ทฤษฎีกำเนิดเอกภพ...
DESCRIPTION
- PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
เอกภพหรอจกรวาล(Universe) หมายถง ระบบรวมของกาแลกซ ทมอาณาเขตกวางใหญไพศาลมาก เชอกนวาเอกภพประกอบดวยกาแลกซจำานวนเปนแสนลานกาแลกซ ระหวางกาแลกซจะเปนอวกาศทเวงวางกวางไกล เอกภพจงมขนาดใหญมาก โดยมรศมไมนอยกวา 13,700 ลานปแสง และมอายประมาณ 13,700 – 15,000 ลานป ภายในกาแลกซแตละแหงประกอบดวย จะประกอบดวยระบบของดาวฤกษ (Stars) กระจกดาว (Star clusters) เนบวลา (Nebulae) หลมดำา อกกาบาต ฝนธลคอสมก (Cosmic dust) กลมกาซ และทวางรวมกนอย
ทฤษฎกำ�เนดเอกภพ ทไดรบคว�มน�สนใจม 2 ทฤษฎ ไดแก1 .ทฤษฎสภ�วะคงท (Steady State Theory) 2. ทฤษฎระเบดใหญ (Big Bang Theory)
ทฤษฎกำ�เนดเอกภพ
ทฤษฎนตงขนจากนกวทยาศาสตรชาวองกฤษ 3 คน ไดแก เฟรด ฮอยด (Fred Hoyle) เฮอรแมนบอนได (Hermann Bondi) และ โทมส โกลด (Thomas Gold) เมอป พ.ศ. 2491 เปนอกแนวคว�มคดหนงทเสนอขนม�เพออธบ�ยกำ�เนดและววฒน�ก�รของเอกภพ โดยเสนอว� เอกภพมสภ�วะคงตวไมเปลยนแปลง แมดวงด�ว ก�แลกซจะมก�รดบสญ แตกมด�วและก�แลกซเกดขนทดแทน สรปความวา
“ จกรวาลไมมจดกำาเนดและไมมจดจบ จกรวาลมสภาพดงทเปนอยในปจจบนนานแลว และจะคงอยในสภาพนตลอดไปชวกาลนาน ”
แตจากการศกษาและการคนควาของนกดาราศาสตร และนกวทยาศาสตรพบวาทฤษฎนเปนไปไดนอยกวาทฤษฎบกแบงทฤษฎนมขอจำ�กดและมขอขดแยง เมอเกดเอกภพมววฒน�ก�รต�มทฤษฎระเบดใหญแลว ยงห�คำ�ตอบว�อน�คตเอกภพจะเปนอย�งไรแน
ทฤษฎสภาวะคงท (Steady State Theory)
ทฤษฎน เปนการระเบดครงยงใหญเมอประมาณ 15,000 ลานปกอนเปนตนกำาเนดของเอกภพและสรรพสงทงหมด จากพลงงานบางอยางหลงการระเบดเอกภพขยายตวออกทกทศทางพรอมกบอณหภมทคอยๆ ลดลง เมอเวลาผานไปนบลานปกลมอนภาคเลนอเลกตรอนและโปรตรอนเรมรวมตวกนเปนกาแลกซตอมาฝนภายในกาแลกซจงรวมตวกบแกสไฮโดรเจนและฮเลยมเกดเปนดาวฤกษซงเปลงแสงไดจากปฏกรยานวเคลยรทเกดขนภายใน
กำาเนดเอกภพเรมนบจากจดทเรยกวา " บกแบง (BigBang) " จอรจส เลอแมทร (Georges Lemaitre) ตอม�ทฤษฎดงกล�วถกพฒน�โดย จอรจ ก�มอฟ ( George Gamow) บกแบง เปนชอทใชเรยกทฤษฎกำาเนดเอกภพทฤษฎหนง ปจจบนบกแบงเปนทยอมรบมากขน เพราะมปรากฏการณหลายอยางทสอดคลอง หรอเปนไปตามทฤษฎบกแบง กอนการเกดบกแบง เอกภพเปนพลงงานลวนๆ ภายใตอณหภมทสงยง จดบกแบงจงเปนจดทพลงงานเรมเปลยนเปนสสารครงแรก ซงเปนจดเรมตนของเวลาและเอกภพ
กอนเกด Bigbang
ทฤษฎระเบดใหญ หรอ Big Bang
จอรจส เลอแมทร
บกแบงเปนทฤษฎทอธบ�ยถงก�รระเบดใหญททำ�ใหพลงง�นสวนหนง
เปลยนเปนเนอส�รมววฒน�ก�รตอเนอง จนเกดเปนก�แลกซ เนบวล�
ด�วฤกษ ระบบสรยะ โลก ดวงจนทร มนษย และสงมชวตต�งๆ
ขณะเกดบกแบง มเนอส�รเกดขนในรปของอนภ�คพนฐ�นชอ
คว�รก (Quark) อเลกตรอน (Electron) นวทรโน (Neutrino)
และโฟตอน(Photon) ซงเปนพลงง�นลวนๆ
ควารก (Quark) เปนสสารทเชอวาเลกทสด ซงเลกกวาอเลกตรอนอเลกตรอน (Electron) อนภาคมลฐานชนดหนงซงเปนองคประกอบพนฐาน
ของอะตอมและโคจรอยรอบนวเคลยส นวทรโน (Neutrino) เปนอนภาคมลฐาน ไมมประจไฟฟา โฟตอน (Photon) คอ อนภาคของแสง
ขณะเกด Bigbang
ขณะเกด Bigbang
• เมอปฏอนภ�คพบกบอนภ�คชนดเดยวกน จะหลอมรวมกนเนอส�รเปลยนไปเปนพลงง�นจนหมดสน
• เมอเกดอนภ�คกจะเกดปฏอนภ�ค (Anti-particle) ทมประจไฟฟ�ตรงกนข�ม ยกเวนนวทรโนและแอนตนวทรโน ไมมประจไฟฟ�
• ถาเอกภพมจำานวนอนภาคเทากบปฏอนภาคพอด เมอพบกนจะกลายเปนพลงงานทงหมด กจะไมเกดกาแลกซ ดาวฤกษและระบบสรยะ แตธรรมชาต มอนภาคมากกวาปฏอนภาคเสมอ
• เมอปฏอนภ�คพบอนภ�ค นอกจ�กจะไดพลงง�นเกดขนแลว ยงมอนภ�คเหลออย และนคออนภ�คกอกำ�เนดเปนสส�รของเอกภพในปจจบน
• หลงบกแบงเพยง 10-6 วนาท อณหภมของเอกภพลดลงเปนสบลานลานเคลวน ทำาให ควารกเกดการรวมตวกนเปนโปรตอน (นวเคลยสของไฮโดรเจน) และนวตรอน
หลงเกด Bigbang
• หลงบกแบง 3 นาท อณหภมของเอกภพลดลงเปนรอยลานเคลวน มผลใหโปรตรตอน และนวตรอนเกดการรวมตวเปนนวเคลยสของฮเลยม ในชวงแรกๆน เอกภพขยายตวอยางเรวมาก
•หลงบกแบง 300,000ป อณหภมลดลงเหลอ 10,000 เคลวน นวเคลยสของไฮโดรเจนและฮเลยมดงอเลกตรอนเขามาอยในวงโคจร เกดเปนอะตอมไฮโดรเจนและฮเลยมตามลำาดบ
•กาแลกซตางๆ เกดหลกบกแบงอยางนอย 1,000 ลานป ภายในกาแลกซมธาตไฮโดรเจนและฮเลยมเปนสารเบองตนซงกอกำาเนดเปนดาวฤกษรนแรกๆ สวนธาตตางๆทมมวลมากกวาฮเลยมเกดจากดาวฤกษขนาดใหญ
เอดวน พ. ฮบเบล
จากการกำาเนดเอกภพตามทฤษฎบกแบง
มหลกฐานทสำาคญอย 2 ขอดวยกน คอ
ประก�รท 1: ก�รขย�ยตวของเอกภพ • เอดวน พ. ฮบเบล นกด�ร�ศ�สตรช�วองกฤษพบว� ก�แลกซทเคลอนทห�งออกไปดวยคว�มเรวทเพมขนต�มระยะท�ง • ก�แลกซทอยไกลยงเคลอนทห�งออกไปเรวกว�ก�แลกซทอยใกล นนคอ เอกภพกำ�ลงขย�ยตว •ทำ�ใหนกด�ร�ศ�สตรคำ�นวณอ�ยของเอกภพได
•การคนพบคลนรงสความรอนมอณหภมประมาณ 3 เคลวน กระจายอยทวไปในจกรวาลอยางสมำาเสมอ ของโรเบรต วลสน และ อารโน เพนเซยส
•คลนรงสความรอนทกระจายอยทวไปในจกรวาลน สอดคลองรบกบทฤษฎกำาเนดจกรวาลจากการระเบดครงยงใหญคอพลงงานของการระเบดทยงหลงเหลออยถงปจจบน•เมอคำานวณจากขนาดของพลงงานความรอนทเหลออยในปจจบน ยอนหลงไปสจดกำาเนดทมา กจะลงตวไดอยางคอนขางด จนกระทงคลนรงสความรอนประมาณ 3 เคลวน หรอประมาณ -270 องศาเซลเซยส อณหภมพนหลงของอวกาศ คอ อณหภมของเอกภพในปจจบน
Arno Penzius
Robert Wilson
ประก�รท 2 :อณหภมพนหลงของเอกภพปจจบนลดลงเหลอ 2.73 เคลวน
ศกษาเพมเตมไดท• วดโอเพมเตม
• คว�มรเพมเตม
http://www.learnbytechno.com/
• สอก�รเรยนรเพมเตม ครตก
http://www.baanjomyut.com/library/bigbang/index.htmlhttp://orapanz.exteen.com/20110822/entry
http://www.youtube.com/watch?v=ckLsAJ7Jclghttp://www.pogledaj.name/play/video/-O5LqvAiYgw