dxgvd

1. BIGBANG
กำเนิดเอกภพ
By : นางสาวปาริชาต พันธ์ธรรม นักศึกษาภาค กศ.พบ. 29 รหัสนักศึกษา 5530123315049

2. ทฤษฎี “บิกแบง” (Big Bang Theory) เป็นทฤษฎีทางดาราศาสตร์ที่กล่าวถึงประวัติศาสตร์
ความเป็นมาของจักรวาล ปัจจุบันเป็นทฤษฎีที่เป็นที่เชื่อถือและยอมรับมากที่สุดทฤษฎีบิกแบงเกิดขึ้นจากการ
สังเกตของนักดาราศาสตร์ที่ว่า ขณะนี้จักรวาลกาลังขยายตัว ดวงดาวต่าง ๆ บนท้องฟ้ ากาลังวิ่งห่างออกจากกัน
ทุกที เมื่อย้อนกลับไปสู่อดีต ดวงดาวต่างๆ จะอยู่ใกล้กันมากกว่านี้และเมื่อนักดาราศาสตร์คานวณอัตราความเร็ว
ของการขยายตัวทาให้ทราบถึงอายุของจักรวาลและการคลี่คลายตัวของจักรวาล รวมทั้งสร้างทฤษฎีการกาเนิด
จักรวาลขึ้นอีกด้วย ตามทฤษฎีนี้จักรวาลกาเนิดขึ้นเมื่อประมาณ ๑๕,๐๐๐ ล้านปีที่แล้ว ก่อนการเกิดของจักรวาล
ไม่มีมวลสาร ช่องว่าง หรือกาลเวลา จักรวาลเป็นเพียงจุดที่เล็กยิ่งกว่าอะตอมเท่านั้น และด้วยเหตุใดยังไม่ปรากฏ
แน่ชัด จักรวาลที่เล็กที่สุดนี้ได้ระเบิดออกอย่างรุนแรงและรวดเร็วในเวลาเพียงเศษเสี้ยววินาที (Inflationary
period) แรงระเบิดก่อให้เกิดหมอกธาตุซึ่งแสงไม่สามารถทะลุผ่านได้ (Plasma period) ต่อมาจักรวาลที่
กาลังขยายตัวเริ่มเย็นลง หมอกธาตุเริ่มรวมตัวกันเป็นอะตอม จักรวาลเริ่มโปร่งแสง ในทางทฤษฎีแล้วพื้นที่บาง
แห่งจะมีมวลหนาแน่นกว่า ร้อนกว่า และเปล่งแสงออกมามากกว่า ซึ่งต่อมาพื้นที่เหล่านี้ได้ก่อตัวเป็นกลุ่มหมอก
ควันอันใหญ่โตมโหฬาร และภายใต้กฎของแรงโน้มถ่วง กลุ่มหมอกควันอันมหึมานี้ได้ค่อยๆ แตกออก จนเป็น
โครงสร้างของ “กาแลกซี” (Galaxy) ดวงดาวต่าง ๆ ได้ก่อตัวขึ้นในกาแลกซี และจักรวาลขยายตัวออกอย่าง
ต่อเนื่องจนถึงปัจจุบัน
นักดาราศาสตร์คานวณว่าจักรวาลว่าประกอบไปด้วยกาแลกซีประมาณ ๑ ล้านล้านกาแลกซี และแต่
ละกาแลกซีมีดาวฤกษ์อย่างเช่นดวงอาทิตย์อยู่ประมาณ ๑ ล้านล้านดวง และสุริยจักรวาลของเราอยู่ปลายขอบ
ของกาแลกซีที่เรียกว่า “ทางช้างเผือก” (Milky Galaxy) และกาแลกซีทางช้างเผือกก็อยู่ปลายขอบของ
จักรวาลใหญ่ทั้งหมด เราจึงมิได้เป็นศูนย์กลางของจักรวาลเลย ไม่ว่าจะในความหมายใด

3. ในปี พ.ศ. ๒๕๓๕ ดาวเทียม “โคบี” (COBE) ขององค์การนาซ่าแห่งสหรัฐอเมริกา ซึ่งถูกส่งขึ้นไปเพื่อศึกษาประวัติศาสตร์ของจักรวาลโดยเฉพาะ
ได้ค้นพบรังสีโบราณ ซึ่งบ่งบอกถึงโครงสร้างของจักรวาลขณะเมื่อจักรวาลมีอายุเพียง ๓๐๐,๐๐๐ ปี นับเป็นการค้นพบครั้งสาคัญที่ยืนยันว่า จักรวาลกาเนิด
ขึ้นมาจากจุดเริ่มต้นของการระเบิด และคลี่คลายตัวตามคาอธิบายในทฤษฎี “บิกแบง” จริง เมื่อได้ทฤษฎีการกาเนิดจักรวาลแล้ว นักดาราศาสตร์ก็สนใจว่า
จักรวาลจะสิ้นสุดลงอย่างไร มีทฤษฎีที่อธิบายเรื่องนี้อยู่ ๓ ทฤษฎี ทฤษฎีแรก กล่าวว่า เมื่อแรงระเบิดสิ้นสุดลง มวลอันมหึมาของกาแลกซีต่างๆ จะดึงดูดซึ่งกัน
และกัน ทาให้จักรวาลหดตัวกลับจนกระทั่งถึงกาลอวสาน ทฤษฎีที่สอง อธิบายว่า จักรวาลจะขยายตัวในอัตราช้า ๆ จึงเชื่อว่าน่าจะมี “มวลดา”(dark
matter) ที่เรายังไม่รู้จักปริมาณมหึมาคอยยึดโยงจักรวาลไว้ จักรวาลจะขยายตัวไปเรื่อยๆ จนยากแก่การสืบค้น ส่วนสตีเฟ่น ฮอว์กกิ้ง (Stephen
Hawking) ได้เสนอทฤษฎีที่สามว่า จักรวาลจะขยายตัวในอัตราความเร็วที่เพิ่มขึ้นอย่างไม่มีที่สิ้นสุด ทฤษฎีบิกแบงนั้นได้รับการเชื่อมต่อด้วยทฤษฎี
วิวัฒนาการ (Evolution Theory) ของชาร์ล ดาร์วิน (Charles Darwin) เมื่อโลกเย็นตัวลงนั้น ปฏิกิริยาเคมีจากมวลสารในโลกในที่สุดแล้วก่อให้เกิด
ไอน้า และไอน้าก่อให้เกิดเมฆ และเมฆตกลงมาเป็นฝน ทาให้เกิดแม่น้า ลาธาร ทะเล และมหาสมุทร วิวัฒนาการนี้มีลักษณะแบบ “ก้าวกระโดด”
(Emergent Evolution) เมื่อมีสารอนินทรีย์และน้าปริมาณมหาศาลเป็นเวลาที่ยาวนาน ในที่สุดคุณภาพใหม่คือ “ชีวิต” ก็เกิดขึ้น คาว่า บิกแบง ที่จริงเป็น
คาล้อเลียนที่เกิดจาก นักดาราศาสตร์ ชื่อ เฟรดฮอยล์ ซึ่งเขาดูหมิ่นและตั้งใจจะทาลายความน่าเชื่อถือของทฤษฎีที่เขาเห็นว่าไม่มีทางเป็นจริงอย่างไรก็ดี การ
ค้นพบ ไมโครเวฟพื้นหลัง ในปี ค.ศ. 1964 ยิ่งทาให้ไม่สามารถปฏิเสธทฤษฎีบิกแบงได้ มีหลักฐานสาคัญพิสูจน์ความถูกต้องของทฤษฎีการเกิดของเอกภพตาม
ทฤษฎีการระเบิดครั้งใหญ่ประการหนึ่ง คือ ในปี ค.ศ. 1965 นักวิทยาศาสตร์ที่ บริษัท เบลล์ แลบอรอทอรี่ สหรัฐ ได้ยินเสียบรบกวนของคลื่นวิทยุดัง
มากจาก รอบทิศบนท้องฟ้ า นักวิทยาศาสตร์ได้คานวณได้แล้วว่า ถ้าหากเอกภพมีจุดกาเนิด จากปฐมดวงไฟในจักรวาลเมื่อประมาณ 1.1 x 1010-
1.8x1010 ปีมาแล้ว ตาม ทฤษฎีการระเบิดครั้งใหญ่ของจักรวาลพลังงานที่ยังหลงเหลืออยู่ในการระเบิด ครั้งใหญ่จะต้องค้นหาพบได้ในปัจจุบัน และจะมี
อุณหภูมิประมาณ 3 องศาเหนือ ศูนย์องศาสมบูรณ์ เนื่องจากพลังงานจะแผ่ออกมาเป็นไมโครเวฟ มีความยาวคลื่น น้อยกว่า 1 ม.ม. ผลจากการได้ยินเสียงคลื่น
ไม่โครเวฟดังมากจากรอบทิศทางบน ท้องฟ้ าดังกล่าว เมื่อนักวิทยาศาสตร์ทาการวัดอย่างระมัดระวังทาให้นักวิทยาศาสตร์ แน่ใจว่า การแพร่ของคลื่นไมโครเวฟ
บนท้องฟ้ าทั่วทิศทาง คือ ส่วนที่หลงเหลือ จากการระเบิดครั้งใหญ่ของจักรวาล

4. วิวัฒนาการต่อเนื่องของการเกิด BIG BANG

5. BIGBANG และวิวัฒนาการของเอกภพ

6. ขณะเกิดบิกแบง มีเนื้อสารเกิดขึ้นในรูป
ของอนุภาคพื้นฐานชื่อ ควาร์ก
(Quark) อิเล็กตรอน (Electron)
นิวทริโน (Neutrino) และโฟตอน
(Photon) ซึ่งเป็นพลังงานด้วย เมื่อ
เกิดอนุภาคก็จะเกิดปฏิอนุภาค (Anti-
particle) ที่มีประจุไฟฟ้ าตรงข้าม
ยกเว้นนิวทริโนและแอนตินิวทริโน ไม่มี
ประจุไฟฟ้ า เมื่อปฏิอนุภาคพบกับ
อนุภาคชนิดเดียวกันจะหลอมรวมกัน
เนื้อสารเปลี่ยนไปเป็นพลังงานจนหมด
สิ้น

7. ปรากฏการณ์ที่สนับสนุนทฤษฎี BIG BANG
1. กำรขยำยตัวของเอกภพ
ฮับเบิล เป็นนักดาราศาสตร์ชาวอเมริกัน ที่ค้นพบว่า
กาแล็กซีจะเคลื่อนที่ไกลออกไปด้วยความเร็วที่
เพิ่มขึ้นตามระยะห่าง กาแล็กซีที่อยู่ไกล ยิ่งเคลื่อนที่
ห่างออกไปเร็วกว่ากาแล็กซีที่อยู่ใกล้ นั่นคือเอกภพ
ขยายตัว จากความเข้าใจในเรื่องนี้ทาให้นักดารา
ศาสตร์สามารถคานวณอายุของเอกภพได้

8. ปรำกฏกำรณ์ที่สนับสนุนทฤษฎี BIG BANG
2. อุณหภูมิพื้นหลังของเอกภพปัจจุบันลดลงเหลือ 2.73 เคลวิน
การค้นพบอุณหภูมิของเอกภพในปัจจุบันหรืออุณหภูมิพื้นหลัง เป็นการค้นพบโดยบังเอิญ
ของนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน 2 คน คือ อาร์โน เพนเซียส และโรเบิร์ต วิลสัน แห่ง
ห้องปฏิบัติการเบลเทเลโฟน
เมื่อปี พ.ศ.2508 ขณะนั้น อาร์โน เพนเซียส และโรเบิร์ต วิลสัน กาลังทดสอบระบบเครื่องรับ
สัญญาณของกล้องโทรทรรศน์วิทยุ ปรากฏว่ามีสัญญาณรบกวนตลอดเวลา ไม่ว่าจะเป็ น
กลางวันหรือกลางคืน หรือฤดูต่าง ๆ แม้เปลี่ยนทิศทางและทาความสะอาดสายอากาศแล้วก็
ยังมีสัญญาณรบกวนอยู่เช่นเดิม ต่อมาทราบภายหลังว่าเป็นสัญญาณที่เหลืออยู่ในอวกาศ
เทียบได้ กับพลังงานของการแผ่รังสีของวัตถุดาที่มีอุณหภูมิประมาณ 3
เคลวิน หรือประมาณ -270 องศาเซลเซียส
อาร์โน เพนเซียส
โรเบิร์ต วิลสัน

9. กล้องโทรทัศน์วิทยุประวัติศำสตร์ที่เพนเซียสและวิลสันค้นพบอุณหภูมิพื้นหลัง

10. ดังนั้นการพบพลังงานจากทุกทิศทุกทางในปริมาณที่เทียบ
ได้กับพลังงานที่เกิดจากการแผ่รังสีของวัตถุดาที่มีอุณหภูมิ
ประมาณ 3 เคลวิน จึงเป็นอีกข้อหนึ่งที่สนับสนุนทฤษฎีบิกแบงได้
เป็นอย่างดี

11. ทฤษฎีกำรก่อกำเนิดเอกภพ
ควอซำร์ (Quasars)
ซุปเปอร์โนวำ (Supernova)
ดำวนิวตรอน (Neutron
star)
เนบิวลำ (Nebula)
หลุมดำ (Black Hole)

12. ภำยหลังกำรเกิด BIG BANG
ขณะที่เอกภพขยายตัวภายหลังเกิดบิกแบงสสารก็เคลื่อนที่ไปทุกทิศทาง แรงโน้มถ่วงเริ่มทางาน แรงโน้มถ่วง
คือ สิ่งที่ควบคุมเอกภพ เป็นแรงดึงวัตถุเข้าหากัน เราเรียกแรงดึงดูด เช่นนี้ว่า แรงโน้มถ่วง วัตถุที่มีมวลสารมาก
จะมีแรงโน้มถ่วงสูง แรงโน้มถ่วงทาให้วัตถุอย่างอยู่ด้วยกัน ดังนั้นเมื่อเอกภพมีอายุเพียง 1 ล้านปี สสารในรูป
ของไฮโดรเจนและฮีเลียมก็เริ่มยึดเหนี่ยวกันเป็นก้อน เรียกว่า กาแล็กซีที่ยังไม่คลอด(protogalaxy) นี่คือ
จุดเริ่มต้นของการเกิดกาแล็กซีต่อไป ก้อนก๊าซขนาดเล็กที่อยู่ภายในกลายเป็นดาวฤกษ์ กาแล็กซีที่ยังไม่คลอดก็
เหมือนกระจุดดาวฤกษ์ขนาดมหิมาหรือกาแล็กซีแคระ อยู่กันเป็นกลุ่มและเป็นโครงสร้างหลักของกาแล็กซี
กาแล็กซีที่ยังไม่คลอดทั้งหลายถูกยึดเหนี่ยวเข้าด้วยกัน ด้วยแรงโน้มถ่วงจึงเกิดการรวมกันเป็นกาแล็กซีใน
ช่วงแรกจะมีขนาดเล็กและมีรูปร่างแปลก ในที่สุดกาแล็กซีที่ยังไม่คลอดหลายแห่งก็รวมกันกลายเป็นกาแล็กซี
แบบสไปรัสหรือรูปไข่อย่างที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน แต่มันยังไม่สิ้นสุดแค่นี้ภายในกาแล็กซีต่าง ๆ ยังมีดาวฤกษ์เกิด
ขึ้นอยู่เรื่อย ๆ ตัวกาแล็กซีเองก็อาจชนกันหรือรวมกัน ทุกวันนี้ภายในกาแล็กซีทางช้างแผือกยังมีดาวฤกษ์
จานวนมากกาลังเกิดใหม่และกาลังดึงกาแล็กซีเล็กๆข้างเคียงเข้ามา

13. ทำไมกำเนิดของเอกภพจึงเป็น BIG BANG (กำรระเบิดขนำดใหญ่)
ถ้าเอกภพกาลังขยายตัวก็แสดงว่าถ้าเราย้อนเวลากลับไปใน
อดีต เอกภพก็ต้องมีขนาดเล็กลงเรื่อยๆ ยิ่งย้อนเวลามากก็ยิ่ง
เล็กลง แล้วเมื่อเล็ก ลงอย่างที่สุดจะเกิดอะไรขึ้น เอกภพจะ
ลดลงจนสลายไปหรือหวังว่าจะมีจุดหนึ่งที่เอกภพกาเนิด ไม่ว่า
จะเป็นกรณีใดจะเห็นว่าเราจะต้องเกี่ยวข้องกับ การเริ่มของเอก
ภพทั้งนั้น ผู้แรกที่เริ่มศึกษาปัญหาเหล่านี้อย่างจริงจังคือนัก
ฟิสิกส์ซึ่งเกิดที่รัสเซียชื่อ กามอฟ แต่ภายหลังอพยพไปอยู่
อเมริกาในช่วง ปี 1948 ที่จริงกามอฟไม่ได้ตั้งใจที่จะคิดค้น
เกี่ยวกับการเริ่มของเอกภพตั้งแต่ตอนแรก แต่ระหว่างที่เขา
กาลังคิดค้นเกี่ยวกับการเกิดของธาตุ เขาก็ได้ บรรลุถึงข้อ
สรุปว่า เอกภพจะต้องเกิดขึ้นด้วย BIG BANG

14. อ้ำงอิง
http://www.soulfly.th.gs/
http://www.geocities.com/Athens/Theb
es/1183/universe.html
http://www.rmutphysics.com/CHARUD/
naturemystery/sci3/universe/universe1.
htm

15. คำถำม ทฤษฎี BIG BANG 10 ข้อ
1. ทฤษฎีบิ๊กแบง คืออะไร
ตอบ เป็นทฤษฎีทางดาราศาสตร์ที่กล่าวถึงประวัติศาสตร์ความเป็นมาของจักรวาล ปัจจุบันเป็นทฤษฎีที่เป็นที่เชื่อถือและ
ยอมรับมากที่สุด
2. จักรวำลกำเนิดขึ้นเมื่อประมำณกี่ปี
ตอบ ๑๕,๐๐๐ ล้านปีที่แล้ว
3. จักรวำลกำเนิดขึ้นได้อย่ำงไร
ตอบ จักรวาลกาเนิดมาจากจุดเริ่มต้นของการระเบิด และคลี่คลายตัวตามคาอธิบายในทฤษฎี “บิกแบง”
4. เหตุกำรณ์ที่ทำให้เกิดบิกแบงมีอะไรบ้ำง
ตอบ 1.ควอซาร์ 2.ซุปเปอร์โนวา 3.ดาวนิวตรอน 4.เนบิวลา 5.หลุมดา
5. แรงโน้มถ่วงทำหน้ำที่อย่ำงไร ภำยหลังจำกกำรเกิดบิกแบง
ภายหลังเกิดบิกแบงสสารก็เคลื่อนที่ไปทุกทิศทาง แรงโน้มถ่วงเริ่มทางาน แรงโน้มถ่วง คือ สิ่งที่ควบคุมเอกภพ เป็นแรงดึง
วัตถุเข้าหากัน เราเรียกแรงดึงดูด เช่นนี้ว่า แรงโน้มถ่วง วัตถุที่มีมวลสารมากจะมีแรงโน้มถ่วงสูง แรงโน้มถ่วงทาให้วัตถุทุก
อย่างอยู่ด้วยกัน

16. 6. จุดเริ่มต้นของกำรเกิดกำแล็กซีคือ
ตอบ สสารในรูปของไฮโดรเจนและฮีเลียม เริ่มยึดเหนี่ยวกันเป็นก้อน เรียกว่า กาแล็กซีที่ยังไม่คลอด (protogalaxy)
7. ผู้แรกที่เริ่มศึกษำกำรเริ่มต้น ของเอกภพ คือใคร
ตอบ นักฟิสิกส์ซึ่งเกิดที่รัสเซียชื่อ กามอฟ แต่ภายหลังอพยพไปอยู่อเมริกาในช่วง ปี 1948
8. กำแล็กซี ในปัจจุบัน เป็นแบบใหน
ตอบ เป็นกาแล็กซีแบบสไปรัสหรือรูปไข่อย่างที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน
9. ปรำกฏกำร์ณ์ที่สนับสนุนทฤษฎีบิกแบงมีอะไรบ้ำง
ตอบ การขยายตัวของเอกภพ และอุณหภูมิพื้นหลังของเอกภพ