1. เอกภพ ( Universe ) โดย นักเรียนระดับชั้น ม .6 / 1 กลุ่มที่ 5 เป็นส่วนหนึ่งของวิชา วิทยาศาสตร์พื้นฐาน ภาคเรียนที่ 2 / 2554 โรงเรียน เซนต์โยเซฟ บางนา

2. วัตถุประสงค์ ฝึกฝนการทำงานเป็นทีม ใช้ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ เป็นสื่อการเรียนแหล่งข้อมูลทางการศึกษาเกี่ยวกับเรื่องเอกภพที่สามารถศึกษาได้สะดวก และรวดเร็ว เป็นการฝึกทักษะทางกระบวนการทำงานของการจัดทำสื่อการเรียนรู้ เป็นสื่อการเรียนรู้ที่น่าสนใจ และ สามารถเข้าใจถึงข้อมูลได้มากขึ้นจากรูปภาพ และเนื้อหา

3. เอกภพ ( Universe ) เอกภพ ( Universe ) คืออะไร ? เอกภพ ( Universe ) เกิดขึ้นได้อย่างไร? ทฤษฎีบิกแบง ( Big-Bang Theory ) Animation การกำเนิดเอกภพ Animation การกำเนิดเอกภพ ( 2 ) ความคิดเรื่องเอกภพของคนในยุคก่อน ชาวฮินดู ชาวอิยิปต์ ชาวกรีก ชาวกรีก (พ.ศ. 159-218 ) ชาวยุโรปกลาง(พ . ศ . 2000) กาแล็กซี ( GALAXY) คืออะไร ? กาแลคซี่ทางช้างเผือก( Milky Way) กาแล็กซีเพื่อนบ้าน ประเภทของกาแล็กซี่ กาแล็กซีกลมรีรูปไข่ กาแล็กซีก้นหอย หรือ แบบกังหัน กาแล็กซีก้นหอยคาน กาแล็กซีไร้รูปร่าง จุดจบของเอกภพ เอกภพปิด (Closed Universe) เอกภพแบน (Flat Universe) เอกภพปิด (Open Universe ) คำถามก่อน - หลังเรียน เฉลยคำถามก่อน - หลังเรียน บรรณานุกรม

4. เอกภพ ( Universe ) คืออะไร ? เอกภพ หรือ จักรวาล ( Universe ) คือ ระบบที่รวบรวมทุกสิ่งทุกอย่างในธรรมชาติ ข้อมูลสำคัญของเอกภพคือ เส้นสเปกตรัมของดาราจักรเลื่อนไปทางสีแดงทำให้รู้ว่าเอกภพกำลังขยายตัว เอกภพมีรัศมีไม่น้อยกว่า 15,000 ล้านปีแสง มีอายุประมาณ 15,000 ล้านปี เอกภพจึงเป็นปริมณฑลอันกว้างใหญ่ไพศาล ไม่มีขอบเขต ทุกสิ่งทุกอย่างต้องอยู่ในเอกภพทั้งสิ้น ในเอกภพประกอบไปด้วยหลายๆ กลุ่มดาว หรือเรียกว่า กาแลคซี่ ( Galaxy) ภายในกาแลคซี่ประกอบไปด้วยดวงดาวมากมายหลายร้อยล้านดวง ทั้งดาวฤกษ์ ดาวเคราะห์ ฝุ่นและกลุ่มเนบิวลา เช่นเดียวกับกลุ่มดาวที่โลกเราอยู่คือ กาแลคซี่ทางช้างเผือก( Milky Way)

5. เอกภพ ( Universe ) เกิดขึ้นได้อย่างไร ? นักดาราศาสตร์ยังไม่ทราบแน่นชัดว่าเอกภพมาจากไหน เกิดขึ้นได้อย่างไร แต่มีสรุปทฤษฎีที่กล่าวถึงการกำเนิดเอกภพได้หลายทฤษฎี แต่ที่ยอมรับ กันมากก็คือ ทฤษฎีบิกแบง ( Big-Bang Theory )

6. ทฤษฎีบิกแบง หรือ ทฤษฎีระเบิดใหญ่ เป็นการระเบิดครั้งยิ่งใหญ่ จากพลังงานบางอย่าง สาดกระจายมวลสารทั้งหลาย ออกไปทุกทิศทาง แล้วเริ่มเย็นตัวลง จับกลุ่มเป็น ก้อนก๊าซ ขนาดใหญ่ จนยุบตัวลงเป็น กาแล็กซี และดาวฤกษ์ ได้ก่อรูปขึ้นมาในกาแล็กซีเหล่านั้น ประมาณหนึ่งหมื่นล้านปี หลังจากการระเบิดใหญ่ ที่เกลียวของของ กาแล็กซีทางช้างเผือก ดวงอาทิตย์ โลก และดาวเคราะห์ดวงอื่น ได้ถือกำเนิดขึ้นเป็นระบบสุริยะ History of the universe ทฤษฎีบิกแบง ( Big-Bang Theory )

7. Animation การกำเนิดเอกภพ

8. Animation การกำเนิดเอกภพ ( 2 )

9. เอกภพของชาวฮินดู ชาวฮินดูโบราณเชื่อว่าเทพวิษณุผู้มีเศียรเป็นช้างคือผู้สร้างโลก จึงอธิบายเอกภพว่า มีช้าง 4 เชือก ยืนแบกโลก ไว้อยู่บนหลังเต่า เมื่อเกิดแผ่นดินไหว เชื่อว่าเป็นเพราะช้างขยับตัว เอกภพยังถูกล้อมรอบ ด้วยงูเห่าที่ขดหัว จรดหางเป็นวงกลม ซึ่งงูเป็นสัญลักษณ์แทนน้ำ ความคิดเรื่องเอกภพของคนในยุคก่อน

10. ความคิดเรื่องเอกภพของคนในยุคก่อน ( ต่อ ) เอกภพของชาวอิยิปต์ ชาวอิยิปต์โบราณ อธิบายเอกภพด้วยโลกซึ่งแทนด้วยเทพชื่อ เจ๊บ ( Geb ) ผู้มีใบไม้สีเขียวคลุมร่างนอนราบ อยู่เบื้องล่าง มีเทพธิดาแห่งท้องฟ้าชื่อ นู้ด ( Nut ) ผู้ประดับร่างกายด้วยดวงดาวยืนโอบโค้งอยู่ โดยมีเทพ แห่งอากาศชื่อ ชู ( Shu ) ยกแขนทั้ง สองค้ำอยู่ระหว่างเทพเจ๊บและนู้ด ส่วนเทพรา ( Ra ) แล่นเรือเคลื่อน ข้ามท้องฟ้าขึ้นและตกอยู่ทุกวัน

11. ความคิดเรื่องเอกภพของคนในยุคก่อน ( ต่อ ) เอกภพของชาวกรีก ชาวกรีกโบราณ เชื่อว่า เอกภพเป็นวงกลมกลวงใสขนาดมหึมา มีดาวประดับอยู่รอบทรงกลม โลกเป็นแผ่นกลม ลอยอยู่ในน้ำ ดวงอาทิตย์ และดวงจันทร์เคลื่อนขึ้นและตกจากแผ่นน้ำอยู่ทุกวัน

13. ความคิดเรื่องเอกภพของคนในยุคก่อน ( ต่อ ) เอกภพของชาวยุโรปยุคกลาง ( พ . ศ . 2000 ) ภาพแกะไม้อธิบายเอกภพคือทรงกลมกลวงใส ประกอบด้วยดาวฤกษ์ ดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และเหล่า ดาวเคราะห์ทั้งหลาย มีธาตุทั้ง 4 คือ ดิน น้ำ ลม ไฟ ก่อเกิดกลไกธรรมชาติของสรรพสิ่งบนโลก

14. กาแล็กซี ( GALAXY) คืออะไร ?

16. กาแลคซี่ทางช้างเผือก ( Milky Way) มีลักษณะกาแล็กซีแบบกังหัน เป็นกาแล็กซีที่เราตั้งรกรากอยู่ และเนื่องจากว่าทางช้างเผือกนี้มีส่วนปลายด้านหนึ่งเป็นแนวราบซึ่งเป็นที่ อยู่ของดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์ทั้งหลายที่เป็นดาวบริวาร ทำให้เราได้เห็นแต่เฉพาะด้านข้างของมันเมื่อมองไปบนฟ้าในเวลากลางคืน และจะเห็นมันเป็นเหมือนแถบสีขาวสว่างสุกใสแถบหนึ่งพาดอยู่บนฟากฟ้าจากข้าง หนึ่งไปยังอีกข้างหนึ่ง มีดาวประมาณแสนล้านดวง มวลรวมประมาณ 9 หมื่นล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์ แบ่งเป็น 3 ส่วน ดังนี้ 1. จาน ( Disk) 2. ส่วนโป่ง ( Bulge) 3. เฮโล ( Halo)

17. 1. จาน ( Disk) ประกอบด้วยแขนของกาแล็กซี มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 100,000 ปีแสง หนาประมาณ 1,000 – 2,000 ปีแสง มีดาวฤกษ์ประมาณ 400,000 ล้านดวง องค์ประกอบหลักเป็นฝุ่น ก๊าซ และประชากรดาวประเภทหนึ่ง ( Population I) ซึ่งมีสเปคตรัมของโลหะอยู่มาก 2. ส่วนโป่ง ( Bulge) คือบริเวณใจกลางของกาแล็กซี มีขนาดประมาณ 6,000 ปีแสง มีฝุ่นและก๊าซเพียงเล็กน้อย องค์ประกอบหลัก เป็นประชากรดาวประเภทหนึ่งที่มีอายุมาก และประชากรดาวประเภทสอง ( Population II) ซึ่งเป็นดาวเก่าแก่แต่มีโลหะเพียงเล็กน้อย 3. เฮโล ( Halo) อยู่ล้อมรอบส่วนโป่งของกาแล็กซี มีองค์ประกอบหลักเป็น “ กระจุกดาวทรงกลม ” ( Global Cluster) จำนวนมาก แต่ละกระจุกประกอบด้วยดาวฤกษ์นับล้านดวง ล้วนเป็นประชากรดาวประเภทสอง นักดาราศาสตร์สันนิษฐานว่า กระจุกดาวทรงกลมเป็นโครงสร้างเก่าของกาแล็กซี เพราะมันโคจรขึ้นลงผ่านส่วนโป่งของกาแล็กซี

18. กาแล็กซีเพื่อนบ้าน กาแล็กซีเพื่อนบ้าน คือ กาแล็กซีที่มองเห็นด้วยตาเปล่า ได้แก่ กาแล็กซีแอนโดรเมดา กาแล็กซีแมกเจลแลนใหญ่ และ กาแล็กซีแมกเจลแลนเล็ก

19. กาแล็กซีแอนโดรเมดา กาแล็กซีแอนโดรมีดา หรือที่เรียกสั้น ๆ เป็นรหัสว่า M31 กาแล็กซีแอนดรอมีดาเป็นกาแล็กซีรูปเกลียว ( Spiral galaxy) คือมีลักษณะกลมแบน เหมือนจานสองใบประกบกัน มีแขนเกลียวยื่นออกมา คล้าย ๆ กันกับ กาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา และยังเป็นกาแล็กซีขนาดใหญ่ ที่อยู่ใกล้ทางช้างเผือก ของเรามากที่สุด ( คืออยู่ห่างไปเพียง 2.2 ล้านปีแสง ) คนแรกที่สามารถวัดระยะทาง จากโลกไปถึง กาแล็กซีแอนดรอมีดาได้ คือเอ็ดวิน ฮับเบิล ( ซึ่งต่อมา กล้องโทรทรรศน์ลอยฟ้าฮับเบิล ก็ตั้งชื่อตามชายผู้นี้ ) เขาแสดงให้เห็นว่า ระยะทางจากโลกไปยังกาแล็กซีแอนดรอมีดานั้น มากกว่าขนาดของกาแล็คซีทาง ช้างเผือก ดังนั้น กาแล็กซีแอนดรอมีดาจึงอยู่นอกทางช้างเผือกของเรา ( เป็นอีกกาแล็คซีหนึ่งต่างหาก ) และมีขนาดใหญ่มาก ๆถ้าถ่ายภาพกาแล็กซี แอนโดรมีดา ด้วยกล้องดูดาวกำลังขยายสูงมาก ๆ จะพบว่า มันมีกาแล็กซีเพื่อนบ้านเล็ก ๆ เป็นฝ้าจาง ๆ อีก 2 กาแล็กซี คือ M32(NGC 221) และ M110(NGC 205)

20. กาแล็กซีแมกเจลแลนใหญ่ กาแล็กซีแมกเจลแลนใหญ่ จะโคจรรอบทางช้างเผือกที่ระยะห่างประมาณ 200,000 ปีแสง เป็นกาแล็กซีแบบไร้รูปทรงหรือมีรูปร่างไม่แน่นอน มีความ สว่างมากจนสามารถมองเห็นได้คล้ายกับก้อนเมฆในยามค่ำคืน อยู่ใกล้ขอบฟ้าทิศใต้ เป็นกาแล็กซีที่อยู่ใกล้เราที่สุดกาแล็กซีแอนโดรเมดา มองเห็นอยู่ ในบริเวณท้องฟ้าทางเหนือมีรูปร่างแบบกังหัน เหมือนกาแล็กซีทางช้างเผือก กาแล็กซีแอนโดรเมดาอยู่ห่างจากกาแล็กซีทางช้างเผือกของเราไกลประมาณ 2 ล้านปีแสง มีชื่อเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า M31 หรือ NGC 224

21. กาแล็กซี แมกเจลแลนเล็ก กาแล็กซีแมกเจลแลนใหญ่ จะโคจรรอบทางช้างเผือกที่ระยะห่างประมาณ 200,000 ปีแสง เป็นกาแล็กซีแบบไร้รูปทรงหรือมีรูปร่างไม่แน่นอน มีความ สว่างมากจนสามารถมองเห็นได้คล้ายกับก้อนเมฆในยามค่ำคืน อยู่ใกล้ขอบฟ้าทิศใต้ เป็นกาแล็กซีที่อยู่ใกล้เราที่สุดกาแล็กซีแอนโดรเมดา มองเห็นอยู่ ในบริเวณท้องฟ้าทางเหนือมีรูปร่างแบบกังหัน เหมือนกาแล็กซีทางช้างเผือก กาแล็กซีแอนโดรเมดาอยู่ห่างจากกาแล็กซีทางช้างเผือกของเราไกลประมาณ 2 ล้านปีแสง มีชื่อเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า M31 หรือ NGC 224

22. 1. กาแล็กซีกลมรีรูปไข่ ( ELLIPTICAL GALAXIES ) 2. กาแล็กซีก้นหอย หรือ แบบกังหัน ( SPIRAL GALAXIES ) 3. กาแล็กซีก้นหอยคาน ( BARRED SPIRAL GALAXIES ) 4. กาแล็กซีไร้รูปร่าง ( IRREGULAR GALAXIES ) เอกภพมีกาแล็กซีหรือดาราจักรประมาณหนึ่งแสนล้านกาแล็กซี จำแนกลักษณะของกาแล็กซี ได้ 4 ประเภท

24. 2. กาแล็กซีก้นหอย หรือ แบบกังหัน ( SPIRAL GALAXIES ) มีบริเวณตรงกลางสว่างและมีแขน แยกออกเป็น 3 ระดับ ดังนี้ 1 ) จุดตรงกลางสว่าง มีแขนหลายแขนใกล้ชิดกัน เรียกว่า สไปรัล เอส เอ 2 ) จุดกลางสว่างไม่มาก มีแขนหลวมๆ เรียกว่า สไปรัล เอส บี เช่น กาแล็กซีทางช้างเผือกและแอนโดรเมด้า 3 ) จุดกลางไม่เด่นชัด มีแขนแยกออกจากกัน เรียกว่า สไปรัล เอส ซี

25. 3. กาแล็กซีก้นหอยคาน ( BARRED SPIRAL GALAXIES ) มีลักษณะที่มีแกนเป็นศูนย์กลาง ที่ปลายของแกนทั้งสองข้างมีแขนต่อออกไปเป็นกังหัน แบ่งได้เป็น 3 ระดับ ดังนี้ 1 ) แกนกลางและแขนสว่างชัดเจน เรียกว่า เอส บี เอ 2 ) แกนกลางสว่างไม่มาก และ มีแขนหลวมๆ เรียกว่า เอส บี บี 3 ) แกนกลางไม่ชัดเจน และ มีแขนหลวมๆที่แยกจากกัน เรียกว่า เอส บี ซี

26. 4. กาแล็กซีไร้รูปร่าง ( IRREGULAR GALAXIES ) มีลักษณะที่แตกต่างไปจาก 3 แบบข้างต้น มีอยู่น้อยมากในเอกภพ เช่น กาแล็กซีแมกเจลแลนใหญ่และเล็ก

27. จุดจบของเอกภพ มี 3 แบบ ใหญ่ ๆ ขึ้นอยู่กับความหนาแน่นโดยรวมของเอกภพ (the universe’ s overall density) นักดาราศาสตร์ใช้สัญลักษณ์ว่า ซึ่งมีความสำคัญมาก เนื่องจากเป็นปัจจัยสำคัญที่กำหนดลักษณะของเอกภพ ดังนี้ เอกภพปิด (Closed Universe) : ถ้าค่า นั่นคือ เอกภพมีความหนาแน่นของมวลสารและพลังงาน มากเพียงพอ จนแรงโน้มถ่วงสามารถเอาชนะการขยายตัวได้ ในที่สุดเอกภพจะหดตัวกลับ และถึงจุดจบที่เรียกว่า บิ๊กครันช์ (Big Crunch) ( คำว่า crunch หมายถึง บดเคี้ยว )

28. เอกภพแบน (Flat Universe) : ถ้าค่า นั่นคือ เอกภพมีความหนาแน่นของมวลสารและพลังงาน ในระดับที่ แรงโน้มถ่วง ได้ดุลกับการขยายตัว ในที่สุดเอกภพจะขยายตัว แต่ด้วยอัตราที่ช้าลงเรื่อย ๆ เอกภพเปิด (Open Universe) : ถ้าค่า นั่นคือ เอกภพมีความหนาแน่นของมวลสารและพลังงาน ต่ำเกินไป ทำให้แรงโน้มถ่วง ไม่สามารถเอาชนะการขยายตัวได้ เอกภพจะขยายตัวอย่างต่อเนื่องไปเรื่อย ๆ ค่าความหนาแน่นนี้ แม้ว่าในปัจจุบันยังไม่สามารถวัดได้อย่างแน่นอน แต่ก็มีหลักฐานบางประการชี้ให้เห็นว่า อาจมีค่า ประมาณ 0.2 ถึง 0.3 ซึ่งถ้าเป็นเช่นนั้นจริง ก็หมายความว่า เรากำลังอยู่ในเอกภพแบบเปิด แต่ถ้าหากมีหลักฐานใหม่ ๆ ที่ขัดแย้งข้อมูลนี้ ข้อสรุปที่ได้ก็อาจเปลี่ยนแปลงได้ เช่น ถ้าหากพบว่านิวตริโน หรือ ดาวแคระสีน้ำตาลทั้งหมดมีมวลรวมกันมากพอ หรือ พบสสารมืด (dark matter) ในรูปแบบอื่น เอกภพก็อาจจะเป็นเอกภพปิดก็เป็นได้ จุดจบของเอกภพ ( ต่อ )

29. ข้อสอบก่อน – หลังเรียน 1. ทฤษฎีที่อธิบายเกี่ยวกับการกำเนิดของเอกภพ ที่เป็นที่ยอมรับอย่างกว้างขวางในปัจจุบัน คือทฤษฎีอะไร ก . เอกภพ ข . บิกแบง ค . สัมพันธภาพ ง . ดาราศาสตร์ 2. ทฤษฎีตามข้อ 1 ได้อธิบายหลักการสำคัญไว้ว่าอย่างไร ก . พระเจ้าเป็นผู้สร้าง ข . ธรรมชาติเป็นผู้สร้าง ค . มวลเปลี่ยนรูปเป็นพลังงานได้ ง . พลังงานเปลี่ยนรูปเป็นมวลได้

30. 3. อนุภาคมูลฐานที่มีขนาดเล็กที่สุด ในการให้กำเนิดเอกภพ เรียกว่าอะไร ก . ควาร์ก ข . โปรตอน ค . นิวเคลียส ง . อิเล็กตรอน 4. เอกภพ มีอายุประมาณเท่าไร ก . 15,000 ล้านปี ข . 10,000 ล้านปี ค . 5,000 ล้านปี ง . 1,000 ล้านปี 5. เอกภพ มีรัศมีไม่น้อยกว่าเท่าไร ก . 15,000 ล้านปีแสง ข . 10,000 ล้านปี แสง ค . 5,000 ล้านปีแสง ง . 1,000 ล้านปีแสง ข้อสอบก่อน – หลังเรียน ( ต่อ )

31. ข้อสอบก่อน – หลังเรียน ( ต่อ ) 6. ปัจจุบันนี้เอกภพ มีการเคลื่อนที่อย่างไร ก . อยู่นิ่ง ข . เคลื่อนที่เข้ามารวมกัน ค . ขยายตัวออกจากกัน ง . ยังไม่มีข้อมูล 7. การเรียงลำดับจากสิ่งที่มีขนาดเล็กไปหาขนาดใหญ่ ในข้อใดถูกต้อง ก . กาแล็กซี ดาวเคราะห์ ดาวฤกษ์ เอกภพ ข . ดาวเคราะห์ ดาวฤกษ์ กาแล็กซี เอกภพ ค . กาแล็กซี ดาวฤกษ์ ดาวเคราะห์ เอกภพ ง . ดาวฤกษ์ กาแล็กซี ดาวเคราะห์ เอกภพ

32. ข้อสอบก่อน – หลังเรียน ( ต่อ ) 8. ระบบสุริยะ อยู่ในกาแล็กซีใด ก . กังหัน ข . ทางช้างเผือก ค . แอนโอรเมดา ง . แมกเจลแลนง 9. กาแล็กซีของเรา สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าในคืนเดือนมืด อยู่ในทิศใด ก . ใต้ ข . เหนือ ค . ตะวันตก ง . ตะวันออก 10. กาแล็กซี หนึ่ง ๆ มีรัศมีประมาณเท่าไร ก 150,000 ปีแสง ข 100,000 ปีแสง ค . 50,000 ปีแสง ง . 10,000 ปีแสง

33. เฉลยข้อสอบก่อน – หลังเรียน 1. ตอบข้อ 2 2. ตอบข้อ 4 3. ตอบข้อ 1 4. ตอบข้อ 1 5. ตอบข้อ 1 6. ตอบข้อ 3 7. ตอบข้อ 2 8. ตอบข้อ 2 9. ตอบข้อ 1 10. ตอบข้อ 1

34. บรรณานุกรม http://www.rmutphysics.com/charud/naturemystery/sci3/universe/universe_infinity.htm http://www.rmutphysics.com/charud/naturemystery/sci3/universe/universe1.htm www.thaigoodview.com/node/80068 www.thaigoodview.com/node/12340 http://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B9%80%E0%B8%AD%E0%B8%81%E0%B8%A0%E0%B8%9E http://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B8%9A%E0%B8%B4%E0%B8%81%E0%B9%81%E0%B8%9A%E0%B8%87

35. ขอบคุณสำหรับการรับชม