< Return to Video

เราจะวัดระยะทางในอวกาศได้อย่างไร - หยวน เซิน ถิง (Yuan-Sen Ting)

  • 0:07 - 0:10
    แสงเป็นสิ่งที่รวดเร็วที่สุดที่เรารู้จัก
  • 0:10 - 0:13
    มันเคลื่อนที่เร็วมาก
    ซึ่งทำให้เราวัดระยะทางได้ไกลขึ้น
  • 0:13 - 0:16
    โดยวัดระยะเวลาที่แสงเคลื่อนที่ถึงพวกมัน
  • 0:16 - 0:20
    ในระยะเวลา 1 ปี แสงสามารถเดินทางได้ระยะทาง
    ประมาณ 6,000,000,000,000 ไมล์
  • 0:20 - 0:23
    เราเรียกระยะทางนี้ว่า 1 ปีแสง
  • 0:23 - 0:25
    เพื่อให้เห็นภาพถึงความไกลนี้
  • 0:25 - 0:29
    ดวงจันทร์ที่ยานอวกาศอพอลโล
    ใช้เวลาถึง 4 วันในการเดินทาง
  • 0:29 - 0:32
    แสงใช้เวลาเพียงแค่ 1 วินาที
  • 0:32 - 0:37
    ขณะที่ ดาวที่ใกล้ดวงอาทิตย์ของเรามากที่สุด
    คือ พร็อกซิมาเซ็นเทารี (Proxima Centauri)
  • 0:37 - 0:40
    ซึ่งห่างออกไป 4.24 ปีแสง
  • 0:40 - 0:44
    กาแล็กซีทางช้างเผือกของเรากว้าง
    ถึงหลัก 100,000 ปีแสง
  • 0:44 - 0:47
    กาแล็กซีที่ใกล้เรามากที่สุด
    คือ แอนโดรมีดา (Andromeda)
  • 0:47 - 0:50
    ห่างออกไปประมาณ 2.5 ล้านปีแสง
  • 0:50 - 0:53
    อวกาศใหญ่กว้างเกินกว่าที่เราจิตนาการถึง
  • 0:53 - 0:57
    แต่เดี๋ยวก่อน พวกเรารู้ระยะห่างของ
    ดวงดาวและกาแล็กซีได้อย่างไร
  • 0:57 - 1:01
    นอกจากนี้ เวลาที่เรามองดูท้องฟ้า
    เราเห็นมันเป็นแผ่นเรียบๆ 2 มิติ
  • 1:01 - 1:05
    ถ้าคุณชี้นิ้วไปที่ดาวซักดวง
    คุณไม่สามารถบอกได้เลยว่ามันไกลเท่าไร
  • 1:05 - 1:09
    แล้วบรรดานักฟิสิกส์ดาราศาสตร์รู้ได้อย่างไร
  • 1:09 - 1:11
    สำหรับวัตถุที่ใกล้
  • 1:11 - 1:15
    เราสามารถใช้แนวคิดที่เรียกว่า trigonometric parallax
  • 1:15 - 1:17
    ไอเดียของมันธรรมดามาก
  • 1:17 - 1:18
    มาทดลองกันดู
  • 1:18 - 1:21
    ชูนิ้วโป้งออกไปแล้วหลับตาซ้าย
  • 1:21 - 1:25
    ตอนนี้ลองลืมตาซ้ายและหลับตาขวา
  • 1:25 - 1:27
    ดูเหมือนกับว่านิ้วโป้งของคุณได้เคลื่อนที่
  • 1:27 - 1:31
    แต่พื้นหลังของวัตถุที่ไกลออกไปคงยังอยู่ที่เดิม
  • 1:31 - 1:34
    แนวคิดเดียวกันนี้ถูกนำมาใช้เมื่อเรามองที่ดวงดาว
  • 1:34 - 1:38
    แต่ระยะทางนั้นไกลว่าแขนของคุณมากๆ
  • 1:38 - 1:40
    และโลกก็ไม่ได้ใหญ่มากนัก
  • 1:40 - 1:43
    ถึงแม้ว่าคุณจะมีกล้องโทรทัศน์ที่ตั้งไว้คนละด้านของโลก
  • 1:43 - 1:46
    คุณจะไม่เห็นตำแหน่งที่เปลี่ยนไปมากนัก
  • 1:46 - 1:51
    เราจึงดูการเปลี่ยนแปลงของตำแหน่ง
    ของดาวเป็นเวลา 6 เดือน
  • 1:51 - 1:56
    ระยะทางครึ่งหนึ่งของโลกที่โคจรรอบดวงอาทิตย์
  • 1:56 - 1:59
    เมื่อเราทราบความสัมพันธ์ของ
    ตำแหน่งของดวงดาวในฤดูร้อน
  • 1:59 - 2:03
    และอีกครั้งในฤดูหนาว
    มันเหมือนกันตอนที่ที่ใช้ตาอีกข้างหนึ่ง
  • 2:03 - 2:05
    ดวงดาวที่อยู่ใกล้ดูเหมือนเคลื่อนที่เทียบกับพื้นหลัง
  • 2:05 - 2:08
    ที่เป็นดาวหรือกาแล็กซีซึ่งไกลกว่า
  • 2:08 - 2:13
    แต่วิธีนี้ใช้ได้ดีสำหรับวัตถุที่ไกลไม่เกินกว่า พันสองพันปีแสง
  • 2:13 - 2:16
    สำหรับวัตถุนอกกาแลกซีของเรา
    ระยะทางนั้นจะไกลมากจน
  • 2:16 - 2:21
    ตำแหน่งภาพที่เปลี่ยนไปนั้นเล็กเกินไปที่จะตรวจพบ
    แม้ว่าจะใช้เครื่องมือวัดที่ละเอียดที่สุดก็ตาม
  • 2:21 - 2:24
    ณ จุดนี้เราต้องพึ่งวิธีอื่น
  • 2:24 - 2:27
    ใช้ตัวชี้วัดที่เราเรียกว่า
    ดวงไฟมาตรฐาน (standard candle)
  • 2:27 - 2:32
    ดวงไฟมาตรฐาน คือวัตถุที่เรารู้ถึง
    ความสว่างหรือความเรืองแสงจริงของมัน
  • 2:32 - 2:34
    เป็นอย่างดี
  • 2:34 - 2:37
    ตัวอย่างเช่น ถ้าคุณรู้ความสว่างของหลอดไฟของคุณ
  • 2:37 - 2:41
    และคุณให้เพื่อนของคุณที่ถือหลอดไฟและเดินออกห่างจากคุณ
  • 2:41 - 2:44
    ความสว่างที่คุณได้รับทั้งหมดจากเพื่อนของคุณ
  • 2:44 - 2:47
    จะลดลงเป็นสัดส่วนกับระยะทางกำลังสอง
  • 2:47 - 2:50
    โดยการเปรียบเทียบความสว่างทั้งหมดที่คุณได้รับ
  • 2:50 - 2:52
    กับความสว่างจริงของหลอดไฟ
  • 2:52 - 2:55
    คุณก็จะบอกระยะห่างของเพื่อนได้
  • 2:55 - 2:58
    ในดาราศาสตร์ หลอดไฟของเรา
    เปลื่ยนเป็นดาวชนิดพิเศษ
  • 2:58 - 3:01
    เรียกว่าดาวแปรแสงชนิดเซฟีด (Cepheid variable)
  • 3:01 - 3:03
    ดวงดาวเหล่านี้จะไม่ค่อยเสถียร
  • 3:03 - 3:07
    เหมือนกับบอลลูนที่พองๆ แฟบๆ
  • 3:07 - 3:11
    และเพราะการขยายตัวหรือการหดตัวมีผลกับความสว่างของมัน
  • 3:11 - 3:15
    เราสามารถคำนวณความสว่างของมันได้จากระยะเวลาของวงจรนี้
  • 3:15 - 3:19
    กับดาวที่สว่างกว่าและเปลี่ยนแปลงช้ากว่ามาก
  • 3:19 - 3:22
    โดยการเปรียบเทียบแสงที่เราเห็นได้จากดาวเหล่านั้น
  • 3:22 - 3:24
    กับความสว่างจริงๆ ที่เราคำนวณได้ด้วยวิธีนี้
  • 3:24 - 3:27
    เราสามารถตอบได้ว่ามันอยู่ไกลเท่าไร
  • 3:27 - 3:30
    แต่น่าเสียดายที่นี้ยังไม่ใช่ตอนจบของเรื่องนี้
  • 3:30 - 3:35
    เราสามารถวัดระยะห่างของดาวแต่ละดวง
    เพิ่มขึ้นถึงแค่ประมาณ 40,000,000 ปีแสง
  • 3:35 - 3:38
    ถ้าห่างกว่านี้มันจะมัวจนไม่สามารถสังเกตได้
  • 3:38 - 3:41
    แต่โชคดีคือ เรามีหลอดไฟมาตรฐานอีกแบบหนึ่ง
  • 3:41 - 3:44
    ซูเปอร์โนวา แบบ 1a ที่โด่งดัง
  • 3:44 - 3:50
    ซูเปอร์โนวา คือ การระเบิดสว่างไสวครั้งใหญ่
    เป็นวิธีหนึ่งที่ดวงดาวจะตายลง
  • 3:50 - 3:52
    การระเบิดนั้นสว่างมากๆ
  • 3:52 - 3:55
    สว่างกว่าความสว่างของทั้งกาแล็กซีที่มันเกิด
  • 3:55 - 3:58
    ถึงแม้ว่าเราจะไม่ได้เห็นดาวโดดๆ ในกาแล็กซี
  • 3:58 - 4:01
    เรายังคงเห็นซูเปอร์โนวาตอนที่มันเกิดขึ้น
  • 4:01 - 4:05
    และบังเอิญว่า ซุปเปอร์โนวาชนิด 1a นั้น
    สามารถใช้เป็นหลอดไฟมาตรฐานได้
  • 4:05 - 4:09
    เพราะซูเปอร์โนวาที่สว่างกว่าจะจางหายช้ากว่า
  • 4:09 - 4:11
    ด้วยความเข้าใจความสัมพันธ์ทั้งหมดนี้
  • 4:11 - 4:13
    ระหว่างความสว่างและอัตราที่ความสว่างลดลง
  • 4:13 - 4:16
    เรายังสามารถใช้ซูเปอร์โนวาเหล่านี้หาระยะทางได้
  • 4:16 - 4:19
    เพิ่มขึ้นถึงได้เป็นหลายพันล้านปีแสง
  • 4:19 - 4:24
    แล้วทำไมการรู้ระยะห่างของพวกมันถึงสำคัญนัก
  • 4:24 - 4:27
    จำได้ไหมว่าแสงเร็วแค่ไหน
  • 4:27 - 4:31
    ตัวอย่างเช่น แสงที่มาจากดวงอาทิตย์
    ใช้เวลา 8 นาทีกว่าจะถึงเรา
  • 4:31 - 4:37
    นั่นหมายความว่าแสงที่เราเห็นตอนนี้
    เป็นภาพของดวงอาทิตย์เมื่อ 8 นาทีที่แล้ว
  • 4:37 - 4:38
    เมื่อคุณมองดูที่กลุ่มดาวกระบวยตักน้ำใหญ่ (Big dipper)
  • 4:38 - 4:42
    คุณจะเห็นมันเมื่อ 80 ปีที่แล้ว
  • 4:42 - 4:43
    และกาแล็กซีจางๆ เหล่านั้น
  • 4:43 - 4:46
    พวกนั้นห่างจากเราเป็นล้านปีแสง
  • 4:46 - 4:49
    ใช้เวลาเป็นล้านปีกว่าที่แสงจะเดินทางมาถึงเรา
  • 4:49 - 4:55
    ในบางมุมมองจักรวาลเองก็เปรียบเสมือนกับ
    เครื่องย้อนเวลา
  • 4:55 - 4:59
    ยิ่งเรามองไปได้ไกลเท่าไร
    ยิ่งทำให้เรามองดูจุดกำเนิดของจักรวาลมากขึ้นเท่านั้น
  • 4:59 - 5:02
    นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์พยายามที่จะ
    ศึกษาประวัติศาสตร์ของจักวาล
  • 5:02 - 5:06
    และเพื่อเข้าใจว่าเรามาจากไหนและอย่างไร
  • 5:06 - 5:11
    จักรวาลส่งข้อมูลให้เราอย่างสม่ำเสมอในรูปของแสง
  • 5:11 - 5:14
    ทุกอย่างยังคงอยู่และรอให้เราไขปริศนา
Title:
เราจะวัดระยะทางในอวกาศได้อย่างไร - หยวน เซิน ถิง (Yuan-Sen Ting)
Description:

ชมบทเรียนแบบเต็มได้ที่: http://ed.ted.com/lessons/how-do-we-measure-distances-in-space-yuan-sen-ting

เมื่อพวกเรามองดูท้องฟ้า พวกเราจะเห็นมุมมองราบเรียบ 2 มิติ แล้วนักดาราศาสตร์ทราบระยะห่างของดวงดาวและกาแลกซี จากโลกได้อย่างไร หยวน เซิน ถิง จะบอกให้เราถึงวิธี trigonometric parallaxes, หลอดไฟมาตรฐาน และอื่นๆ ที่ช่วยให้เรารู้ถึงระยะห่างของวัตถุที่อยู่ไกลออกไปหลายพันล้านปีแสงจากโลก

เนื้อหาโดย หยวน เซิน ถิง, แอนิเมชันโดย TED-Ed
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
05:30

Thai subtitles

Revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.