俐媽真的有夠拚!
上禮拜和主任、編輯開了N個會,
回答眾多針對北/全模、開學英文學習的私訊,
還錄了3課網版!
魂都快空了😵😵😵~
其中一課是翰林遠東的B3L3 A Journey Through Time,
文中提到時空旅行的可能性及結果,
更提到愛因斯坦的相對論(Theory of Relativity),
及好萊塢電影Interstellar 「星際效應」
回家和師丈討論到Interstellar,
他馬上推薦這本書給我,
果然是科學主軸的書,很硬😂😂
俐媽每個中文字都看得懂,
但有些觀念合起來頗難參透⋯⋯
但俐媽仍然從這本「有字天書」中學到不少英文專業單字唷👍🏼
有興趣的孩子可以看看,
相信收穫頗豐!
—————————————————————
🌟 俐媽英文教室—星際效應篇:
🪐 force line (n.) 力線
🪐 neutron star (n.) 中子星
🪐 gravitational anomalies (n.) 重力異常
🪐 black hole (n.) 黑洞
🪐 wormhole (n.) 蟲洞
🪐 Aurora Borealis (n.) 北極光
🪐 event horizon (n.) 事件視界
🪐 space colony (n.) 太空殖民站
🪐 membrane/brand (n.) 膜
🪐 science fiction (n.) 科幻小說
🪐 inverse square law for gravity (n.) 重力平方反比定律
🪐 gravity gradiometer (n.) 重力梯度計
🪐 gravitational field (n.) 重力場
🪐 gravitational slingshots (n.) 重力彈弓效應
🪐 geometrodynamics (n.) 時空幾何動力論
🪐 law of time warps (n.) 時間翹曲定論
🪐 pathogen (n.) 病原體
🪐 dynamical friction (n.) 動力摩擦
🪐 fifth dimension (n.) 第五次元
🪐 tesseract (n.) 超立方體
🪐 quantum gravity (n.) 量子重力
🪐 quantum fluctuation (n.) 量子漲落
🪐 magnetic fields (n.) 磁場
🪐 accretion disk (n.) 吸積盤
🪐 hypothetical (a.) 假設性的
🪐 quasar (n.) 類星體
🪐 critical orbit (n.) 臨界軌道
🪐 tidal (a.) 潮汐的
🪐 bulk (n.) 體
🪐 Milky Way galaxy (n.) 銀河系
🪐 flight simulator (n.) 飛行模擬器
🪐 pulsar (n.) 脈衝星
🪐 singularity (n.) 奇異點
—————————————————————
俐媽推薦了一部很硬的書唷,
但裡面不少理論也應用到最近上映的電影Tenet 「天能」,
這也是一部精彩又燒腦的電影👍🏼👍🏼
.
#俐媽英文教室
#俐媽英文教室網版篇
#俐媽英文電影
#俐媽英文電影星際效應篇
#俐媽好書推薦
#俐媽好書推薦Interstellar
#台大明明網版超前錄製
#大家要認真收看👀👀
pulsar star 在 มติพล ตั้งมติธรรม Facebook 的最佳貼文
ภาพพื้นผิวของพัลซาร์ภาพแรก
วันที่ 12 ธันวาคม 2562 ผลงานที่ตีพิมพ์ใน Astrophysical Journal Letters ได้เปิดเผยให้เห็นถึงภาพแสดงพื้นผิวของพัลซาร์ J0030 จากข้อมูลของกล้องโทรทรรศน์อวกาศในช่วงความยาวคลื่นรังสีเอ็กซ์ NASA’s Neutron star Interior Composition Explorer (NICER) ที่ติดตั้งอยู่บนสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) ภาพพื้นผิวนี้จัดเป็นภาพพื้นผิวภาพแรกที่เราเคยมีเกี่ยวกับพัลซาร์หรือดาวนิวตรอน ซึ่งแตกต่างจากภาพที่เราเคยเชื่อกันมาตลอดโดยสิ้นเชิง แสดงให้เห็นว่าดาวนิวตรอนนั้นอาจจะซับซ้อนกว่าที่เราเคยคาดคิดกันเป็นอย่างมาก
แต่ภาพที่เราเห็นนี้บอกอะไรเราได้บ้าง? ก่อนอื่นเราต้องมาทบทวนความเข้าใจกันเสียก่อน
ดาวนิวตรอน
- เมื่อดาวฤกษ์ขนาดใหญ่ดับลง แรงโน้มถ่วงอันมหาศาลจะยุบแกนกลางของมันลง และบีบอัดให้แม้กระทั่งอิเล็กตรอนที่อยู่รอบๆ อะตอมนั้นถูกบีบให้เข้าไปรวมกับโปรตรอนในนิวเคลียส แรงโน้มถ่วงอันมหาศาลนี้จะสามารถบีบอัดให้มวลสารของซากดาวฤกษ์ทั้งหมดเปลี่ยนแปลงไปเป็นนิวตรอน ซึ่งเป็นวัตถุที่มีความหนาแน่นมากที่สุดในเอกภพ (แต่น้อยกว่าหลุมดำ) โดยหากเราเปลี่ยนดวงอาทิตย์ของเราให้เป็นดาวนิวตรอนแล้ว จะได้ทรงกลมที่มีขนาดเล็กกว่ากรุงเทพมหานคร และมวลสารจากดาวนิวตรอนขนาดหนึ่งกลักไม่ขีดสามารถมีมวลได้มากกว่า 5 พันล้านตัน (สามารถอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับดาวแคระขาว ดาวนิวตรอน และหลุมดำได้ที่โพสต์เก่า [4])
สนามแม่เหล็ก และพัลซาร์
- แต่ถึงแม้ว่าทั้งดาวนิวตรอนนั้นจะเต็มไปด้วยนิวตรอนซึ่งมีประจุเป็นกลาง บริเวณผิวของมันนั้นสามารถมีประจุโปรตอนและอิเล็กตรอนอิสระไหลเวียนไปมาได้ แท้จริงแล้วเราเชื่อกันว่าพื้นผิวของดาวนิวตรอนนั้นจะมีคุณสมบัติเป็นตัวนำยิ่งยวด ซึ่งผลจากการที่เป็นตัวนำยิ่งยวดอย่างหนึ่ง ก็คือความสามารถในการคงสนามแม่เหล็กเอาไว้ได้ เท่ากับว่าพื้นผิวดาวนิวตรอนนั้นสามารถคงสภาพสนามแม่เหล็กของใจกลางของดาวฤกษ์ในวินาทีสุดท้ายก่อนที่จะยุบตัวกลายเป็นดาวนิวตรอนเอาไว้ได้ ด้วยพื้นผิวของดาวนิวตรอนนั้นมีสนามแม่เหล็กที่รุนแรงนี้เอง จึงทำให้มีจุดที่ "ร้อน" และสามารถปล่อยรังสี โดยเฉพาะคลื่นวิทยุออกมาตามขั้วแม่เหล็กได้ ไม่เพียงเท่านั้น เนื่องจากดาวนิวตรอนนั้นมีอัตราการหมุนที่เร็วมาก สัญญาณจากคลื่นวิทยุที่ส่งออกมาจากขั้วของมันนั้นจึงมีลักษณะที่ซ้ำกันเป็นรอบ สอดคล้องกับการกวาดรังสีไปรอบๆ คล้ายกับประภาคารที่กวาดแสงไปรอบๆ จะทำให้กะลาสีเห็นแสงไฟกระพริบเป็นจังหวะได้
การสังเกตสัญญาณวิทยุความเข้มสูงที่เปล่งออกมาเป็นจังหวะนี่เอง คือวัตถุที่เราเรียกว่า "พัลซาร์" (มาจากคำว่า pulse หรือการปล่อยออกมาเป็นจังหวะๆ) ถึงขนาดที่พัลซาร์วิทยุแรกที่เราพบ ถูกตั้งชื่อขำๆ ว่า LGM-1 (Little Green Men-1) เพราะเป็นสัญญาณปริศนาจากห้วงอวกาศที่ส่งออกมาเป็นจังหวะ ราวกับมาจากมนุษย์ต่างดาว
ความเข้าใจเดิมเกี่ยวกับพัลซ่าร์
- อย่างไรก็ตาม เราไม่สามารถสังเกตเห็นพื้นผิวของดาวนิวตรอนได้โดยตรง เนื่องจากขนาดที่เล็กเกินกว่าดาวเคราะห์ใดในระบบสุริยะ แต่ด้วยระยะห่างที่อาจไกลออกไปหลายพันปีแสง (J0030 นั้นอยู่ห่างออกไปถึง 1,100 ปีแสง) จึงไม่มีโอกาสที่เราจะสามารถสังเกตเห็นรายละเอียดบนพื้นผิวได้ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการแผ่รังสีนั้นมาจากสนามแม่เหล็ก เราจึงเชื่อว่าบริเวณที่มีความเข้มสูงน่าจะอยู่บริเวณขั้วทั้งสองของสนามแม่เหล็ก ซึ่งหากขั้วสนามแม่เหล็กนั้นไม่ได้อยู่ตรงกันกับขั้วการหมุนและขั้วสนามแม่เหล็กนั้นกวาดผ่านมาบริเวณโลกได้ เราก็จะสามารถสังเกตเห็นดาวนิวตรอนดวงนั้นเป็นพัลซ่าร์ ภาพของพัลซ่าร์ที่เรามีจึงเป็นวัตถุทรงกลมสมบูรณ์แบบขนาดเล็กที่มีความหนาแน่นสูง มวลมหาศาล หมุนไปรอบๆ โดยที่มี hot spot ชี้ไปตามขั้วแม่เหล็กทั้งสอง และกวาดไปรอบๆตามการหมุนของดาวนิวตรอน
พื้นผิวที่สังเกตได้ของพัลซ่าร์
- พัลซ่าร์นั้นมีลักษณะพิเศษสองอย่างที่ทำให้นักวิจัยสามารถวิเคราะห์ถึงภาพพื้นผิวอย่างที่เราเห็นได้ อันดับแรก ดาวนิวตรอนนั้นเป็นวัตถุที่มีแรงโน้มถ่วงมหาศาล เสียจนแม้กระทั่งการเดินทางของแสงนั้นก็สามารถถูกเบี่ยงเบนไปได้ โดยปรกติแล้วนั้นเราจะไม่สามารถเห็นวัตถุทรงกลมได้เพียงด้านเดียว (เช่นเดียวกับที่เราไม่สามารถเห็นด้านไกลของดวงจันทร์ได้) อย่างไรก็ตาม ดาวนิวตรอนที่มีมวลมหาศาลนั้น สามารถดึงดูดให้แสงที่ชี้ออกไปจากพื้นผิวสามารถเลี้ยวกลับมาได้ (สามารถดูวีดีโอในลิงก์ [3] ประกอบได้ในนาทีที่ 1:13 เป็นต้นไป) ทำให้เราสามารถสังเกตเห็นพื้นผิวของดาวนิวตรอนได้มากกว่า 50% และมากยิ่งขึ้นในกรณีที่เป็นดาวนิวตรอนมวลมาก นอกไปจากนี้ ดาวนิวตรอนยังมีการหมุนรอบตัวเอง ทำให้ด้านที่สามารถสังเกตเห็นได้นั้นเปลี่ยนแปลงไปเรื่อยตามการหมุน
ยกตัวอย่างเช่น หากเรามีลูกบอลลูกหนึ่งที่แต้มจุดสีส้มเอาไว้และหมุนรอบตัวเอง จุดสีส้มนี้อาจจะใช้เวลาครึ่งหนึ่งหันมาหาผู้สังเกต และเวลาอีกครึ่งหนึ่งไม่โผล่มาให้เห็น แต่หากเรามีเลนส์หรือกระจกที่ทำให้เราสามารถสังเกตเห็นด้านหลังของลูกบอลนี้ได้ เช่นเดียวกับแรงโน้มถ่วงของดาวนิวตรอนที่ทำให้แสงเลี้ยวเบนไป เราอาจจะสามารถสังเกตเห็นจุดสีนี้เป็นระยะเวลาที่นานขึ้น
ทีมนักวิจัยใช้หลักการเดียวกันนี้ และคอมพิวเตอร์ เพื่อเปรียบเทียบภาพพื้นผิวกับสัญญาณจากพัลซ่าร์ J0030 ที่ตรวจวัดได้โดย NICER และหาแบบจำลองที่สอดคล้องกับข้อมูลที่สังเกตได้มากที่สุด โดยนักวิจัยสองทีมจาก University of Amsterdam (ภาพซ้าย) และ University of Maryland (ภาพขวา) และทั้งสองทีมพบว่าพัลซ่าร์นี้มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 26 กม. และมีมวลประมาณ 1.4 เท่าของดวงอาทิตย์ และได้ภาพที่ใกล้เคียงกันเป็นอย่างมาก ดังภาพ
สิ่งหนึ่งที่เห็นได้ชัดก็คือ จุดสว่างบนพัลซ่าร์นั้นไม่ได้มีอยู่สองขั้วตรงข้ามกันอย่างที่เราเข้าใจแต่เดิม ไม่เพียงเท่านั้น แต่จุดสว่างนั้นอาจจะถูกยืดออกเป็นเส้นโค้ง และอาจจะมีหลายจุดอยู่ใกล้ขั้วหมุนในทิศเดียวกัน นอกจากนี้ ภาพจาก University of Amsterdam ยังเผยให้เห็นถึงจุดที่มีความสว่างน้อยลงมานิดหน่อย แต่อยู่ใกล้ขั้วที่มากกว่า
การที่ทีมนักวิจัยที่ไม่เกี่ยวข้องกันสองทีมนั้นสามารถได้ผลลัพธ์ที่ใกล้เคียงกัน ช่วยยืนยันให้เราทราบได้ถึงความน่าเชื่อถือในแบบจำลองพื้นผิวของพัลซ่าร์นี้ และสิ่งที่เราพบก็ได้บอกให้เราทราบว่าสนามแม่เหล็กบนพื้นผิวของดาวนิวตรอนนั้นอาจจะซับซ้อนเกินกว่าที่เราเคยเข้าใจแต่เดิม และช่วยเตือนเราว่ายังมีอะไรอีกมากที่เราไม่เข้าใจเกี่ยวกับพัลซ่าร์และดาวนิวตรอน
แต่อย่างหนึ่งที่แน่นอนก็คือ ในอนาคตอันใกล้นี้เราน่าจะได้เห็นพื้นผิวของพัลซ่าร์มากขึ้นเรื่อยๆ และจะมีอะไรอีกมากเกี่ยวกับดาวนิวตรอนและพัลซ่าร์ที่รอการค้นหาจากเราอยู่
อ้างอิง/อ่านเพิ่มเติม:
[1] แถลงข่าวจากนาซ่า https://www.nasa.gov/feature/goddard/2019/nasa-s-nicer-delivers-best-ever-pulsar-measurements-1st-surface-map
[2] บทความใน ApJ https://iopscience.iop.org/journal/2041-8205/page/Focus_on_NICER_Constraints_on_the_Dense_Matter_Equation_of_State
[3] animation ใน youtube https://www.youtube.com/watch?v=zukBXehGHas
[4] บทความเกี่ยวกับ "ดาวแคระขาว ดาวนิวตรอน และหลุมดำ" https://www.facebook.com/matiponblog/photos/a.255101608033386/255102854699928/
pulsar star 在 มติพล ตั้งมติธรรม Facebook 的最讚貼文
พัลซ่าร์อาจจะเป็นแหล่งตรวจพบคลื่นความโน้มถ่วงในอนาคต
เมื่อการค้นพบของ LIGO ได้ยืนยันการมีอยู่ของคลื่นความโน้มถ่วง และการรวมตัวของหลุมดำคู่ไปเรียบร้อยแล้ว ก็เท่ากับเปิดการเปิดยุคใหม่แห่งการศึกษาและสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ กับความเป็นไปไม่ได้ที่ไม่สิ้นสุด
ความเป็นไปได้หนึ่งที่อาจจะสามารถทำได้ในเร็วๆ นี้ ก็คือการใช้พัลซ่าร์มาเป็นเครื่องมือช่วยตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงความถี่ต่ำในอนาคตอันใกล้
พัลซ่าร์ (pulsars) คือดาวนิวตรอน (neutron star) (อ่านบทความเปรียบเทียบมวลและขนาดของดาวนิวตรอนได้ที่ [2]) ที่หลงเหลืออยู่จากการยุบตัวของดาวมวลมาก แรงโน้มถ่วงมหาศาลของมันดึงดูดแม้กระทั่งอิเล็คตรอนที่โคจรอยู่รอบอะตอมให้รวมตัวกันกับนิวเคลียสจนกลายเป็นดาวที่มีแต่นิวตรอน
เราคาดกันว่า พื้นผิวของดาวนิวตรอนนี้จะมีประจุที่หลงเหลืออยู่ และมีสภาพเป็นตัวนำไฟฟ้ายิ่งยวด ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าหมุนวนไม่รู้จักจบสิ้น และปลดปล่อยพลังงานออกมาเป็นคลื่นวิทยุความเข้มสูงเป็นลำกวาดไปในอวกาศ
หลายๆ ครั้งลำคลื่นวิทยุเหล่านี้ได้กวาดผ่านมายังโลกของเราพอดี ทำให้เราสามารถตรวจพบได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์วิทยุ และเกิดการ "pulse" เป็นจังหวะๆ ตามรอบในการหมุนของดาวนิวตรอน ที่มีตั้งแต่สองสามรอบทุกๆ วินาที ไปจนถึงหลายพันรอบต่อหนึ่งวินาที และเนื่องจากการหมุนของดาวนิวตรอนที่คงที่มาก ดาวนิวตรอนจึงเปรียบได้กับนาฬิกาในเอกภพอันอ้างว้างที่ส่งสัญญาณอย่างสม่ำเสมอไม่จบสิ้น
ปัจจุบันเราได้มีการพบพัลซ่าร์จำนวนมากมายกระจัดกระจายอยู่ทั่วทุกทิศทางและระยะทางในกาแล็กซีของเรา ด้วยความที่พัลซ่าร์เป็นนาฬิกาที่มีความแม่นยำมาก และระยะทางที่ห่างไกลนี้เอง จึงทำให้พัลซ่าร์อาจจะเป็นเครื่องมือตรวจวัดคลื่นความโน้มถ่วงที่ดีมากชิ้นหนึ่ง
เมื่อคลื่นความโน้มถ่วงเคลื่อนที่ผ่านมายังพื้นที่ว่างระหว่างระบบสุริยะของเรากับพัลซ่าร์ที่อยู่คนละมุมของกาแล็กซี คลื่นความโน้มถ่วงจะทำให้ระยะทางระหว่างเรากับพัลซ่าร์เกิดการหดหรือขยายขึ้น ส่งผลทำให้นาฬิกาเวลาของพัลซ่าร์เหล่านี้เกิดการผิดเพี้ยนไปเล็กน้อย หากเรามีการศึกษาการเปลี่ยนแปลงนาฬิกาเวลาเหล่านี้ในหลายๆ มุมพร้อมๆ กัน ก็จะสามารถช่วยยืนยันการตรวจพบคลื่นความโน้มถ่วงได้
พูดง่ายๆ ก็คือ เราสามารถใช้เครือข่ายพัลซ่าร์ เป็นตัวตรวจพบการสั่นไหวในกาลอวกาศที่เกิดจากคลื่นความโน้มถ่วง ไม่ต่างอะไรกับแมงมุมที่สามารถ "ฟัง" คลื่นเสียงได้จากการสั่นไหวของเครือข่ายใยแมงมุมที่มันอาศัยอยู่
ภาพ: David Champion
อ้างอิง/อ่านเพิ่มเติม:
[1] http://www.nasa.gov/…/pulsar-web-could-detect-low-frequency…
[2] https://www.facebook.com/…/a.255101608033…/255102854699928/…
pulsar star 在 What Are Pulsars? They Look Like Blinking Stars - Space.com 的相關結果
Pulsars aren't really stars — or at least they aren't "living" stars. Pulsars belong to a family of objects called neutron stars that form when ... ... <看更多>
pulsar star 在 Neutron Stars, Pulsars, and Magnetars - Imagine the Universe ... 的相關結果
Neutron stars are formed when a massive star runs out of fuel and collapses. The very central region of the star – the core – collapses, crushing together ... ... <看更多>
pulsar star 在 Pulsar - Wikipedia 的相關結果
A pulsar (from pulsating radio source) is a highly magnetized rotating neutron star that emits beams of electromagnetic radiation out of its magnetic poles. ... <看更多>