Big Bang theory - ทฤษฏีบิกแบง

BIG BANG THEORY

จกวาลเกดขนมาไดอยางไร?

BIG BANGM

Theory

steady state theory

Brain in the Vat

Big Freeze

Eternalism

Idealism

Logos

Presentism

Unified Field Theory

Theory of Everything

string theory

ตงแตอดตถงปจจบนนกวทยาศาสตรไดคดทฤษฏตาง ๆ

ขนมามากมาย

แตทฤษฏทไดรบการยอมรบมากทสดคอ Solipsism

PhenomenalismBIG BANG

The Oscillating Universe Theory

แลวทฤษฏ BIG BANG เปนอยางไรทำาไมถงนาเชอถอ?

บกแบงเปนทฤษฎทอธบายถงการระเบดใหญททำาใหพลงงานสวนหนงเปลยนเปนเนอสารมววฒนาการตอเนองจนเกดเปนกาแลกซ เนบวลา ดาวฤกษ ระบบสรยะ โลก ดวงจนทร มนษยและสงมชวตตางๆซงทฤษฎนนน เกดขนจากการทนกดาราศาสตรทำาการสำารวจการเลอนแดงของกระจกกาแลกซและพบวา กระจกกาแลกซทงหลายกำาลงเคลอนทออกหางจากโลกมากขนในทกทศทาง จงตงสมมตฐานวา เอกภพกำาลงขยายตวโดยเปรยบเทยบวา ถาลกโปงคอเอกภพ และจดบนผวลกโปงคอกระจกกาแลกซ เมอเราเปาลกโปง จดแตละจดบนผวลกโปงจะมระยะทางหางจากกนมากขน

ดงนนหากทราบอตราการเคลอนทของกระจกกาแลกซ เรากสามารถคำานวณยอนกลบ หาเวลาเรมตนทกระจกกาแลกซทงหลายเคยอยรวมกน เราเรยกทฤษฎนวา บกแบง “ ” (Big Bang) โดยมสมมตฐานวา นคอจดเรมตนของเอกภพและกาลเวลา จดทเวลาของเอกภพ T = 0, สสารและพลงงานคอหนงเดยว เรยกวา ซงกลารต “ ”(Singularity) 

โดยนกวทยาศาสตรไดคำานวนไววา เอกภพเกดเมอ 13,000 ลาน ปมาแลว

กำาหนดให T0 = เวลาเรมตน กระจกกาแลกซทงหลายเคยเปนหนงเดยวกน = ความเรวในการถอยหางของกาแลกซH = คาคงทของฮบเบล = 71 km/s/b (กโลเมตร/วนาท/ลานพารเซก)d = ระยะทางจากโลกถงกระจกกาแลกซ

สตร     T0 = d /T0 = d/H0d = 1/ H0 = 1 / (71 km/s/Mpc) = (1/71)(Mpc-s/km) x (3.09 x 1019 km/1 Mpc) x (1 year /

3.156 x 107 s) = 1.3 x 1010 ป

ผลลพธทไดคอ เอกภพเกดขนเมอ 13,000 ลานปมาแลว

คำานวนดวยสตร

นกวทยาศาสตรไดอาศยการคำานวนเพอจำาลองอายของเอกภพในแตละขนตอนไวดงน• 10-43 วนาท เอกภพมอณหภมสงถง 1032 K จงยง

ไมมอนภาคใดๆ เกดขน• 10-10 วนาท อณหภมลดลงเหลอ 1032 K กำาเนด

อนภาคขนาดเลก• 1 วนาท อณหภม 1010 K กำาเนดโปรตรอนและ

อเลกตรอน • 3 นาท อณหภม 109 K โปรตรอนและนวตรอนรวม

กนเปนนวเคลยส • 300,000 ป อณหภมลดลงเหลอ 6,000 K กำาเนด

อะตอม • 1,000 ลานป อณหภมลดลงเหลอ 18 K อะตอม

รวมตวเปนโมเลกล กำาเนดกาแลกซและดาวฤกษ• 13,000 ลานป อณหภมลดลงเหลอ 3 K เอกภพใน

สภาพปจจบน

ปรากฏการณอยางนอย 2 อยางทสนบสนนทฤษฎบกแบง?

1. การขยายตวของเอกภพ  ฮบเบล นกดาราศาสตรชาวอเมรกนคนพบวา กาแลกซเคลอนทไกลออกไปดวยความเรวทเพมขนตามระยะหาง กาแลกซทอยไกลยงเคลอนทหางออกไปเรวกวากาแลกซทอยใกล นนคอ เอกภพกำาลงขยายตว จากความเขาใจในเรองนทำาใหนกดาราศาสตรสามารถคำานวณอายของเอกภพได

2. อณหภมพนหลงอวกาศซงปจจบนลดลงเหลอ 2.73 เคลวนการคนพบอณหภมของเอกภพในปจจบน หรออณหภมพนหลง  เปนการคนพบโดยบงเอญโดยนกวทยาศาสตรชาวอเมรกา  2  คน คอ อารโน เพนเซยส  และ   โรเบรต วลสน แหงหองปฏบตการเบลเทเลโฟน  เมอปพ.ศ.2508  ขณะนกวทยาศาสตรทงสองคน กำาลงทดสอบระบบเครองรบสญญาณของกลอง โทรทรรศนวทย ปรากฏวามสญญาณรบกวนตลอดเวลา ไมวาจะเปนกลางวนหรอกลางคน หรอฤดตางๆ แมเปลยนทศทาง และทำาความสะอาดสายอากาศแลวกยงมสญญาณรบกวนอยเชนเดม ตอมาทราบภายหลงวาเปนสญญาณทเหลออยในอวกาศเทยบไดกบพลงงานของการแผรงสของวตถดำา ทมอณหภมประมาณ 2.73 เคลวน หรอประมาณ –270 องศาเซลเซยส

นอกจากนกยงมการคนพบตาง ๆ ทสนบสนนทฤษฏบกแบงอยเรอย ๆ

กอนจะเขาสคำาถามทบทวนมาผอนคลายกนกอน

ดวยภาพ Galaxy สวย ๆ

ผางงงงงงงงงง ‼

คำาถามทบทวน?

1. บอกทฤษฏการกำาเนดจกวาลมา 1 ทฤษฏทไมใชทฤษฏบกแบง

= The Oscillating Universe Theory

2. ตามทฤษฏบกแบง การกำาเนดของจกวาลเกดขนจากอะไร

= การระเบดใหญททำาใหพลงงานสวนหนงเปลยนเปนเนอสาร

3. ทฤษฏบกแบงเกดขนจากนกวทยาศาสตรสาขาใดเปนผตงขอสงเกต

= นกวทยาศาสตรสาขาดาราศาสตร

4. การสงเกตพบสงดทำาใหเกดความคดเรองบกแบงขนมา

= การสงเกตพบวากระจกกาแลกซทงหลายกำาลงเคลอนทออกหางจากโลกมากขนในทกทศทาง

5. นกวทยาศาสตรหาเวลาเรมตนทกระจกกาแลกซอยรวมกนไดจากอตราใด

= อตราการเคลอนทของกระจกกาแลกซ

6. นกวทยาศาสตรหาเวลาเรมตนทกระจกกาแลกซอยรวมกนไดกระบวนการคำานวนแบบใด

= กระบวนการคำานวณยอนกลบ

7. จดทสสารและพลงงานเปนหนงเดยวหรอจดเรมตนของเอกภพในทางวทยาศาสตรเรยกวาอะไร

= ซงกลารต (Singularity) 

8. จากการคำานวนของนกวทยาศาสตรเอกภพเกดขนเมอใด

= 13,000 ลาน ปทแลว

9. หลงจากเกดบกแบง 1 วนาทเอกภพเกดสงใดขน

= กำาเนดโปรตรอนและอเลกตรอน 

10. เพราะเหตใด โปรตรอนและนวตรอนจงเกดการรวมกนเปนนวเคลยสในวนาทท 10-43 หลงจากเกดบกแบง

= ไมมคำาตอบ เนองจาก ณ วนาทท 10-43 นนโปรตรอนและอเลกตรอนยงไมเกด โดยโปรตรอนและอเลกตรอน

เกดขนเมอวนาทท 1 หลงบกแบง และรวมเปนนวเคลยเมอวนาทท 3หลงบกแบง ดงนน คำาถามนจงไมมคำาตอบ