือพลังงานมืด พลังงานมืดอาจส่งผลต่อชะตากรรมของจักรวาลอย่างลึกซึ้งหรือไม่ บทบาทของพลังงานมืด

ขณะที่นักดาราศาสตร์กำลังต่อสู้กับผลกระทบของสสารมืดพวกเขาก็ได้ค้นพบที่ทำให้พวกเขากลับไปที่กระดานดำอีกครั้ง การค้นพบนี้เกิดขึ้นในปี 1998 เมื่อกล้องโทรทรรศน์ ที่ดีที่สุดในโลก เปิดเผยว่าซูเปอร์โนวา ประเภท Ia ซึ่งเป็น ดาวฤกษ์ที่กำลังจะตายซึ่งมีความสว่างภายในเท่ากันทั้งหมดนั้นอยู่ห่างจากกาแลคซี ของเรา มากกว่าที่ควรจะเป็น เพื่ออธิบายข้อสังเกตนี้ นักดาราศาสตร์เสนอว่าการขยายตัวของเอกภพกำลังเร่งหรือเร็วขึ้น

แต่อะไรจะทำให้การขยายตัวเร็วขึ้น แรงโน้มถ่วงที่มีอยู่ในสสารมืด ไม่แรงพอที่จะป้องกันการขยายตัวเช่นนั้นหรือ ปรากฏว่ามีเรื่องราวของจักรวาลมากกว่าที่เคยคิดไว้ ตอนนี้นักจักรวาลวิทยาบางคนคิดว่ามีอย่างอื่น บางอย่างที่อธิบายไม่ได้และไม่สามารถสังเกตได้เช่นเดียวกับสสารมืด แฝงตัวอยู่ในเอกภพ บางครั้งพวกเขาเรียกสิ่งที่มองไม่เห็นว่าเป็นพลังงานมืด ต่างจากแรงโน้มถ่วงที่ดึงจักรวาลและทำให้การขยายตัวช้าลง พลังงานมืดจะผลักดันจักรวาลและทำงาน

ดาราศาสตร์

เพื่อเร่งการขยายตัว และมีจำนวนมากของมัน นักดาราศาสตร์ประเมินว่าจักรวาลอาจมีพลังงานมืดถึง 73 เปอร์เซ็นต์ พวกเขาคิดว่าสารมืดมีสัดส่วนอีก 23 เปอร์เซ็นต์ และสสารธรรมดา คิดเป็นสัดส่วนเล็กน้อย 4 เปอร์เซ็นต์ ด้วยตัวเลขเช่นนั้นและเมื่อพิจารณาว่าพลังงานมืดเป็นแรงขยายตัว จึงเป็นเรื่องง่ายที่จะเห็นว่าวิกฤติครั้งใหญ่จะไม่เกิดขึ้นเลย อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ทำนายการมีอยู่ของพลังงานมืดในปี 1917 ขณะที่เขาพยายามปรับสมดุลสมการของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป

เขาไม่ได้เรียกมันว่าพลังงานมืดในเวลานั้น เขาเรียกมันว่าเป็นค่าคงตัวของจักรวาลและเรียกมันว่าแลมบ์ดาในการคำนวณของเขา แม้ว่าเขาจะพิสูจน์ไม่ได้ แต่ไอน์สไตน์คิดว่าต้องมีแรงที่น่ารังเกียจในจักรวาลเพื่อกระจายทุกสิ่งให้เท่ากัน ในที่สุด เขาก็ปฏิเสธ และเรียกแลมบ์ดาว่าเป็นความผิดพลาดครั้งใหญ่ที่สุดของเขา นักวิทยาศาสตร์กำลังสงสัยว่า ไอน์สไตน์อาจจะพูดถูกอีกครั้งหรือไม่ เว้นแต่เขาจะคิดผิด

ความตายและการเกิดใหม่ เห็นได้ชัดว่าไม่มีคำตอบง่ายๆในการทำนายชะตากรรมของจักรวาล แต่ลองนึกดูสักครู่ว่าความหนาแน่นของเอกภพนั้นสูงกว่าค่าวิกฤตที่จำเป็นต่อการหยุดการขยายตัว สิ่งนี้จะนำ ไปสู่การกระทืบครั้งใหญ่ ซึ่งในหลายๆทางจะเหมือนกับการกดปุ่มย้อนกลับบน VCR เมื่อแรงโน้มถ่วงภายในเอกภพดึงทุกอย่างกลับมา กระจุก ดาราจักรก็จะเข้าใกล้กันมากขึ้น จากนั้นกาแล็กซีแต่ละแห่งจะเริ่มรวมกันจนกระทั่งหลังจากผ่านไปหลายพันล้านปี

กาแล็กซีขนาดใหญ่หนึ่งแห่งจะก่อตัวขึ้น ภายในหม้อขนาดมหึมานี้ ดวงดาวจะหลอมรวมกันทำให้พื้นที่ทั้งหมดร้อนกว่าดวงอาทิตย์ ในที่สุด ดวงดาวจะระเบิดและหลุมดำก็จะเกิดขึ้น อย่างช้าๆในตอนแรกและจากนั้นจะเร็วขึ้นอย่างรวดเร็ว เมื่อจุดจบใกล้เข้ามา หลุมดำจะดูดกินทุกสิ่งรอบตัว แม้แต่จุดหนึ่งพวกมันจะรวมตัวกันเพื่อสร้างหลุมดำมหึมาที่จะดึงจักรวาลให้ปิดเหมือนถุงหูรูด ในตอนท้าย จะไม่มีอะไรเหลืออยู่นอกจากภาวะเอกฐานที่ร้อนจัดและหนาแน่นเป็นพิเศษ

ซึ่งเป็นเมล็ดพันธุ์แห่งจักรวาลอื่น นัก ดาราศาสตร์ หลายคนคิดว่าเมล็ดพืชจะงอกเป็น การกระดอนครั้งใหญ่ โดยเริ่มต้นกระบวนการทั้งหมดอีกครั้ง นั่นไม่ใช่ทฤษฎีเดียว นักจักรวาลวิทยา 2 ถึง 3 คน ที่นำโดยพอล สไตน์ฮาร์ท แห่งมหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน และนีล ทูร็อค แห่งมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ได้โต้เถียงกันเมื่อเร็วๆนี้ว่า ความหนาวเย็นครั้งใหญ่และวิกฤตครั้งใหญ่นั้นไม่ได้เกิดขึ้นพร้อมกัน แบบจำลองของพวกเขาทำงานในลักษณะนี้ เอกภพเริ่มต้นด้วยบิกแบง

ซึ่งตามมาด้วยช่วงของการขยายตัวอย่างช้าๆและการสะสมของพลังงานมืดอย่างค่อยเป็นค่อยไป นี่คือสิ่งที่เราเป็นอยู่ทุกวันนี้ สิ่งที่เกิดขึ้นต่อไปเป็นการคาดเดาอย่างมาก แต่พอล สไตน์ฮาร์ท และนีล ทูร็อค เชื่อว่าพลังงานมืดจะสะสมต่อไป และจะกระตุ้นการเร่งความเร็วของจักรวาล เอกภพไม่เคยหยุดขยายตัว แต่จะแผ่ขยายออกไปเป็นเวลาหลายล้านล้านปี ขยายสสารและพลังงานทั้งหมดออกไปจนสุดขั้วจนเอกภพหนึ่งของเราจะถูกแยกออกเป็นหลายเอกภพ

ภายในจักรวาลเหล่านี้ พลังงานมืดลึกลับจะกลายร่างเป็นสสารและรังสีตามปกติ สิ่งนี้จะทำให้เกิดบิกแบงอีกครั้ง และการขยายตัวอีกครั้ง หากคุณไม่สบายใจกับการพูดคุยเรื่องการกระทืบและการขยายตัว คุณสามารถสบายใจได้เมื่อรู้ว่าชะตากรรมของจักรวาลจะไม่ถูกกำหนดเป็นเวลาหลายพันล้านปี หรืออาจถึงล้านล้านปี นั่นทำให้คุณมีเวลาเหลือเฟือที่จะจดจ่อกับสิ่งที่แน่นอนมากขึ้น เช่น วงจรชีวิตการเกิด การเติบโต และการตายของคุณเอง

บทความที่น่าสนใจ : Rhabdomyolysis การสลายตัวของกล้ามเนื้อเกิดขึ้นเมื่อใด อธิบายได้ ดังนี้