เอกภพหรือจักรวาล ( Universe) โดย
ทั่วไปนิยามว่าเป็นผลรวมของการดำรงอยู่ รวมทั้งดาวเคราะห์ ดาวฤกษ์ ดาราจักร
สิ่งที่บรรจุอยู่ในอวกาศระหว่างดาราจักร และสสารและพลังงานทั้งหมด
เอกภพวิทยาในอดีต
1.แบบจำลองเอกภพของชาวสุเมเรียนและแบบจำลองเอกภพของชาวบาบิโลน
ในยุคเริ่มต้นประวัติศาสตร์ของมนุษย์โลกในช่วงเวลาประมาณ
7,000
ปีก่อนคริตศักราช นักประวัติศาสตร์เชื่อว่าได้มีชนชาติที่มีอารยะธรรมอาศัยอยู่ในบริเวณ
ตอนกลางของทวีปเอเชียกลางซึ่งในปัจจุบันนี้คือประเทศอิรัก
ดินแดนนี้เป็นที่รู้จักกันดีของนักประวัติศาสตร์ว่าคือดินแดน “เมโสโปเตเมีย
(Mesopotamia)”
ชนที่อยู่ในยุคสมัยนั้นได้เรียกตนเองว่า “ชาวสุเมอเรี่ยน
(Sumerian)”
ชาวสุเมอเรี่ยนได้ริเริ่มประดิษฐ์คิดค้นการเขียนอักษรที่มีชื่อเรียกว่า “cuneiform” เพื่อ
สื่อความหมายต่างๆลงบนแผ่นดินเหนียว
ต่อมาทำให้นักประวัติศาสตร์ได้รู้ว่าชาวสุเมอเรียนนั้นเป็นกลุ่มชนที่มี
อารยะธรรมสูง ในบันทึกนี้นักประวัติศาสตร์ได้มีการค้นพบการบันทึกตำแหน่งของดาวฤกษ์และดาว
เคราะห์ต่างๆในท้องฟ้าพร้อมกับมีการตั้งชื่อให้กับกลุ่มดาวต่างๆในท้องฟ้า อีกด้วย
นอกจากนี้ชาวสุเมอเรี่ยนยังได้อธิบายการเคลื่อนที่ของดวงดาวต่างๆในท้องฟ้า
โดยมีความเชื่อว่าเป็นเพราะเทพเจ้าต่างๆที่ปกครองโลก ท้องฟ้า และแหล่งน้ำต่างๆบันดาลให้เป็นไปเช่นนั้น
จากหลักฐานทางประวัติศาสตร์นี้จะเห็นได้ว่าโครงสร้างที่ใหญ่ที่สุดที่ส่งผล
กระทบต่อชาวสุเมอเรี่ยนก็คือท้องฟ้าและดวงดาวต่างๆ
ดังนั้นแบบจำลองของเอกภพของชาวสุเมอเรี่ยนก็คือห้วงท้องฟ้าทั้งหมดที่มีดาว
ฤกษ์และดาวเคราะห์ต่างๆเคลื่อนที่ไปตามเวลาโดยมีโลกเป็นจุดศูนย์กลางของการ
เคลื่อนที่ทั้งหมด
ในช่วงระยะเวลาประมาณ 2,000 ปี ถึง 500
ปีก่อนคริตศักราช
ชาวบาบิโลนได้ริเริ่มการสังเกตและจดบันทึกการเคลื่อนที่ของดวงดาวต่างๆอย่าง
เป็นระบบเป็นประจำโดยอาศัยพื้นฐานความรู้ทางดาราศาสตร์ของชาวสุเมอเรี่ยน
นักประวัติศาสตร์ได้พบว่าเมื่อเวลา 1,600
ปีก่อนคริตศักราชชาวบาบิโลนได้จัดทำบัญชีรายชื่อของดาวฤกษ์และดาวเคราะห์
ต่างในท้องฟ้าพร้อมทั้งได้ระบุตำแหน่งของการเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์และดาว
เคราะห์เหล่านั้นอย่างระเอียดทุกๆวัน ซึ่งต่อมาทำให้ต่อมาชาวบาบิโลนได้นำผลของการสังเกตการณ์นี้มาใช้ในการทำนาย
การเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ต่างๆในท้องฟ้าได้อย่างถูกต้อง
และได้ช่วยให้ชาวบาบิโลนสามารถทำนายถึงการเปลี่ยนของฤดูกาลได้อย่างถูกต้อง
และแม่นยำมาก จึมีผลทำให้ระบบการเกษตรของชาวบาบิโลนมีประสิทธิภาพสูง
นอกจากนี้ชาวบาบิโลนยังได้อาศัยตำแหน่งของดวงอาทิตย์และดวงจันทร์ในวันต่างๆ
เพื่อทำปฏิทินแสดงวันที่และฤดูกาลได้อย่างถูกต้องแม่นยำด้วย
แต่อย่างไรก็ตามพื้นฐานความรู้และความเชื่อในเรื่องเอกภพของชาวบาบิโลนกับ
ชาวสุเมอเรียนก็ยังคงเหมือนกัน กล่าวคือพวกเขาทั้งสองชนชาติมีความเชื่อว่าเอกภพก็คือห้วงท้องฟ้าทั้งหมดที่
มีดาวฤกษ์และดาวเคราะห์ต่างๆเคลื่อนที่ไปตามเวลาโดยมีโลกเป็นจุดศูนย์กลาง
ของการเคลื่อนที่ และ ปรากฏการ์ต่างๆที่เกิดขึ้น เช่น การโคจรของดาวฤกษ์
ดาวเคราะห์ ดวงอาทิตย์
และดวงจันทร์นั้นเกิดขึ้นเพราะเทพเจ้าต่างๆได้ดลบันดาลให้เกิดขึ้นตามความ
ประสงค์ของเทพเจ้า
2.แบบจำลองเอกภพของกรีก
การ อธิบายปรากฏการณ์ต่างๆในท้องฟ้าของชนชาวกรีกโบราณนั้นได้พัฒนาโดยอาศัย
ข้อมูลและความรู้ทางดาราศาสตร์ของชาวสุเมอเรียนและชาวบาบิโลน
แต่ชาวกรีกได้มีการพัฒนาคำอธิบายปรากฏการณ์ต่างๆในท้องฟ้าโดยอาศัย
คณิตศาสตร์เป็นเครื่องมือ โดยชาวกรีกได้ประยุกต์ความรู้ทางคณิตศาตร์ในเรื่องของจำนวนและเรขาคณิตในการ
พัฒนาแบบจำลองเอกภพของของชาวกรีก และได้เป็นผู้ประดิษฐ์คำว่า “cosmology” ซึ่งมีความหมายว่า
“เอกภพวิทยา” โดยที่คำว่า
“cosmos”
นั้นมาจากภาษากรีกคำว่า “kosmos” ชึ่งแปลว่าแนวความคิดของความสมมาตรและความกลมกลืน
(symmetry
and harmony) ชา
วกรีกได้พัฒนาความรู้ที่สำคัญมากของวิชาดาราศาสตร์ คือ
พวกเขาได้ค้นพบว่าโลกมีลักษณะเป็นทรงกลมโดยนักคณิตศาสตร์และนักปราชญ์ ชื่อ
อริสโตติ้ล (Aristotle,
384 – 325 ปีก่อนคริตศักราช)
อริสโตเติ้ลได้ทำการสังเกตการดาวฤกษ์ที่เคลื่อนที่รอบดาวเหนือและพบว่าดาว ฤกษ์เหล่านั้นบางดวงสามารถสังเกตเห็นได้ที่อียิปต์แต่ไม่สามารถสังเกตเห็น
ได้ที่กรีก
ดังนั้นจึงมีทางเดียวที่จะอธิบายปรากฏการณ์นี้คือโลกจะต้องมีลักษณะเป็นทรง
กลมเท่านั้น และ อริสตาคัส จากซามอส (Aristarchus of Samos, 310 – 230
ปีก่อนคริตศักราช) ได้เป็นบุคคนแรกในประวัติศาสตร์ของมนุษยชาติที่ระบุว่าโลกโคจรรอบดวงอาทิตย์
โดยมีดวงอาทิตย์เป็นจุดศูนย์กลางและโลกจะโคจรครบหนึ่งรอบในเวลา 1 ปี
ดังนั้นแบบจำลองเอกภพของกรีกจึงเป็นแบบจำลองแรกที่กล่าวว่าเอกภพมีลักษณะที่อธิบายได้ทางเรขาคณิต
3.แบบจำลองเอกภพของเคพเลอร์
ไทโค บราเฮ (Tycho
Brahe, ค.ศ.1546 – ค.ศ.1601) นัก
ดาราศาสตร์ชาวฮอลแลนด์ได้ทำการสังเกตการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ต่างๆและจด
บันทึกตำแหน่งอย่างละเอียดทุกวันเป็นเวลานับสิบปี
ผลจากการสังเกตของเขานี้ทำให้เขาไม่เชื่อในคำอธิบายการโคจรของดาวเคราะห์
ต่างรอบดวงอาทิตย์ของโคเปร์นิคัสที่ว่าดาวเคราะห์ต่างๆเคลื่อนที่รอบๆดวง
อาทิตย์เป็นรูปวงกลมสมบูรณ์แบบ
แต่ผลงานการสังเกตการณ์และสรุปผลนี้ยังไม่เป็นผลสำเร็จเขาก็ได้มาเสียชีวิต
ไปเสียก่อน
แต่อย่างไรก็ตามเขาได้มอบบันทึกของการสังเกตนี้ให้แก่ผู้ช่วยของเขาซึ่งเป็น
ชาวเยอรมัน คือ โยฮัน เคปเลอร์ (Johannes Kepler, ค.ศ.
–
ค.ศ. )”
ดัง
นั้นจึงทำให้เคปเลอร์ได้ทำการสังเกตการณ์เพิ่มเติมแล้วจึงได้ตั้งแบบจำลอง
เอกภพที่ได้อธิบายการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ต่างๆเอาไว้ว่า
ดวงอาทิตย์ยังคงเป็นจุดศูนย์กลางการเคลื่อนที่ของระบบโดยที่ดาวฤกษ์ต่างๆจะ อยู่ในตำแหน่งประจำที่
ส่วนดาวเคราะห์ต่างๆจะโคจรรอบดวงอาทิตย์เป็นรูปวงรีไม่ใช่วงโคจรรูปวงกลมสม
บูรณืแบบดังที่แสดงอยู่ในแบบจำลองของโคเปอร์นิคัส
และดวงอาทิตย์จะตั้งอยู่ที่จุดโฟกัสจุดหนึ่งของวงโคจรรูปวงรีนั้น
นอกจากนั้นเคปเลอร์ยังพบว่าการอธิบายข้อมูลของไทโคบราเฮด้วยแบบจำลองของเขา
จะมีความถูกต้องแม่นยำต่อข้อมูลมากกว่าการอธิบายด้วยแบบจำลองของโคเปอร์นิ คัสด้วย
4.แบบจำลองเอกภพของกาลิเลโอ
กาลิเลโอ กาลิเลอิ (Galileo Galilei, ค.ศ.1564 – ค.ศ.1642) เป็น
ผู้ที่เชื่อในแบบจำลองของเอกภพของโคเปอร์นิคัสที่กล่าวว่าดวงอาทิตย์เป็นจุด
ศูนย์กลางของระบบสุริยะ
เขาเป็นคนแรกที่ได้ใช้กล้องโทรทรรศน์ในการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์
จากการสังเกตโดยใช้กล้องโทรรทรรศน์นี้เขาพบว่าผิวของดวงจันทร์มีภูเขาและ
หลุมอุกาบาตมากมาย
เขาพบว่าการแลกซี่ทางช้างเผือกที่สังเกตเห็นเป็นฝ้าสีขาวขุ่นบนท้องฟ้าใน บางบริเวณนั้นคือดาวฤกษ์จำนวนมากมายนับไม่ได้
เขาได้พบว่าดาวศุกร์สามารถเกิดเป็นเฟสคล้ายกับเฟสของดวงจันทร์ได้
นอกจากนั้นเขายังได้ค้นพบว่าดาวพฤหัสบดีมีดาวบริวาร 4
ดวงและดาวบริวารนี้โคจรรอบๆดาวพฤหัสบดี
ซึ่งการค้นพบนี้เป็นการแสดงถึงการที่วัตถุท้องฟ้าหนึ่งได้โคจรรอบวัตถุท้อง
ฟ้าอื่นที่ไม่ใช่โลกเป็นครั้งแรก
และการค้นพบนี้ขัดต่อความเชื่อของศาสนาคริสนิการโรมันคาทอลิกที่เชื่อว่าโลก
เป็นศูนย์กลางของทุกสิ่งทุกอย่างเป็นอย่างมาก
และการค้นพบนี้เป็นการหักล้างความเชื่อเรื่องเอกภพตามแบบจำลองของพโตเลมี
กาลิเลโอไม่ได้เก็บผลการค้นพบเหล่านี้เอาไว้เป็นความลับดังที่
คริตศาสนจักรที่กรุงโรมต้องการให้เป็น
เขาได้เผยแพร่ผลงานต่างๆเหล่านี้ในหนังสือชื่อ “Dialogue on the Two Chief World
Systems” ในปี ค.ศ.1632
หนังสือเล่มนี้ได้ทำการเปรียบเทียบแบบจำลองเอกภพตามความเชื่อของพโตเลมีและ
โคเปอร์นิคัส และในหนังสือนี้เองที่ได้แสดงแบบจำลองของเอกภพตามความเชื่อของกาลิเลโอ
เขามีความเชื่อว่าดวงอาทิตย์เป็นจุดศูนย์กลางของเอกภพ
ดาวเคราะห์ต่างๆยังคงเคลื่อนรอบดวงอาทิตย์เป็นรูปวงกลมแต่ ณ
ที่ตำแหน่งวงโคจรของดาวเสาร์ซึ่งเป็นดาวเคราะห์ที่ไกลที่สุดในเอกภพของเขา กาลิเลโอได้เขียนสัญลักษณ์กรีกที่มีความหมายถึงจุดอนันต์นั่นแสดงว่าเอกภพ
ของกาลิเลโอมีขนาดเป็นอนันต์ หมายความว่า
เขายังเชื่อว่ายังมีวัตถุท้องฟ้าอื่นๆที่อยู่กลออกไปกว่าดาวเสาร์
อย่างไรก็ตามเอกภพของโคเปอร์นิคัส เอกภพของเคปเลอร์ และเอกภพของกาลิเลโอไม่ได้แสดงถึงเหตุผลทางกายภาพที่ใช้อธิบายว่าเพราะเหตุ
ใดดาวเคราะห์ต่างๆจึงโคจรตามลักษณะการโคจรที่พบ
ซึ่งต่อมาภายหลังจึงมีผู้ค้นพบว่าลักษณะการโคจรดังกล่าวเกิดจากกฏของความ
โน้มถ่วงสากล (Laws
of Universal Gravitation) ซึ่งค้นพบโดยเซอร์ไอแซค
นิวตัน (Sir
Isaac Newton ค.ศ. – ค.ศ.
) โดยใช้ความรู้เรื่องแรงโน้มถ่วงนี้เองทำให้นักดาราศาสตร์สามารถอธิบายได้ว่า
เพราะเหตุใดดาวเคราะห์จึงโคจรรอบดวงอาทิตย์เป็นรูปวงรี
และเพราะเหตุใดดวงอาทิตย์จึงอยู่ที่ตำแหน่งจุดโฟกัสจุดหนึ่งของรูปวงรีของ
การโคจรนั้น
ผล
จากแนวความคิดเรื่องแรงโน้มถ่วงนี้เองทำให้นิวตันได้แสดงแบบจำลองของเอกภพ
ของเขาว่าเอกภพจะต้องมีขนาดเป็นอนันต์ กล่าวคือไม่มีที่สิ้นสุด
เนื่องจากว่าถ้าเอกภพมีจุดสิ้นสุดที่จุดใดจุดหนึ่งแล้วจะทำให้จำนวนของดวง
ดาวทั้งหมดในเอกภพมีค่าคงที่และจะทำให้ผลของแรงโน้มถ่วงระหว่างดวงดาวต่างๆ จะทำให้ดวงดาวเคลื่อนที่เข้ามาใกล้กันและในที่สุดแล้วดวงดาวทั้งหมดจะยุบตัว
ลงเหลือมวลขนาดใหญ่เพียงอันเดียว
แต่ถ้าเอกภพมีขนาดเป็นอนันต์คือไม่มีจุดสิ้นสุดแล้วจะทำให้ผลของแรงโน้มถ่วง
ของดวงดาวภายในเอกภพที่เรารู้จักทั้งหมดถูกต้านโดยแรงโน้มถ่วงของดวงดาวภาย ในเอกภพในส่วนมี่เรายังไม่รู้จักและจะทำให้เอกภพทั้งหมดไม่ยุบตัวลง
(แต่ในความเป็นจริงแล้วเอกภพไม่มีความจำเป็นที่ต้องมีขนาดเป็นอนันต์จึงจะ
ไม่ยุบตัวลง
ขอแต่เพียงว่าเอกภพนั้นมีมวลหรือดวงดาวกระจายอยู่ทั่วไปอย่าสม่ำเสมอในทุก
ทิศทุกทาง เมื่อมีมวลกระจายอยู่ย่างสม่ำเสมอในทุกทิศทุกทางจะทำให้แรงดึงดูดของมวลจาก
ทิศหนึ่งถูกหักล้างด้วยแรงดึงดูดของแรงในทิศตรงกันข้ามเสมอ
ซึ่งจะทำเกิดความสมดุลของแรงดึงดูดและเอกภพก็จะไม่ยุบตัวลง)
จากเรื่องราวของแบบจำลองของเอกภพในอดีตจะเห็นได้ว่ามนุษย์โดยทั่วไปโดยพื้น ฐานแล้วสนใจและต้องเข้าใจเรื่องของเอกภพ
นั่นอาจจะเป็นเพราะว่าธรรมชาติของมนุษย์ต้องการรู้ว่าที่มาของสรรพสิ่งที่
มนุษย์ได้อาศัยอยู่นี้เกิดขึ้นมาได้อย่างไร
ในอนาคตนั้นจะวิวัฒนาการไปอย่างไปอย่างไร
และท้ายสุดมนุษย์ต้องการที่จะว่าสุดท้ายแล้วทุกสิ่งทุกอย่างนี้จะมีจุดจบ อย่างไร
ดังนั้นการศึกษาเรื่องเอกภพ หรือ “เอกภพวิทยา” นั้น
จึงเป็นการศึกษาธรรมชาติที่ตอบสนองความอยากรู้อยากเห็นตามธรรม๙ติของมนุษย์ โดยตรง
ซึ่งจากประวัติศาสตร์ของมนุษยชาติเราจะพบว่าความอยากรู้อยากเห็นและอยากความ
เข้าในปรากฏการณ์ธรรมชาติต่างๆนี่เองที่เป็นเครื่องมือสำคัญที่ทำให้
มนุษยชาติได้พัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีจนทำให้โลกพัฒนามาจนกระทั่งเป็น
อยู่อย่างทุกวันนี้
กำเนิดเอกภพ
สำหรับต้นกำเนิดที่แท้จริงของ เอกภพ
นั้น ที่จริงมีอยู่หลาย
|
|
|
ทฤษฎี แต่ทฤษฎีที่ได้รับการยอมรับจากนักดาราศาสตร์มากที่สุดในปัจจุบัน
ก็คือ ทฤษฎีบิ๊กแบง (Big
Bang Theory) ของ จอร์จ เลอแมตร์ ที่เชื่อกันว่า
เอกภพเริ่มต้นจากความเป็นศูนย์ ไม่มีเวลา ไม่มีแม้แต่ความว่างเปล่า
และเอกภพกำเนิดขึ้นโดยการระเบิด ซึ่งหลังจากการระเบิดนั้น เอกภพ
ก็เริ่มขยายตัวออกไป ก่อนที่จะเกิดอนุภาคมูลฐาน อะตอม และโมเลกุล ต่าง ๆ
ขึ้นตามมาหลังจากนั้น ทั้งแรงระเบิดดังกล่าว
ยังทำให้เกิดแรงดันระหว่างกาแล็กซีต่าง ๆ ให้ห่างกันออกไปเรื่อย ๆ
ซึ่งแรงดันที่ถือว่าเป็นวิวัฒนาการของเอกภพมีอยู่แรง 2 แรง
คือ แรงดันออกหลังจากการระเบิดครั้งใหญ่
และแรงโน้มถ่วงดึงดูดให้เอกภพเข้ามารวมตัวกัน ซึ่งทั้ง 2 แรงดังกล่าวเป็นปัจจัยสำคัญที่กำหนดลักษณะของ
เอกภพ
|
กาแล็กซี่
1. กาแล็กซีรูปเกลียวหรือกาแล็กซีแบบกังหัน
( Spiral
Galaxies )
กาแล็กซี่
ชนิดนี้จะมีรูปร่างลักษณะกลมแบนมีส่วนที่คล้ายแขนยืดออกมา
ซึ่งดูแล้วจะมีลักษณะคล้ายกังหันที่กำลังหมุน
ภายในเต็มไปด้วยมวลสสารของดวงดาว และประกอบไปด้วยกระจุกดาวจำนวนมาก ซึ่งเพียงพอต่อการก่อตัวเป็นดาวดวงใหม่
โดยดวงดาวที่มีอายุน้อยมักจะพบมากบริเวณ แขนของกาแล็กซี่แบบกังหัน
ส่วนกลุ่มดาวเก่าแก่มักมีกระจุกดาวแบบทรงกลมอยู่ในบริเวณกระเปาะ ของกาแล็กซี่
การแล็กซี่ทางช้างเผื่อกอันเป็นที่ตั้งของโลกก็ถูกจัดให้เป็นกาแล็กซี่แบบ นี้
2. กาแล็กซีรูปกลมรี ( Elliptical Galaxies
)
กาแล็กซี่ในแบบนี้มักจะมีทั้งรูปร่างกลมและรี
กาแล็กซี่แบบนี้มักจะประอบไปด้วยดาวที่มีอายุมาก บางดวงใกล้จะใกล้จะดับ
ศูนย์กลางของกาแล็กซี่จะเคลื่อนที่ช้าๆ แทบจะสังเกตไมใออกว่ามันกำลังเคลื่อนที่อยู่
โดยรูปร่างของมันมีตั้งแต่กลมไปจนถึงรี มวลรัศมีคล้ายกระเปาะของกาแล็กซี่แบบกังหัน
โดยรูปร่างจะมีความสัมพันธ์กับการหมุนของมันหากหมุนช้าก็จะมีรูปร่างค่อน ข้างกลม
แต่หากหมุนเร็วก็จะมีรูปร่างค่อนข้างรี
3. กาแล็กซีคานรูปเกลียว( Barred Spiral
Galaxies )
มีลักษณะคล้ายกาแล็กซี่แบบกังหันแต่ตรงกลางเป้นกระเปาะกลมมีแขนที่ยื่นออก
มา ในแนวขวางพาดผ่านกาแล็กซี่ซึ่งดูคล้ายกับคาน โดยแถบแนวขวางดังกล่าวเกิดจากการเคลื่อนไหวของกลุ่มก๊าซดวงดาวภายใน
Barred
Spiral Galaxies เอง
4.กาแล็กซีคล้ายเลนซ์ ( Lenticular Galaxies )
มี ลักษณะคล้ายกาแล็กซี่แบบกังหันแต่ไม่มีลักษณะของการเคลื่อนที่แบบดวงแบบ
กาแล็กซี่กังหัน มักถูกเรียกอีกชื่อว่ากาแล็กซี่รูปเกลียว
ดาวส่วนใหญ่ในกาแล็กซี่นี้เป็นดาวเก่าแก่ที่ไม่มีการพัฒนาแล้ว
จะมีดาวเกิดใหม่ในกาแล็กซี่นี้เป็นจำนวนน้อย
ส่วนใหญ่จะมีลักษณะกลมแบนดูคล้ายเลนส์
5. กาแล็กซีไร้รูปร่าง ( Irregular Galaxies )
เป็นกาแล็กซี่ที่มีรูปร่างแตกต่างกับกาแล็กซี่ในชนิดอื่นๆ
ไม่มีรูปร่างที่แน่ชัด
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น