Return to Video

เราจะถ่ายภาพหลุมดำได้อย่างไร

  • 0:01 - 0:03
    ในภาพยนตร์เรื่อง "อินเตอร์สเตลลาร์"
  • 0:03 - 0:07
    เราได้เห็นหลุมดำขนาดใหญ่แบบใกล้ ๆ
  • 0:07 - 0:09
    ท่ามกลางฉากหลังที่เป็นก๊าซสว่างจ้า
  • 0:09 - 0:11
    แรงโน้มถ่วงที่รุนแรงของหลุมดำขนาดใหญ่ยักษ์
  • 0:11 - 0:12
    บิดแสงให้โค้งงอเป็นวงแหวน
  • 0:12 - 0:15
    อย่างไรก็ดี นี่ไม่ใช่ภาพถ่ายจริง ๆ
  • 0:15 - 0:16
    แต่เป็นภาพโดยคอมพิวเตอร์กราฟฟิก
  • 0:16 - 0:20
    และการตีความตามจินตนาการ
    ว่าหลุมดำควรจะมีหน้าตาอย่างไร
  • 0:20 - 0:22
    ร้อยกว่าปีก่อน
  • 0:22 - 0:25
    อัลเบิร์ต ไอสไตน์ ตีพิมพ์
    ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของเขาเป็นครั้งแรก
  • 0:25 - 0:27
    หลายปีหลังจากนั้น
  • 0:27 - 0:30
    นักวิทยาศาสตร์ได้นำเสนอหลักฐาน
    ที่สนับสนุนทฤษฎีนี้
  • 0:30 - 0:33
    แต่สิ่งหนึ่งที่เราคาดการได้จากทฤษฎีนี้
    ซึ่งก็คือหลุมดำ
  • 0:33 - 0:35
    ยังไม่ได้รับการสังเกตโดยตรง
  • 0:35 - 0:38
    แม้ว่าเราจะมีแนวคิดอยู่บ้าง
    ว่าหลุมดำน่าจะมีหน้าตาอย่างไร
  • 0:38 - 0:41
    เราไม่เคยที่จะถ่ายภาพมันได้จริง ๆ มาก่อน
  • 0:41 - 0:45
    อย่างไรก็ตาม คุณอาจประหลาดใจ
    ที่รู้ว่า นั่นมันกำลังจะเปลี่ยนไป
  • 0:45 - 0:50
    เราอาจได้เห็นภาพแรกของหลุมดำ
    ในอีกสองสามปีข้างหน้า
  • 0:50 - 0:54
    การถ่ายภาพแรกนั้นจะตกเป็นหน้าที่
    ของกลุ่มนักวิทยาศาสตร์นานาชาติ
  • 0:54 - 0:55
    กล้องโทรทรรศน์ขนาดเท่าโลก
  • 0:55 - 0:58
    และกระบวนวิธีที่ก่อร่างภาพ
    ที่เป็นผลลัพธ์ขึ้นมา
  • 0:58 - 1:02
    แม้ว่า ฉันไม่อาจแสดงให้คุณเห็น
    ถึงภาพจริงของหลุมดำได้ในวันนี้
  • 1:02 - 1:05
    ฉันก็อยากที่จะให้คุณได้ดูอย่างคร่าว ๆ
    ถึงความพยายาม
  • 1:05 - 1:06
    ที่จะทำให้ได้ภาพแรกนั้นมา
  • 1:07 - 1:09
    ฉันชื่อ เคที โบวแมน
  • 1:09 - 1:12
    เป็นนักศึกษาปริญญาเอก
    ที่มหาวิทยาลัย MIT
  • 1:12 - 1:14
    ฉันทำงานวิจัยในห้องทดลองวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์
  • 1:14 - 1:17
    ที่มีจุดประสงค์คือทำให้คอมพิวเตอร์
    มองภาพผ่านรูปและวีดีโอ
  • 1:17 - 1:19
    ถึงแม้ว่าฉันจะไม่ใช่นักดาราศาสตร์
  • 1:19 - 1:20
    วันนี้ ฉันอยากจะแสดงให้คุณเห็น
  • 1:20 - 1:23
    ว่าฉันสามารถที่จะมีส่วนร่วม
    ในโครงการที่น่าตื่นเต้นนี้ได้อย่างไร
  • 1:23 - 1:26
    ถ้าคุณออกไป
    นอกเขตแสงไฟของเมืองยามค่ำคืนนี้
  • 1:26 - 1:29
    คุณอาจโชคดีได้เห็นทิวทัศน์ที่น่าทึ่ง
  • 1:29 - 1:30
    ของกาแล็กซีทางช้างเผือก
  • 1:30 - 1:33
    และถ้าคุณสามารถมองผ่านดาวนับล้าน
  • 1:33 - 1:36
    ไกลออกไป 26,000 ปีแสง
    สู่ใจกลางของทางช้างเผือกที่บิดเกลียว
  • 1:36 - 1:40
    เราจะไปถึงกลุ่มดาว ณ ใจกลาง
  • 1:40 - 1:43
    เพ่งผ่านฝุ่นในกาแล็กซี่
    ด้วยกล้องโทรทรรศน์อินฟาเรด
  • 1:43 - 1:47
    นักดาราศาสตร์ได้เฝ้าดูดาวเหล่านี้
    มาตลอด 16 ปี
  • 1:47 - 1:51
    แต่สิ่งที่น่าทึ่งที่สุด
    คือสิ่งที่พวกเขาไม่ได้เห็น
  • 1:51 - 1:54
    เหมือนว่าดาวเหล่านี้
    มีวงโคจรอยู่รอบ ๆ สิ่งล่องหน
  • 1:54 - 1:56
    โดยการติดตามเส้นทางโคจรของดาว
  • 1:56 - 1:57
    นักดาราศาสตร์ได้สรุปว่า
  • 1:57 - 2:01
    สิ่งเดียวที่เล็กและหนักพอ
    ที่จะทำให้เกิดการเคลื่อนที่เช่นนี้ได้
  • 2:01 - 2:03
    ก็คือหลุมดำที่มีมวลมหาศาล
  • 2:03 - 2:07
    มันคือวัตถุที่มีความหนาแน่นมาก
    ที่ดูดทุกสิ่งที่ย่างกรายเข้าไปใกล้มันเกินไป
  • 2:07 - 2:08
    แม้แต่แสง
  • 2:08 - 2:11
    แต่จะเกิดอะไรขึ้น
    ถ้าเรามองลึกลงไปอีก
  • 2:11 - 2:16
    มันจะเป็นไปได้หรือไม่ ที่จะเห็น
    อะไรที่ตามนิยามแล้วเราไม่อาจมองเห็น
  • 2:17 - 2:20
    ค่ะ กลายเป็นว่า ถ้าเรามองลึกเข้าไป
    ในความยาวคลื่นวิทยุ
  • 2:20 - 2:22
    เราน่าจะได้เห็นวงแหวนของแสง
  • 2:22 - 2:24
    ที่เกิดจากเลนส์แรงโน้มถ่วง
    ของพลาสมาร้อน
  • 2:24 - 2:26
    ที่ยิงออกมารอบ ๆ หลุมดำ
  • 2:26 - 2:27
    อีกนัยหนึ่งก็คือ
  • 2:27 - 2:30
    หลุมดำทอดเงา
    ไปบนวัตถุพื้นหลังที่สว่าง
  • 2:30 - 2:32
    ทำให้เกิดรูปทรงกลมของความมืด
  • 2:32 - 2:36
    วงแหวนที่สว่างเผยถึงขอบที่เท่า ๆ กัน
    ของหลุมดำ
  • 2:36 - 2:38
    ที่ซึ่งแรงดึงจากแรงโน้มถ่วง
    มีความรุนแรงมาก
  • 2:38 - 2:40
    จนแม้แต่แสงก็ไม่อาจเล็ดลอดออกมาได้
  • 2:40 - 2:43
    สมการของไอสไตน์ได้ทำนายถึง
    ขนาดและรูปร่างของวงแหวนนี้เอาไว้
  • 2:43 - 2:46
    ฉะนั้นการถ่ายภาพมันได้
    ไม่เพียงแต่ว่าจะเจ๋ง
  • 2:46 - 2:48
    แต่มันยังอาจช่วยให้เรา
    ยืนยันความถูกต้องของสมการนี้ได้
  • 2:48 - 2:51
    ในสภาวะที่สุดโต่ง
    อย่างบริเวณรอบ ๆ หลุมดำ
  • 2:51 - 2:53
    อย่างไรก็ตาม หลุมดำนี้
    ห่างไกลจากเรามาก
  • 2:53 - 2:57
    จากโลกของเรา วงแหวนนี้ดูเล็กมาก ๆ
  • 2:57 - 3:00
    ในขนาดเดียวกับผลส้ม
    ที่ตั้งอยู่บนพื้นผิวของดวงจันทร์
  • 3:01 - 3:04
    นั่นทำให้การถ่ายภาพของมันยากมาก ๆ
  • 3:05 - 3:06
    ทำไม่น่ะหรือคะ
  • 3:07 - 3:10
    คำตอบตกอยู่ที่สมการง่าย ๆ
  • 3:10 - 3:12
    เนื่องจากปรากฏการณ์
    ที่เรียกว่า การเลี้ยวเบน
  • 3:12 - 3:14
    มันคือข้อจำกัดพื้นฐาน
  • 3:14 - 3:16
    ต่อวัตถุที่มีขนาดเล็กที่สุดที่เราสามารถเห็นได้
  • 3:17 - 3:20
    สมการที่ทำให้เกิดผลลัพธ์นี้กล่าวว่า
    เพื่อที่จะเห็นสิ่งที่เล็กลงไปอีก
  • 3:20 - 3:23
    เราจะต้องสร้างกล้องโทรทรรศน์
    ที่ใหญ่ขึ้นไปอีก
  • 3:23 - 3:26
    แต่แม้ด้วยกล้องโทรทรรศน์
    ที่มีกำลังขยายสูงสุดบนโลก
  • 3:26 - 3:29
    มันก็ไม่อาจให้ความละเอียดมากพอ
  • 3:29 - 3:31
    ที่จะเห็นภาพพื้นผิวของดวงจันทร์ได้
  • 3:31 - 3:34
    อันที่จริง ที่แสดงอยู่นี้
    คือภาพที่มีความสูงสุด
  • 3:34 - 3:36
    ของดวงจันทร์ที่ถ่ายได้จากโลก
  • 3:36 - 3:38
    มันมีความละเอียดประมาณ 13,000 จุด
  • 3:38 - 3:43
    แต่ละจุดบรรจุผลส้มได้ 1.5 ล้านผล
  • 3:43 - 3:45
    แล้วเราต้องการกล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่แค่ไหน
  • 3:45 - 3:48
    เพื่อที่จะเห็นผลส้มบนพื้นผิวดวงจันทร์
  • 3:48 - 3:50
    แล้วถ้าเป็นหลุมดำล่ะ
  • 3:50 - 3:53
    ค่ะ กลายเป็นว่าจากตัวเลข
  • 3:53 - 3:55
    คุณสามารถคำนวณได้โดยง่ายว่า
    เราต้องการกล้องโทรทรรศน์
  • 3:55 - 3:57
    ที่มีขนาดเท่ากับโลกทั้งใบ
  • 3:57 - 3:58
    (เสียงหัวเราะ)
  • 3:58 - 4:00
    ถ้าเราสามารถสร้างกล้องโทรทรรศน์
    ที่มีขนาดเท่าโลกได้
  • 4:00 - 4:03
    เราก็จะมองเห็นวงแหวนของแสงได้ชัดเจน
  • 4:03 - 4:05
    ซึ่งเป็นตัวบ่งบอกเหตุการณ์ที่เส้นขอบ
    ของหลุมดำ
  • 4:05 - 4:08
    แม้ว่าภาพจะไม่ได้แสดงรายละเอียด
    ทั้งหมดที่เราต้องการเห็น
  • 4:08 - 4:10
    ในการผลิตภาพจำลองด้วยคอมพิวเตอร์
  • 4:10 - 4:12
    มันอาจทำเราได้แอบมองจริง ๆ เป็นครั้งแรก
  • 4:12 - 4:14
    ว่าสิ่งแวดล้อมรอบหลุมดำเป็นอย่างไร
  • 4:14 - 4:16
    อย่างไรก็ตาม คุณก็คงนึกออกว่า
  • 4:16 - 4:20
    การสร้างกล้องโทรทรรศน์ที่เป็นจานเดี่ยว
    ที่มีขนาดเท่ากับโลกนั้นเป็นไปไม่ได้
  • 4:20 - 4:22
    แต่วลีติดหูของ มิก แจ็กเกอร์
  • 4:22 - 4:23
    "คุณไม่อาจได้สิ่งที่อยากได้เสมอไป
  • 4:23 - 4:26
    แต่ถ้าคุณลองดูบ้างแล้วล่ะก็
    คุณอาจจะพบว่า
  • 4:26 - 4:27
    คุณได้ในสิ่งที่คุณต้องการ"
  • 4:27 - 4:29
    และด้วยการเชื่อมกล้องโทรทรรศน์
    จากทั่วโลก
  • 4:29 - 4:33
    ความร่วมมือระดับนานาชาติ
    ที่เรียกว่า อีเวนท์ ฮอไรซัน เทเลสโคป
  • 4:33 - 4:36
    ก็สร้างกล้องโทรทรรศน์เชิงคอมพิวเตอร์
    ที่มีขนาดเท่ากับโลกขึ้นมา
  • 4:36 - 4:38
    ซึ่งมันสามารถแยกแยะโครงสร้าง
  • 4:38 - 4:40
    ในระดับขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำ
  • 4:40 - 4:43
    เครือข่ายกล้องโทรทรรศน์นี้
    ถูกวางแผนว่าจะถ่ายภาพแรก
  • 4:43 - 4:45
    ของหลุมดำในปีหน้า
  • 4:45 - 4:49
    กล้องโทรทรรศน์แต่ละตัว
    ในเครือข่ายทั่วโลกทำงานรวมกัน
  • 4:49 - 4:51
    ด้วยการเชื่อมโยง
    ผ่านนาฬิการะดับอะตอมที่แม่นยำ
  • 4:51 - 4:54
    กลุ่มนักวิจัยในแต่ละพื้นที่จะจับแสง
  • 4:54 - 4:57
    โดยการรวบรวมข้อมูล
    หลายพันเทราไบต์
  • 4:57 - 5:02
    ข้อมูลเหล่านี้จะถูกประมวลผล
    ในห้องทดลองที่แมสซาชูเซส
  • 5:02 - 5:04
    แล้วเราทำได้อย่างไร
  • 5:04 - 5:07
    จำได้ไหมคะ ว่าถ้าเราอยากเห็นหลุมดำ
    ณ ใจกลางกกาแล็กซี่ของเรา
  • 5:07 - 5:10
    เราต้องสร้างกล้องโทรทรรศน์
    ที่มีขนาดใหญ่เท่าโลก ซึ่งเป็นไปไม่ได้
  • 5:10 - 5:12
    ลองสมมติกันสักครู่หนึ่ง
    ว่าเราสามารถสร้าง
  • 5:12 - 5:14
    กล้องโทรทรรศน์ที่มีขนาดเท่าโลกได้
  • 5:14 - 5:17
    นั่นคงจะประมาณว่า
    เราเปลี่ยนโลกของเรา
  • 5:17 - 5:19
    ให้กลายเป็นลูกบอลดิสโก้
  • 5:19 - 5:21
    กระจกแต่ละบานจะเก็บแสง
  • 5:21 - 5:23
    ที่เราจะสามารถนำไปรวมกัน
    เพื่อประกอบขึ้นเป็นภาพ
  • 5:23 - 5:26
    อย่างไรก็ตาม สมมติว่าเรา
    เอากระจกส่วนใหญ่ออกไปซะ
  • 5:26 - 5:28
    และยังมีกระจกเหลืออยู่บ้าง
  • 5:28 - 5:31
    เราอาจจะลองรวมข้อมูลเหล่านี้เข้าด้วยกัน
  • 5:31 - 5:33
    แต่ตอนนี้มันมีรูมากมาย
  • 5:33 - 5:37
    กระจกที่เหลืออยู่แทนตำแหน่ง
    ที่เรามีกล้องโทรทรรศน์
  • 5:37 - 5:42
    มันถือเป็นจำนวนที่น้อยมาก
    สำหรับการวัดเพื่อจะสร้างภาพขึ้นมา
  • 5:42 - 5:45
    แต่แม้ว่าเราจะจัดเก็บแสง
    ณ ตำแหน่งของกล้องโทรทรรศน์ไม่กี่แห่ง
  • 5:45 - 5:49
    เมื่อโลกหมุน เราก็จะได้เห็นการวัดใหม่
  • 5:49 - 5:53
    หรือกล่าวได้ว่า เมื่อลูกบอลดิสโก้หมุนไป
    กระจกก็เปลี่ยนตำแหน่งตามไปด้วย
  • 5:53 - 5:56
    และเราก็ได้สังเกต
    ส่วนของภาพที่แตกต่างออกไป
  • 5:56 - 6:00
    กระบวนวืธีสร้างภาพที่เราพัฒนาขึ้น
    จะเติมเต็มช่องว่างที่หายไปของลูกบอลดิสโก้
  • 6:00 - 6:03
    เพื่อที่จะสร้างเป็นนภาพของหลุมดำขึ้นมา
  • 6:03 - 6:05
    ถ้าเรามีกล้องโทรทรรศน์
    ที่ตั้งอยู่ทุกหนทุกแห่งบนโลก
  • 6:05 - 6:07
    อีกนัยหนึ่งก็คือ ลูกบอลดิสโก้ทั้งลูก
  • 6:07 - 6:09
    นี่คงจะเป็นเรื่องที่ดีทีเดียว
  • 6:09 - 6:12
    อย่างไรก็ตาม เราเห็นเพียงบางตัวอย่าง
    และด้วยเหตุผลนี้เอง
  • 6:12 - 6:14
    มันมีภาพที่เป็นไปได้มากมาย
  • 6:14 - 6:17
    ที่สอดคล้องกันอย่างสมบูรณ์
    กับการวัดจากกล้องโทรทรรศน์ของเรา
  • 6:17 - 6:20
    อย่างไรก็ดี ไม่ใช่ว่าทุก ๆ ภาพ
    จะถูกสร้างขึ้นมาแบบทัดเทียมกัน
  • 6:21 - 6:25
    บางภาพก็มองดูเหมือนกับสิ่งที่เราคิดว่าเป็นภาพ
    มากกว่าภาพอื่น ๆ
  • 6:25 - 6:29
    ฉะนั้น บทบาทของฉันในการช่วยถ่ายภาพแรก
    ของหลุมดำ
  • 6:29 - 6:32
    ก็คือการออกแบบกระบวนวิธี
    ที่จะหาภาพที่สมเหตุสมผล
  • 6:32 - 6:34
    ที่ลงตัวกับการวัดจากกล้องโทรทรรศน์
  • 6:35 - 6:39
    เช่นเดียวกับศิลปินด้านนิติเวช
    ที่ร่างภาพโดยใช้คำบรรยายที่จำกัด
  • 6:39 - 6:42
    แต่ละชิ้นถูกประกอบเข้าด้วยกัน
    โดยใช้ความรู้เรื่องโครงสร้างของหน้า
  • 6:42 - 6:46
    กระบวนวิธีในการสร้างภาพที่ฉันพัฒนาขึ้น
    ใช้ข้อมูลที่จำกัดจากกล้องโทรทรรศน์
  • 6:46 - 6:50
    เพื่อพาเราไปยังภาพที่ยังดูเหมือน
    กับสิ่งที่อยู่ในอวกาศของเรา
  • 6:50 - 6:54
    การใช้กระบวนวิธีเหล่านี้
    เราสามารถปะติดปะต่อภาพเข้าด้วยกัน
  • 6:54 - 6:56
    จากข้อมูลที่มีอยู่อย่างบางตา และรกรุงรัง
  • 6:56 - 7:00
    นี่คือตัวอย่างการสร้างภาพ
    โดยใช้ข้อมูลจำลอง
  • 7:00 - 7:02
    เมื่อเราแกล้งเล็งกล้องโทรทรรศน์ของเรา
  • 7:02 - 7:05
    ไปยังหลุมดำ ณ ใจกลางกาแล็กซี่
  • 7:05 - 7:09
    แม้ว่านี่เป็นเพียงการจำลอง
    การสร้างภาพขึ้นมานี้ให้ความหวังกับเรา
  • 7:09 - 7:13
    ว่าไม่ช้าไม่นาน เราจะสามารถ
    ถ่ายภาพแรกของหลุมดำได้อย่างน่าเชื่อถือ
  • 7:13 - 7:15
    และด้วยมัน เราจะสามารถ
    กะขนาดของวงแหวนของมันได้
  • 7:16 - 7:19
    แม้ว่าเราจะอยากจะพูดถึงรายละเอียด
    ของกระบวนวิธีนี้
  • 7:19 - 7:22
    โชคดีสำหรับคุณค่ะ เราไม่มีเวลา
  • 7:22 - 7:24
    แต่ฉันอยากที่จะให้คุณได้แนวคิดคร่าว ๆ
  • 7:24 - 7:26
    ว่าเรากำหนดหน้าตาของอวกาศของเราอย่างไร
  • 7:26 - 7:30
    และเราใช้การสร้างภาพนี้
    และยืนยันผลลัพธ์ของเราได้อย่างไร
  • 7:30 - 7:33
    เมื่อภาพที่เป็นไปได้มีจำนวนไม่จำกัด
  • 7:33 - 7:35
    นั่นอธิบายได้อย่างสมบูรณ์
    ว่าการวัดกล้องโทรทรรศน์ของเรา
  • 7:35 - 7:38
    เราจะต้องเลือกระหว่างพวกมันในบางแง่มุม
  • 7:38 - 7:40
    เราจะต้องทำด้วยการจัดอันดับภาพ
  • 7:40 - 7:43
    ตามความน่าจะเป็น
    ว่าพวกมันจะเป็นหลุมดำมากแค่ไหน
  • 7:43 - 7:45
    จากนั้นเลือกภาพที่น่าจะเป็นไปได้มากที่สุด
  • 7:45 - 7:47
    ฉันหมายความว่าอย่างไรน่ะหรือคะ
  • 7:48 - 7:50
    เอาเป็นว่าเราพยายามสร้างแบบจำลอง
  • 7:50 - 7:53
    ที่บอกเราว่ามีความน่าจะเป็นแค่ไหน
    ที่ภาพนั้นจะปรากฏบนเฟสบุ๊ก
  • 7:53 - 7:55
    เราอยากจะให้แบบจำลองบอกว่า
  • 7:55 - 7:58
    มันไม่น่าจะเป็นไปได้ที่ใครสักคน
    จะโพสภาพรุงรังทางซ้ายนี้
  • 7:58 - 8:01
    และน่าจะเป็นไปได้ที่ใครสักคน
    จะถ่ายภาพเซลฟี่
  • 8:01 - 8:02
    อย่างภาพทางขวามือ
  • 8:02 - 8:04
    ภาพตรงกลางค่อนข้างมัว
  • 8:04 - 8:06
    ฉะนั้น แม้ว่ามันน่าจะอยู่บนเฟสบุ๊ก
  • 8:07 - 8:08
    เมื่อเปรียบเทียบกับภาพที่รกรุงรัง
  • 8:08 - 8:11
    มันน่าจะมีโอกาสน้อยกว่า
    ที่เราจะได้เห็นมันเมื่อเทียบกับภาพถ่ายเซลฟี่
  • 8:11 - 8:13
    แต่เมื่อมันเป็นภาพที่เกี่ยวกับหลุมดำ
  • 8:13 - 8:17
    เราพบกับปริศนาจริง ๆ
    เราไม่เคยเห็นหลุมดำมาก่อน
  • 8:17 - 8:19
    ในกรณีนั้น อะไรที่ควรจะเป็นภาพหลุมดำ
  • 8:19 - 8:22
    และเราควรอนุมานอย่างไร
    เกี่ยวกับโครงสร้างของหลุมดำ
  • 8:22 - 8:25
    เราควรพยายามใช้ภาพ
    จากการจำลองที่เราได้ทำ
  • 8:25 - 8:27
    อย่างภาพหลุมดำจากเรื่อง "อินเทอร์สเตลล่า"
  • 8:27 - 8:30
    แต่ถ้าเราทำอย่างนี้
    มันอาจทำให้เกิดปัญหาใหญ่
  • 8:30 - 8:34
    จะเกิดอะไรขึ้น
    ถ้าทฤษฎีของไอสไตน์ไม่ถูกต้อง
  • 8:34 - 8:38
    เราอาจจะยังต้องการสร้างภาพที่แม่นยำ
    ของสิ่งที่กำลังเกิดขึ้น ขึ้นมาใหม่
  • 8:38 - 8:41
    ถ้าเราใช้สมการของไอสไตน์มากเกินไป
    ในกระบวนวิธีของเรา
  • 8:41 - 8:44
    เราจะลงเอยที่การเห็นสิ่งที่เราอยากเห็น
  • 8:44 - 8:46
    หรืออีกนัยหนึ่ง
    เราอยากเปิดตัวเลือกเอาไว้
  • 8:46 - 8:49
    สำหรับช้างตัวใหญ่
    ที่อยู่ ณ ใจกลางของกาแล็กซี่
  • 8:49 - 8:50
    (เสียงหัวเราะ)
  • 8:50 - 8:53
    ชนิดของภาพที่ต่างกัน
    มีองค์ประกอบที่แตกต่างกัน
  • 8:53 - 8:57
    เราสามารถบอกได้อย่างง่ายดาย
    ถึงความแตกต่างระหว่างภาพหลุมดำจำลอง
  • 8:57 - 8:59
    และภาพที่เราถ่ายได้ในชีวิตประจำวันบนโลก
  • 8:59 - 9:02
    เราต้องการวิธีการที่จะบอกกระบวนวิธีของเรา
    ว่าภาพมีหน้าตาอย่างไร
  • 9:02 - 9:05
    โดยปราศจากการบังคับองค์ประกอบชนิดหนึ่ง ๆ
    ของภาพมากเกินไป
  • 9:06 - 9:08
    วิธีหนึ่งที่เราสามารถก้าวข้ามมันไปได้
  • 9:08 - 9:11
    ก็คือโดยการบังคับองค์ประกอบ
    ของภาพในลักษณะต่าง ๆ
  • 9:11 - 9:15
    และดูว่าชนิดต่าง ๆ ของภาพ
    จะมีผลต่อการสร้างภาพของเราอย่างไร
  • 9:16 - 9:19
    ถ้าชนิดของภาพทั้งหมด
    ให้ภาพที่มีหน้าตาคล้าย ๆ กัน
  • 9:19 - 9:21
    เราก็จะมั่นใจได้มากขึ้น
  • 9:21 - 9:25
    ว่าการสมมติภาพขึ้นมานี้
    จะไม่ลำเอียงมากเกินไป
  • 9:26 - 9:28
    มันคล้าย ๆ การให้คำบรรยายเดียวกัน
  • 9:29 - 9:32
    กันศิลปินร่างภาพสามคนที่กระจายอยู่ทั่วโลก
  • 9:32 - 9:33
    ถ้าเราทุกคนผลิตภาพที่มีหน้าตาคล้าย ๆ กัน
  • 9:34 - 9:36
    เราก็จะเริ่มมั่นใจมากขึ้น
  • 9:36 - 9:40
    ว่าพวกเราไม่บังคับให้เกิดความอคติทางวัฒนธรรม
    ในการวาดภาพจนเกินไป
  • 9:40 - 9:43
    วิธีการหนึ่งที่เราสามารถลองบังคับ
    องค์ประกอบภาพที่แตกต่างกันได้
  • 9:43 - 9:46
    คือการใช้ชิ้นส่วนของภาพที่มีอยู่
  • 9:46 - 9:48
    เราจึงนำชุดของภาพจำนวนมาก
  • 9:48 - 9:51
    และแยกพวกมันเป็นชิ้นภาพเล็ก ๆ
  • 9:51 - 9:55
    จากนั้นเราก็มองมัน
    เหมือนเป็นชื้นปริศนาเล็ก ๆ
  • 9:55 - 10:00
    และใช้ชิ้นปริศนาที่เห็นบ่อย ๆ
    เพื่อปะติดปะต่อภาพ
  • 10:00 - 10:02
    ที่เข้ากันได้กับการวัดจากกล้องโทรทรรศน์
  • 10:03 - 10:07
    ชนิดของภาพที่ต่างกัน
    มีชุดของชิ้นปริศนาที่แตกต่างกันมาก
  • 10:07 - 10:10
    แล้วจะเกิดอะไรขึ้น
    เมื่อเราใช้ข้อมูลเดียวกัน
  • 10:10 - 10:14
    แต่ใช้ชุดของชิ้นข้อมูลที่ต่างกัน
    เพื่อสร้างภาพขึ้นใหม่
  • 10:14 - 10:19
    เรามาเริ่มกันที่ชิ้นปริศนาภาพจำลองหลุมดำ
  • 10:19 - 10:20
    เอาล่ะ มันดูสมเหตุสมผล
  • 10:20 - 10:23
    มันดูเหมือนสิ่งที่เราคาดหวังเอาไว้
    ว่าหลุมดำจะมีหน้าตาอย่างไร
  • 10:23 - 10:24
    แต่เราได้มันมา
  • 10:24 - 10:27
    เพราะว่าเราใช้ชิ้นภาพเล็ก ๆ
    ของภาพจำลองหลุมดำหรือเปล่า
  • 10:27 - 10:29
    ลองใช้ชุดของชิ้นภาพปริศนาอีกชุด
  • 10:29 - 10:32
    จากวัตถุในอวกาศที่ไม่ใช่หลุมดำ
  • 10:33 - 10:35
    เอาล่ะ เราได้ภาพที่มีหน้าตาคล้าย ๆ กัน
  • 10:35 - 10:37
    แล้วชิ้นส่วนต่าง ๆ จากชีวิตประจำวันเรา
  • 10:37 - 10:40
    อย่างภาพที่คุณถ่ายได้
    จากกล้องส่วนบุคคลของคุณล่ะ
  • 10:41 - 10:43
    เยี่ยมมากค่ะ เราเห็นภาพเดียวกัน
  • 10:43 - 10:47
    เมื่อเราได้ภาพเดียวกันนี้
    จากชุดชื้นปริศนาที่ต่างกันแล้ว
  • 10:47 - 10:49
    เราก็จะมั่นใจมากขึ้น
  • 10:49 - 10:51
    ว่าการสมมติภาพที่เราสร้างขึ้นมานี้
  • 10:51 - 10:54
    ไม่ได้เป็นภาพผลลัพธ์
    ที่เกิดจากความลำเอียงจนมากเกินไป
  • 10:54 - 10:57
    อีกสิ่งหนึ่งที่เราทำได้คือ
    การนำชุดชื้นปริศนาเดียวกันนี้
  • 10:57 - 11:00
    อย่างเช่นภาพที่ได้จากภาพในชีวิตประจำวัน
  • 11:00 - 11:03
    ใช้สร้างแหล่งภาพขึ้นมาใหม่
  • 11:03 - 11:05
    ในแบบจำลองของเรา
  • 11:05 - 11:08
    เราสมมติให้หลุมดำมีหน้าตา
    คล้ายกับวัตถุในอวกาศที่ไม่ใช่หลุมดำ
  • 11:08 - 11:12
    เช่นเดียวกับภาพในชีวิตประจำวัน
    อย่างช้างที่อยู่ ณ ใจกลางกาแล็กซี่
  • 11:12 - 11:15
    เมื่อผลลัพธ์ของกระบวนวิธีทางด้านล่าง
    มีหน้าตาคล้ายกันมาก ๆ
  • 11:15 - 11:18
    กับภาพจริงของการจำลองที่อยู่ด้านบน
  • 11:18 - 11:21
    เราก็จะมั่นใจในกระบวนวิธีของเราได้มากขึ้น
  • 11:21 - 11:23
    และฉันอยากที่จะย้ำตรงนี้ว่า
  • 11:23 - 11:25
    ภาพเหล่านี้ถูกสร้างขึ้น
  • 11:25 - 11:28
    โดยการปะติดปะต่อชิ้นส่วนเล็ก ๆ
    จากภาพถ่ายในชีวิตประจำวัน
  • 11:28 - 11:30
    อย่างเช่นภาพที่คุณถ่ายไว้
    โดยกล้องส่วนบุคคลของคุณ
  • 11:30 - 11:33
    ฉะนั้น ภาพหลุมดำที่เราไม่เคยเห็นมาก่อน
  • 11:33 - 11:37
    สุดท้ายแล้ว อาจถูกสร้างขึ้นโดยการปะติดปะต่อ
    ภาพที่เราเห็นกันเป็นประจำ
  • 11:37 - 11:40
    ของคน ตึกรามบ้านช่อง
    ต้นไม้ แมวและหมา
  • 11:40 - 11:43
    แนวคิดเรื่องการสร้างภาพในลักษณะนี้
  • 11:43 - 11:45
    จะทำให้การถ่ายภาพแรกของหลุมดำเป็นไปได้
  • 11:45 - 11:48
    และหวังเป็นอย่างยิ่งว่า มันจะยืนยัน
    ความถูกต้องของทฤษฎีชื่อก้อง
  • 11:48 - 11:50
    ที่นักวิทยาศาสตร์เชื่อถือ
    และพึ่งพามันเป็นพื้นฐาน
  • 11:50 - 11:53
    แต่แน่นอนว่า การทำให้แนวคิด
    การสร้างภาพแบบนี้ใช้การได้นั้น
  • 11:53 - 11:56
    ไม่อาจเกิดขึ้นได้เลย
    ถ้าปราศจากกลุ่มนักวิจัยที่น่าทึ่ง
  • 11:56 - 11:58
    ที่ฉันรู้สึกเป็นเกียรติเหลือเกิน
    ที่ได้ร่วมงานกับพวกเขา
  • 11:58 - 11:59
    มันยังทำให้ฉันประหลาดใจอยู่เลย
  • 11:59 - 12:03
    ว่าถึงแม้ว่าฉันเริ่มทำโครงการนี้
    โดยปราศจากพื้นฐานเรื่องฟิสิกส์อวกาศ
  • 12:03 - 12:05
    สิ่งที่เราได้จากความร่วมมือ
    ที่มีความเป็นเอกลักษณ์นี้
  • 12:05 - 12:08
    อาจส่งผลให้เราได้ภาพแรกของหลุมดำ
  • 12:08 - 12:11
    แต่โครงการใหญ่อย่าง
    อีเวน ฮอไรซัน เทเลสโคป นี้
  • 12:11 - 12:14
    ประสบความสำเร็จได้ด้วย
    ความเชี่ยวชาญหลากสาขา
  • 12:14 - 12:15
    จากบุคคลที่หลากหลาย
    ที่นำมันเข้ามาปะติดปะต่อกัน
  • 12:15 - 12:17
    เราคือเบ้าหลอมของนักดาราศาสตร์
  • 12:17 - 12:19
    นักฟิสิกส์ นักคณิตศาสตร์ และวิศวกร
  • 12:19 - 12:22
    นี่คือสิ่งที่จะทำให้มันเกิดขึ้นได้จริง
  • 12:22 - 12:25
    เพื่อที่จะทำให้เกิดบางสิ่ง
    ที่ครั้งหนึ่งเราคิดว่าเป็นไปไม่ได้
  • 12:25 - 12:27
    ฉันอยากสนับสนุนให้ทุก ๆ คน
  • 12:27 - 12:29
    ช่วยกันขยายพรมแดนทางวิทยาศาสตร์
  • 12:29 - 12:33
    แม้ว่าในตอนแรกมันอาจจะดูเป็นปริศนา
    เฉกเช่นเดียวกับหลุมดำ
  • 12:33 - 12:34
    ขอบคุณค่ะ
  • 12:34 - 12:37
    (เสียงปรบมือ)
Title:
เราจะถ่ายภาพหลุมดำได้อย่างไร
Speaker:
เคที โบวแมน (Katie Bouman)
Description:

ในใจกลางทางช้างเผือก มีหลุมดำขนาดใหญ่ที่ส่งก๊าซร้อนที่แผ่ออกมาเป็นวง ดูดทุกสิ่งที่ย่างกรายเข้ามาใกล้เกินไป แม้กระทั่งแสงสว่าง เราไม่สามารถเห็นมันได้ แต่ขอบที่เสมอกันของมันทำให้เกิดเงา และภาพของเงาก็อาจช่วยให้คำตอบกับคำถามที่สำคัญเกี่ยวกับจักรวาลได้ นักวิทยาศาสตร์เคยคิดว่า การถ่ายภาพอะไรเช่นนั้น เราต้องการก้องโทรทรรศน์ที่มีขนาดเท่ากับโลก จนกระทั่งเคที โบวแมน และกลุ่มนักดาราศาสตร์ ได้พบกับทางเลือกที่ชาญฉลาดยิ่งกว่า
มาเรียนรู้เพิ่มเติมกันว่าเราจะสามารถเห็นความมืดสนิทได้อย่างไร

more » « less
Video Language:
English
Team:
TED
Project:
TEDTalks
Duration:
12:51
Kelwalin Dhanasarnsombut approved Thai subtitles for How to take a picture of a black hole
Kelwalin Dhanasarnsombut edited Thai subtitles for How to take a picture of a black hole
Sakunphat Jirawuthitanant accepted Thai subtitles for How to take a picture of a black hole
Sakunphat Jirawuthitanant edited Thai subtitles for How to take a picture of a black hole
Sakunphat Jirawuthitanant edited Thai subtitles for How to take a picture of a black hole
Sakunphat Jirawuthitanant edited Thai subtitles for How to take a picture of a black hole
Sakunphat Jirawuthitanant edited Thai subtitles for How to take a picture of a black hole
Kelwalin Dhanasarnsombut edited Thai subtitles for How to take a picture of a black hole
Show all

Thai subtitles

Revisions