What is the universe made of? - Dennis Wildfogel

จักรวาลประกอบขึ้นจากอะไร? - เดนนิส ไวลด์ฟอเกล

Translator: Nuchapong Wongrajit Reviewer: Kanawat Senanan

All the material objects around you

สสารทั้งหมดรอบตัวคุณ

are composed of submicroscopic units

ประกอบขึ้นมาจากหน่วยเล็กจิ๋ว

we call molecules.

ที่เรียกว่าโมเลกุล

And molecules in turn are composed

และโมเลกุลเองก็ประกอบ

of individual atoms.

ขึ้นจากอะตอม

Molecules frequently break apart

โมเลกุลแยกสลายอยู่เรื่อย ๆ

and then form new molecules.

แล้วก็ก่อตัวเป็นโมเลกุลใหม่

On the other hand,

ในทางตรงกันข้าม

virtually all the atoms you come in to contact with

อะตอมแทบทุกตัว ที่คุณเคยสัมผัส

through the course of your life,

ตลอดช่วงชีวิตของคุณ

the ones in the ground beneath you,

อะตอมที่อยู่ในพื้นดิน ใต้เท้าคุณ

the air you breath, the food you eat,

ในอากาศที่คุณสูดหายใจ ในอาหารที่คุณกิน

those that make up every living thing, including you,

อะตอมที่รวมกันเป็นสิ่งมีชีวิต ทุกชีวิต รวมถึงคุณด้วย

have existed for billions of years

ดำรงอยู่มาแล้วหลายพันล้านปี

and were created in places very unlike our planet.

ถูกสร้างขึ้น ในสถานที่ที่ต่างไปจากโลกเรามาก

How those atoms came about is what I want to share with you.

อะตอมมีที่มาที่ไปอย่างไร? ผมจะเล่าให้คุณฟัง

It all started 14 billion years ago

เรื่องเริ่มขึ้นเมื่อ 14 พันล้านปีก่อน

with an event we call The Big Bang,

ด้วยเหตุการณ์ที่เราเรียกว่า บิ๊กแบง

which resulted in a universe consisting of gas alone.

ซึ่งทำให้เกิดจักรวาล ที่มีแต่แก๊สล้วน ๆ

There were no stars and no planets.

ยังไม่มีดาวฤกษ์ ยังไม่มีดาวเคราะห์

The gas was made up only of atoms

แก๊สที่มีก็เป็นแค่อะตอม

belonging to the simplest elements.

ของธาตุที่เรียบง่ายที่สุด

It was about 75 percent hydrogen

ประมาณ 75 เปอร์เซนต์เป็น ไฮโดรเจน

and almost all the rest was helium.

และเกือบทั้งหมดที่เหลือเป็น ฮีเลียม

No elements like carbon, oxygen or nitrogen existed.

ไม่มีธาตุพวก คาร์บอน ออกซิเจน หรือไนโตรเจน

No iron, silver or gold.

ไม่มีเหล็ก เงิน หรือทอง

In some places, the density of this gas was slightly higher than in others.

บางจุดมีแก๊สหนาแน่นกว่าจุดอื่นเล็กน้อย

Due to gravity, those places attracted even more gas,

แรงดึงดูดจะยิ่งดูดให้จุดนั้น ๆ มีแก๊สสะสมมากขึ้น

which further strengthened the pull of gravity,

ซึ่งก็ยิ่งทำให้แรงดึงดูดมีมากขึ้นไปอีก

which then drew more gas in, and so on.

แล้วดึงแก๊สมาเพิ่มอีก เช่นนี้ไปเรื่อย ๆ

Eventually, large dense gas balls formed,

ท้ายที่สุด ก็เกิดลูกบอลแก๊สลูกใหญ่ขึ้น

shrinking under their own gravity

มันจะหดเล็กลงเพราะแรงดึงดูดของตัวเอง

and consequently heating up on the inside.

และส่งผลให้ภายในร้อนขึ้นด้วย

At some point, the core of such a ball

ณ จุดนึง แกนลูกบอลนั้น

gets hot enough that nuclear fusion occurs.

ก็ร้อนพอ จนเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นขึ้น

Hydrogen atoms smash together to form helium,

อะตอมไฮโดรเจนชนและรวมตัวกันเป็นฮีเลียม

accompanied by a great release of energy,

พร้อมทั้งปลดปล่อยพลังงานออกมา

strong enough to counteract the shrinking force of the gravity.

มากพอที่จะต้านการหดตัวเนื่องจากแรงดึงดูด

When the energy pushing out from the fusion reactions

เมื่อพลังงานที่ผลักออก จากปฏิกิริยานิวเคลียร์

matches the gravity pulling all the gas inwards,

เท่ากันกับแรงที่ดึงดูดให้แก๊สหดตัวเข้า

an equilibrium occurs.

สมดุลก็เกิดขึ้น

From this a star is born.

และดาวฤกษ์ก็ได้ถือกำเนิดขึ้น

Over its lifetime,

ในช่วงชีวิตของดวงดาว

the fusion reactions in the core of a massive star

ปฏิกิริยาฟิวชั่นในแกนของดาวขนาดมหึมา

will produce not only helium,

ไม่ได้ผลิตแค่ฮีเลียม

but also carbon, oxygen, nitrogen

แต่ยังมีคาร์บอน ออกซิเจน ไนโตรเจน

and all the other elements in the periodic table up to iron.

และธาตุอื่น ๆ ในตารางธาตุทั้งหมด ไล่ไปจนถึงเหล็ก

But eventually, the core's fuel runs out,

แต่ท้ายที่สุด เชื้อเพลิงภายในแกนจะหมดลง

leaving it to collapse completely.

ทำให้ดาวทั้งดวงยุบตัว

That causes an unbelievably powerful explosion

และก่อให้เกิดการระเบิดที่ทรงพลังอย่างน่าเหลือเชื่อ

we call a supernova.

ที่เราเรียกว่า ซุปเปอร์โนวา

Now there are two things to note

ณ จุดนี้มีสองสิ่งที่ควรพูดถึง

about how supernovas create elements.

เกี่ยวกับการสร้างธาตุของซุปเปอร์โนวา

First, this explosion releases so much energy

อย่างแรก การระเบิดนั้นปล่อยพลังงานมหาศาลออกมา

that fusion goes wild

มากจนการฟิวชั่นรุนแรงกว่าปกติ

forming elements with atoms even heavier than iron

ทำให้เกิดธาตุที่มีอะตอมหนักกว่าเหล็ก

like silver, gold and uranium.

อย่างเงิน ทอง และยูเรเนียมขึ้นมา

Second, all the elements that had been accumulating

อย่างที่สอง ธาตุทั้งหมดที่ถูกสะสม

in the core of the star,

อยู่ในแกนของดาวฤกษ์

like carbon, oxygen, nitrogen, iron,

อย่างคาร์บอน ออกซิเจน ไนโตรเจน เหล็ก

as well as all of those formed in the supernova explosion,

รวมไปถึงธาตุที่เกิดจากการระเบิดซุเปอร์โนวา

are ejected in to interstellar space

จะถูกพ่นกระจายไปในอวกาศ

where they mix with the gas that's already there.

ไปผสมปะปนกับแก๊สที่มีอยู่เดิม ณ จุดต่าง ๆ

History then repeats itself.

แล้วประวัติศาสตร์ก็ซ้ำรอยตัวเอง

Gas clouds, now containing many elements

กลุ่มเมฆแก๊สตอนนี้มีธาตุอยู่หลายชนิด

besides the original hydrogen and helium,

นอกเหนือจากไฮโดรเจนและฮีเลียมดั้งเดิม

have higher density areas

เกิดบริเวณที่ความหนาแน่นสูงขึ้น

that attract more matter, and so on.

ซึ่งจะดึงดูดสสารเข้ามาเพิ่มอีก เช่นนี้ไปเรื่อย ๆ

As before, new stars result.

เช่นเดิม ดาวฤกษ์ดวงใหม่ก็จะก่อตัวขึ้น

Our sun was born this way about 5 billion years ago.

ดวงอาทิตย์ของเราเกิดขึ้นแบบนี้ ประมาณ 5 พันล้านปีก่อน

That means that the gas it arose from

แปลว่าในแก๊สที่ก่อตัวเป็นดวงอาทิตย์

had itself been enriched with many elements

ได้เก็บสะสมธาตุต่าง ๆ มากมาย

from supernova explosions since the universe began.

จากการระเบิดซุปเปอร์โนวา ตั้งแต่จักรวาลถือกำเนิด

So that's how the sun wound up with all the elements.

นั่นคือที่มาว่าธาตุต่าง ๆ มารวมอยู่ในดวงอาทิตย์ได้อย่างไร

It's still mostly hydrogen at 71 percent,

แต่ส่วนใหญ่ยังคงเป็นไฮโดรเจน 71 เปอร์เซนต์

with most of the rest being helium at 27 percent.

และที่เหลือเกือบทั้งหมดเป็นฮีเลียม 27 เปอร์เซนต์

But bear in mind

แต่ขอให้จำไว้ว่า

that while the first stars were made up

ในขณะที่ดาวฤกษ์แรกเริ้มมีแต่

of hydrogen and helium alone,

ไฮโดรเจนและฮีเลียมล้วน ๆ

the remaining elements in the periodic table

แต่มีธาตุอื่น ๆ ในตารางธาตุ

make up two percent of the sun.

ถึงสองเปอร์เซนต์ในดวงอาทิตย์

And what about Earth?

แล้วโลกล่ะ?

Planets form as an incidental process to star formation

ดาวเคราะห์เกิดขึ้นเป็นผลพวงจากการก่อตัวของดาวฤกษ์

out of the same gas cloud as the star itself.

จากเมฆแก๊สกลุ่มเดียวกับที่ก่อเป็นดาวฤกษ์

Small planets like ours don't have enough gravity

ดาวเคราะห์เล็ก ๆ อย่างโลก ไม่มีแรงดึงดูดพอ

to hold on to much hydrogen or helium gas

จะรั้งไฮโดรเจนหรือฮีเลียมไว้ได้มาก

since both of those are very light.

เพราะแก๊สทั้งสองเบามาก

So, even though carbon, nitrogen, oxygen and so on

ดังนั้น ถึงแม้ว่าคาร์บอน ไนโตรเจน ออกซิเจน และธาตุอื่น ๆ

made up only two percent of the gas cloud from which Earth was formed,

จะมีอยู่แค่สองเปอร์เซนต์ ในกลุ่มเมฆแก๊สที่ก่อตัวเป็นโลก

these heavier elements form the bulk of our planet

ธาตุหนักเหล่านี้ก็รวมตัวกันเป็นมวลหลักของโลก

and everything on it.

และทุกสิ่งบนโลก

Think about this:

ลองคิดดู

with the exception of hydrogen and some helium,

ยกเว้นไฮโดรเจนและฮีเลียมบางส่วน

the ground you walk on,

พื้นที่คุณเดิน

the air you breath, you,

อากาศที่คุณหายใจ

everything is made of atoms

ทุกสิ่งประกอบจากอะตอม

that were created inside stars.

ซึ่งถูกสร้างขึ้นในดวงดาว

When scientists first worked this out

ตอนที่นักวิทยาศาสตร์ค้นพบเรื่องนี้

over the first half of the 20th Century,

เมื่อสมัยครึ่งแรกของศตวรรษที่ 20

the famous astronomer Harlow Shapley commented,

ฮาร์โลว์ แชปลี นักดาราศาสตร์ผู้โด่งดัง กล่าวไว้ว่า

"We are brothers of the boulders, cousins of the clouds."

"เราเป็นพี่น้องกับก้อนหิน เป็นญาติกับก้อนเมฆ"