ครูณรงค์ศักดิ์ พลแก้ว
โรงเรียนบรรพตพิสัยพิทยาคม
กาเนิดเอกภพเริ่มนับจากจุดที่เรียกว่า บิกแบง (Big Bang)
“บิกแบง” เป็นชื่อที่ใช้เรียกทฤษฎีกาเนิดเอกภพทฤษฎีหนึ่ง ปัจจุบัน
ทฤษฎีบิกแบงเป็นที่ยอมรับมากขึ้นเพราะมีปรากฏการณ์หลายอย่าง
ที่สอดคล้องหรือเป็นไปตามทฤษฎีบิกแบง
       ก่ อ นการเกิ ด บิ ก แบง เอกภพเป็ น พลั ง งานล้ ว น ๆ ภายใต้
อุณหภูมิที่สูงยิ่ง จุดบิกแบงจึงเป็นจุดที่พลังงานเริ่มเปลี่ยนเป็นสสาร
ครั้งแรก เป็นจุดเริ่มต้นของเวลาและอวกาศ
ปัจจุบันเอกภพประกอบด้วยกาแล็กซีจานวนเป็นแสนล้าน
แห่ง ระหว่างกาแล็กซีเป็นอวกาศที่เวิ้งว้างกว้างไกล เอกภพจึงมี
ขนาดใหญ่ ม าก โดยมี รั ศ มี ไ ม่ น้ อ ยกว่ า 15,000 ล้า นปี แ สง และ
มี อ ายุ ป ระมาณ 15,000 ล้ า นปี ภายในกาแล็ ก ซี แ ต่ ล ะแห่ ง
ประกอบด้ ว ยดาวฤกษ์ จ านวนมากมาย รวมทั้ ง แหล่ ง ก าเนิ ด
ดาวฤกษ์ที่เรียกว่า เนบิวลา และที่ว่าง
         โลกของเราเป็นดาวเคราะห์ดวงหนึ่งในระบบสุริยะ ซึ่งเป็น
สมาชิกหนึ่งของกาแล็กซีของเรา
บิ ก แบง เป็ น ทฤษฎี ที่ อ ธิ บ ายถึ ง การระเบิ ด ใหญ่ ที่ ท าให้
พลังงานส่วนหนึ่งเปลี่ยนเป็นเนื้อสาร มีวิวัฒนาการต่อเนื่องจน
เกิดเป็นกาแล็กซี เนบิวลา ดาวฤกษ์ ระบบสุริยะ โลก ดวงจันทร์
มนุษย์ และสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ
ขณะเกิดบิกแบง มีเนื้อสารเกิดขึ้นในรูปของอนุภาคพื้นฐาน
ชื่อ ควาร์ก (Quark) อิเล็กตรอน (Electron) นิวทริโน (Neutrino)
และโฟตอน (Photon) ซึ่งเป็นพลังงานด้วย เมื่อเกิดอนุภาคก็จะ
เกิดปฏิอนุภาค (Anti-particle) ที่มีประจุไฟฟ้าตรงข้าม ยกเว้น
นิวทริโนและแอนตินิวทริโน ไม่มีประจุไฟฟ้า เมื่อปฏิอนุภาคพบ
กับอนุภาคชนิดเดียวกันจะหลอมรวมกัน เนื้อสารเปลี่ยนไปเป็น
พลังงานจนหมดสิ้น
ถ้าเอกภพมีจานวนอนุภาคเท่ากับปฏิอนุภาคพอดี เมื่อพบกัน
จะกลายเป็นพลังงานทั้งหมด ก็จะไม่เกิดกาแล็กซี ดาวฤกษ์ และ
ระบบสุ ริ ย ะ โชคดี ที่ ใ นธรรมชาติ มี อ นุ ภ าคมากกว่ า ปฏิ อ นุ ภ าค
ดังนั้นเมื่อปฏิอนุภาคพบกับอนุภาค นอกจากจะได้พลังงานเกิดขึ้น
แล้ว ยังมีอนุภาคเหลืออยู่ และนี่คืออนุภาคที่ก่อกาเนิดเป็นสสาร
ของเอกภพในปัจจุบัน
หลังบิกแบงเพียง 10-6 วินาที อุณหภูมิของเอกภพจะลดลง
เป็นสิบล้านล้านเคลวิน ทาให้ควาร์กเกิดการรวมตัวกัน กลายเป็น
โปรตอน (นิวเคลียสของไฮโดรเจน) และนิวตรอน
       หลังบิกแบง 3 นาที อุณหภูมิของเอกภพลดลงเป็นร้อยล้าน
เคลวิ น มี ผ ลให้ โ ปรตอนและนิ ว ตรอนเกิ ด การรวมตั ว เป็ น
นิวเคลียสของฮีเลียม ในช่วงแรก ๆ นี้ เอกภพขยายตัวอย่างเร็วมาก
นิวเคลียสของฮีเลียม ประกอบด้วยโปรตอน (p) 2 อนุภาค
และนิวตรอน (n) 2 อนุภาค
หลังบิกแบง 300,000 ปี อุณหภูมิลดลงเหลือ 10,000 เคลวิน
นิวเคลียสของไฮโดรเจนและฮีเลียม ดึงอิเล็กตรอนเข้ามาอยู่ใน
วงโคจร เกิดเป็นอะตอมไฮโดรเจนและฮีเลียม ตามลาดับ
        กาแล็กซีต่าง ๆ เกิดหลังบิกแบง อย่างน้อย 1,000 ล้านปี
ภายในกาแล็กซีมีธาตุไฮโดรเจนและฮีเลียมเป็นสารเบื้องต้น ซึ่ง
ก่อกาเนิดเป็นดาวฤกษ์รุ่นแรก ๆ ส่วนธาตุต่าง ๆ ที่มีมวลมากกว่า
ฮีเลียมเกิดจากดาวฤกษ์ขนาดใหญ่
อะตอมของไฮโดรเจน   อะตอมของฮีเลียม
ฮั บ เบิ ล เป็ น นั กดาราศาสตร์ ช าวอเมริ กัน ที่
ค้นพบว่า กาแล็กซีจะเคลื่อนที่ไกลออกไปด้วย
ความเร็วที่เพิ่มขึ้นตามระยะห่าง กาแล็กซีที่
อยู่ ไ กล ยิ่ ง เคลื่ อ นที่ ห่ า งออกไปเร็ ว กว่ า
กาแล็กซีที่อยู่ใกล้ นั่นคือเอกภพขยายตัว จาก
ความเข้ า ใจในเรื่ อ งนี้ ท าให้ นั ก ดาราศาสตร์
สามารถคานวณอายุของเอกภพได้
การค้ น พบอุ ณ หภู มิ ข องเอกภพใน
                   ปัจจุบันหรืออุณหภูมิพื้นหลัง เป็นการ
อาร์โน เพนเซียส    ค้นพบโดยบังเอิญของนักวิทยาศาสตร์
                   ชาวอเมริกัน 2 คน คือ อาร์โน เพนเซียส
                   และโรเบิร์ต วิลสัน แห่งห้องปฏิบัติการ
                   เบลเทเลโฟน

 โรเบิร์ต วิลสัน
เมื่อปี พ.ศ.2508 ขณะนั้น อาร์โน เพนเซียส และโรเบิร์ต วิลสัน
กาลังทดสอบระบบเครื่องรับสัญญาณของกล้องโทรทรรศน์วิทยุ
ปรากฏว่ามีสัญญาณรบกวนตลอดเวลา ไม่ว่าจะเป็นกลางวันหรือ
กลางคื น หรื อฤดูต่ า ง ๆ แม้ เ ปลี่ ย นทิ ศ ทางและท าความสะอาด
สายอากาศแล้วก็ยังมีสัญญาณรบกวนอยู่เช่นเดิม
ต่อมาทราบภายหลังว่าเป็นสัญญาณที่เหลืออยู่ในอวกาศ เทียบได้
กับพลังงานของการแผ่รังสีของวัตถุดาที่มีอุณหภูมิประมาณ 3
เคลวิน หรือประมาณ -270 องศาเซลเซียส
ดังนั้นการพบพลังงานจากทุกทิศทุกทางในปริมาณที่เทียบ
ได้ กั บ พลั ง งานที่ เ กิ ด จากการแผ่ รั ง สี ข องวั ต ถุ ด าที่ มี อุ ณ หภู มิ
ประมาณ 3 เคลวิน จึงเป็นอีกข้อหนึ่งที่สนับสนุนทฤษฎีบิกแบงได้
เป็นอย่างดี
กาแล็กซีทางช้างเผือก
ทางช้างเผือกบริเวณกลุ่มดาวแมงป่อง
โครงสร้างของกาแล็กซีทางช้างเผือก
ภาพถ่ายอินฟราเรดของทางช้างเผือก
แผนภาพส้อมเสียงของฮับเบิล
กาแล็กซีเซย์เฟิร์ต
กาแล็กซีวิทยุ NGC 5128
กาแล็กซีกังหัน
      กาแล็กซีแอนโดรเมดา
ซึ่งอยู่ห่างจากโลก 2.4 ล้านปีแสง
กาแล็กซีกังหันมีแกน
      กาแล็กซี NGC 1097
ซึ่งอยู่ห่างจากโลก 50 ล้านปีแสง
กาแล็กซีรูปไข่
กาแล็กซี Messier 87
กาแล็กซีไร้รูปทรง
กาแล็กซีแมกเจลแลนใหญ่
การยุบรวมของกาแล็กซี NGC 4038 และ NGC 4039

บทที่ 1 กำเนิดเอกภพ