เอกภพที่กำลังขยายตัว
แนะนำใหม่| English | ความหมาย |
|---|---|
| expanding/ekˈspændɪŋ/ | การขยายตัว |
| redshift/ˈredʃɪft/ | การเลื่อนไปทางแดง |
| Big Bang/bɪɡ bæŋ/ | บิגแบง |
| cosmic microwave background radiation/ˈkɒzmɪk ˈmaɪkrəʊweɪv ˈbækɡraʊnd ˌreɪdɪˈeɪʃn/ | รังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาล |
| Hubble constant/ˈhʌbl ˈkɒnstənt/ | ค่าคงที่ฮับเบิล |
จักรวาลที่กำลังขยายตัว
- มองออกไปไกลพอ จะเห็นทุกโลกกาแล็กซีกำลังพุ่ง ออกห่าง จากเรา
- จักรวาลทั้งใบกำลัง ขยายตัว — และนั่นบอกเล่าเรื่องราวการเริ่มต้นของมัน
- คำตอบซ่อนอยู่ใน สี ของแสงดาว
การเลื่อนไปทางแดง
- เมื่อโลกกาแล็กซีเคลื่อนที่ ออกห่าง จากเรา แสงที่เราได้รับจะถูก ยืดออก เป็นความยาวคลื่นที่ยาวขึ้น — เลื่อนเข้าหาปลาย สีแดง ของสเปกตรัม นี่คือ การเลื่อนไปทางแดง (redshift)
- ยิ่งโลกกาแล็กซีอยู่ ไกล越远, การเลื่อนไปทางแดงยิ่ง มาก越明显
การเลื่อนไปทางแดงของสเปกตรัมโลกกาแล็กซีไกล
เอกภพที่กำลังขยายตัว
v = H₀·d
กาแล็กซีที่ห่างออกไปยิ่งจะเคลื่อนที่หนีเราเร็วขึ้น — ความเร็วแปรผันตรงกับระยะทาง
แสงจากกาแล็กซีที่ห่างออกไปมีการเลื่อนไปทางแดง (redshift) นั่นหมายความว่ากาแล็กซีนั้น:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
แหล่งกำเนิดที่เคลื่อนที่หนีจะทำให้แสงมีความยาวคลื่นยาวขึ้น — ไปทางปลายสีม่วงของสเปกตรัม
การเลื่อนไปทางแดงของกาแล็กซีเปลี่ยนแปลงอย่างไรตามระยะทาง?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
กาแล็กซีที่ห่างออกไปเคลื่อนที่หนีเราเร็วกว่า แสดงให้เห็นถึงการเลื่อนไปทางแดงที่มากขึ้น — นี่คือพื้นฐานของกฎฮับเบิล
จักรวาลที่ขยายตัวและทฤษฎีบิกแบง
- โลกกาแล็กซีไกลมีการเลื่อนไปทางแดง และยิ่งไกลยิ่งมาก — แสดงว่าโลกกาแล็กซีกำลัง เคลื่อนที่ออกจากกัน: จักรวาลกำลัง ขยายตัว
- ถอยหลังกลับไป ทุกอย่างเคยอยู่รวมกันที่ จุดเดียว
- นี่คือหลักฐานของทฤษฎี บิกแบง
ทุกโลกกาแล็กซีเคลื่อนที่ออกห่างจากเรา และดวงที่อยู่ไกล越远เคลื่อนที่ออกห่าง越快 — จักรวาลกำลังขยายตัว
Redshift ของกาแล็กซีไกลเป็นหลักฐานว่า:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
กาแล็กซีที่เคลื่อนที่ออกจากกันแสดงว่าเอกภพกำลังขยายตัว; หากย้อนกลับจะชี้ไปยังจุดเริ่มต้นจุดเดียว — บิง/big bang
หลักฐานเพิ่มเติมและอายุของจักรวาล
- รังสีไมโครเวฟ ที่อ่อนๆ มาจากทุกทิศทางในอวกาศ — คือ รังสีพื้นหลังของไมโครเวฟจากจักรวาล (CMBR) ซึ่งเป็นรังสียุคต้นที่ถูกยืดออกเมื่อจักรวาลขยายตัว
- ค่าคงที่ฮับเบิล เชื่อมโยงความเร็วถอยห่าง $v$ และระยะทาง $d$ ของดาราจักร:
- เมื่อกลับด้าน $\dfrac{1}{H_0}$ จะประมาณ อายุของจักรวาล — ซึ่งเป็นการสนับสนุนทฤษฎีบิกแบงเพิ่มเติม
รังสีไมโครเวฟจากเอกภพ (CMBR) พบ就是从 every direction in space
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
CMBR เติมเต็มทุกพื้นที่ของอวกาศ มาจากทุกทิศทาง —它是早期 radiation ที่ถูกยืดออกเป็นไมโครเวฟเมื่อเอกภพขยายตัว
ค่าคงที่ฮับเบิลอยู่ที่ประมาณ $H_0 = 2.0 \times 10^{-18}$ ต่อวินาที. ประมาณอายุของเอกภพ ($1/H_0$), เป็นวินาที
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
อายุ $\approx \dfrac{1}{H_0} = \dfrac{1}{2.0 \times 10^{-18}} = 5.0 \times 10^{17}\ \text{s}$ (ประมาณ 16 พันล้านปี)
ค่าคงที่ฮับเบิล $H_0$ เชื่อมโยงความเร็วที่กาแล็กซีเคลื่อนที่หนี $v$ และระยะทาง $d$ ด้วย:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
$H_0 = \dfrac{v}{d}$; ค่าผกผัน $\dfrac{1}{H_0}$ ใช้ประมาณอายุของเอกภพ
คุณเข้าใจแล้ว
- การเลื่อนไปทางแดง: แสงจากดาราจักรที่ถอยห่างจะถูกยืด toward สีแดง; ยิ่งไกล = การเลื่อนไปทางแดงยิ่งมาก
- ดาราจักรทั้งหมดถอยห่าง → จักรวาลกำลัง ขยายตัว → เป็นหลักฐานของ บิกแบง
- CMBR (รังสีไมโครเวฟจากทุกทิศทาง) เป็นหลักฐานอีกอย่างหนึ่งของบิกแบง
- ค่าคงที่ฮับเบิล $H_0 = \dfrac{v}{d}$; อายุของจักรวาล $\approx \dfrac{1}{H_0}$