รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ ปี 2020 กับงานวิจัยที่ทำให้มนุษย์เข้าใจหลุมดำมากขึ้น
(เรียบเรียงโดย ศุภกิจ พัฒนพิฑูรย์)
#เล่าอย่างละเอียด
รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ประจำปี 2020 อุทิศให้กับการทำความเข้าใจวัตถุลึกลับที่มาพร้อมกับปริศนาดำมืดที่สุดในเอกภพ นั่นคือ ‘หลุมดำ’ (Black Hole)
เงินรางวัลจำนวน 10 ล้านโครนจากการมอบรางวัลโนเบลครั้งนี้จะถูกแบ่งออกเป็นสองส่วน
- ครึ่งแรกมอบให้แก่ โรเจอร์ เพนโรส (Roger Penrose) จากมหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด สำหรับการค้นพบว่าการก่อเกิดหลุมดำสอดคล้องกับคำทำนายจากทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป
- เงินรางวัลอีกครึ่งหนึ่ง มอบให้แก่ เรนฮาร์ด เกนเซล (Reinhard Genzel) แห่งสถาบันมักซ์ พลังก์ เพื่อการวิจัยฟิสิกส์นอกโลก (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics) และ แอนเดรีย เจซ (Andrea Ghez) มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ลอสแอนเจลิส สำหรับการค้นพบวัตถุอัดแน่นมวลยิ่งยวด (Supermassive Compact Object) ณ ใจกลางดาราจักรของเรา
นี่เป็นอีกครั้งที่ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป (General Relativity) ของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ (Albert Einstein) ส่งแรงกระเพื่อมมาถึงการมอบรางวัลโนเบลในปี 2020 นี้
1. โรเจอร์ เพนโรส – แนวคิดใหม่เกี่ยวกับหลุมดำในทางทฤษฎี
อันที่จริง แม้กระทั่งอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ เองก็ยังไม่เชื่อว่าหลุมดำมีจริง จนกระทั่งสิบปีหลังจากที่เขาเสียชีวิต โรเจอร์ เพนโรส ได้เสนอบทพิสูจน์จนได้ข้อสรุปทางทฤษฎีว่า หลุมดำสามารถเกิดขึ้นได้จริง ซึ่งเป็นการยืนยันผลการทำนายโดยทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป
ก่อนหน้าที่โรเจอร์ เพนโรส จะตีพิมพ์ผลงานวิจัยในเดือนมกราคมปี 1965 หลุมดำเป็นเพียงแนวคิดที่มีอยู่ในทฤษฎี ซึ่งจะเกิดขึ้นได้ในภาวะอุดมคติที่ดาวฤกษ์มีรูปทรงกลมเกลี้ยงและสมมาตร แต่โรเจอร์ เพนโรส ผุดไอเดียใหม่ขึ้นมาได้ระหว่างที่กำลังรอข้ามถนน เขาคิดถึงวัตถุที่มีพื้นผิวที่บังคับให้แสงต้องพุ่งตรงเข้าสู่จุดศูนย์กลางได้เพียงทิศทางเดียว
roger penrose
เมื่อดาวฤกษ์ที่มีขนาดใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ราว 8-10 เท่าขึ้นไป ใช้เชื้อเพลิงจนหมดและเกิดการระเบิดมหานวดารา (Supernova) มันอาจจะยุบตัวลงจนสร้าง Trapped Surface ขึ้นมา เรียกว่า ‘ขอบฟ้าเหตุการณ์’ (Event Horizon) วัตถุ แสง เมื่อเดินทางผ่านขอบฟ้าเหตุการณ์เข้าไป จะมีชะตาเพียงอย่างเดียวที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ นั่นก็คือ การถูกดึงดูดเข้าสู่ใจกลางของหลุมดำ ซึ่งมีแรงโน้มถ่วงมหาศาล และมีความหนาแน่นเพิ่มขึ้นเป็นอนันต์ ซึ่งเป็นสภาวะที่ฟิสิกส์ในปัจจุบันนี้ก็ยังไม่มีคำตอบว่าเกิดอะไรขึ้นที่นั่นกันแน่ เรียกกันว่า ภาวะเอกฐาน (Singularity)
เมื่อไม่มีสิ่งใดหลุดออกมานอกขอบฟ้าเหตุการณ์ได้ เราจึงไม่สามารถสังเกตหลุมดำได้โดยตรง แต่แรงโน้มถ่วงอันมหาศาลที่ทำให้พื้นผิวของเอกภพบิดงอ ได้ส่งผลให้ดาวฤกษ์ที่โคจรรอบหลุมดำ มีพฤติกรรมที่แปลกประหลาด ที่ไม่อาจอธิบายได้หากไม่ใช่เพราะแรงโน้มถ่วงของหลุมดำเป็นต้นเหตุ
อ่านต่อแบบเต็มๆได้ที่ https://thestandard.co/nobel-physics-prize-black-hole/
- 9
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
