Blockdit Logo (Mobile)
Space Explorer นักสำรวจอวกาศ
•
8 ต.ค. 2020 เวลา 02:58 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปีนี้ได้มอบให้แก่นักวิทยาศาสตร์ 3 ท่าน จากงานวิจัยเกี่ยวกับความลับอันดำมืดและน่าพิศวงที่สุดประการหนึ่งของจักรวาล... หลุมดำ
ภาพจำลองหลุมดำ - NASA/JPL-Caltech / เพนโรส - Festival della Scienza / เกซ - John D. (public domain) / เกนเซล - MPE
Royal Swedish Academy of Science (ราชบัณฑิตสภาด้านวิทยาศาสตร์แห่งสวีเดน) ประกาศรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ประจำปี 2020 โดยโรเจอร์ เพนโรส จากมหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด ประเทศอังกฤษ ได้รับรางวัลครึ่งหนึ่งจากการค้นพบว่าการก่อตัวของหลุมดำคือการทำนายอันเข้มข้นของทฤษฎีสัมพันธภาพทั่วไป (General Relativity Theory) ส่วนอีกครึ่งหนึ่งของรางวัล แอนเดรีย เกซ จากยูซีแอลเอ และ ไรน์ฮาร์ด เกนเซลจากสถาบันฟิสิกส์นอกโลก ได้รับร่วมกัน สำหรับการค้นพบหลุมดำมวลยวดยิ่ง (supermassive blackhole) ที่ใจกลางทางช้างเผือก
แอนเดรีย เกซคือผู้หญิงเพียงคนที่สี่ที่ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ ถัดจากมารี กูว์รี (1903) มาเรีย เกพเพิร์ท-เมเยอร์ (1963) และดอนนา สตริกแลนด์ (2018)
ภาพจำลองของหลุมดำด้านหน้าเมฆแมเจลแลน (ดาราจักรบริวารของทางช้างเผือก) - ที่มา Alain R. | Wikimedia Commons
สำหรับงานวิจัยของเพนโรส เขาได้แสดงให้เห็นว่าการคงอยู่ของหลุมดำคือผลพวงโดยตรงจากทฤษฎีที่โด่งดังที่สุดของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ นั่นคือทฤษฎีสัมพันธภาพทั่วไป ไอน์สไตน์ไม่เชื่อว่าวัตถุน้ำหนักมหาศาลที่กลืนกินทุกสิ่งที่เฉียดเข้าใกล้ แม้แต่แสงจะมีอยู่จริง แต่กระนั้นทฤษฎีสัมพันธภาพก็ได้ทำนายว่าแรงโน้มถ่วงเกิดจากการบิดเบี้ยวของกาล-อวกาศ (spacetime) ภายใต้ทฤษฎีนี้ วัตถุที่มีมวลมหาศาลอย่างหลุมดำได้สร้างรอยบุ๋มขึ้นในกาล-อวกาศ ทำให้วัตถุที่อยู่ใกล้ตกลงไปในหลุมแรงโน้มถ่วง การคาดการณ์อย่างหนึ่งจากทฤษฎีสัมพันธภาพทั่วไปก็คือ หลุมดำมีขอบฟ้าเหตุการณ์ (event horizon) นั่นคือเขตแดนที่ไม่มีสิ่งใดหนีออกมาได้หากผ่านเข้าไป แม้แต่แสง
7
ในเดือนมกราคม ค.ศ.1965 เพียงสิบปีหลังจากอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์เสียชีวิต เพนโรสเปิดเผยว่าหลุมดำสามารถก่อตัวขึ้นได้และก่อตัวขึ้นจริง โดยเขาได้บรรยายโดยละเอียดในบทความที่ถูกกล่าวถึงในปัจจุบันว่า “เป็นคุณูปการที่สำคัญที่สุดต่อทฤษฎีสัมพันธภาพทั่วไปนับตั้งแต่ไอน์สไตน์” เพนโรสพบว่าที่ใจกลางหลุมดำมีแกนที่หนาแน่นไร้ที่สิ้นสุดที่เรียกว่าภาวะเอกฐาน (singularity) ซึ่งกฎของธรรมชาติไม่คงอยู่อีกต่อไป
ส่วนเกซและเกนเซลได้เปิดเผยความลับอันดำมืดใจกลางดาราจักรทางช้างเผือก
บริเวณ Sagittarius A* ใจกลางทางช้างเผือก ในกรอบสี่เหลี่ยมคือภาพเอกซ์เรย์ระยะใกล้ - ที่มา NASA/UMass/D.Wang et al., IR: NASA/STScI
ตั้งแต่ต้นทศวรรษ 1990 เกซและเกนเซลต่างคนต่างค้นพบด้วยตัวเองจากการมุ่งศึกษาบริเวณใจกลางของทางช้างเผือกที่เรียกว่า Sagittarius A* ว่ามีวัตถุที่มีน้ำหนักมหาศาลทำการดึงกลุ่มดาวเข้าหา และทำให้กลุ่มดาวเหล่านั้นหมุนวนไปรอบๆ ด้วยความเร็วอันเหลือเชื่อ พวกเขาตรวจพบว่าวัตถุที่มีน้ำหนักถึง 4 ล้านเท่าของมวลสุริยะ (1 มวลสุริยะมีค่าประมาณ 2×10^30 กิโลกรัม) ถูกบีบอัดอยู่ในขนาดที่ไม่ใหญ่ไปกว่าระบบสุริยจักรวาล
ทั้งสองไม่เพียงแต่ทำนายการคงอยู่ของอสูรดำขนาดมหึมานี้เท่านั้น แต่ยังได้พัฒนาวิธีการใช้กล้องโทรทรรศน์ที่ทำให้สามารถมองเห็นผ่านเมฆหมอกก๊าซอวกาศอันหนาแน่นที่อยู่ใจกลางทางช้างเผือกได้ และยังทำการปรับปรุงเทคนิคดังกล่าวเพื่อชดเชยความบิดเบี้ยวที่เกิดจากชั้นบรรยากาศโลกอีกด้วย ในท้ายที่สุดแล้ว ทั้งสองกลุ่มได้นำเสนอหลักฐานที่มีน้ำหนักมากที่สุดว่าหลุมดำมวลยวดยิ่งนั้นแฝงตัวอยู่กลางทางช้างเผือก
“การค้นพบของผู้ได้รับรางวัลในปีนี้มีความก้าวหน้าที่ไม่เคยพบมาก่อนในการศึกษาวัตถุอัดแน่นที่มีมวลยวดยิ่ง” เดวิด ฮาวิลันด์ ประธานคณะกรรมการรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์กล่าวในถ้อยแถลงของสถาบัน “แต่วัตถุประหลาดเหล่านี้ยังมีคำถามที่เรียกร้องหาคำตอบและเป็นแรงกระตุ้นการวิจัยในอนาคต ไม่เพียงแค่คำถามเกี่ยวกับโครงสร้างภายในของพวกมันเท่านั้น แต่ยังมีคำถามเรื่องวิธีทดสอบทฤษฎีของแรงโน้มถ่วงภายใต้สภาพสุดโต่งที่รายรอบหลุมดำอีกด้วย”
รางวัลโนเบลเมื่อปีที่แล้วได้มอบให้แก่นักวิทยาศาสตร์สามท่านสำหรับการคลี่คลายโครงสร้างและประวัติของจักรวาล และสำหรับการเปลี่ยนแปลงมุมมองของมนุษย์ต่อสถานะของดาวเคราะห์ของเราในจักรวาล
เพนโรสจะได้รับเงินครึ่งหนึ่งจากจำนวน 10 ล้านโครเนอร์ (ประมาณ 35 ล้านบาท) ในขณะที่เกซและเกนเซลจะแบ่งเงินรางวัลอีกครึ่งหนึ่ง
โปรดกดไลค์ กดแชร์ และกดติดตาม
เพื่อเป็นกำลังใจให้ Space Explorer
สร้างสรรค์เนื้อหาดีๆ มามอบให้คุณเป็นประจำ
อ้างอิง
โฆษณา