=ทำไมท้องฟ้าตอนกลางคืนถึงมืดทั้งที่มีดาวฤกษ์จำนวนมากมาย มารู้จักกับปฏิทรรศน์ของโอลเบอร์(Olbers' paradox)กันดีกว่า=

กระทู้คำถาม








คลิกเพื่อดูคลิปวิดีโอ
ระหว่างอ่านกระทู้สามารถเปิดเพลงของจัสตินได้เพราะบรรยากาศฉากท้องฟ้าสวยดี 555+


=ทำไมท้องฟ้าตอนกลางคืนถึงมืดทั้งที่มีดาวฤกษ์จำนวนมากมาย มารู้จักกับปฏิทรรศน์ของโอลเบอร์(Olbers' paradox)กันดีกว่า=

ปฏิทรรศน์ของโอลเบอร์ ถูกตั้งคำถามโดยนักดาราศาสตร์ยุคแรกๆ เช่น เคปเลอร์ โดยเขาตระหนักว่า ถ้าจักรวาลมีขนาดใหญ่เป็นอนันต์ และมีความสม่ำเสมอกันเป็นเนื้อเดียวทั้งหมด ไม่ว่าคุณจะมองไปทางไหน คุณก็จะมองเห็นแสงจากดวงดาวจำนวนนับไม่ถ้วน มองไป ณ จุดใดๆบนท้องฟ้า ในที่สุดแนวสายตาของเราก็จะ ตัดกับดาวจำนวนนับไม่ถ้วนและเจอแสงดาวจำนวนอนันต์ ด้วยเหตุนี้ท้องฟ้ายามค่ำคืนจึงควรลุกเป็นไฟ แต่ความจริงกลับเป็นว่า ท้องฟ้ายามค่ำคืนนั้นมืดสนิท ไม่ใช่ขาวสว่าง นี่จึงเป็น  ปฏิทรรศน์ หรือปริศนาของจักวาลที่มีความขัดแย้งในตัวเองอย่างแยบยลมาตลอดหลายศตวรรษ


ปู่เคปเลอร์ผู้เก่งกาจของเรา

อืมนั่นสิแฮะ ในเมื่อดวงดาวมีตั้งมากมาย แต่ทำไมตอนกลางคืนมันถึงมืดสนิท คำถามง่ายๆแต่ทำไมถึงดูยากจัง คำถามแบบนี้ทำให้นึกถึง โจทย์อินทิกรัลที่มีแค่บรรทัดเดียว แต่เวลาตอบกลับต้องเขียนอธิบายเป็นหน้าๆ ปริศนานี้แม้แต่หัวกระทิชั้นนำในยุคนั้นยังติดสตั้น งงเป็นแถบๆ

เคปเลอร์รู้สึกรำคาญกับปริศนานี้มาก ทำให้เขาตั้งสมมุติฐานอย่างง่ายๆว่า เพราะจักรวาลมีขอบเขตจำกัด ดังนั้นจึงมีแสงดาวจำนวนจำกัดที่จะมาถึงดวงตาของเราได้

อืมเป็นคำอธิบายง่ายๆที่ฟังดูสมเหตุสมผล

ต่อมาตัวของไฮริช โอลเบอร์ก็ได้บอกว่า โชคดีอะไรเช่นนี้ที่โลกของเราไม่ได้รับแสงจากดาวทุกๆจุดในครอบทรงกลมแห่งสวรรค์ ถึงกระนั้นด้วยความสว่างและความร้อนอันสุดประมาณได้ พระเจ้ายังคงสามารถออกแบบสิ่งมีชีวิตที่สามารถปรับตัวเข้ากับรูปแบบสภาวะเลวร้ายรุนแรงขนาดนั้นได้ง่ายๆ เพื่อที่โลกจะไม่ต้องอาบอยู่ใน ฉากหลังที่สว่างไสวเท่ากับดวงอาทิตย์ โอลเบอร์ได้เสนอว่า กลุ่มเมฆของฝุ่นละอองทั้งหลายจะต้องดูดซับความร้อนอันมหาศาลเอาไว้  เพื่อทำให้สิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นได้ในโลก ตัวอย่างเช่น ใจกลางร้อนแรงของกาแลคซีทางช้างเผือกของเรา ที่ถูกต้องควรจะสว่างโดดเด่นเป็นอย่างยิ่งบนท้องฟ้ายามค่ำคืนแต่กลับถูกบดบังด้วยกลุ่มเมฆของฝุ่นละออง โดยถ้าเรามองไปในทิศทางของกลุ่มดาวซาจิทาเรียส ซึ่งเป็นทิศตำแหน่งใจกลางกาแลคซีของเรา เราหาได้เห็นลูกไฟใหญ่ไม่ ทว่ากลับเป็นความมืดมิดแทน

โอ้วแนวคิดนี้ก็น่าสนใจและน่าจะถูกต้องนะ มันเมคเซ้นดี แต่ผิดดนะฮ้าบบบบบบบบบ 555+


นาซีเยอรมันมี ไฮริช ฮิมเลอร์ วงการวิทยาศาสตร์ก็มี ไฮริช โอลเบอร์ ซึ่งก็เป็นชาวเยอรมันอีกนั่นแหละ 555+


แต่กลุ่มเมฆและฝุ่นละอองไม่สามารถอธิบายปฎิทรรศน์ของโอลเบอร์ได้อย่างถ่องแท้ ในช่วงเวลาอนันต์นั้น กลุ่มเมฆของฝุ่นละอองจะดูดซับแสงจากดาวจำนวนอนันต์ไว้ ในที่สุดแล้วก็จะเปล่งแสงเหมือนผิวของดาวฤกษ์เอง ดังนั้นแม้กลุ่มเมฆของฝุ่นละอองก็ควรจะสว่างไสวในท้องฟ้ายามค่ำคืน หรือเราจะคิดอีกว่า ยิ่งดาวอยู่ห่างออกไปไกลเท่าใด แสงของมันก็จะริบหรี่ลงเท่านั้นซึ่งก็ไม่ถูกต้องอีก เช่นถ้าเรามองดูท้องฟ้ายามค่ำคืน จริงอยู่ที่ดาวฤกษ์ซึ่งอยู่ไกลจะดูริบหรี่ แต่ทว่าเมื่อยิ่งมองออกไปไกลเท่าใด ก็ยิ่งมีจำนวนดาวมากขึ้นเท่านั้น ปรากฏการณ์นี้ควรจะหักล้างกันพอดี

เอออันนี้ก็ดูใช่ แนวคิดนั้นก็ดูเยี่ยม แต่ไหนผิดหมดเลย แล้วจริงๆแล้วมันเพราะอะไร เฉลยหน่อยได้มั๊ยอย่ามาปล่อยให้งงสิ ปรากฏว่าต่อมากก็มีนารีขี่ม้าขาว อ้าวไม่ใช่ บุรุษขี่ม้าขาวมาจากแดนไกลเพื่อมาเฉลยปริศนาอันลี้ลับนี้เสียที


ถ้าใครอ่านวรรณกรรมอเมริกัน คงรู้จักเขาดี เอดการ์ อัลลัน โพ เขาคือบุรุษขี่ม้าขาว มาอธิบายความลับของธรรมชาติข้อนี้

เดี๋ยวมาต่อ
แก้ไขข้อความเมื่อ
สุดยอดความคิดเห็น
ความคิดเห็นที่ 7
ผมดันไปตั้งเป็นกระทุ้คำถาม คหนี้เลยโหวตขึ้นมาก่อน ท่านที่อ่านเจอคหเห็นนี้ตรงสุดยอดความเห็น ตรงด้านบน กรุณาเลื่อนไปอ่านข้างล่าง คห 1 2 3 ... ก่อนนะครับ เพื่อเรื่องราวได้เป็นลำดับต่อเนื่องไปครับ


นี่ไง รูปของกาแลคซีตอนเป็นเบบี๋  เด็กน้อย

ทว่านี่ก่อให้เกิดคำถามขึ้นมาว่า อะไรอยู่เลยจากกาแลคซีที่อยู่ไกลที่สุดเหล่านั้นออกไปอีก ? ถ้าดูภาพนี้สิ่งที่เห็นชัดเจนก็คือความมืดเท่านั้นที่กั้นอยู่ระหว่างกาแลคซี ความดำมืดนี้เองเป็นต้นเหตุที่ทำให้ท้องฟ้ายามค่ำคืนนั้นมืด มันเป็นเส้นเขตแดนสุดท้ายของแสงจากดาวฤกษ์ที่อยู่ไกลโพ้น อย่างไรก็ตาม ความดำมืดแท้จริงแล้วก็คือ รังสีไมโครเวฟพื้นหลัง


รังสีไมโครเวฟพื้นหลัง


555+ ถามบรรทัดเดียวแต่คำตอบยาวเหยีด ประกอบด้วยหลายเรื่องราวเลย แต่สุดท้ายเราก็มาถึงจุดไคลแมกของคำตอบแล้วครับ

ดังนั้นคำตอบสุดท้ายต่อคำถามที่ว่า เหตุใดท้องฟ้ายามค่ำคืนจึงดำมืดนั้นก็คือ ท้องฟ้ายามค่ำคืนจริงๆแล้วมิได้มืดสนิทแต่อย่างใด โดยถ้าดวงตาของเราสามารถมองเห็นรังสีไมโครเวฟได้ด้วย มิใช่เฉพาะแต่แสงในช่วงคลื่นที่มองเห็นได้ เราก็จะสามารถมองเห็นรังสีจากบิกแบงอาบอยู่ทั่วท้องฟ้าด้วย ในอีกแง่หนึ่ง รังสีจากบิกแบงปรากฏให้เห็นอยู่ทุกค่ำคืน ถ้าเพียงเรามีดวงที่สามารถมองเห็นรังสีไมโครเวฟได้ เราก็จะเห็นว่า เลยจากดาวฤกษ์ที่อยู่ห่างไกลที่สุดนั้นก็คือปรากฏการณณ์การก่อกำเนิดนั่นเอง


และแล้วปริศนาก็ได้ลับการเปิดเผย เหมือนปริศนาของโคนันคุงในห้องปิดตาย วิทยาศาสตร์เป็นกุญแจไขคำตอบของเอกภพ ไม่ว่าจะยากเย็นแค่ไหน มนุษย์ก็พยายามที่จะตอบคำถามปริศนาของจักรวาลเหมือนโคนันคุง ไม่ว่าหลักฐานต่างๆจะมีเท่าไหรก็นำมารวบรวม คิด ตั้งสมมติฐาน ทดลองและสรุปผล สุดท้ายคำตอบต่างๆก็คลี่คลาย เหมือนดวงจัทร์ที่สว่างๆในคืนเดือนมืดนั่นเอง 555+ ปริศนาของเอกภพนี้มันลึกลับซับซ้อนมีเสน่ห์ชวนดึงดูดและก็ท้าทาย  แต่ก็ยังพอใจดีให้มนุษย์ได้สืบเรื่องราวหาคำตอบได้บ้าง ซึ่งเหตุผลนี้เองทำให้ผมเลือกเรียนวิทยาศาสตร์ครับ  

ขอปิดท้ายกระทู้ด้วยคำคมๆจากท่านไอนสไตน์ครับ

"The most incomprehensible thing about the world is that it is comprehensible."
- Albert Einstein

ข้อมูลจาก

-Parallel Worlds: A Journey Through Creation, Higher Dimensions, and the Future of the Cosmos
เขียนโดย  Michio Kaku

-http://en.wikipedia.org/wiki/Olbers'_paradox
-http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/GR/olbers.html
-http://cmb.physics.wisc.edu/tutorial/olbers.html
-http://www.deepastronomy.com/why-is-the-sky-dark-at-night.html

ขอบคุณที่ติตตามอ่านครับ แล้วถ้ามีเวลาจะมาแลกเปลี่ยนความรู้กันอีก


ความคิดเห็นที่ 2
ผมดันไปตั้งเป็นกระทุ้คำถาม คหนี้เลยโหวตขึ้นมาก่อน ท่านที่อ่านเจอคหเห็นนี้ตรงสุดยอดความเห็น ตรงด้านบน กรุณาเลื่อนไปอ่านข้างล่าง คห 1 2 3 ... ก่อนนะครับ เพื่อเรื่องราวได้เป็นลำดับต่อเนื่องไปครับ

แปลกทีเดียวสำหรับบุคคลในประวัติศาสตร์ที่ไขปริศนาของปฏิทรรศน์นี้ได้ก็คือ นักเขียนเรื่องลึกลับชาวอเมริกันนามว่า เอดกา อัลลัน โพ ผู้ซึ่งสนใจดาราศาสตร์มาช้านาน ก่อนหน้าที่เขาจะเสียชีวิตไม่นาน ได้ตีพิมพ์ข้อสังเกตจำนวนมากในบทกวีเชิงปรัชญาครอบคลุมหลายสาขา ชื่อ Eureka: A Prose Poem ในตอนหนึ่งเขียนไว้ว่า


บทกวีเชิงปรัชญาครอบคลุมหลายสาขา ชื่อ Eureka: A Prose Poem

"หากว่าดาวฤกษ์มีจำนวนไม่จำกัดจริงๆ ฉากหลังของท้องฟ้าที่เรามองเห็นก็จะเป็นความสว่างเท่ากันหมด เหมือนกับที่เราเห็นในกาแลคซีเนื่องจากจะไม่มีจุดใดเลย ในฉากหลังของท้องฟ้าทั้งหมด ที่ไม่มีดาวฤกษ์ดวงหนึ่งปรากฏอยู่ตรงจุดนั้น ดังนั้นภายใต้สถานการณ์เช่นนี้จึงมีอยู่ทางเดียวที่เราจะสามารถทำความเข้าใจกับความว่างเปล่า ซึ่งกล้องดูดาวพบในทิศทั้งหลาย นั่นก็คือ โดยการตั้งสมมุติฐานว่า ระยะทางของฉากหลังที่มองไม่เห็นสิ่งใดนั้นจะต้องไกลอย่างมากมายมหาศาล จนกระทั่งยังไม่มีแสงใดๆสามารถมาถึงเราได้"

อืมอ่านแล้วอาจยังงงๆ ลองอธิบายดูอีกที


นี่เองเป็นคำตอบอันถูกต้องสำหรับประเด็นนี้ จักรวาลไม่ได้เก่าแก่จนมีอายุเป็นอนันต์ แต่มีจุดก่อกำเนิด มีช่วงเวลาสิ้นสุดสำหรับแสงที่มาถึงดวงตาของเรา แสงที่อยู่ไกลออกไปที่สุดนั้นยังมีเวลานานไม่พอที่จะเดินทางมาถึงเราได้ ในปี 1901 ลอร์ดเคลวิน ได้ค้นพบคำตอบที่ถูกต้องเช่นเดียวกัน เขาตระหนักว่า เมื่อเรามองขึ้นไปในท้องฟ้ายามค่ำคืน เรากำลังมองดูอดีตของมันไม่ใช่ปัจจุบัน ทั้งนี้เพราะความเร็วของแสงมีจำกัดและเมื่อการที่แสงเดินทางมาถึงโลกต้องใช้เวลา เคลวินได้คำนวณว่า ถ้าจะให้ท้องฟ้ายามค่ำคืนขาวโพลนนั้น จักรวาลจะต้องขยายขอบเขตออกไปถึงหลายร้อยล้านปีแสง ทว่าเนื่องจากจักรวาลมิได้มีอายุเก่าแก่ถึงหลายล้านล้านปี ท้องฟ้าจึงต้องมืด อีกเหตุผลคือดาวฤกษ์ทั้งหลายนั้นมีอายุจำกัด ซึ่งส่วนใหญ่ก็วัดได้ในระดับพันล้านปีเท่านั้น


ลอร์ดเคววินผู้ปราดเปรื่อง

อ้อเข้าใจแล้ว แต่มีหลักฐานมาสนับสนุนไหมหล่ะ คำตอบคือมีครับ


หลักฐานก็มาจากนี่ไง ภาพถ่ายจากกล้องโทรทัศน์อวกาศฮับเบิล



เดี๋ยวมาต่อฮับ
ความคิดเห็นที่ 4
ผมดันไปตั้งเป็นกระทุ้คำถาม คหนี้เลยโหวตขึ้นมาก่อน ท่านที่อ่านเจอคหเห็นนี้ตรงสุดยอดความเห็น ตรงด้านบน กรุณาเลื่อนไปอ่านข้างล่าง คห 1 2 3 ... ก่อนนะครับ เพื่อเรื่องราวได้เป็นลำดับต่อเนื่องไปครับ


ต่อมาไม่นานก็มีการทดสอบพิสูจน์ยืนยันความถูกต้องด้วยการทดลองคำตอบของโพ โดยการใช้ดาวเทียมต่างๆเช่น กล้องโทรทัศน์อวกาศฮับเบิล การจะตอบคำถามเหล่านี้ได้นั้น นักดาราศาสตร์ต้องโปรแกรมกล้องฮับเบิลให้ถ่ายภาพครั้งประวัติศาสตร์ นั่นคือการถ่ายภาพที่ไกลที่สุดในจักรวาล การจับภาพแสงที่เจือจางอย่างที่สุดซึ่งอยู่ไกลที่สุดได้นั้น คือต้องเล็งอย่างแม่นยำไปยังจุดจุดเดียวกันในท้องฟ้าใกล้กับกลุ่มดาวโอไรออน เป็นเวลารวมทั้งสิ้นหลายร้อยชั่วโมง ซึ่งต้องบังคับให้กล้องโทรทัศน์นั้นหันทิศทางได้ถูกต้องสมบูรณ์แบบตลอดการโคจรรอบโลก 400 รอบ โครงการนี้ยากมากๆจึงต้องมีภารกิจย่อยๆในช่วงเวลาสี่เดือน

ว้าวๆน่าสนใจจังเลย อยากเห็นภาพที่ถ่ายได้จัง



นี่ไงครับ จากความพยายามอันยาวนานภาพนี้จึงเกิดขึ้นได้


ภาพ Hubble Ultra-Deep Field (HUDF)

ปี 2004 ภาพที่สร้างความตื่นตะลึงก็ออกมาถูกเผยแพร่เป็นข่าวใหญ่ในหน้าหนึ่งของหนังสือพิมพ์ต่างๆ มันเป็นภาพที่แสดงให้เห็นกาแลคซีเกิดใหม่จำนวนเป็นหมื่นกาแลคซีกำลังก่อตัวขึ้นจากความโกลาหลของบิกแบงค์เอง สิ่งที่เราเห็นนั้นแสดงถึงกาแลคซีริบหรี่จำนวนมากซึ่งอยู่ไกลจากโลกถึง 13,000 ล้านปีแสง นั่นคือมันต้องใช้เวลาถึง 13,000 ล้านปีในการที่แสงนั้นเดินทางมาถึงโลก เนื่องจากจักรวาลมีอายุเก่าแก่เพียง 13,700 ล้านปี นั่นก็หมายความว่าก่อกำเนิดประมาณกึ่งหนึ่งของพันล้านปี เมื่อดาวฤกษ์ดวงแรกๆและกาแลคซีแรกๆ รวมตัวขึ้นมาจากซุป ของก๊าซทั้งหลาย ที่หลงเหลือจากบิกแบง   สตีวาเวลลี นักดาราศาสตร์กล่าวว่า กล้องฮับเบิลพาเราให้ไปใกล้กับปรากฏการณ์บิกแบงชนิดที่เรียกว่าระยะโยนก้อนหินถึง
แสดงความคิดเห็น
โปรดศึกษาและยอมรับนโยบายข้อมูลส่วนบุคคลก่อนเริ่มใช้งาน อ่านเพิ่มเติมได้ที่นี่