Dark matter: How does it explain a star's speed? - Don Lincoln

Transcriber: tom carter Reviewer: Bedirhan Cinar

Translator: Kelwalin Dhanasarnsombut Reviewer: Rawee Ma

Of all the spectacles mankind has viewed through a telescope,

ทุกสิ่งที่มนุษยชาติได้ดู ผ่านแว่นขยายของกล้องโทรทัศน์

there are few lovelier than a spiral galaxy.

มีอยู่ไม่กี่สิ่งที่สวยกว่าเกลียวดาราจักร

Majestic whirlpools of stars, they rotate in a stately and predictable dance.

วังวนของดาวดาวที่น่าทึ่งนี้ พวกมันหมุนไปอย่างสม่ำเสมอและคาดเดาได้

The fact that we see many billions of them in our telescopes

การที่เราเห็นพวกมันเป็นหลายพันล้าน ผ่านกล้องโทรทัศน์ของเรา

tells us they are both common and stable.

เป็นการบอกว่า พวกมันทั้งเป็นไปตามธรรมชาติ และมีเสถียรภาพ

It is perhaps surprising that it is relatively easy to understand the inner workings of these cosmic pinwheels.

บางที มันอาจน่าแปลกใจว่า การทำงานภายใน ของกงจักรดาวดาวนี้ เข้าใจได้ไม่ยาก

By combining physical principles worked out by Sir Isaac Newton in the late 17th century,

โดยการใช้หลักการคำนวณทางฟิสิกส์ โดยเซอร์ ไอแซค นิวตัน ช่วงปลายศตวรรษที่ 17

with the observed amount of mass in a galaxy,

กับการสังเกตมวลต่าง ๆ ในดาราจักร

scientists can calculate the rates at which these galaxies rotate.

นักวิทยาศาสตร์สามารถคำนวณอัตรา ที่แต่ละดาราจักรหมุนได้ ด้วยเทคนิคเหล่านี้

Using these techniques, astronomers predict how fast stars at different distances from the center of the galaxy should move.

นักดาราศาสตร์คาดคะเนดาวที่ระยะต่าง ๆ จากศูนย์กลางดาราจักรว่าเคลื่อนที่อย่างไร

Stars very close to the center move slowly.

ดาวที่อยู่ใกล้ศูนย์กลางเคลื่อนที่ช้า

That's because there is very little mass between them and the center of the galaxy to pull them along.

นั่นเป็นเพราะว่ามีมวลระหว่างพวกมัน และศูนย์กลางดาราจักรที่ดึงพวกมันน้อย

Stars a bit further away move faster,

ดาวที่อยู่ห่างออกไปเคลื่อนที่เร็วกว่า

because they are being pulled by all of the stars in between them and the center.

เพราะว่าพวกมันถูกดึงโดยดาวทั้งหมด ที่อยู่ระหว่างมันและศูนย์กลาง

As we get really far away, the stars are predicted to move slowly again.

เมื่อห่างออกไปมาก ๆ ดวงดาวถูกคาดว่า จะเคลื่อนที่ช้าลงไปเรื่อย ๆ

Their great distance reduces gravity to a gentle tug,

ระยะทางที่ไกลมากของพวกมันลดแรงดึงดูด ให้กลายเป็นแรงอ่อน ๆ

so they move leisurely in their orbits.

พวกมันจึงเคลื่อนที่ไปในวงโคจรอย่างไม่เร่งรีบ

Knowing this, scientists looked at the galaxies and measured how fast stars were moving.

ด้วยความรู้นี้ นักวิทยาศาสตร์มองที่ดาราจักร และวัดความเร็วของดาวที่กำลังเคลื่อนที่

To their surprise, they found that while the stars closer to the center of the galaxy behaved as predicted,

ด้วยความประหลาดใจ พวกเขาพบว่าในขณะที่ ดาวเคลื่อนที่ใกล้ศูนย์กลางมีพฤติกรรมเป็นดังที่คาด

those further away moved far too quickly.

ดาวที่ห่างออกไปเคลื่อนที่เร็วไปมาก

This observation was devastating to the tradtional theories of gravity and motion.

การสังเกตนี้ขัดกับ ทฤษฎีแรงดึงดูดและการเคลื่อนที่ดั้งเดิม

If the stars were moving as fast as their measurement suggested,

ถ้าดาวเคลื่อนที่เร็วดังที่พวกเขาวัดได้

galaxies should have torn themselves apart.

ดาราจักรก็น่าจะถูกฉีกแยกออกจากกันไปแล้ว

It was a crisis, and astronomers and physicists scrambled to find a mistake in their calculation.

นี่เป็นเรื่องใหญ่มาก นักดาราศาสตร์และนักฟิสิกส์ ก็ต่างรุ่มกันหาข้อผิดพลาดในการคำนวณ

Was Newton's theory of gravity wrong?

ทฤษฎีแรงดึงดูดของนิวตันผิดหรือ

Was his theory of motion wrong?

ทฤษฎีการเคลื่อนที่ผิดหรือเปล่า

Or was it possible that astronomers had incorrectly measured the galaxy's mass?

หรือเป็นไปได้ไหมว่านักดาราศาสตร์ วัดมวลของดาราจักรไม่ถูกต้อง

All options were investigated, and all were ruled out. Except one.

ทุกทางเลือกที่มีความเป็นไปได้ถูกนำมาพิจารณา และกฎทั้งหมดก็ถูกกำจัดทิ้งไป ยกเว้นอย่างหนึ่ง

Today, scientists believe that the answer lies in a previously unknown kind of matter, called dark matter.

ปัจจุบันนี้ นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าคำตอบอยู่ที่ สสารอย่างหนึ่งที่ก่อนหน้านี้เราไม่รู้จัก

This dark matter can be envisioned as a cloud which surrounds most galaxies.

สสารมืด สามารถมองเห็นได้เป็นดั่งเมฆ ที่ล้อมรอบดาราจักร

This matter is very unusual. It is affected by gravity,

สสารนี้แปลกมาก มันได้รับผลกระทบจากแรงดึงดูด

but it is invisible to visible light and all other forms of electromagnetic radiation.

แต่มันไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยช่วงแสดงปกติ หรือด้วยการแผ่รังสีไฟฟ้าแม่เหล็กใด ๆ

The name "dark matter" originates in this form of matter's inability to emit or absorb light.

ชื่อ "สสารมืด" ถูกตั้งตามลักษณะของสสาร ที่ไม่สามารถสะท้อนหรือดูดซับแสงได้

Dark matter adds to the gravity of the galaxy

สสารมืดเพิ่มแรงดึงดูดให้กับดาราจักร

and explains the orbital speed of stars far from the galactic center.

และอธิบายความเร็ววงโคจรของดวงดาว ที่อยู่ไกลออกไปจากศูนย์กลางดาราจักร

Dark matter has not yet been directly observed,

สสารมืดยังไม่สามารถถูกสังเกตได้โดยตรง

but scientists believe that it is likely to be real,

แต่นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่ามันน่าจะมีอยู่จริง

mostly because the other options have been ruled out.

ส่วนใหญ่แล้วก็เพราะว่า ทางเลือกอื่น ๆ ได้ถูกกำจัดออกไปหมดแล้ว

Using dozens of approaches, astronomers and physicists continue to search for direct evidence

ด้วยวิธีการมากมาย นักดาราศาสตร์และนักฟิสิกส์ ยังพยายามค้นหาหลักฐานโดยตรง

that would prove that the dark matter hypothesis is true.

ที่จะพิสูจน์ได้ว่า สมมติฐานสสารมืดเป็นความจริง

This question is one of the most important physics research questions of the 21st century.

คำถามนี้คือหนึ่งในสิ่งที่สำคัญที่สุด ของงานวิจัยทางฟิสิกส์ในศตวรรษที่ 21