What light can teach us about the universe - Pete Edwards

แสงบอกอะไรเราได้บ้างเกี่ยวกับจักรวาล - พีท เอ็ดเวิดส์ (Pete Edwards)

Translator: Trinsit Wasinudomrod Reviewer: Kelwalin Dhanasarnsombut

How and when did our universe begin?

เอกภพของเราเริ่มต้นอย่างไรและเมื่อไหร่

How did it get to look like this?

มันกลายเป็นแบบนี้ได้อย่างไร

How will it end?

มันจะจบลงอย่างไร

Humans have been discussing these questions

มนุษย์ได้อภิปรายคำถามเหล่านี้มานาน

for as long as they've been around without ever reaching much agreement.

นับตั้งแต่เริ่มมีมนุษย์ โดยไม่มีข้อสรุปที่ทุกคนเห็นพ้องต้องกัน

Today, cosmologists are working hard to find the answers.

วันนี้นักจักรวาลวิทยากำลังทำงานอย่างหนัก เพื่อค้นหาคำตอบเหล่านั้น

But how can anyone hope to find concrete answers to such profound questions?

แต่ใครสักคนจะหาคำตอบที่จับต้องได้ สำหรับคำถามที่ล้ำลึกเช่นนั้นได้อย่างไร

And how is it possible to explore and study something as huge as the universe,

และมันเป็นไปได้อย่างไรที่จะ สำรวจและศึกษาสิ่งที่มโหฬารเช่นเอกภพ

most of which we'll never be able to reach?

ซึ่งมีพื้นที่ส่วนใหญ่อยู่ห่างไกล จนเราไม่มีวันเอื้อมถึง

The answer is light.

คำตอบคือ แสง

And although light from distant parts of the universe

และแม้ว่าแสงจาก ส่วนของเอกภพที่อยู่ห่างไกล

can take billions of years to reach us,

ต้องใช้เวลานับล้านปีเพื่อเดินทางถึงเรา

it carries six unique messages that, when put together,

มันได้แนบข่าวสารต่างๆ หกประเด็น ซึ่งเมื่อนำมาพิจารณาร่วมกัน

can disclose an amazing amount of information to astronomers

สามารถเปิดเผยความรู้มากมากจนน่าทึ่ง

who know how to look for it.

ให้แก่นักดาราศาสตร์ ซึ่งรู้จักวิธีการมองหามัน

Just as sunlight can be split up into the familiar rainbow,

เช่นเดียวกับที่แสงอาทิตย์ สามารถแบ่งแยกออกเป็นสายรุ้งที่คุ้นตา

splitting the light from distant objects exposes different patterns of colors

การแบ่งแยกแสงที่เดินทางมาจากวัตถุห่างไกล เปิดเผยรูปแบบที่แตกต่างกันของสีสัน

depending on its source.

ขึ้นกับแหล่งกำเนิดแสงนั้น

This distinctive light barcode can reveal not only an object's composition,

บาร์โค้ดประจำตัวของแสงที่แตกต่างกัน สามารถเผยข้อมูลองค์ประกอบของวัตถุ

but also the temperature and pressure of its constituent parts.

รวมไปถึงอุณหภูมิและความกดดัน ของส่วนประกอบแต่ละส่วน

There's even more we can discover from light.

ยังมีข้อมูลมากยิ่งกว่านั้น ที่เราสามารถค้นพบได้จากแสง

If you've ever stood on a train platform, you might have noticed

ถ้าเราเคยยืนอยู่ที่ชานชาลารถไฟ คุณอาจจะสังเกตพบว่า

that the train sounds different depending on its direction

เสียงรถไฟแตกต่างกันขึ้นกับทิศทางของรถไฟ

with the pitch ascending when it approaches you

ระดับเสียงของมันสูงขึ้น เมื่อมันวิ่งเข้าหาคุณ

and descending when it speeds away.

และระดับเสียงที่ต่ำลง เมื่อมันวิ่งออกห่างจากคุณ

But this isn't because the train conductor is practicing for a second career.

นี่ไม่ได้เป็นเพราะผู้ควบคุมรถไฟ กำลังฝึกอาชีพที่สองหรอกนะ

Rather, it's because of something called the Doppler effect

สิ่งนี้เรียกว่าปรากฏการณ์ดอปเพลอร์ (Doppler effect)

where sound waves generated by an approaching object are compressed,

ที่ซึ่งคลื่นเสียงที่กำเนิดจากวัตถุ ที่กำลังเคลื่อนที่เข้ามาจะถูกบีบอัด

while those from a receding object are stretched.

ขณะที่คลื่นเสียงที่กำเนิดจากวัตถุ ที่กำลังเคลื่อนที่ออกไปจะถูกเหยียดออก

But what has this to do with astronomy?

แต่นี่เกี่ยวข้องอะไรกับดาราศาสตร์

Sound does not travel through a vacuum. In space, no one can you hear you scream!

เสียงไม่สามารถเดินทางผ่านสูญญากาศได้ ในอวกาศ ไม่มีใครได้ยินคุณกรีดร้อง

But the same Doppler effect applies to light whose source is moving at exceptional speed.

แต่ปรากฏการณ์ดอปเพลอร์สามารถประยุกต์กับแสง จากแหล่งกำเนิดที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงได้

If it's moving towards us, the shorter wavelength

ถ้ามันกำลังเคลื่อนที่เข้าหาเรา ยิ่งความยาวคลื่นหดสั้นลง

will make the light appear to be bluer.

จะยิ่งทำให้แสงปรากฏเป็นสีน้ำเงินมากขึ้น

While light from a source that's moving away

ขณะแสงจากแหล่งกำเนิดที่เคลื่อนที่ออกห่าง

will have a longer wavelength, shifting towards red.

จะมีความยาวคลื่นมากขึ้น และแถบแสงจะเลื่อนเข้าสู่สีแดงมากขึ้น

So by analyzing the color pattern in the Doppler shift of the light

ดังนั้น ด้วยการวิเคราะห์รูปแบบสี ในการเลื่อนแบบดอปเพลอร์ของแสง

from any object observed with a telescope, we can learn what it's made of,

จากวัตถุใดๆ ที่สังเกตได้จากกล้องส่องทางไกล เราสามารถทราบได้ว่ามันทำจากอะไร

how hot it is and how much pressure it's under,

มันร้อนแค่ไหน และมันอยู่ใต้ความกดดันเท่าไร

as well as whether it's moving, in what direction and how fast.

และมันกำลังเคลื่อนที่อยู่ไหม ในทิศทางใด และเร็วแค่ไหน

And these six measurements, like six points of light,

และการวัดค่าทั้งหก เหมือนหกจุดของแสง

reveal the history of the universe.

เผยประวัติศาสตร์ของเอกภพ

The first person to study the light from distant galaxies was Edwin Hubble,

บุคคลแรกที่ศึกษาแสงจาก กาแล็กซีห่างไกลคือ เอ็ดวิน ฮับเบิล

and the light he observed was redshifted.

และแสงที่เขาสังเกตนั้นเลื่อนเข้าสู่สีแดง

The distant galaxies were all moving away from us,

กาแล็กซีห่างไกลทั้งหลาย กำลังเคลื่อนที่ออกห่างจากเรา

and the further away the were, the faster they were receding.

และยิ่งมันอยู่ห่างออกไปไกลเท่าไร มันยิ่งเคลื่อนที่ออกห่างเร็วยิ่งขึ้น

Hubble had discovered our universe is expanding,

ฮับเบิลได้ค้นพบว่าเอกภพของเรากำลังขยายตัว

providing the first evidence for the Big Bang theory.

เป็นหลักฐานแรกของทฤษฎีการระเบิดครั้งใหญ่

Along with the idea that the visible universe has been constantly expanding

พร้อมกับแนวคิดที่ว่าเอกภพที่มองเห็นได้ กำลังขยายตัวอย่างต่อเนื่อง

from a densely packed single point,

จากจุดเดี่ยวที่อัดอย่างแน่นหนา

one of this theory's most important predictions

หนึ่งในการทำนายผล ที่สำคัญที่สุดของทฤษฎีนี้

is that the early universe consisted of just two gases: hydrogen and helium,

คือ เอกภพในระยะเริ่มต้นประกอบด้วยแก๊ส เพียงสองชนิด ไฮโดรเจน และฮีเลียม

in a ratio of three to one.

ในอัตราส่วนสามต่อหนึ่ง

And this prediction can also be tested with light.

และการทำนายนี้สามารถทดสอบได้ด้วยแสง

If we observe the light from a remote, quiet region of the universe and split it,

ถ้าเราสังเกตแสงจากจากเขตห่างไกล ที่เงียบงันของเอกภพและแยกสีของมัน

we do indeed find the signatures of the two gases in just those proportions.

เราจะค้นพบเอกลักษณ์ของแก๊สสองชนิดนั้น ในอัตราส่วนนั้นพอดี

Another triumph for the Big Bang.

เป็นอีกชัยชนะ ของทฤษฎีการระเบิดครั้งใหญ่

However, many puzzles remain.

อย่างไรก็ตาม ยังคงมีปริศนาอีกหลายอย่าง

Although we know the visible universe is expanding,

ถึงแม้เรารู้ว่าเอกภพ ส่วนที่มองเห็นได้กำลังขยายออก

gravity should be applying the brakes.

แต่เราคาดว่าแรงโน้มถ่วง น่าจะกำลังเหยียบเบรกอยู่

But recent measurements of light from distant dying stars

แต่การวัดค่าแสงจากเหล่าดาวฤกษ์ห่างไกล ที่กำลังตายครั้งล่าสุด

show us that they're farther away than predicted.

แสดงให้เห็นว่าพวกมัน อยู่ไกลออกไปกว่าที่ทำนายไว้

So the expansion of the universe is actually accelerating.

ดังนั้นการขยายตัวของเอกภพ จริงๆ แล้ว กำลังเร่งความเร็วขึ้น

Something appears to be pushing it,

ดูเหมือนบางสิ่งกำลังผลักดันมัน

and many scientists believe that something is dark energy,

และนักวิทยาศาสตร์จำนวนมากเชื่อว่า สิ่งนั้นคือพลังงานมืด

making up over 2/3 of the universe and slowly tearing it apart.

พลังงานมืด ซึ่งมีอยู่สองในสามส่วนของเอกภพ และกำลังฉีกมันออกเป็นส่วนๆ อย่างช้าๆ

Our knowledge of the behavior of matter and the precision of our instruments

ความรู้ของเราเกี่ยวกับพฤติกรรมของสสาร และความเที่ยงตรงของเครื่องมือวัดของเรา

means that simply observing distant stars can tell us more about the universe

หมายความว่า การสังเกตดาวฤกษ์ที่อยู่ห่างไกล สามารถบอกเราเกี่ยวกับเอกภพ

than we ever thought possible.

ได้มากกว่าที่เราคิดว่าเป็นไปได้

But there are other mysteries, like the nature of dark energy

แต่ยังมีปริศนาอื่นๆ เช่น ธรรมชาติของพลังงานมืด

upon which we have yet to shed light.

ซึ่งเรายังคงต้องค้นหาคำตอบกันต่อไป