How far would you have to go to escape gravity? - Rene Laufer

Translator: Kelwalin Dhanasarnsombut Reviewer: Pakawat Wongwaiyut

More than six thousand light years

กว่าหกพันล้านปีแสง

from the surface of the earth,

จากผิวโลก

a rapidly spinning neutron star

ดาวนิวตรอนที่หมุนอย่างรวดเร็ว

called the Black Widow pulsar

ที่มีีชื่อว่า ดาวพัลซาร์แบล็ควินโดว์

blasts its companion brown dwarf star with radiation

แผ่รังสีใส่ดาวเคราะแคระสีน้ำตาล ที่เป็นเพื่อนบ้านของมัน

as the two orbit each other every 9 hours.

ในขณะที่ดาวทั้งสอง โคจรรอบกันและกันทุก 9 ชั่วโมง

Standing on our own planet,

ในขณะที่ยืนอยู่บนโลก

you might think you’re just an observer of this violent ballet.

คุณอาจคิดว่าคุณเป็นเพียง ผู้ชมการเต้นรำอันรุนแรงนี้

But in fact, both stars are pulling you towards them.

แต่อันที่จริง ดาวทั้งสองดวง กำลังดึงคุณเข้าหามัน

And you’re pulling back,

และคุณก็กำลังดึงกลับด้วย

connected across trillions of kilometers

เราถูกเชื่อมกัน แม้จะห่างกัน หลายล้านล้านกิโลเมตร

by gravity.

ด้วยแรงโน้มถ่วง

Gravity is the attractive force between two objects with mass—

แรงโน้มถ่วงเป็นแรงดึง ระหว่างวัตถุทั้งสองที่มีมวล

any two objects with mass.

วัตถุใดก็ตามที่มีมวล

Which means that every object in the universe attracts every other object:

ซึ่งหมายความว่าวัตถุใด ๆ ในจักรวาลจะดึงดูดวัตถุอื่น

every star, black hole,

ไม่ว่าดาวฤกษ์ หลุมดำ

human being, smartphone, and atom

มนุษย์ โทรศัพท์มือถือ และอะตอม

are all constantly pulling on each other.

ทุกสิ่งถูกดึงเข้าหากันตลอดเวลา

So why don’t we feel pulled in billions of different directions?

แล้วทำไมเราถึงไม่รู้สึกถูกดึง ไปทุกทิศทุกทางล่ะ

Two reasons: mass and distance.

มีเหตุผลอยู่สองอย่าง คือ มวลและระยะทาง

The original equation describing the gravitational force between two objects

สมการแรกที่อธิบายแรงโน้มถ่วง ระหว่างวัตถุทั้งสอง

was written by Isaac Newton in 1687.

ถูกเขียนขึ้นโดยไอแซค นิวตัน ในปี ค.ศ. 1687

Scientists’ understanding of gravity has evolved since then,

ความเข้าใจของนักวิทยาศาสตร์ ที่มีต่อแรงโน้มถ่วงก็พัฒนาจากจุดนั้น

but Newton’s Law of Universal Gravitation

แต่กฎแรงโน้มถ่วงสากลของนิวตัน

is still a good approximation in most situations.

ก็ยังคงใช้งานได้ดีเกือบทุกสถานการณ์

It goes like this:

มันมีใจความสำคัญว่า

the gravitational force between two objects

แรงโน้มถ่วงระหว่างวัตถุทั้งสอง

is equal to the mass of one

เท่ากับมวลของวัตถุหนึ่ง

times the mass of the other,

คูณด้วยมวลของอีกวัตถุหนึ่ง

multiplied by a very small number

คูณด้วยจำนวนเล็ก ๆ จำนวนหนึ่ง

called the gravitational constant,

ที่เรียกว่า ค่าคงที่แรงโน้มถ่วง

and divided by the distance between them, squared.

และหารด้วยกำลังสอง ของระยะทางระหว่างวัตถุ

If you doubled the mass of one of the objects,

ถ้ามวลของวัตถุหนึ่งเพิ่มขึ้นเท่าตัว

the force between them would double, too.

แรงระหว่างพวกมันก็จะเพิ่มขึ้น เป็นเท่าตัว

If the distance between them doubled,

ถ้าระยะห่างของพวกมัน เพิ่มขึ้นอีกเท่าตัว

the force would be one-fourth as strong.

แรงก็จะเหลือแค่หนึ่งในสี่

The gravitational force between you and the Earth pulls you towards its center,

แรงโน้มถ่วงระหว่างคุณและโลก ดึงให้คุณเข้าใกล้ศูนย์กลางโลก

a force you experience as your weight.

แรงนั้นคือน้ำหนักตัวของคุณ

Let’s say this force is about 800 Newtons

สมมติว่า แรงนี้มีค่า 800 นิวตัน

when you’re standing at sea level.

เมื่อคุณยืนอยู่ที่ระดับน้ำทะเล

If you traveled to the Dead Sea,

ถ้าคุณเดินทางไปยังเดธซี

the force would increase by a tiny fraction of a percent.

แรงก็จะเพิ่มขึ้น เป็นเปอร์เซ็นต์เพียงเล็กน้อย

And if you climbed to the top of Mount Everest, the force would decrease—

ถ้าคุณไต่ขึ้นไปบนยอดเขาเอเวอเรสต์ แรงก็จะลดลง

but again, by a minuscule amount.

แต่แค่เพียงเล็กน้อยเท่านั้น

Traveling higher would make a bigger dent in gravity’s influence,

เมื่อเราเดินทางสูงขึ้นไป แรงโน้มถ่วงก็ลดบทบาทของมันลง

but you won’t escape it.

แต่คุณไม่อาจหนีมันพ้นได้

Gravity is generated by variations in the curvature of spacetime—

แรงดึงดูดเกิดจากความโค้ง ของปริภูมิ-เวลา

the three dimensions of space plus time—

ซึ่งคือสามมิติของปริภุมิ และเวลา

which bend around any object that has mass.

ซึ่งถูกทำให้บิดโค้งรอบวัตถุที่มีมวล

Gravity from Earth reaches the International Space Station,

แรงโน้มถ่วงจากโลก ส่งผลไปถึงสถานีอวกาศนานาชาติ

400 kilometers above the earth,

ที่ห่างออกไป 400 กิโลเมตร

with almost its original intensity.

โดยมีแรงเกือบจะเท่าแรงต้น

If the space station was stationary on top of a giant column,

ถ้าสถานีอวกาศตั้งอยู่นิ่ง ๆ บนเสายักษ์

you’d still experience ninety percent

คุณยังได้รับแรงโน้มถ่วงเก้าสิบเปอร์เซ็นต์

of the gravitational force there that you do on the ground.

ของแรงโน้มถ่วงที่คุณได้รับบนพื้นโลก

Astronauts just experience weightlessness

นักบินอวกาศสัมผัสได้ ถึงภาวะไร้น้ำหนัก

because the space station is constantly falling towards earth.

เพราะสถานีอวกาศตกลงสู่โลก อย่างต่อเนื่อง

Fortunately, it’s orbiting the planet fast enough that it never hits the ground.

โชคดีที่มันโคจรรอบโลก เร็วพอที่มันจะไม่ตกถึงพื้นโลก

By the time you made it to the surface of the moon,

แต่เมื่อคุณไปอยู่บนผิวดวงจันทร์

around 400,000 kilometers away,

ที่ห่างออกไปประมาณ 400,000 กิโลเมตร

Earth’s gravitational pull would be

แรงโน้มถ่วงของโลกที่ดึงเรา

less than 0.03 percent of what you feel on earth.

จะน้อยกว่า 0.03 เปอร์เซ็นต์ ของแรงที่คุณรู้สึกบนโลก

The only gravity you’d be aware of would be the moon’s,

แรงโน้มถ่วงเดียวที่คุณสัมผัสได้ คือแรงที่มาจากดวงจันทร์

which is about one sixth as strong as the earth’s.

ซึ่งมีค่าประมาณหนึ่งในหก ของแรงบนโลก

Travel farther still

ถ้าหากยังเดินทางออกไปอีก

and Earth’s gravitational pull on you will continue to decrease,

แรงโน้มถ่วงของโลก ที่ดึงคุณก็จะน้อยลงเรื่อย ๆ

but never drop to zero.

แต่มันไม่เคยมีค่าเป็นศูนย์

Even safely tethered to the Earth,

แม้ว่าเราจะถูกผูกไว้กับโลก

we’re subject to the faint tug of distant celestial bodies and nearby earthly ones.

เราก็ถูกดึงด้วยวัตถุอื่นที่อยู่รอบ ๆ โลก ด้วยแรงอ่อน ๆ อยู่ดี

The Sun exerts a force of about half a Newton on you.

ดวงอาทิตย์ส่งแรงดึงคุณประมาณครึ่งนิวตัน

If you’re a few meters away from a smartphone, you'll experience

ถ้าคุณยืนห่างจากโทรศัพท์มือถือ ไปไม่กี่เมตร

a mutual force of a few piconewtons.

คุณก็จะถูกดึงด้วยแรงไม่กี่พิโคนิวตัน

That’s about the same as the gravitational pull

นั่นมีค่าพอ ๆ กับแรงโน้มถ่วง

between you and the Andromeda Galaxy,

ระหว่างคุณกับกาแล็กซี่แอนดรอมิดา

which is 2.5 million light years away

ซึ่งห่างออกไป 2.5 ล้านปีแสง

but about a trillion times as massive as the sun.

แต่มีขนาดใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ ประมาณล้านล้านเท่า

But when it comes to escaping gravity,

แต่เมื่อเราพูดถึงการหนีแรงโน้มถ่วง

there’s a loophole.

มันก็มีจุดบอดอยู่เหมือนกัน

If all the mass around us is pulling on us all the time,

ถ้ามวลรอบตัวเราทั้งหมด ดึงเราอยู่ตลอดเวลา

how would Earth’s gravity change

แรงโน้มถ่วงของโลกจะเปลี่ยนไปอย่างไร

if you tunneled deep below the surface,

ถ้าเราขุดโพรงลึกลงไปจากผิวโลก

assuming you could do so without being cooked or crushed?

สมมติว่าคุณทำเช่นนั้นได้ โดยไม่ถูกย่าง หรือโดนอัดทับซะก่อน

If you hollowed out the center of a perfectly spherical Earth—

ถ้าคุณเอาแกนกลางโลก ที่เป็นทรงกลมสมบูรณ์ออกไป

which it isn’t, but let’s just say it were—

ซึ่งนั่นไม่ใช่ความจริง แต่สมมติเอาแล้วกัน

you’d experience an identical pull from all sides.

คุณจะรู้สึกถึงแรงโน้มถ่วงเท่า ๆ กัน จากรอบด้าน

And you’d be suspended, weightless,

และคุณก็จะลอย ไร้น้ำหนัก

only encountering the tiny pulls from other celestial bodies.

และได้รับแรงดึงเพียงเล็กน้อย จากวัตถุบนท้องฟ้า

So you could escape the Earth’s gravity in such a thought experiment—

ฉะนั้น จากการทดลองทางความคิดนี้ คุณสามารถหนีแรงโน้มถ่วงของโลกได้

but only by heading straight into it.

โดยการมุ่งสู่ใจกลางโลกนี่เอง