LIGO ยืนยันการตรวจพบคลื่นความโน้มถ่วงเป็นครั้งแรก
ขอขอบคุณ ข้อมูลจากเพจคุณ มติพล ตั้งมติธรรม
LIGO ยืนยันการตรวจพบคลื่นความโน วันที่ 11 กุมภาพันธ์ 2016 นี้ ทีมงาน LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) ได้ออกแถลงข่าวยืนยันการค้น พบคลื่นความโน้มถ่วงเป็นครั ้งแรกของโลก โดยทีมงานเปิดเผยว่าวันที่ 14 กันยายน 2015 ที่ผ่านมา ได้มีการตรวจพบคลื่นความโน้ มถ่วงที่เกิดจากหลุมดำสองหล ุมมวล 29 และ 36 เท่าของดวงอาทิตย์รวมตัวกัน และปลดปล่อยพลังงานในรูปของ งที่ตรวจพบได้โดยเครื่องตรว จวัดคลื่นความโน้มถ่วงทั้งท นอกจากการยืนยันการมีอยู่ขอ งคลื่นความโน้มถ่วงแล้ว การค้นพบนี้ยังช่วยยืนยันถึ งการมีอยู่ของ binary black hole หรือหลุมดำสองหลุมที่โคจรรอ แต่ว่าคลื่นความโน้มถ่วงคือ ก่อนจะพูดถึงคลื่นความโน้มถ ่วง เราจำเป็นต้อง ต้องอธิบายถึงแรงโน้มถ่วงตา มทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอสไตน์ ก่อน ไอสไตน์อธิบายว่าแรงโน้มถ่ว งเกิดจากมวลทำให้เกิดการบิด งอของกาลอวกาศ คล้ายกับการที่เรายืนบนเตีย งนอนทำให้พื้นเตียงรอบๆ เรานั้นบิดงอไป และการบิดงอของกาลอวกาศนี้เ ป็นตัวส่งผลให้วัตถุมีการเค ลื่อนที่อย่างที่เราสังเกตเ ผลพลอยได้อย่างหนึ่งของการบ ิดงอของกาลอวกาศก็คือ แรงโน้มถ่วงจะสามารถทำให้ระ ยะทางและเวลาเกิดการบิดเบือ นได้ ซึ่งสามารถพบได้ชัดเจนในบริ ถ้าการยืนบนเตียงของเราทำให ้เตียงเราโค้งงอได้ การกระโดดขึ้นลงหรือเคลื่อน ที่อย่างรวดเร็วบนเตียงนอนข องเราก็จะสามารถแผ่อิทธิพลก ารโค้งงอออกไปรอบๆ ได้เช่นเดียวกับการโยนก้อนห ินลงบนผิวน้ำ เมื่อเราโยนก้อนหินลงไปในทะ เลสาป การรบกวนบนผิวน้ำจะแผ่ออกไป เช่นเดียวกัน การรบกวนในกาลอวกาศโดยมวลจำ นวนมาก ก็น่าจะสามารถแผ่อิทธิพลการ รบกวนนี้ไปยังกาลอวกาศรอบๆ ได้ อย่างไรก็ตามเนื่องจากเราไม ่สามารถเพิ่มหรือทำให้มวลหา ยไปได้ เราจึงไม่สามารถ “โยน” มวลลงไปยังผิวกาลอวกาศได้ใน ลักษณะเดียวกับการโยนก้อนหิ นลงในผิวน้ำ แต่สิ่งที่อาจจะสามารถทำให้ เกิดการแผ่คลื่นความโน้มถ่ว งได้ก็คือการยุบตัวลงของมวล อย่างรวดเร็ว การโคจรรอบกันของมวลจำนวนมา กสองมวล หรือการรวมตัวกันของวัตถุขน อีกวิธีหนึ่งที่สามารถเปรีย บเทียบคลื่นความโน้มถ่วงได้ ก็คือโดยการเปรียบเทียบกับค ลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เราทราบกันว่าอิเล็คตรอนจะแ ผ่สนามไฟฟ้าไปรอบๆมัน อย่างไรก็ตาม เมื่อเราทำการเคลื่อนอิเล็ค ตรอนไปยังตำแหน่งใหม่ สนามไฟฟ้าของอิเล็คตรอนจะต้ องใช้เวลาเดินทางออกไปเท่าก ับความเร็วแสง เมื่อเราทำการเคลื่อนตำแหน่ งอิเล็คตรอนอย่างรวดเร็ว การเปลี่ยนแปลงสนามไฟฟ้าอย่ างรวดเร็วนี้เอง ที่ทำให้เกิดการเหนี่ยวนำเป ็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกไปร อบๆ การที่เราสามารถใช้โทรศัพท์ มือถือได้ก็เป็นเพราะว่าอิเ ล็คตรอนภายในเสาอากาศเกิดกา รสั่นขึ้นลงและแผ่ออกไปเป็น คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ที่สามารถตรวจจับได้โดยอิเล ็คตรอนในเสาอากาศของเครื่อง รับนั่นเอง ในลักษณะเดียวกันเมื่อเรามี มวลขนาดใหญ่เคลื่อนที่อย่าง รวดเร็ว เราก็จะสามารถแผ่คลื่นความโ น้มถ่วง ที่สามารถตรวจพบได้โดยมวลอื โดยลักษณะของคลื่นความโน้มถ ่วงนั้น จะอยู่ในรูปของการบิดงอของก าลอวกาศทำให้ระยะทางในสองทิ ศทางยืดและหดออกไป คล้ายกับการทำให้หนังยางวงก ลมบิดเบี้ยวออกเป็นวงรีในทิ - ความท้าทายในการศึกษาคลื่นค อย่างไรก็ตาม การตรวจพบคลื่นความโน้มถ่วง นั้นเป็นเรื่องที่ยากมาก และเป็นเหตุผลหนึ่งที่ทำไมจ ึงยังไม่มีการค้นพบคลื่นควา มโน้มถ่วงจนถึงทุกวันนี้ ความท้าทายของคลื่นความโน้ม ถ่วงส่วนหลักๆ เป็นเพราะว่าคลื่นความโน้มถ ่วงมีอิทธิพลน้อยมาก และจะสังเกตเห็นได้ง่ายก็ใน กรณีที่เกิดการรวมตัวกันของ มวลขนาดมหึมาเช่นหลุมดำเท่า ลองนึกภาพมวลขนาด 29 เท่าของดวงอาทิตย์ แต่มีขนาดเพียงแค่ 150 กม. เคลื่อนที่ด้วยความเร็วครึ่ งหนึ่งของความเร็วแสง และชนเข้ากับหลุมดำอีกอันที ่มีมวล 36 เท่าของดวงอาทิตย์ นี่คือเงื่อนไขที่จำเป็นต่อ การสังเกตที่เกิดขึ้นเมื่อว เมื่อรวมกันแล้ว มวลรวมสุดท้ายของหลุมดำนั้น มีมวลเพียงแค่ 62 เท่าของมวลดวงอาทิตย์เท่านั ้นเอง และมวลอีก 3 เท่าของดวงอาทิตย์ได้ถูกเปล ี่ยนไปในรูปของพลังงานคลื่น ความโน้มถ่วงที่แผ่ออกมาเป็ นระยะทางกว่า 1.3 พันล้านปีแสงจนมาถึงโลกของเ พลังงานที่ปลดปล่อยออกมาโดย การรวมตัวของหลุมดำนี้ มีมากกว่า 50 เท่าของพลังงานที่ดาวฤกษ์ทุ กดวงในเอกภพปลดปล่อยออกมาใน หนึ่งหน่วยเวลาเสียอีก อย่างไรก็ตาม พลังงานเหล่านี้ถูกปลดปล่อย ออกมาในเวลาเพียงแค่เสี้ยวว อย่างไรก็ตาม แม้กระทั่งพลังงานอันมหาศาล นี้ ก็ส่งผลให้เกิดการยืดหดเพีย งแค่ 10^(-21) ส่วนเท่านั้นเอง นั่นคือหากเรามีไม้เมตรวางเ อาไว้ในขณะที่คลื่นความโน้ม ถ่วงจากการรวมตัวของหลุมดำน ี้ผ่านไป ไม้เมตรนั้นจะยืดได้ไม่เกิน ด้วยความท้าทายเหล่านี้ จึงจำเป็นที่จะต้องมีเครื่อ งมือตรวจวัดคลื่นความโน้มถ่ วงที่แม่นยำและมีขนาดใหญ่เป Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) เป็นเครื่องตรวจวัดคลื่นควา มโน้มถ่วงขนาดมหึมา ประกอบขึ้นด้วยท่อขนาดยาว 4 กิโลเมตร สองท่อ ทำมุมกัน 90 องศา และมีสถานีตรวจวัดอยู่สองที การที่ใช้ท่อขนาดยาว 4 กม. นี้จะทำให้การยืดหดของกาลอว กาศที่เกิดจากคลื่นความโน้ม ถ่วงสามารถสังเกตได้ง่ายขึ้ น เพื่อสังเกตคลื่นและการสั่น ไหวในกาลอวกาศที่เกิดขึ้น ไม่ต่างอะไรกับทุ่นลอยกลางท ะเลที่คอยสังเกตคลื่นผิวน้ำ ซึ่งส่วนมากในเวลาคลื่นลมสง บนั้นมีคลื่นที่ราบเรียบเกิ นกว่าที่เครื่องมือจะสามารถ การรวมตัวกันของหลุมดำที่ผ่ านมา เปรียบได้กับการเกิดมรสุมขน าดใหญ่ ที่ทำให้เกิดคลื่นขนาดมหึมา แต่แม้กระทั่งคลื่นความโน้ม ถ่วงขนาดมหึมานี้ ก็ทำให้กาลอวกาศภายในท่อยาว 4 กม. เปลี่ยนแปลงความยาวไปเพียงแ ค่ 10^(-18) เมตรเพียงเท่านั้นเอง ซึ่งเป็นขนาดที่เล็กกว่าขนา ความท้าทายหลักๆ ในการสังเกตคลื่นความโน้มถ่ วงของ LIGO ก็คือการกำจัดการสั่นสะเทือ นเล็กๆ ที่อาจจะเกิดจากบนโลก และการวัดระยะทางที่แม่นยำ ในการวัดระยะทาง ซึ่ง LIGO สามารถทำได้โดยการใช้เครื่อ งมือที่เรียกว่า interferometer โดยการใช้เลเซอร์ยิงสะท้อนก ับกระจกที่ยังปลายอุโมงค์ เมื่อระยะทางในสองอุโมงค์เก ิดการเปลี่ยนแปลงจากคลื่นคว ามโน้มถ่วง จึงสามารถสังเกตได้เป็นเฟสข องเลเซอร์ที่เปลี่ยนแปลงไปเ ซึ่งการค้นพบในวันที่ 14 กันยายน 2015 นี้ทำให้เราสามารถยืนยันการ มีอยู่ของคลื่นความโน้มถ่วง เมื่อ 400 ปีที่แล้ว กาลิเลโอได้ใช้กล้องโทรทรรศ น์ในการสังเกตวัตถุบนท้องฟ้ าเป็นครั้งแรก และเพิ่มความเข้าใจในธรรมชา ติของจักรวาลของมนุษย์อย่าง ก้าวกระโดด และทุกครั้งที่เรามีการเปิด หน้าต่างช่วงคลื่นใหม่ในการ สังเกตการณ์ทางธรรมชาติ ก็ทำให้ความเข้าใจของเราก้า เช่นเดียวกัน การค้นพบคลื่นความโน้มถ่วงน ี้เป็นเพียงจุดเริ่มต้นของก ารค้นพบยิ่งใหญ่ที่กำลังจะต ามมาเพียงเท่านั้น เมื่อเราสามารถค้นพบคลื่นคว ามโน้มถ่วงได้ เราก็จะสามารถยืนยันปรากฏกา อย่างไรก็ตาม สิ่งที่น่าตื่นเต้นที่สุดที ่เครื่องตรวจวัดคลื่นความโน ้มถ่วงอาจจะนำมา ก็คือสิ่งที่เรายังคาดคิดไม ปัจจุบัน LIGO ยังมี sensitivity เพียงแค่ 1 ใน 3 ของที่ควรจะเป็นเพียงเท่านั ้น และ LIGO ยังสามารถพัฒนาเครื่องมือได ้อีก จึงมีโอกาสที่จะตรวจพบปรากฏ อย่างไรก็ตาม ข้อจำกัดอย่างหนึ่งของคลื่น ความโน้มถ่วงก็คือ คลื่นความโน้มถ่วงนั้นไม่สา มารถบอกทิศทางได้ ใกล้เคียงกับไมโครโฟนที่สาม ารถฟังเสียงได้ แต่บอกไม่ได้ว่าเสียงมาจากท อย่างไรก็ตาม กำลังจะมีการสร้างเครื่องตร วจวัดคลื่นความโน้มถ่วงอีกเ ป็นจำนวนมาก ทั้งที่ญี่ปุ่น อิตาลี ฯลฯ เป็นเครือข่ายของคลื่นความโ น้มถ่วง ซึ่งหากเรามีเครื่องตรวจวัด หลายตำแหน่ง ก็จะช่วยให้เราสามารถจำกัดข อบเขตของทิศทางที่กำลังมาถึ การค้นพบที่ยิ่งใหญ่นี้ไม่ไ ด้เกิดขึ้นเพียงข้ามคืน แต่ใช้ระยะเวลากว่า 50 ปีและเงินทุนสนับสนุนทั้งจา กภาครัฐและความร่วมมือของเอ กชน เงินภาษีประชาชนกว่า 40 ปี จึงจะเกิดเป็นการค้นพบอันยิ
ขอขอบคุณ ข้อมูลจากเพจคุณ มติพล ตั้งมติธรรม
วีดีโอเพิ่มเติม
https://www.facebook.com/verge/videos/1035654389804237/ VIDEO
ผู้โพส: gunhotnews
สุ่มกระทู้
I have to voice my love for your kindness in support of all those that require assistance with the question. Your very own dedication to passing the message throughout had become astonishingly useful and have consistently encouraged professionals like me to achieve their pursuits. The interesting guidelines signifies this much a person like me and a whole lot more to my colleagues. Warm regards; from each one of us.
[url=http://www.shoes-yeezy.us]yeezy shoes[/url]
ผู้โพส: yeezy shoes
วันที่:25 มี.ค. 2566 00:43 (บุคคลทั่วไป:27.153.181.xxx)
1
ทำไมหน้าต่างเครื่องบินต้องเป็นรูปทรงกลม?
