1. บทที่ 3 เอกภพ
เอกภพ (Universe) เป็นที่ว่างที่มีอาณาเขตกว้าง
ใหญ่ไ พ ศ าล จน ไ ม่ส า มา ร ถ ก าห น ด ข อ บ เข ต ไ ด้
ใ น เ อ ก ภ พ ป ร ะ ก อ บ ไ ป ด้ว ย ห ล า ย ๆ ก ลุ่ ม ด า ว
ห รื อ เ รี ย ก ว่ า
กาแลคซี่ (Galaxy) ภายในกาแลคซี่ประกอบไปด้วย
ดวง ดาวมากม ายห ล ายร้อยล้านดวง ทั้ง ดาวฤก ษ์
ด า ว เ ค ร า ะ ห์ ฝุ่ น แ ล ะ ก ลุ่ ม เ น บิ ว ล า
เช่นเดียวกับกลุ่มดาวที่โลกเราเป็นสมาชิกอยู่ ได้แก่
ก า แ ล ค ซี่ ท า ง ช้ า ง เ ผื อ ก (Milky
Way) สาเหตุที่เร าเรียกว่ากาแ ลคซี่ทางช้างเผือก
เนื่องจากเมื่อเรามองจากโลกไปยังกาแลคซี่ดังกล่าว
เราจะมองเห็นท้องฟ้าเป็นทางขาวคล้ายเมฆพาดยาว
บ น ท้ อ ง ฟ้ า ใ น เ ว ล า ก ล า ง คื น
ซึ่งนักวิทยาศาสตร์คาดว่าทางช้างเผือกนี้มีดวงดาวอ
ยู่ ป ร ะ ม า ณ แ ส น ล้ า น ด ว ง
สาหรับระบบสุริยะจักรวาลของเรา

2. ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของทางช้างเผือก
มีดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลาง และมีดวงดาวต่าง ๆ
หรือที่เรียกอีกอย่างว่าเทห์ฟากฟ้า
ดวงดาวทุกดวงจะมีความเกี่ยวพันกันอยู่กับดวงดาว

3. ดวงหนึ่งโดยเฉพาะ เช่น ดวงจันทร์กับโลก
โลกกับดวงอาทิตย์ เป็นต้น
เทห์ฟากฟ้าที่ประกอบกันอยู่ในระบบสุริยะจักรวาล
ได้แก่ ดาวเคราะห์ ดาวบริวาร ดาวเคราะห์น้อย
ดาวหาง ดาวตก อุกกาบาต เป็นต้น
3.1 กาเนิดเอกภพและการเปลยี่นแปลงเอกภพ
กาเนิดเอกภพ
เอกภพ (จักรวาล - universe) คือ
ระบบที่รวบรวมทุกสิ่งทุกอย่างในธรรมชาติ
ข้อมูลสาคัญของเอกภพคือ
เส้นสเปกตรัมของดาราจักรเลื่อนไปทางสีแดงทาให้

4. รู้ว่าเอกภพกาลังขยายตัว
การขยายตัวของเอกภพ
เราทราบแล้วว่าเอกภพคือแหล่งรวมทุกสรรพสิ่งในธ
รรมชาติ รวมทั้งที่ว่างหรืออวกาศด้วย
นักดาราศาสตร์ต่างได้ศึกษาเส้นสเปกตรัมจากธาตุที่
อยู่ในดาราจักรแล้วพบว่า
เส้นเลื่อนไปทางแดงหรือทางความถี่ต่าแสดงว่าดาร
าจักรกาลังเคลื่อนที่ออกห่างไปเรื่อย ๆ
ทาให้เกิดปัญหาข้อถกเถียงกันถึงลักษณะของดารา
จักรและเอกภพในอดีตว่าเป็นอย่างไร

5. ในวงการดาราศาสตร์ได้มีทฤษฎีหนึ่งที่จะอธิบายกา
รกาเนิดเอกภพและสาเหตุที่ดาราจักรกาลังเคลื่อนที่

6. คือ ทฤษฎีการระเบิดใหญ่ (big-bang
theory หรือทฤษฎีบิกแบง) โดย เลแมตร์
(G.Lemaitre) ได้กล่าวไว้ว่า
ในอดีตเอกภพมีลักษณะเป็นรูปทรงกลมเส้นผ่าศูนย์
กลางประมาณ 6,400 กิโลเมตร (4,000 ไมล์)
เลอร์แมตร์
เรียกทรงกลมที่เป็นจุดกาเนิดของสสารนี้ว่า "อะตอม
ดึกดาบรรพ์" (Primeval
Atom) เป็นอะตอมขนาดยักษ์
นาหนักประมาณ 2 พันล้านตันต่อลูกบาศก์นิ้ว (ซึ่งขั
ดแย้งกับความเป็นจริงกับความหมายของอะตอมใน
ปัจจุบันที่ให้ความหมายของอะตอม
ว่าเป็นส่วยย่อยของโมเลกุล)
อย่างไรก็ตามนักดาราศาสตร์ได้ถกเถียงและค้นหาข้
อเท็จจริงเกี่ยวกับทฤษฎีนี้อย่างจริงจัง และกาโมว์
(G.Gamow) เป็นคนหนึ่งที่สนับสนุนทฤษฎีของเลอเ
มตร์ จากผลการคานวณของกาโมว์
ในขณะที่อะตอมดึกดาบรรพ์ระเบิดขึ้น
จะมีอุณภูมิสูงถึง 3 x 10^9 เคลวิน
(3,000,000,000 เคลวิน)

7. หลังจากเกิดการระเบิดประมาณ 5 วินาที
อุณภูมิได้ลดลงเป็น 10^9 เคลวิน
(1,000,000,000 เคลวิน) และเมื่อเวลาผ่านไป 3 x
10^8 ปี (300,000,000 ปี)
อุณภูมิของเอกภพลดลงเป็น 200 เคลวิน
ในที่สุดเอกภพก็ตกอยู่ในความมืดและเย็นไปนานมา
กจนกระทั่งมีดาราจักรเกิดขึ้น
จึงเริ่มมีแสงสว่างและอุณภูมิเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ ในปี
พ.ศ.2472 ฮับเบิล (Edwin
P.Hubble) ได้ศึกษาสเปกตรัมของดาราจักรต่างๆ 2
0 ดาราจักร ซึ่งอยู่ไกลที่สุดประมาณ 20 ล้านปีแสง
พบว่าเส้นสเปกตรัมได้เคลื่อนไปทางแสงสีแดง
ดาราจักรที่อยู่ห่างออกไปจะมีการเคลื่อนที่ไปทางแส
งสีแดงมาก แสดงว่าดาราจักรต่างๆ
กาลังคลื่นที่ห่างไกลออกไปจากโลกทุกทีทุกทีๆ
พวกที่อยู่ไกลออกไปมากๆจะมีการเคลื่อนที่เร็วขึ้น
ดาราจักรที่ห่างประมาณ2.5พันล้านปีแสง
มีความเร็ว 38,000 ไมล์ต่อวินาที ส่วนพวกดาราจักร
ที่อยู่ไกลกว่านี้มีควาเร็วมากขึ้นตามลาดับ
ความสัมพันธ์ระหว่างระยะทางของดาราจักรและ

8. ความเร็วแห่งการเคลื่อนที่ เรียกว่า "กฎฮับเบิล"
ทฤษฎีนี้อาจเรียกว่า "การระเบิดของเอกภพ"
(Exploding
Universe) ซึ่งก็สนับสนุนกับแนวคิดของเลแมตร์เช่
นกัน
เอกภพกา เนิดได้อย่างไร
จากเดิมที่ไม่อะไรอยู่เลยแล้วปรากฏขึ้นอย่างทันทีทั
นใดหรือไม่สิ่งที่เรียกว่าการกาเนิดเอกภพ
ย้อนกลับไปสู่อดีตราว 18,000 ล้านปีก่อน
จากกฎของฮับเบิลเอกภพจะมีขนาดเล็กเหมือน "จุด''
จุดหนึ่ง ในเวลานั้นเกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างไร
จากช่วงเอกภพเป็นสเหมือน จุด ขนาดเล็ก
เริ่มเกิดการขยายตัวที่มีลักษณะเหมือนการระเบิด
เรียกกันว่า บิกแบง (big bang) หรือ

9. การระเบิดครั้งใหญ่ของเอกภพ
ในขณะนั้นมวลสารทั้งหมดที่มีอยู่ในเอกภพอันกว้าง
ใหญ่ไพศาลในปัจจุบันอัดแน่นอยู่ใน จุด
ทาให้มีพลังงานสะสมอยู่มหาศาล
ทั่วทั้งเอกภพเริ่มขยายตัวเพราะแรงดันที่เกิดจากพลั
งงานดังกล่าว
ซึ่งเริ่มกลายเป็นสสารตามสมการของไอน์สไตน์
ขณะที่เอกภพยังเป็นสเหมือน จุด อยู่นั้น
มีความหนาแน่นสูงมากดังนั้นจึงเกิดปรากฏการณ์น่
าอัศจรรย์แตกต่างจากที่เราเห็นในชีวิตประจาวัน
เอกภพได้ปรากฏขึ้นมาอย่างทันที่ทันใดจากเดิมที่เป็
นเพียงความว่างเปล่าไม่มีอะไรอยู่เลย
ตามหลักกลศาสตร์ควอนตัม( quantum
mechanics) นั้น
การดารงอยู่ของสสารเป็นการซ่อนทับกันของเคลื่อ
น ซึ่งอธิบายได้สมการการเคลื่อนที่ของคลื่น
เพราะฉะนั้น ทฤษฎีที่ว่า เอกภพเกิดขึ้นทันทีทันใด
จากเดิมที่ไม่มีอะไรอยู่เลย จึงมีความเป็นไปได้
และอาจกล่าวได้ว่าสสารจานวนหนึ่ง ณ
เวลาหนึ่งที่แน่นอน
มีความเป็นไปได้ว่าจะสูญหายไปทันทีเหมือนอยู่อีก
ณ เวลาหนึ่ง
ม่าวมีโอกาสน้อยมากที่จะเกิดขึ้นแต่ก็ไม่ใช่ว่าจะเป็น

10. ไปไม่ได้เลย
อย่างไรก็ตามเมื่อวัตถุหดตัวเล็กลงมันจะขนาดเล็กม
ากจนอาจเกิดสภาพที่บางก็มีอยู่
บางครั้งก็หายไปที่เป็นแนวคิดเกี่ยวกับการกาเนิดเอ
กภพที่เอ็ดเวิร์ด เฟรดกิน แสนอไว้ในปี ค. ศ. 1980
ทฤษฎีเกยี่วกับเอกภพ
ปัจจุบันทฤษฎีเกี่ยวกับเอกภพได้พัฒนาขึ้นบนพื้นฐา
นความสาเร็จทางวิทยาศาสตร์
ทุกคนคงเคยสงสัยเหมือนกันว่าโลกที่เราอาศัยอยู่นั้
นจริงแล้วเป็นเช่นไร
เวลานี้ในสมองของแต่ละคนจะความคิดเฉพาะเกี่ยว
กับเอกภพ ผดขึ้นมา
คนสมัยโบราณมีความคิดเห็นแตกต่างกันเกี่ยวกับเอ
กภพและมักสัมพันธ์กับศาสนา
ดังนั้นจึงสร้างภาพของเอกภพออกมาพิษดารมากภา

11. พของเอกภพนี้ส่วนใหญ่มักจะใช้ยอดโดมมาแบ่งเอ
กภพเป็นด้านในและด้านนอก
โดยด้านในเป็นโลกมนุษย์และด้านนอกเป็นโลกของ
เทพ หลังจากคริสต์ศตวรรษ์ที่17เป็นต้นมา
เมื่อวิชาดาราศาสตร์ได้พัฒนาขึ้น
แนวคิดเกี่ยวกับเอกภพจึงได้เปลี่ยนแปลงไปจากเดิม
ที่มีลักษณะเป็นจินตนาการล้วนๆก็ปรากฏชัดเจนขึ้น
โดยอยู่บนพื้นฐานของดาราศาสตร์และวิทยาศาสตร์
ปัจจุบันทฤษฎีเกี่ยวกับเอกภพที่ไม่สามารถอธิบายกฎ
ของฮับเบิลได้ย่อมไม่มีความหมาย
จนถึงทุกวันนี้มีทฤษฎีเกี่ยวกับเอกภพหลายๆทฤษฎีที่
อธิบายกฎของฮับเบิลได้
และทฤษฎีที่น่าเชื่อถือมากที่สุด คือทฤษฎี บิกแบง
หรือการระเบิดครั้งใหญ่ของเอกภพ
แต่ก็มีความคิดเห็นแตกต่างกันหลายอย่างในเรื่องรูป
แบบการระเบิดครั้งใหญ่
เช่นทฤษฎีการสั้นสะเทือนของเอกภพ
มองว่าก่อนหน้านี้เอกภพอยู่ในสภาพค่อยๆหดตัวลง
ต่อมาเนื่องจากเกิดปฎิกิริยาสะท้อนกลับทาให้เกิดกา
รขยายตัวออก
หรือทฤษฎีการขยายตัวของเอกภพเห็นว่าตอนเอกภ
พกาเนิดขึ้นในระยะแรกจะมีการขยายตัวอย่างรวดเ
ร็ว

12. ฮอว์คิงเสนอว่าไมควรมองการกาเนิดเอกภพเป็นปรา
กฏการณ์ที่มหัศจรรย์ ในทานองเดียวกัน เซอร์
เฟรด ฮอยล์ (ค. ศ. 1915-
2001) นักดาราศาสตร์และนักวิทยาศาสตร์ชาวอังก
ฤษ
และนักดาราศาสตร์อีกหลายท่านได้เสนอทฤษฎีเอก
ภพเป็นนิรันดร์
โดยเห็นว่าเอกภพไม่มีจุดเริ่มต้นและไม่มีจุดสิ้นสุด
สสารทั้งมวลผุดขึ้นมาจากช่องว่างในขณะเอกภพข
ยายตัว
เมื่อพิจารนาแล้วแนวคิดดังกล่าวถือเป็นเรื่องประหล
าดมาก แต่ทฤษฎีเกี่ยวกับเอกภพของ
เฟรดกินก็มองว่าสสารทั้งมวลผุดขึ้นมาจากอาณาจัก
รที่ว่าเปล่าในขณะที่เอกภพถือกาเนิดขึ้น
จะเห็นได้ว่าสองแนวคิดนี้เหมือนกันโดยพื้นฐาน

13. อายุของเอกภพ และการเปลยี่นแปลง
การใช้ค่าคงที่ของฮับเบิลคานวณหาอายุของเอกภพ
ปัจจุบันยังไม่สามารถหาอายุที่แท้จริงของเอกภพได้

14. เราอาจเข้าใจว่าโลกและเอกภพมีมาตั้งแต่โบราณไม่
เปลี่ยนแปลงแต่ความจริงแล้วไม่เป็นเช่นนั้น
เพราะเอกภพถือกาเนิดขึ้น ณ เวลาหนึ่ง
แต่เวลาผ่านมานานเท่าไรแล้วล่ะ
หากเราต้องการหาอายุของโลก
เราสามารถใช้เรดิโอไอโซโทปมาวัดอายุและเวลาใ
นการก่อสร้างใรการก่อตัวของหินเปลือกโลก
ทาให้รู้ว่าโลกก่อตัวขึ้นมานานเท่าไร
แต่ถ้าต้องการคานวณหาเวลาที่เอกภพก่อตัวขึ้นจาเ
ป็นต้องวัดอายุของดาวฤกษ์
ดาวฤกษ์ที่มีสมบัติแตกต่างกันจะมีอายุต่างกันด้วย
กระจุกดาวทรงกลม (globula
cluster) ที่เก่าแก่ที่สุดราว 12,000ล้านปี
ดังนั้นเอกภพจึงน่ามีอายุมากกว่านี้
เราใช้กฎของฮับเบิลเป็นข้ออ้างอิงในการคานวณหา
อายุของเอกภพเริ่มจากกาหนดให้ระยะทางห่างแต่เ
ดิมระหว่างกาแล็กซี่สองแห่งเป็น r และv เป็นความเร็
วในการถอยห่างออกจากกัน
จะได้ค่าของเวลาคือ t=r/v เพื่อนามาหาค่าของเวลา
ที่กาแล็กซี่อยู่ติดกันกฎของฮับเบิลแสดงได้เป็น v=hr
บอกให้เรารู้ว่ากาแล็กซี่ซึ่งปัจจุบันอยู่ห่างไกลกันมา

15. กนั้น
ก่อนหน้าเวลา1/h กาแล็กซี่เหล่านี้รวมกันเป็นจุดเดีย
ว ค่า H นี้เรียกว่า ค่าคงที่ของฮับเบิล ( hubble
constant )จากการคานวณของฮับเบิลในปี
ค.ศ. 1929ได้ผลออกมาว่าทุกๆระยะห่าง 3 ล้านปีแส
งความเร็วถอยห่างจะเป็น 200กิโลเมตรต่อวินาที
เมื่อนาค่า H มาคานวณหาเอกภพจะได้ค่าราว 5,00
0 ล้านปีซึ่งน้อยกว่าของกระจุกดาวทรงกลมที่มีอายุ
12,000 ล้านปี จึงนับว่าเป็นผลลัพธ์ที่น่าแปลก
ทั้งนี้เป็นเพราะขณะที่ฮับเบิลคานวณระยะห่างเขาใช้
มาตรวัดระยะผิดพลาด
กล่าวคือใช้ดาวแปรแสงแบบเซฟิด (Cepheid
variabie star) เป็นหลักในการคานวน
แต่ระดับความสว่างของดาวแปรแสงแบบเซฟิด
เดิมกาหนดผิดไปขั้นหนึ่ง ทาคลาดเคลื่อนได้

16. 3.2 กาแล็กซแี่ละระบบกาวฤกษ์
การแลกซี่หรือดาราจักร ( Galaxy)
กาแลกซี่ คือ ระบบที่กว้างใหญ่ไพศาล
ประกอบด้วยดาวฤกษ์ กระจุกดาวฤกษ์ ก๊าซและฝุ่น
ท้องฟ้า ที่เรียกว่า เนบิวล่า และที่ว่าง
( Space) รวมกันอยู่ในระบบเดียวกัน
เพราะมีแรงโน้มถ่วงซึ่งกันและกัน กาแลกซี่

17. ถือเป็นองค์ประกอบหนึ่งของเอกภพเกิดมาเมื่อประม
าณ 18,000 ล้านปีมาแล้ว
ประมาณว่าในเอกภพมีดาราจักรถึง 100,000 ล้านร
ะบบ และเชื่อว่า ดาวฤกษ์ต่างๆรวมทั้งดวงอาทิตย์
ซึ่งเป็นศูนย์กลางของระบบสุริยะ
ต่างก็เคลื่อนรอบศูนย์กลางของกาแลกซี่ด้วยแรงโน้
มถ่วงระหว่างดางฤกษ์กับสิ่งที่อยู่ ณ
ใจกลางของกาแลกซี่ ซึ่งมีแรงโน้มถ่วงสูงมาก
นักดาราศาสตร์เชื่อว่าสิ่งนี้คือ หลุมดา ( Blank
Hole) ซึ่งเชื่อว่ามีความลึกไม่มีที่สิ้นสุด สิ่งต่างๆ
เมื่อหลุดเข้าไปไม่สามารถออกมาได้
ดาวฤกษ์ที่เห็นบนท้องฟ้า
เป็นดาวที่อยู่ในกาแลกซี่ของเรา
หรือกาแลกซี่ทางช้างเผือก ( The Milky Way
Galaxy) มีลักษณะเป็นฝ้าขาวคล้ายเมฆบางๆ
อยู่โดยรอบท้องฟ้า (คือ ดวงดาวประมาณแสนดวง)
กาแลกซี่ทางช้างเผือก เป็นกาแลกซี่แบบกังหัน
เนื่องจากมองด้านบนและด้านล่างจะเห็นว่ามีโครงสร้
างเป็นรูปจาน หรือจักร หรือขดหอย ( Spiral
Structure) โดยจุดศูนย์กลางจะเป็นรูปวงรี

18. ( Ellipsoid) มีความยาวถึง 100,000 ปีแสงดวงอาทิ
ตย์ของเราอยู่ทางแขนด้านขวาห่างใจกลางของกาแ
ลกซี่ประมาณ 30,000 ปีแสง
ดาวฤกษ์ ( Stars หรือ Fixed stars )
เป็นดาวที่มีแสงสว่าง และพลังงานในตัวเอง เช่น
ดวงอาทิตย์ จุดกาเนิดดาวฤกษ์
จากการศึกษาของนักดาราศาสตร์พบว่า
การเกิดดาวฤกษ์อุบัติขึ้นในบริเวณที่ลึกเข้าไปในกลุ่
มเมฆ ฝุ่นและก๊าซ ซึ่งเรียกว่า เนบิวล่า (
Nebular) โดยจะเกิดจากอะตอมของก๊าซที่รวมตัวกั
นเข้าเป็นเมฆมืดขนาดยักษ์
มีขนาดกว้างใหญ่หลายร้อยปีแสง
แรงโน้มถ่วงจะดึงก๊าซและฝุ่นเข้ารวมกัน
ก้อนก๊าซที่อัดแน่นหมุนรอบตัวเองจนใจกลางมีอุณห

19. ภูมิสูงมากพอ จะเกิดปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์
การศึกษาดาวฤกษ์ศึกษา ความสว่าง
สีความสว่างและโชติมาตรของดาว
โดยทั่วไปดาวจะปรากฏสว่างมากหรือน้อยไม่ได้ขึ้น
อยู่กับความสว่างจริงเพียงอย่างเดียวแต่ขึ้นอยู่กับระ
ยะทางของดาว
จึงนิยามความสว่างจริงของดาวเป็นโชติมาตรสัมบูร
ณ์สีของดาวฤกษ์ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของดาวแต่ละดว
ง ดาวฤกษ์เป็นก้อนก๊าซสว่างที่มีอุณหภูมิสูง
พลังงานที่เกิดขึ้นภายในดวงจะส่งผ่านออกทางบรร
ยากาศที่เรามองเห็นได้ เรียกบรรยากาศชั้นนี้ว่า
ชั้นโฟโตสเฟียร์พร้อมทั้งการแผ่รังสีอินฟราเรด
รังสีอุลตราไวโอเลต เอกซเรย์ รวมทั้งคลื่นวิทยุ
คลื่นแสงที่ตามองเห็น
การพิจารณาอุณหภูมิของดาวฤกษ์กับสี
พบว่าอุณหภูมิต่า
จะปรากฏเป็นสีแดงและถ้าอุณหภูมิสูง
จะปรากฏเป็นสีน้าเงินและกลายเป็น สีขาว
โดยมีการกาหนด ดาวสีน้าเงิน
อุณหภูมิสูงเป็นพวกดาว O ดาวสีแดงเป็นพวก Mแล
ะเมื่อเรียงลาดับอุณหภูมิสูงลงไปหาต่า
สเปคตรัมของดาวได้แก่ O - B - A - F - G - K -

20. M ดวงอาทิตย์จัดเป็นพวก G ซึ่งมีอุณหภูมิปานกลาง
4.3 วิวัฒนาการของดาวฤกษ์
ดาวเกิดจากกลุ่มก๊าซและฝุ่นที่หดตัวลงเนื่องจากโน้
มถ่วงของตัวเอง ขณะที่กลุ่มก๊าซและฝุ่นนี้หดตัว
พลังงานศักย์โน้มถ่วงบางส่วนจะกลายเป็นพลังงานจ
ลน์หรือพลังงานความร้อน
และบางส่วนคายออกมาสู่ภายนอก
จากการคานวณพบว่าใจกลางจะสะสมมวลและโตขึ้
นจนกลายเป็นดาวในเวลาประมาณ 1 ล้านปี
อุณหภูมิสูงขึ้นอย่างรวดเร็วพร้อมกับที่ใจกลางของด
าวเริ่มเกิดขึ้น
และอนุภาคตรงใจกลางจะกลายเป็นไอ โมเลกุล
(โดยเฉพาะไฮโดรเจน) จะแตกตัวเป็นอะตอม
และในที่สุดจะแตกตัวเป็นอิออน
ฝุ่นจากภายนอกใจกลางจะบดบังแสงจากใจกลางดา
วจนมองไม่เห็น
ต่อมาอนุภาคและฝุ่นจะดูดกลืนรังสีจากใจกลางและ
คายพลังงานกลับออกมาเป็นรังสีอินฟาเรด
ทาให้กลุ่มก๊าซมีความทึบแสงจนในที่สุดกลุ่มก๊าซแล
ะฝุ่นจะตกลงในใจกลางจนหมดสิ้นดังนั้นดาวที่เกิดใ
หม่จึงส่องรังสีอินฟาเรด
ต่อมาเมื่อกลุ่มฝุ่นที่บดบังดาวเจือจางลง

21. ดาวจะเริ่มส่องแสงออกมาให้เห็นโดยมีอุณหภูมิตั้งแ
ต่ 4,000 – 7,000 องศาเซลเซียส
ขึ้นอยู่กับมวลและการหดตัวจะดาเนินต่อไป
จนอุณหภูมิที่ใจกลางสูงพอที่ไฮโดรเจนจะติดไฟได้
จึงเริ่มนับกลุ่มก๊าซและฝุ่นมีสภาพเป็นดาวอายุ 0 ปี
เมื่อไฮโดรเจนติดไฟ หรือปฏิกิริยานิวเคลียร์เริ่มต้น
ความดันภายในดวงดาวจะสูงขึ้นจนเกิดแรงสมดุลกั
บแรงโน้มถ่วง
ดาวจะไม่ยืดและหดต่อไปช่วงนี้ดาวยังไม่เกิดปฏิกิริ
ยานิวเคลียร์ เราเรียก ดาวโปรตรอน (Proton
Stars) ดาวจะวิวัฒนาการต่อไปในขณะที่ไฮโดรเจน
กาลังรวมตัวเป็นฮีเลี่ยม
ในที่สุดไฮโดรเจนในใจกลางดาวเผาไหม้หมด
จะมีการยุบตัวอย่างรวดเร็ว
มวลใจกลางจะเพิ่มมากขึ้น
จะเหลือไฮโดรเจนเผาไหม้อยู่ชั้นนอกๆ
ผิวนอกจึงขยายตัวและอุณหภูมิลดลงในสภาพนี้
เรียกว่า ดาวยักษ์แดง
การหดตัวของใจกลางดาวทาให้อุณหภูมิสูงขึ้น
ในขณะนี้ไฮโดรเจนชั้นนอกๆจะดับผิวดาวจะร้อนแล
ะสว่างขึ้น
ผิวดาวชั้นนอกอยู่ในลักษณะไม่เสถียรอาจมีการยืด

22. หดตัวเป็นจังหวะ
ทาให้ความสว่างเปลี่ยนไปเป็นจังหวะ
กลายเป็นดาวแปรแสง
3.3 พลังงานของดาวฤกษ์
ในโลกมีพลังงานหลากหลายรูปแบบ ทั้งจากนา้
ลม ซากฟอสซิล และแสงแดด
แต่พลังงานส่วนใหญ่บนโลกนนั้มาจากดวงไฟทอี่ยไู่
กลจากเราออกไปเกือบ 150 ล้านกิโลเมตร
ดวงไฟนนั้คือ “ดวงอาทิตย์” ที่โลกเราประทับอยใู่น
ตาแหน่งทเี่หมาะเจาะพอ
จนได้รับประโยชน์จากศูนย์กลางของระบบสรุิยะดว
งนี้
ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ที่ให้ทั้งแสงสว่าง
ความร้อนและพลังงานแก่โลก
องค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นก๊าซและเป็นก๊าซที่ไวต่อ
อานาจแม่เหล็ก
ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ให้ชื่อก๊าซที่มีลักษณะพิเศษนี้ว่า “
พลาสมา”

23. (Plasma) เมื่อเทียบกับโลกแลว้มีรัศมีเปน็109 เท่าข
องรัศมีโลก คือประมาณ 695,500 กิโลเมตร
อุณหภูมิเฉลยี่ของผิวอยทูี่่5,500 องศาเซลเซียส
แต่อุณหภูมิทใี่จกลางสูงถึง 15 ล้านองศาเซลเซียส
โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ด้วยระยะห่าง 149,600
,000 กิโลเมตร
ทว่าไม่ใช่เพียงแค่โลกและดาวเคราะห์อีก 7 ดวง
ที่โคจรรอบดวงอาทิตย์
แต่ยังมีดวงจันทร์ทั้งหลายของดาวเคราะห์ต่างๆ
ดาวเคราะห์น้อยอีกนับหมื่นดวง
และดาวหางอีกกว่าแสนล้านดวงที่โคจรรอบดวงอาทิ
ตย์ ซึ่งทั้งหมดอยู่ในระบบสุริยะ
มวลของระบบสุริยะรวมอยู่ที่ดวงอาทิตย์ถึง 99.8
% คือ 2 พันล้านล้านล้านล้านตัน
แต่ความหนาแน่นของดวงอาทิตย์น้อยกว่า 1 ใน 3
ของความหนาแน่นเฉลี่ยของโลก
โดยมีความหนาแน่นประมาณ 1.4 กรัมต่อลูกบาศก์เ
ซนติเมตร
หรือคิดเป็น 1.4เท่าความหนาแน่นของน้า

24. องค์ประกอบของดวงอาทิตย์ก็ไม่ต่างจากดาวดวงอื่น
มากนัก
โดย มีธาตุ “ไฮโดรเจน” เป็นองค์ประกอบหลักในส่ว
น94% ส่วนธาตุรองลงไปคือ “ฮีเลียม” และยังมีธาตุอื่
นๆ อีกในปริมาณเล็กน้อยในส่วน 0.1% ได้แก่
ออกซิเจน คาร์บอน นีออน ไนโตรเจนแมกนีเซียม
เหล็กและซิลิกอน
แต่เนื่องจากไฮโดรเจนเป็นธาตุเบาที่สุด
เมื่อคิดเป็นมวลแล้วจึงมีส่วนเพียง72% ส่วนฮีเลียมมี
ส่วนมวลอยู่ที่ 26%
ดวงอาทิตย์มีองค์ประกอบอยู่หลายชั้นจากในสุด
ออกมาถึงชั้นนอกสุด ดังนี้
-

25. แกนหรือใจกลางดวงอาทิตย์ (Core) มีรัศมีเป็น 1 ใ
น 4 ของระยะทางจากศูนย์กลางถึงพื้นผิว
และแม้มีปริมาตรเพียง 2%ของปริมาตรทั้งหมด
แต่มีมวลเกือบครึ่งของดวงดาว
โดยมีความหนาแน่นถึง 150 ต่อลูกบาศก์เซนติเมตร
ซึ่งหนาแน่นมากกว่าตะกั่วถึง 15 เท่า
มีอุณหภูมิสูงสุดกว่า 15 ล้านองศาเซลเซียส
- เขตแผ่รังสี (Radioactive zone) อยู่รอบๆ
แกนกลางดวงอาทิตย์
ห่างวัดจากจุดศูนย์กลางดวงอาทิตย์ถึงขอบนอกสุด
ของชั้นจะเป็น 70% ของระยะทางถึงผิวดวงอาทิตย์
คิดเป็น 32% ของปริมาตรดวงอาทิตย์ทั้งหมด
และคิดเป็นมวล48% ของดวงอาทิตย์ สาหรับเขตนี้
เป็นบริเวณที่มีโฟตอนเคลื่อนผ่านจากใจกลางดวงอ
าทิตย์
แต่ด้วยความหนาแน่นของอนุภาคก๊าซในชั้นบรรยา
กาศนี้
ทาให้โฟตอนต้องใช้เวลานานถึง 1 ล้านปีกว่าจะผ่า
นออกมาได้
- เขตพาความร้อน (Convection

26. zone) เป็นชั้นที่มีปริมาตรถึง 66% ของปริมาตรดวง
อาทิตย์ทั้งหมด
แต่มีมวลเพียง 2% โดยชั้นบนสุดมีความหนาแน่นเกื
อบเป็นศูนย์
มีอุณหภูมิประมาณ 5,800 องศาเซลเซียส
ในชั้นนี้มี “เซลล์พาความร้อน” (Convection
cell) ซึ่งมีอุณหภูมิสูงมาก
ส่วนชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย์ประกอบด้วย
ชั้นโฟโตสเฟียร์ (Photosphere) ชั้นโครโมสเฟียร์
(Chromosphere) และชั้นโคโรนา
(Corona) ซึ่งเป็นชั้นบรรยากาศนอกสุด
และลมสุริยะเกิดขึ้นในชั้นโคโรนานี้
ทาให้มีสายธารของก๊าซพวยพุ่งออกด้านนอก
ทั้งนี้นักดาราศาสตร์ไม่สามารถมองเข้าไปในดวงอา
ทิตย์ได้โดยตรง
จึงต้องอาศัยการศึกษาภายในของดวงอาทิตย์ด้วยวิ
ธีทางอ้อม
ซึ่งความรู้บางอย่างเกี่ยวกับดวงอาทิตย์เกิดขึ้นจากก
ารสังเกตคุณสมบัติในภาพรวม
และบางความรู้เกิดขึ้นจากการคานวณปรากฏการณ์
ที่สร้างขึ้นในบริเวณที่สามารถสังเกตได้

27. ปฏิกิริยานิวเคลียร์สร้างพลังงานให้ดวงไฟสุริยะ
พลังงานทเี่กิดขนึ้บนดวงอาทิตย์นนั้มาจากปฏิกิริ
ยานิวเคลียร์ฟิวชัน
ซึ่งเกิดขนึ้ลึกลงไปในใจกลางของดวงอาทิตย์ เนื่อง
จากที่ใจกลางดวงอาทิตย์นั้นร้อนและหนาแน่นมาก
โดยปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันเป็นปฏิกิริยาที่นิวเคลีย
สของ 2อะตอมมารวมกัน แล้วเกิดเป็นนิวเคลียสใหม่
แต่เนื่องจากนิวเคลียสนั้นมีประจุเป็นบวก
นิวเคลียสจึงมีแนวโน้มที่จะผลักกัน
หากแต่อุณหภูมิและความหนาแน่นที่สูงมาก
ทาให้นิวเคลียสสามารถหลอมรวมกันได้
กระบวนการนิวเคลียร์ฟิวชันส่วนใหญ่ที่เกิดขึ้นบ
นดวงอาทิตย์นั้น
เริ่มขึ้นจากนิวเคลียสไฮโดรเจนซึ่งมีโปรตอนเพียง 1
ตัว ถูกรวมเข้ากับนิวเคลียสของไฮโดรเจนอีกตัว

28. ซึ่งนิวเคลียสจากอนุภาค 2 ตัวจะรวมกัน
แล้วเกิดปฏิกิริยาที่เกิดนิวเคลียสจากอนุภาค 3 ตัวรว
มกัน และ 4 ตัวรวมกันในที่สุด
ซึ่งในกระบวนการที่เกิดขึ้น
ยังได้อนุภาคที่เป็นกลางทางไฟฟ้าที่เรียกว่า “นิวทริ
โน”
(Neutrino) ดังนั้นสุดท้ายแล้วจะได้นิวเคลียสของธา
ตุที่มีโปรตอน 2 ตัวและนิวตรอน2 ตัว
ซึ่งเป็นนิวเคลียสของธาตุฮีเลียม
หากแต่มวลของนิวเคลียสที่เกิดขึ้นนั้นน้อยกว่าม
วลของนิวเคลียส 4 ตัวซึ่งตัวตั้งต้น
โดยมวลที่หายไปนั้นถูกเปลี่ยนไปเป็นพลังงาน
ซึ่งพลังงานทั้งหมดที่เกิดขึ้นนั้นสามารถคานวณได้จ
ากสมการอันโด่งดังของ อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์
นั่นคือ E=mc2 โดยE เป็นสัญลักษณ์ของพลังงาน,
m เป็นสัญลักษณ์ของมวลที่หายไปแล้วถูกเปลี่ยนเป็
นพลังงาน และ c เป็นสัญลักษณ์ของความเร็วแสง

29. 3.4 ระบบสุรยิะ
ระบบสุรยิะ (Solar System)
คือระบบที่ประกอบด้วย
ดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางมีดาวเคราะห์ (Planets)
9 ดวง ดวงจันทร์บริวารของดวงเคราะห์แต่ละดวง
(Moon of sattelites) ดาวเคราะห์น้อย (Minor
planets) ดาวหาง (Comets) อุกกาบาต
(Meteorites) ตลอดจนกลุ่มฝุ่นและก๊าซ
ซึ่งเคลื่อนที่อยู่ในวงโคจร ภายใต้อิทธิพลแรงดึงดูด
จากดวงอาทิตย์ ระบบสุริยะไม่จาเป็นต้องมีแห่งเดียว
ถ้าที่อื่นมีลักาณะอย่างนี้ก็เรียกว่าระบบสุริยะได้เหมือ
นกัน
แต่ในที่นี้จะหมายถึงระบบสุริยะของเรา(เป็นเจ้าของ

30. ตั้งแต่เมื่อไรฟะ..) ขนาดของระบบสุริยะ
กว้างใหญ่ไพศาลมาก เมื่อเทียบระยะทาง
ระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์
ซึ่งมีระยะทางประมาณ 150 ล้านกิโลเมตร
หรือ 1 หน่วยดาราศาสตร์
กล่าวคือ
ระบบสุริยะมีระยะทางไกลไปจนถึงวงโคจรของดาว
พลูโต ดาว เคราะห์ที่มีขนาดเล็กที่สุด ในระบบสุริยะ
ซึ่งอยู่ไกล
เป็นระยะทาง 40 เท่าของ 1 หน่วยดาราศาสตร์
และยังไกลห่างออก ไปอีกจนถึงดงดาวหาง อูร์ต
(Oort's Cloud) ซึ่งอาจอยู่ไกลถึง 500,000 เท่า
ของระยะทางจากถึงดวงอาทิตย์ด้วย
ดวงอาทิตย์มีมวล มากกว่าร้อยละ 99 ของ
มวลทั้งหมดในระบบสุริยะ
ที่เหลือนอกนั้นจะเป็นมวลของ เทหวัตถุต่างๆ ซึ่ง
ประกอบด้วยดาวเคราะห์ ดาวเคราะห์น้อย ดาวหาง
และอุกกาบาต รวมไปถึงฝุ่นและก๊าซ
ที่ล่องลอยระหว่าง ดาวเคราะห์ แต่ละดวง

31. โดยมีแรงดึงดูด (Gravity) เป็นแรงควบคุมระบบสุริย
ะ ให้เทหวัตถุบนฟ้าทั้งหมด
เคลื่อนที่เป็นไปตามกฏแรง แรงโน้มถ่วงของนิวตัน
ดวงอาทิตย์แพร่พลังงาน ออกมา
ด้วยอัตราประมาณ 90,000,000,000,000,000,000
,000,000 แคลอรีต่อวินาที
เป็นพลังงานที่เกิดจากปฏิกริยาเทอร์โมนิวเคลียร์
โดยการเปลี่ยนไฮโดรเจนเป็นฮีเลียม
ซึ่งเป็นแหล่งความร้อนให้กับดาว ดาวเคราะห์ต่างๆ
ถึงแม้ว่าดวงอาทิตย์จะเสียไฮโดรเจนไปถึง 4,000,0
00 ตันต่อวินาทีก็ตาม แต่นักวิทยาศาสตร์ก็ยังมี
ความเชื่อว่าดวงอาทิตย์จะยังคงแพร่พลังงานออกมา
ในอัตรา ที่เท่ากันนี้ได้อีกนานหลายพันล้านปี

32. ทฤษฎีการกา เนิดของระบบสุรยิะ
หลักฐานที่สาคัญของการกาเนิดของระบบสุริยะก็คือ
การเรียงตัว
และการเคลื่อนที่อย่างเป็นระบบระเบียบของดาว
เคราะห์ ดวงจันทร์บริวาร ของดาวเคราะห์
และดาวเคราะห์น้อย ที่แสดงให้เห็นว่าเทหวัตถุ
ทั้งมวลบนฟ้า นั้นเป็นของ ระบบสุริยะ
ซึ่งจะเป็นเรื่องที่เป็นไปไม่ได้เลย ที่เทหวัตถุท้องฟ้า
หลายพันดวง จะมีระบบ
โดยบังเอิญโดยมิได้มีจุดกาเนิด ร่วมกัน
Piere Simon
Laplace ได้เสนอทฤษฎีจุดกาเนิดของระบบสุริยะ
ไว้เมื่อปี ค.ศ.1796 กล่าวว่า ในระบบสุริยะจะ
มีมวลของก๊าซรูปร่างเป็นจานแบนๆ
ขนาดมหึมาหมุนรอบ ตัวเองอยู่
ในขณะที่หมุนรอบตัวเองนั้นจะเกิดการหดตัวลง
เพราะแรงดึงดูดของมวลก๊าซ ซึ่งจะทาให้
อัตราการหมุนรอบตัวเองนั้น
จะเกิดการหดตัวลงเพราะแรงดึงดูดของก๊าซ
ซึ่งจะทาให้อัตราการ หมุนรอบตังเอง
มีความเร็วสูงขึ้นเพื่อรักษาโมเมนตัมเชิงมุม
(Angular Momentum) ในที่สุด เมื่อความเร็ว

33. มีอัตราสูงขึ้น
จนกระทั่งแรงหนีศูนย์กลางที่ขอบของกลุ่มก๊าซมีมา
กกว่าแรงดึงดูด ก็จะทาให้เกิดมีวงแหวน
ของกลุ่มก๊าซแยก
ตัวออกไปจากศุนย์กลางของกลุ่มก๊าซเดิม
และเมื่อเกิดการหดตัวอีกก็จะมีวงแหวนของกลุ่มก๊าซ
เพิ่มขึ้น ขึ้นต่อไปเรื่อยๆ
วงแหวนที่แยกตัวไปจากศูนย์กลางของวงแหวนแต่ล
ะวงจะมีความกว้างไม่เท่ากัน ตรงบริเวณ ที่มีความ
หนาแน่นมากที่สุดของวง
จะคอยดึงวัตถุทั้งหมดในวงแหวน
มารวมกันแล้วกลั่นตัว เป็นดาวเคราะห์
ดวงจันทร์ของดาว
ดาวเคราะห์จะเกิดขึ้นจากการหดตัวของดาวเคราะห์
สาหรับดาวหาง และสะเก็ดดาวนั้น
เกิดขึ้นจากเศษหลงเหลือระหว่าง
การเกิดของดาวเคราะห์ดวงต่างๆ ดังนั้น
ดวงอาทิตย์ในปัจจุบันก็คือ มวลก๊าซ
ดั้งเดิมที่ทาให้เกิดระบบสุริยะขึ้นมานั่นเอง
นอกจากนี้ยังมีอีกหลายทฤษฎีที่มีความเชื่อในการเกิ
ดระบบสุริยะ แต่ในที่สุดก็มีความเห็นคล้ายๆ
กับแนวทฤษฎีของ Laplace ตัวอย่างเช่น
ทฤษฎีของ Coral Von

34. Weizsacker นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ชาวเยอรมัน
ซึ่งกล่าวว่า มีวง
กลมของกลุ่มก๊าซและฝุ่นละอองหรือเนบิวลา
ต้นกาเนิดดวงอาทิตย์ (Solar
Nebular) ห้อมล้อมอยู่รอบดวงอาทิตย์
ขณะที่ดวงอาทิตย์เกิดใหม่ๆ และ
ละอองสสารในกลุ่มก๊าซ
เกิดการกระแทกซึ่งกันและกัน
แล้วกลายเป็นกลุ่มก้อนสสาร ขนาดใหญ่
จนกลายเป็น เทหวัตถุแข็ง
เกิดขั้นในวงโคจรของดวงอาทิตย์ ซึ่งเราเรียกว่า
ดาวเคราะห์ และดวงจันทร์ของ ดาวเคราะห์นั่นเอง
ระบบสุริยะของเรามีขนาดใหญ่โตมากเมื่อเทียบกับโ
ลกที่เราอาศัยอยู่
แต่มีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับกาแล็กซีของเราหรือ
กาแล็กซีทางช้างเผือก ระบบสุริยะตั้งอยู่ในบริเวณ
วงแขนของกาแล็กซีทางช้างเผือก (Milky
Way) ซึ่งเปรียบเสมือนวง
ล้อยักษ์ที่หมุนอยู่ในอวกาศ โดยระบบสุริยะ
จะอยู่ห่างจาก
จุดศูนย์กลางของกาแล็กซีทางช้างเผือกประมาณ 3

35. 0,000 ปีแสง ดวงอาทิตย์
จะใช้เวลาประมาณ 225 ล้านปี ในการเคลื่อน
ครบรอบจุดศูนย์กลาง ของกาแล็กซี
ทางช้างเผือกครบ 1 รอบ นักดาราศาสตร์จึงมี
ความเห็นร่วมกันว่า เทหวัตถุทั้ง
มวลในระบบสุริยะไม่ว่าจะเป็นดาวเคราะห์ทุกดวง
ดวงจันทร์ของ ดาวเคราะห์ ดาวเคราะห์น้อย
ดาวหาง และอุกกาบาต เกิดขึ้นมาพร้อมๆกัน
มีอายุเท่ากันตามทฤษฎีจุดกาเนิดของระบบ สุริยะ
และจาการนา เอาหิน จากดวงจันทร์มา
วิเคราะห์การสลายตัว ของสารกัมมันตภาพรังสี
ทาให้ทราบว่าดวงจันทร์มี
อายุประมาณ 4,600 ล้านปี ในขณะเดียวกัน
นักธรณีวิทยาก็ได้คานวณ หาอายุของหินบนผิวโลก
จากการสลายตัว ของอตอม อะตอมยูเรเนียม
และสารไอโซโทป ของธาตุตะกั่ว
ทาให้นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่า โลก ดวงจันทร์
อุกกาบาต มีอายุประมาณ 4,600 ล้านปี
และอายุของ ระบบสุริยะ
นับตั้งแต่เริ่มเกิดจากฝุ่นละอองก๊าซ ในอวกาศ
จึงมีอายุไม่เกิน 5000 ล้านปี

36. ในบรรดาสมาชิกของระบบสุริยะซึ่งประกอบด้วย
ดวงอาทิตย์ ดาวเคราะห์ ดาวเคราะห์น้อย ดวงจันทร์
ของดาวเคราะห์ดาวหาง อุกกาบาต สะเก็ดดาว
รวมทั้งฝุ่นละองก๊าซ อีกมากมาย
นั้นดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์ 8 ดวง
3.5 เทคโนโลยี และอวกาศ
เทคโนโลยีอวกาศ คือการสารวจสิ่งต่างๆที่อยู่นอกโ
ลกของเราและสารวจโลกของเราเองด้วย
ปัจจุบันเทคโนโลยีอวกาศได้มีการพัฒนาไปเป็นอย่า
งมากเมื่อเทียบกับสมัยก่อน
ทาให้ได้ความรู้ใหม่ๆมากขึ้น
โดยองค์การที่มีส่วนมากในการพัฒนาทางด้านนี้คือ
องค์การนาซ่าของสหรัฐอเมริกา
ได้มีการจัดทาโครงการขึ้นมากมาย
ทั้งเพื่อการสารวจดาวที่ต้องการศึกษาโดยเฉพาะแล

37. ะที่ทาขึ้นเพื่อศึกษาสิ่งต่างๆในจักรวาล
การใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีอวกาศนั้นมีทั้งด้าน
การสื่อสาร
ทาให้การสื่อสารในปัจจุบันทาได้อย่างรวดเร็ว
การสารวจทรัพยากรโลก
ทาให้ทราบว่าปัจจุบันนี้โลกมีการเปลี่ยนแปลงอย่าง
ไรบ้าง
และการพยากรณ์อากาศก็จะทาให้สามารถเตรียมพ
ร้อมที่จะรับกับสถานการณ์ต่างๆที่อาจจะเกิดขึ้นต่อไ
ปได้

38. 1. กล้องโทรทรรศน์ชนิดสะท้อนแสง (Reflect
telescope)
เป็นอุปกรณ์ที่สามารถขยายวัตถุที่อยู่ในระยะไกล
เซอร์ ไอเซค นิวตัน เป็นผู้ประดิษซ์กล้องชนิดนี้
เป็นบุคคลแรก บางที่เราก็เรียก กล้องแบบนี้ว่า
กล้องแบบนิวโทเนียน ประกอบด้วยกระจกเว้า
กระจกระนาบและ เลนซ์นูน
หลักการของกล้องโทรทัศน์ชนิดสะท้อนแสง

39. กล้องจะรับแสงที่เข้ามากระทบกับกระจกเว้าที่อยู่ท้า
ยกล้องที่เราเรียกว่า Primary Mirror แล้วรวมแสง
สะท้อนกับกระจกระนาบหรือ ปริซึม
เราเรียกว่า Secondary Mirror ที่อยู่กลางลากล้อง
เข้าสู่เลนซ์ตาขยายภาพอีกทีหนึ่ง
อัตราขยายของกล้อง =
ความยาวโฟกัสของกระจกเว้า /
ความโฟกัสของเลนซ์ตา
โครงสร้างภายในของกล้องแบบนิวโทเนียน หรือ
กล้องแบบสะท้อนแสง
ข้อดีของกล้องชนิดนี้
1. ใช้กระจกเว้าเป็นตัวรวมแสง
ทาให้สามารถสร้างขนาดใหญ่มากๆได้
ซึ่งจะมีราคาถูกกว่าเลนซ์ที่มีขนาดเท่ากัน
2. โดยทั้วไปกล้องชนิดนี้จะมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 5-
6 นิ้วขึ้นไป
ทาให้มีการรวมแสงได้มากเหมาะที่จะใช้สังเกตวัตถุ
ระยะไกลๆ เช่น กาแลกซี เนบิวล่า
เพราะมีความเข้มแสงน้อยมาก

40. 3. ภาพที่ได้จากกล้องแบบสะท้อนแสง
จะไม่กลับภาพซ้ายขวาเหมือนกล้องแบบหักเหแสง
แต่การมองภาพอาจจะ หัวกลับบ้าง
ขึ้นอยู่กับลักษณะการมองจากกล้องเพราะเป็นการม
องที่หัวกล้อง ไม่ใช่ที่ท้ายกล้อง
เหมือนกล้องแบบหักเหแสง
ข้อเสียของกล้องชนิดนี้
1. การสร้างนั้นยุ่งยากซับซ้อนมาก
2. มีกระจกบานที่สองสะท้อนภาพอยู่กลางลากล้อง
ทาให้กีดขวางทางเดินของแสง
หากเส้นผ่านศูนย์กลาง กล้องเล็กมากๆ
ดังนั้นกล้องแบบสะท้อนแสงนี้จะมักมีขนาดใหญ่
ตั้งแต่ 4.5 นิ้วขึ้นไป
2. กล้องโทรทรรศน์ชนิดหักเหแสง (Refract
telescope)

41. เป็นอุปกรณ์ที่สามารถขยายวัตถุที่อยู่ในระยะไกล
กาลิเลโอ เป็นบุคคลแรกที่ประดิษฐกล้องชนิดนี้ขึ้น
ประกอบด้วยเลนซ์นูนอย่างน้อยสองชิ้น คือ
เลนซ์วัตถุ (Object
Lens)เป็นเลนซ์ด้านรับแสงจากวัตถุ
ซึ่งจะมีความยาวโฟกัสยาว
(Fo) และเลนซ์ตา (Eyepieces) เป็นเลนซ์ที่ติดตาเร
าเวลามอง ซึ่งมีความยาวโฟกัสสั้น
(Fe) กว่าเลนซ์วัตถุมากๆ
อัตราการขยายของกล้อง =
ความยาวโฟกัสเลนซ์วัตถุ Fo
/ความยาวโฟกัสเลนซ์ตา Fe
หลักการของกล้องโทรทัศน์ชนิดหักเหแสง

42. เลนซ์วัตถุจะรับแสงจากวัตถุที่ระยะไกลๆแล้วจะเกิด
ภาพที่ตาแหน่งโฟกัส(Fo) เสมอ แล้ว เลนซ์ตัวที่สอง
หรือ เลนซ์ตา
(Fe) จะขยายภาพจากเลนซ์วัตถุอีกครั้ง
ซึ่งต้องปรับระยะของเลนซ์ตา
เพื่อให้ภาพจากเลนซ์วัตถุที่ตาแหน่ง Foอยู่ใกล้กับ
โฟกัสของเลนซ์ตา Fe และทาให้เกิดภาพชัดที่สุด
โครงสร้างภายในของกล้องแบบหักเหแสง
ที่เลนซ์วัตถุมักจะให้เลนซ์สองแบบที่ทามาจากวัสดุค
นละประเภท เพื่อลดอาการคลาดสี
ข้อดีของกล้องแบบหักเหแสง
1. เป็นกล้องพื้นฐานที่สร้างได้ไม่ยากนัก
2. โดยทั่วไปจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยๆจึงมีน้าหนั
กเบา
ข้อเสียของกล้องแบบหักเหแสง
1. เนื่องจากมีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อย
ทาให้ปริมาณการรับแสงน้อยไม่เหมาะใช้ดูวัตถุไกล
ๆอย่าง กาแลกซีและเนบิวล่า
2. ใช้เลนซ์เป็นตัวหักเหแสง
ทาให้เกิดการคลาดสีได้หากใช้เลนซ์คุณภาพไม่ดีพ
อ จึงต้องมีการใช้เลนซ์

43. หลายชิ้นประกอบกันทาให้มีราคาสูง
3. ภาพที่ได้จากกล้องแบบหักเหแสงจะให้ภาพหัวกลั
บและกลับซ้ายขวา คืออ่านตัวหนังสือไม่ได้นั่นเอง
ดังนั้นกล้องแบบนี้จะต้องมี diagonal
prism เพื่อช่วยแก้ไขภาพ
(ดูเรื่องอุปกรณ์กล้องโทรทรรศน์
3. กล้องโทรทรรศน์แบบผสม (Catadioptic
telescope)
เป็นกล้องโทรทรรศน์คุณภาพสูงที่ถูกออกแบบมาให้
ใช้หลักของการหักเหและสะท้อนแสงร่วมกัน

44. โดยหลักการโดยรวมแล้ว จะใช้กระจก 2 ชุด
สะท้อนแสงกลับ ไป-มา ช่วยให้ลากล้องสั้น
เเละส่วนมากจะสามารถควบคุมระบบได้เเบบดิจิตอล
เราจะพบว่า กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ที่มี
ความยาวโฟกัสมาก ดังเช่น
กล้องโทรทรรศน์บนหอดูดาวต่างๆๆ
มักจะเป็นกล้องชนิดนี้ หลักการของกล้องโทรทัศน์
ชนิดผสม
กล้องจะรับแสงจากวัตถุที่ระยะไกลๆ
ผ่านกระจกด้านหน้า ที่เราเรียกว่า Correcting
Plated หรือกระจกสะสมแสง
มีลักษณะเป็นเลนซ์เบื้องต้น
มากระทบกระจกบานแรกที่ท้ายกล้อง ที่เราเรียกว่า
เลนส์หลัก แล้วสะท้อนกลับไปที่กระจกสะสมแสง
ซึ่งตรงกลางจะมี เลนส์รอง
สะท้อนกลับมาที่ท้ายกล้องเข้าสู่เลนซ์ตาขยายภาพอี
กทีหนึ่ง หลักการคล้ายกับกล้องแบบนิวโทเนี่ยน
แต่กล้องแบบผสม จะดูภาพจากท้ายกล้อง
ไม่ใช่ข้างกล้อง
และภาพที่ได้ยังมีการกลับหัวและกลับซ้ายขวา
ซึ่งต้องอาศัย diagonal

45. prism ช่วยแก้ไขภาพเหมือนกับกล้องแบบหักเหแสง
ดาวเทียม
ดาวเทียมคือ วัตถุที่มนุษย์สร้างขึ้นไปโครจรรอบโลก
เพื่อวัตถุประสงค์ทางด้านการวิจัยทางวิทยาศาสตร์
การรายงานสภาพอากาศ
หรือเพื่อการลาดตระเวนทางทหาร
ดาวเทียมเพื่อการวิจัยทางวิทยาศาสตร์
จะทาหน้าที่ในการ สังเกตการณ์สภาพของอวกาศ
โลก ดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และดาวอื่นๆ
รวมถึงวัตถุประหลาดต่างๆ ในกาแลคซี่
หรือระบบสุริยจักรวาล
ส่วนประกอบ
ดาวเทียมเป็นเครื่องยนต์กลไกที่ซับซ้อนมาก
ส่วนประกอบแต่ละส่วนถูกออกแบบอย่างประณีต
และมีราคาแพง ดาวเทียมดวงหนึ่งๆ จะต้องทางาน
โดยไม่มีคนควบคุมโคจรด้วยความเร็วที่สูงพอที่จะห
นี จากแรงดึงดูดของโลกได้

46. ผู้สร้างดาวเทียมจะพยายามออกแบบให้ชิ้นส่วนต่าง
ๆ ทางานได้อย่างประสิทธิภาพที่สุด
และราคาไม่แพงมาก
ดาวเทียมมีส่วนประกอบมากมาย
แต่ละส่วนจะมีระบบควบคุมการทางานแยกย่อยกันไ
ป ดาวเทียมจะมีอุปกรณ์เพื่อควบคุมให้ระบบต่างๆ
ทางานร่วมกัน ระบบย่อยๆ
แต่ละอย่างต่างก็มีหน้าที่การทางานเฉพาะ เช่น
1. โครงสร้างดาวเทียม
เป็นส่วนประกอบที่สาคัญมาก
โครงจะมีน้าหนักประมาณ 15 -
25% ของน้าหนักรวม ดังนั้น
จึงจาเป็นต้องเลือกวัสดุที่มีน้าหนักเบา
และต้องไม่เกิดการสั่นมากเกินที่กาหนด
หากได้รับสัญญาณที่มีความถี่
หรือความสูงของคลื่นมากๆ (amptitude)
2. ระบบเครื่องยนต์ ซึ่งเรียกว่า
"aerospike" อาศัยหลักการทางานคล้ายกับเครื่องอั
ดอากาศ และปล่อยออกทางปลายท่อ
ซึ่งระบบดังกล่าวจะทางานได้ดีในสภาพสูญญากาศ
ซึ่งต้องพิจารณาถึงน้าหนักบรรทุกของดาวเทียมด้ว

47. ย
3. ระบบพลังงาน ทาหน้าที่ผลิตพลังงาน
และกักเก็บไว้เพื่อแจกจ่ายไปยังระบบไฟฟ้าของดาว
เทียม โดยมีแผงรับพลังงาน (Solar
Cell) ไว้รับพลังงานจากแสงอาทิตย์เพื่อเปลี่ยนเป็น
พลังงานไฟฟ้า ให้ดาวเทียม
แต่ในบางกรณีอาจใช้พลังงานนิวเคลียร์แทน
4. ระบบควบคุมและบังคับ ประกอบด้วย
คอมพิวเตอร์ที่เก็บรวมรวมข้อมูล
และประมวลผลคาสั่งต่างๆ
ที่ได้รับจากส่วนควบคุมบนโลก
โดยมีอุปกรณ์รับส่งสัญญาณ (Radar
System) เพื่อใช้ในการติดต่อสื่อสาร
5. ระบบสื่อสารและนาทาง
มีอุปกรณ์ตรวจจับความร้อน ซึ่งจะทางาน
โดยแผงวงจรควบคุมอัตโนมัติ
6. อุปกรณ์ควบคุมระดับความสูง
เพื่อรักษาระดับความสูงให้สัมพันธ์กันระหว่างพื้นโล
ก และดวงอาทิตย์
หรือเพื่อรักษาระดับให้ดาวเทียมสามารถโคจรอยู่ได้

48. 7. เครื่องมือบอกตาแหน่ง เพื่อกาหนดการเคลื่อนที่
นอกจากนี้ยังมีส่วนย่อยๆ
อีกบางส่วนที่จะทางานหลังจาก
ได้รับการกระตุ้นบางอย่าง เช่น
ทางานเมื่อได้รับสัญญาณ สะท้อนจากวัตถุบางชนิด
หรือทางานเมื่อได้รับลาแสงรังสี ฯลฯ
ชิ้นส่วนต่างๆ
ของดาวเทียมได้ถูกทดสอบอย่างละเอียด
ส่วนประกอบต่างๆ ถูกออกแบบสร้าง
และทดสอบใช้งานอย่างอิสระ ส่วนต่างๆ
ได้ถูกนามาประกอบเข้าด้วยกัน
และทดสอบอย่างละเอียดครั้งภายใต้สภาวะที่เสมือน
อยู่ในอวกาศก่อนที่มัน จะถูกปล่อยขึ้นไปโคจร
ดาวเทียมจานวนไม่น้อยที่ต้องนามาปรับปรุงอีกเล็ก
น้อย ก่อนที่พวกมันจะสามารถทางานได้
เพราะว่าหากปล่อยดาวเทียมขึ้นสู่วงโคจรแล้ว
เราจะไม่สามารถปรับปรุงอะไรได้
และดาวเทียมต้องทางานอีกเป็นระยะเวลานาน
ดาวเทียมส่วนมากจะถูกนาขึ้นไปพร้อมกันกับจรวด
ซึ่งตัวจรวดจะตกลงสู่มหาสมุทรหลังจากที่เชื้อเพลิง
หมด

49. จรวดและยานอวกาศ
อวกาศอยู่สูงเหนือศีรษะขึ้นไปเพียงหนึ่งร้อยกิโลเมต
ร แต่การที่จะขึ้นไปถึงมิใช่เรื่องง่าย เซอร์ไอแซค
นิวตัน นักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษ
ผู้คิดค้นทฤษฎีเรื่องแรงโน้มถ่วงของโลกและการเดิน
ทางสู่อวกาศเมื่อสามร้อยปีมาแล้ว ได้อธิบายไว้ว่า
หากเราขึ้นไปอยู่บนที่สูง
และปล่อยก้อนหินให้หล่นจากมือ
ก้อนหินก็จะตกลงสู่พื้นในแนวดิ่ง
เมื่อออกแรงขว้างก้อนหินออกไปให้ขนานกับพื้น (ภ
าพที่ 3) ก้อนหินจะเคลื่อนที่เป็นเส้นโค้ง (A) เนื่องจา
กแรงลัพธ์ซึ่งเกิดจากแรงที่เราขว้างและแรงโน้มถ่วง
ของโลกรวมกัน หากเราออกแรงมากขึ้น
วิถีการเคลื่อนที่ของวัตถุจะโค้งมากขึ้น
และก้อนหินจะยิ่งตกไกลขึ้น (B) และหากเราออกแร
งมากจนวิถีของวัตถุขนานกับความโค้งของโลก
ก้อนหินก็จะไม่ตกสู่พื้นโลกอีก

50. แต่จะโคจรรอบโลกเป็นวงกลม (C) เราเรียกการตกใ
นลักษณะนี้ว่า “การตกอย่างอิสระ” (free
fall) และนี่เองคือหลักการส่งยานอวกาศขึ้นสู่วงโคจ
รรอบโลก
หากเราเพิ่มแรงให้กับวัตถุมากขึ้นไปอีก
เราจะได้วงโคจรเป็นรูปวงรี (D) และถ้าเราออกแรง
ขว้างวัตถุไปด้วยความเร็ว 11.2 กิโลเมตรต่อวินาที
วัตถุจะไม่หวนกลับคืนอีกแล้ว
แต่จะเดินทางออกสู่ห้วงอวกาศ (E) เราเรียกความเร็
วนี้ว่า“ความเร็วหลุดพ้น” (escape
speed) และนี่คือหลักการส่งยานอวกาศไปยังดาวเค
ราะห์ดวงอื่น

51. หมายเหตุ: ในทางปฏิบัติเราไม่สามารถยิงจรวดขึ้นสู่
อวกาศในแนวราบได้
เพราะโลกมีบรรยากาศห่อหุ้มอยู่
ความหนาแน่นของอากาศจะต้านทานให้จรวดเคลื่อ
นที่ช้าลงและตกลงเสียก่อน
ดังนั้นเราจึงส่งจรวดขึ้นสู่ท้องฟ้าในแนวดิ่ง
แล้วค่อยปรับวิถีให้โค้งขนานกับผิวโลก
เมื่ออยู่เหนือชั้นบรรยากาศในภายหลัง
จรวด (Rocket)
เมื่อพูดถึงจรวด
เราหมายถึงอุปกรณ์สาหรับสร้างแรงขับดันเท่านั้น

52. หน้าที่ของจรวดคือ การนายานอวกาศ ดาวเทียม
หรืออุปกรณ์ประเภทอื่นขึ้นสู่อวกาศ แรงโน้มถ่วง
(Gravity) ของโลก ณ
พื้นผิวโลกมีความเร่งเท่ากับ 9.8 เมตร/วินาที 2 ดังนั้
นจรวดจะต้องมีแรงขับเคลื่อนสูงมาก
เพื่อเอาชนะแรงโน้มถ่วงของโลก
จรวดทางานตามกฎของนิวตัน ข้อที่ 3 “แรงกริยา =
แรงปฏิกิริยา” จรวดปล่อยก๊าซร้อนออกทางท่อท้าย
(แรงกริยา) ทาให้จรวดเคลื่อนที่ไปข้างหน้า
(แรงปฏิกิริยา)
เราแบ่งประเภทของจรวดตามชนิดของเชื้อเพลิงออ
กเป็น 2 ประเภท คือ
-จรวดเชื้อเพลิงแข็ง มีโครงสร้างไม่สลับซับซ้อน
แต่เมื่อการเผาไหม้เชื้อเพลิงเกิดขึ้นแล้ว

53. ไม่สามารถหยุดได้
-จรวดเชื้อเพลิงเหลว มีโครงสร้างสลับซับซ้อน
เพราะต้องมีถังเก็บเชื้อเพลิงเหลว
และออกซิเจนเหลว (เพื่อช่วยให้เกิดการสันดาป)
ซึ่งมีอุณหภูมิต่ากว่าจุดเยือกแข็ง
และยังต้องมีท่อและปั๊มเพื่อลาเลียงเชื้อเพลิงเข้าสู่ห้อ
งเครื่องยนต์เพื่อทาการเผาไหม้
จรวดเชื้อเพลิงเหลวมีข้อดีคือ
สามารถควบคุมปริมาณการเผาไหม้
และปรับทิศทางของกระแสก๊าซได้ จรวดหลายตอน
การนาจรวดขึ้นสู่อวกาศนั้นจะต้องทาการเผาไหม้เชื้
อเพลิงจานวนมาก
เพื่อให้เกิดความเร่งมากกว่า 9.8 เมตร/วินาที2 หลา
ยเท่า ดังนั้นจึงมีการออกแบบถังเชื้อเพลิงเป็นตอนๆ
เราเรียกจรวดประเภทนี้ว่า “จรวดหลายตอน”
(Multistage rocket) เมื่อเชื้อเพลิงตอนใดหมด
ก็จะปลดตอนนั้นทิ้ง เพื่อเพิ่มแรงขับดัน
(Force) โดยการลดมวล
(mass) เพื่อให้จรวดมีความเร่งมากขึ้น (กฎของนิว
ตัน ข้อที่ 2: ความเร่ง = แรง / มวล)

54. ความแตกต่างระหว่างเครอื่งบินไอพ่น และจรวด
เครื่องยนต์ของเครื่องบินไอพ่นดูดอากาศภายนอกเ
ข้ามาอัดแน่น และทาการสันดาป (เผาไหม้)
ทาให้เกิดแรงดันไปข้างหน้า
จนปีกสามารถสร้างแรงยก (ความดันอากาศบนปีกน้
อยกว่าความดันอากาศใต้ปีก)
ทาให้เครื่องลอยขึ้นได้
ส่วนจรวดบรรจุเชื้อเพลิงและออกซิเจนไว้ภายใน
เมื่อทาการสันดาปจะปล่อยก๊าซร้อนพุ่งออกมา
ดันให้จรวดพุ่งไปในทิศตรงกันข้าม
จรวดไม่ต้องอาศัยอากาศภายนอก
มันจึงเดินทางในอวกาศได้
ส่วนเครื่องบินต้องอาศัยอากาศทั้งในการสร้างแรงย
ก และการเผาไหม้