• TatiyaDang
  • ranking : สมาชิกทั่วไป
  • email : tatiyaw@yahoo.com
  • วันที่สร้าง : 2018-12-03
  • จำนวนเรื่อง : 56
  • จำนวนผู้ชม : 21876
  • ส่ง msg :
  • โหวต 4 คน
บอกเล่าเรื่องราวด้วยเสียงดนตรี
วันอาทิตย์ ที่ 30 มิถุนายน 2562
Posted by TatiyaDang , ผู้อ่าน : 483 , 19:56:01 น.  
หมวด : วิทยาศาสตร์/ไอที

พิมพ์หน้านี้
โหวต 0 คน

ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป (Theory of general relativity, 1915) เป็นทฤษฎีความโน้มถ่วงของไอน์สไตน์ซึ่งสามารถอธิบายปรากฏการณ์ต่างๆในจักรวาลได้กว้างกว่า ดีกว่า และมีความแม่นยำกว่ากฎความโน้มถ่วงของนิวตัน แต่ในบริเวณที่ความโน้มถ่วงน้อยๆ หรือกับสิ่งที่มีความเร็วน้อยๆ ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปให้การทำนายเหมือนกับกฎความโน้มถ่วงของนิวตัน  

ปัญหาหนึ่งที่กฎความโน้มถ่วงของนิวตันไม่สามารถอธิบายได้นั่นคือ การส่ายที่ผิดปกติของวงโคจรรอบดวงอาทิตย์ของดาวพุธ (anomalous precession of Mercury) ซึ่งเป็นปริศนาลึกลับในโลกฟิสิกส์มานานนับสองร้อยปี และในที่สุดในปี 1915 ไอน์สไตน์ได้ประกาศในทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปว่าเขาสามารถอธิบายการส่ายที่ผิดปกติของดาวพุธได้  และไอน์สไตน์แสดงให้เห็นว่ากฎความโน้มถ่วงของนิวตันล้มเหลวในการอธิบายปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นในบริเวณที่มีมวลขนาดใหญ่ เช่น ดวงอาทิตย์ อย่างในกรณีนี้ 

 

Nick Jonas, Robin Schulz - Right Now

 

จากกฎฟิสิกส์ของนิวตัน "Newtonian Physics" วงโคจรของดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์เป็นรูปวงรี และจุดในวงโคจรของดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุดเรียก "perihelion" ส่วนจุดที่อยู่ไกลจากดวงอาทิตย์ที่สุดเรียก "aphelion"  

thegreatcoursesplus.com 

นิวตันยังได้อธิบายถึงสาเหตุที่วงโคจรของดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์เป็นรูปวงรีและความเร็วในการโคจรไม่คงที่ว่า เป็นผลมาจากการ balance ระหว่างความโน้มถ่วง (gravity) และความเฉื่อย (inertia) และวงโคจรทำซ้ำตัวเองทุกครั้งที่ดาวเคราะห์โคจรรอบดวงอาทิตย์  ส่งผลให้จุด perihelion อยู่ตำแหน่งเดิมหรือ fix อยู่กับที่ 

 

Precession of the perihelion of Mercury

astronomy.com

แต่มีปัจจัยบางอย่างในระบบสุริยะที่ส่งผลให้จุด perihelion เกิดการเคลื่อน ทำให้วงโคจรของดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์เกิดการส่าย "precession" สาเหตุหลักของการส่ายสามารถอธิบายได้ว่า เป็นผลที่เกิดจากอิทธิพลความโน้มถ่วงของดาวเคราะห์ดวงอื่นที่รบกวนวงโคจรของกันและกันในระบบสุริยะ ในยุคนั้นนักฟิสิกส์สามารถใช้ Newtonian physics อธิบายการส่ายของดาวเคราะห์ต่างๆในระบบสุริยะได้ดี แต่ปัญหาอยู่ที่การส่ายของดาวพุธ (precession of Mercury) ซึ่งเป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุด

สำหรับการส่ายของวงโคจรของดาวพุธที่ได้จากการสังเกตุการณ์ พบว่าจุด perihelion มีการเคลื่อนไปเกิดมุมการส่ายเท่ากับ 574.3 ฟิลิปดาทุกๆ 100 ปี (arcsec/century) แต่มุมการส่ายที่นักฟิสิกส์ใช้ Newtonian physics คำนวณได้มีค่าเพียง 531.2 arcsec/century   เพราะฉะนั้นมีมุมการส่ายที่เกินมา "43 arcsec/century " ซึ่งนักฟิสิกส์ไม่สามารถใช้ Newtonian physics มาอธิบายได้

การส่ายที่ผิดปกติของดาวพุธเป็นปัญหาใหญ่ของวงการฟิสิกส์มาตั้งแต่กลางคริสต์ศตวรรษที่ 19 นักฟิสิกส์ในยุคนั้นตั้งสมมติฐานว่าอาจมีดาวเคราะห์ที่ยังไม่ถูกค้นพบอยู่ระหว่างดวงอาทิตย์กับดาวพุธ มีการตั้งชื่อดาวเคราะห์ลึกลับนี้ว่า ดาววัลแคน (Vulcan) การส่ายของจุด perihelion ที่เกินมาของดาวพุธอาจมาจากอิทธิพลความโน้มถ่วงจากดาววัลแคนนี้ แต่จนถึงทุกวันนี้ก็ยังไม่มีการค้นพบดาวเคราะห์ดวงนี้

หมายเหตุ: 1 องศา (degree) = 3600 ฟิลิปดา (second of arc, arcsecond, arcsec) หรือ 1 ฟิลิปดา  = 0.00028 องศา

 

wikipedia.org

 

OneRepublic - Rescue Me

 

 

thegreatcoursesplus.com 

 

newphysics.co.uk

ตารางแสดงมุมการส่าย (precession angle in second of arc or arcsec, ฟิลิปดา) ของดาวพุธที่เคลื่อนไปทุกๆ 100 ปี อันเนื่องมาจากอิทธิพลความโน้มถ่วงของดาวเคราะห์ดวงอื่นในระบบสุริยะที่มารบกวนวงโคจรของดาวพุธ

หมายเหตุ: ในตารางไม่ได้แสดง precession angle อันเนื่องจากสาเหตุอื่นๆในระบบสุริยะ ซึ่งมีค่าเพียงเล็กน้อยมาก ไม่ถึง 1 arcsec/century

ดาวศุกร์ (Venus) เป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้ดาวพุธมากที่สุด ส่วนดาวพฤหัสบดี (Jupiter) เป็นดาวเคราะห์ที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะ อิทธิพลความโน้มถ่วงจากดาวเคราะห์ทั้งสองจึงส่งผลต่อวงโคจรของดาวพุธเป็นอย่างมาก

จากตาราง มุมการส่ายหรือ precession angle ของดาวพุธ อันเป็นผลจากอิทธิพลความโน้มถ่วงของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ ที่ได้จากการคำนวณโดยใช้ Newtonian physics คือ 531 arcsec/century ซึ่งน้อยกว่า precession angle ที่ได้จากการสังเกตุการณ์คือ 574 arcsec/century  เราจะเห็นได้ว่ามีค่า precession angle เกินมา 43 arcsec/century ซึ่งนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ไม่สามารถใช้ Newtonian Physics อธิบาย precession angle ที่เกินมานี้ได้

ต่อมาไอน์สไตน์ได้ประกาศในทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป (Theory of general relativity) ที่ตีพิมพ์เมื่อปี 1915 ว่าเขาสามารถอธิบายปัญหาการส่ายของดาวพุธที่ผิดปกติได้ และใช้สมการในทฤษฎีของเขาคำนวณค่าการส่ายที่ผิดปกติได้อย่างแม่นยำ สอดคล้องกับสิ่งที่ได้จากการสังเกตุการณ์

 

quotesyoung.com 

 

gsstudy.com 

จากกฎความโน้มถ่วงสากลของนิวตัน (Newton's law of universal gravitation) แรงโน้มถ่วงที่มากกว่าของดวงอาทิตย์สามารถดึงดูดดาวเคราะห์เข้าหามัน ส่งผลให้ดาวเคราะห์โคจรรอบดวงอาทิตย์ โดยแรงโน้มถ่วง (F) เป็นสัดส่วนตรงกับผลคูณของมวลของดวงอาทิตย์ (M) และมวลของดาวเคราะห์ (m) และแปรผกผันกับกำลังสองของระยะห่างระหว่างมวล (r2)

 

 

ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ (Einstein's theory of general relativity, 1915) อธิบายสาเหตุของการโคจรรอบดวงอาทิตย์ของดาวเคราะห์ในทางที่แตกต่างจากนิวตัน โดยไอน์สไตน์ระบุว่ามวลขนาดใหญ่ทำให้เกิดความโค้งของอวกาศ-เวลา หรือ gravity

โดยปกติวัตถุ เช่น ดาวเคราะห์ จะเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงในอวกาศที่ว่างเปล่า แต่ในบริเวณที่มีความโค้งของอวกาศ-เวลา หรือ gravity ส่งผลให้ดาวเคราะห์เกิดการเคลื่อนที่ไปตามทางเดินโค้งรอบๆมวลขนาดใหญ่นั้น ซึ่งในที่นี้คือ ดวงอาทิตย์

ไอน์สไตน์พิจารณาดวงอาทิตย์ว่าเป็นมวลส่วนใหญ่ของระบบสุริยะ มวลของดาวเคราะห์ต่างๆเป็นมวลที่น้อยมากเมื่อเทียบกับดวงอาทิตย์ จึงสามารถละเลยมวลของดาวเคราะห์ได้ ดังนั้นไอน์สไตน์พิจารณาแต่มวลของดวงอาทิตย์เท่านั้น

จากรูปข้างบน ดาวพุธมีการเคลื่อนที่ไปตามทางเดินโค้งด้านในซึ่ง "มีความโค้งมาก หรือมีความโน้มถ่วงสูง" อิทธิพลความโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์จึงทำให้เกิดการส่ายที่ผิดปกติของดาวพุธ

ตามที่ได้กล่าวมาแล้ว สาเหตุหลักของการส่ายของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ มาจากอิทธิพลความโน้มถ่วงของดาวเคราะห์ดวงอื่นที่รบกวนวงโคจรของกันและกัน โดยความโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์ส่งผลน้อยมากๆต่อการส่ายของดาวเคราะห์ แต่ดาวพุธอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุด ไอน์สไตน์ได้แสดงให้เห็นว่า ความโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์ส่งผลต่อการส่ายของดาวพุธด้วย และใช้ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปอธิบายการส่ายที่ผิดปกติ 43 arcsec/century ของดาวพุธได้อย่างแม่นยำ

ย้อนกลับไปดูตารางข้างบน จะเห็นว่า precession angle ที่เกิดจากอิทธิพลความโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์ที่ไอน์สไตน์คำนวณได้ในทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป (Theory of General Relativity; GR) เท่ากับ 42.98 arcsec/century ตรงกับ precession angle ที่เกินมา 43.1 arcsec/century ที่นักฟิสิกส์ไม่สามารถใช้ Newtonian physics อธิบายได้มานานนับ 200 ปี!

สมการของไอน์สไตน์ในทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปที่ใช้ในการคำนวณมุมการส่าย แสดงดังข้างล่าง

 

earthsky.org

G = ค่าคงที่ความโน้มถ่วงสากลของนิวตัน

m = มวลของดวงอาทิตย์

c = ความเร็วแสง

r =  ครึ่งหนึ่งของแกนหลักของวงโคจรรูปวงรีของดาวเคราะห์ (semi-major axis)

e = ค่าเบี่ยงเบนไปจากความกลม (eccentricity) ถ้า e มีค่าลดลง วงโคจรจะเป็นรูปวงกลมมากขึ้น)

"เท่าที่ผู้เขียนอ่านการได้มาซึ่งสมการข้างบนของไอน์สไตน์ มันมีความซับซ้อนมากๆ ไอน์สไตน์พิจารณาอิทธิพลของดวงอาทิตย์หลายๆอย่างมาประกอบกัน ใช้หลายๆสมการ กว่าจะได้มาซึ่งสมการขั้นสุดท้าย ยิ่งศึกษาทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์มากเท่าไร ยิ่งรู้สึกทึ่งและนับถือสุดยอดอัจริยะของโลกท่านนี้ ความครุ่นคิดและจินตนาการของท่านไกลเกินกว่าที่ใครๆจะคิดได้ ไม่อยากจะเชื่อเลยว่าไอน์สไตน์จะเป็นนักฟิสิกส์เมื่อ 100 ปีก่อน"

 

Axwell Λ Ingrosso - Sun Is Shining

 

gizmodo.com

เมื่อต้นปี 2018 ทีมนักวิจัยขององค์การนาซ่า ได้ตีพิมพ์ผลการวิจัยที่บ่งชี้ถึงการสูญเสียมวลของดวงอาทิตย์ โดยนักวิจัยได้ศึกษาข้อมูลของกระสวยอวกาศ MESSENGER ที่องค์การนาซ่าส่งขึ้นไปโคจรรอบดาวพุธ เพื่อวัดวงโคจรของดาวพุธรอบดวงอาทิตย์เป็นระยะเวลา 7 ปี

จากการคำนวณค่าที่ได้จากการวัดวงโคจรของดาวพุธ แสดงให้เห็นว่าวงโคจรของดาวพุธกว้างขึ้นอย่างต่อเนื่อง นี้บ่งบอกว่าความโน้มถ่วงหรือ gravity ของดวงอาทิตย์ที่กระทำต่อดาวพุธน้อยลงตลอดเวลา แปลความหมายถึงการสูญเสียมวลของดวงอาทิตย์ที่เกิดขึ้นอยู่ตลอดเวลา และนี้เป็นสิ่งยืนยันความถูกต้องของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ที่ว่า "ความโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์ส่งผลต่อวงโคจรของดาวพุธ"

แล้วดวงอาทิตย์สูญเสียมวลได้อย่างไร นักวิจัยพบว่าความโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์ลดลงประมาณ 0.4 trillionths of a percent per year ซึ่งไปสอดคล้องกับการสูญเสียมวลของดวงอาทิตย์อันเนื่องจากปฎิกิริยานิวเคลียส์ฟิวชั่นที่เกิดบริเวณแกนกลางของดวงอาทิตย์ ทำให้นิวเคลียสของไฮโดรเจนที่อยู่รวมกันหลอมรวมกันกลายเป็นฮีเลียมและปล่อยพลังงานสูงออกมา ซึ่งทำให้เกิดการเผาไหม้บนดวงอาทิตย์ได้อย่างต่อเนื่อง และนี้คือคำอธิบายของเรื่องนี้! แต่ไม่ต้องตกใจนักวิจัยกล่าวว่าการสูญเสียมวลของดวงอาทิตย์นั้นน้อยมาก ไม่ส่งผลอะไรต่อโลกของเรา 

 

ขอเผยแพร่แนวคิด "แม่น้ำเจ้าพระยา หนทางแก้ปัญหาภัยแล้งในภาคอีสาน"   

เจ้าพระยา เพื่อนข้า ข้าอยากพาเจ้าไปแผ่นดินอีสาน#1   

เจ้าพระยา เพื่อนข้า ข้าอยากพาเจ้าไปแผ่นดินอีสาน#2   

สติแตก เพราะอ่านเจอโครงการเก่าแต่ชื่อใหม่

 "TAP" Water for Life โครงการลำเลียงน้ำจืดผ่านทางท่อยาว 8,800 กม.ในแอฟริกา

 

 

สามารถอ่าน "ทฤษฎีบิกแบง กำเนิดจักรวาล" ตอนต่างๆ ตามลิงค์ดังต่อไปนี้  

#1 Singularity, Inflation, Big Bang Problems   

#2 Matter-Antimatter   

#3 Big Bang Nucleosynthesis, Recombination   

#4 CMB Discovery, CMB Temperature   

#5 CMB Anisotropy   

#6 Newton's Law of Universal Gravitation   

#7 Einstein's Theory of General Relativity   

#8 Einstein's Prediction : Gravitational Lensing   

#9 Einstein's Prediction : Gravitational Redshift  

#10 Einstein's Prediction: Precession of Mercury 

#11 Einstein's Prediction: Gravitational Waves (1) 

#12 Einstein's Prediction: Gravitational Waves (2) 

 





แสดงความคิดเห็น


ถึง บล็อกเกอร์ ทุกท่าน โปรดอ่าน
   ด้วยทาง บริษัท จีเอ็มเอ็ม แกรมมี่ จำกัด (มหาชน) ได้ติดต่อขอความร่วมมือ มายังเว็บไซต์และเว็บบล็อกต่าง ๆ รวมไปถึงเว็บบล็อก OKnation ห้ามให้มีการเผยแพร่ผลงานอันมีลิขสิทธิ์ ของบริษัท จีเอ็มเอ็ม แกรมมี่ฯ บนเว็บ blog โดยกำหนดขอบเขตของสิ่งที่ห้ามทำ และสามารถทำได้ ดังนี้
ห้ามทำ
- การใส่ผลงานเพลงต้นฉบับให้ฟัง ทั้งแบบควบคุมเพลงได้ หรือซ่อนเป็นพื้นหลัง และทั้งที่อยู่ใน server ของคุณเอง หรือ copy code คนอื่นมาใช้
- การเผยแพร่ file ให้ download ทั้งที่อยู่ใน server ของคุณเอง หรือฝากไว้ server คนอื่น
สามารถทำได้
- เผยแพร่เนื้อเพลง ต้องระบุชื่อเพลงและชื่อผู้ร้องให้ชัดเจน
- การใส่เพลงที่ร้องไว้เอง ต้องระบุชื่อผู้ร้องต้นฉบับให้ชัดเจน
จึงเรียนมาเพื่อโปรดปฎิบัติตาม มิเช่นนั้นทางบริษัท จีเอ็มเอ็ม แกรมมี่ฯ จะให้ฝ่ายดูแลลิขสิทธิ์ ดำเนินการเอาผิดกับท่านตามกฎหมายละเมิดลิขสิทธิ์
OKNATION



กฎกติกาการเขียนเรื่องและแสดงความคิดเห็น
1 การเขียน หรือแสดงความคิดเห็นใด ๆ ต้องไม่หมิ่นเหม่ หรือกระทบต่อสถาบันชาติ ศาสนา และพระมหากษัตริย์ หรือกระทบต่อความมั่นคงของชาติ
2. ไม่ใช้ถ้อยคำหยาบคาย ดูหมิ่น ส่อเสียด ให้ร้ายผู้อื่นในทางเสียหาย หรือสร้างความแตกแยกในสังคม กับทั้งไม่มีภาพ วิดีโอคลิป หรือถ้อยคำลามก อนาจาร
3. ความขัดแย้งส่วนตัวที่เกิดจากการเขียนเรื่อง แสดงความคิดเห็น หรือในกล่องรับส่งข้อความ (หลังไมค์) ต้องไม่นำมาโพสหรือขยายความต่อในบล็อก และการโพสเรื่องส่วนตัว และการแสดงความคิดเห็น ต้องใช้ภาษาที่สุภาพเท่านั้น
4. พิจารณาเนื้อหาที่จะโพสก่อนเผยแพร่ให้รอบคอบ ว่าจะไม่เป็นการละเมิดกฎหมายใดใด และปิดคอมเมนต์หากจำเป็นโดยเฉพาะเรื่องที่มีเนื้อหาพาดพิงสถาบัน
5.การนำเรื่อง ภาพ หรือคลิปวิดีโอ ที่มิใช่ของตนเองมาลงในบล็อก ควรอ้างอิงแหล่งที่มา และ หลีกเลี่ยงการเผยแพร่สิ่งที่ละเมิดลิขสิทธิ์ ไม่ว่าจะเป็นรูปแบบหรือวิธีการใดก็ตาม 6. เนื้อหาและความคิดเห็นในบล็อก ไม่เกี่ยวข้องกับทีมงานผู้ดำเนินการจัดทำเว็บไซต์ โดยถือเป็นความรับผิดชอบทางกฎหมายเป็นการส่วนตัวของสมาชิก
คลิ้กอ่านเงื่อนไขทั้งหมดที่นี่"
OKnation ขอสงวนสิทธิ์ในการปิดบล็อก ลบเนื้อหาและความคิดเห็น ที่ขัดต่อความดังกล่าวข้างต้น โดยไม่ต้องชี้แจงเหตุผลใดๆ ต่อเจ้าของบล็อกและเจ้าของความคิดเห็นนั้นๆ
   

กลับไปหน้าที่แล้ว กลับด้านบน

<< มิถุนายน 2019 >>
อา พฤ
            1
2 3 4 5 6 7 8
9 10 11 12 13 14 15
16 17 18 19 20 21 22
23 24 25 26 27 28 29
30            



[ Add to my favorite ] [ X ]