สสารมืด (Dark Matter) คืออะไร?
รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ปี 2019 ที่เพิ่งจะประกาศไป ได้มอบรางวัลส่วนหนึ่งให้เแก่ James Peebles สำหรับ "การค้นพบทางทฤษฎีในสาขาจักรวาลวิทยา" ซึ่งส่วนใหญ่ๆ ส่วนหนึ่งที่ Peebles ได้มีส่วนร่วมในการบุกเบิกทำให้เราเข้าใจเกี่ยวกับวิวัฒนาการของเอกภพได้มากขึ้น ก็คือการมีอยู่ของสสารมืด นำไปซึ่งการค้นพบหลักฐานการมีอยู่ของสสารมืด ซึ่งปรากฏว่ามวลสารทั้งหมดของเอกภพกว่า 85% นั้นอยู่ในรูปของสสารมืด
ว่าแต่ว่าสสารมืดคืออะไร? เรื่องนี้ไม่ได้ตอบกันสั้นๆ แน่ๆ
- แรงทั้งสี่ในเอกภพ
ก่อนจะสามารถอธิบายถึงสสารมืดได้ ต้องขอย้อนกลับไปอธิบายเรื่องแรงทั้งสี่ในเอกภพก่อน
แรงในเอกภพที่เรารู้จักกันในปัจจุบันนั้นมีอยู่ด้วยกันสี่แรง คือแรงนิวเคลียร์อ่อน นิวเคลียร์เข้ม แรงแม่เหล็กไฟฟ้า และแรงโน้มถ่วง แรงนิวเคลียร์อ่อนและเข้มคือสิ่งที่ยึดนิวเคลียสและอนุภาคพื้นฐานเอาไว้ด้วยกัน และแทบไม่มีผลที่ระยะที่ใหญ่กว่าขนาดนิวเคลียสของอะตอม ปฏิกิริยาเคมีเกือบทั้งหมดที่เกิดขึ้นในร่างกายของเรา และแม้กระทั่งแรงผลักดันที่พื้นกระทำกับเท้าของเรานั้น เกิดขึ้นจากแรงแม่เหล็กไฟฟ้าระหว่างอิเล็กตรอนที่โคจรอยู่รอบนิวเคลียสของธาตุในตารางธาตุ แรงโน้มถ่วงนั้นเป็นแรงที่เราคุ้นเคยกันดี และทำให้ดึงดูดมวลสารทั้งหมดเข้าหากัน โลกดึงดูดเรา เราดึงดูดโลก และกาแล็กซีดึงดูดกันเอง
- สสารปรกติ
ธาตุทุกธาตุที่เรารู้จักในตารางธาตุ อนุภาคพื้นฐานทั้งหมดที่เรารู้จัก ดาวฤกษ์ที่เรามองเห็นในยามค่ำคืน ก๊าซในกาแล็กซี แม้กระทั่งเนบิวลามืดที่ไม่ได้ส่องแสงในตัวเอง หรือดาวแคระแดงที่ส่องแสงอย่างริบหรี่ สิ่งเหล่านี้ล้วนแล้วแต่เป็น "สสาร" หรือที่ในทางจักรวาลวิทยาเรียกว่า "baryonic matter" ด้วยกันทั้งสิ้น สสารเหล่านี้สามารถตอบสนองต่อแรงทั้งสี่ของเอกภพได้ โดยแรงที่สำคัญที่สุดก็คือแรงแม่เหล็กไฟฟ้า เพราะปฏิสัมพันธ์ระหว่างแรงแม่เหล็กไฟฟ้าทำให้อะตอมของไฮโดรเจนที่เคลื่อนที่ผ่านกันในอวกาศทำให้เกิดแรงเสียดทาน ความสามารถในการแผ่รังสีทำให้ก๊าซร้อนสามารถเย็นตัวลง และรวมตัวกันเป็นโครงสร้างที่พัฒนาไปเป็นเนบิวลา กาแล็กซี กระจุกดาว ดาวฤกษ์ และดาวเคราะห์ได้ ทุกอย่างที่เราเคยพบ เคยได้ยิน เคยได้เห็น สัมผัส ล้วนแล้วแต่ประกอบขึ้นจาก baryonic matter ด้วยกันทั้งสิ้น
- มวลที่หายไป
เมื่อนักดาราศาสตร์เริ่มพยายามวัดแรงโน้มถ่วงของโครงสร้างขนาดใหญ่ ด้วยวิธีต่างๆ นักดาราศาสตร์กลับพบว่า การที่กาแล็กซีจะสามารถยึดกันได้ และมีอัตราเร็วในการหมุนในลักษณะที่เราสังเกตนั้น จะต้องมีแรงโน้มถ่วงอันมหาศาล ซึ่งจะต้องมีมวลมากกว่าที่เราสังเกตเห็นอยู่ และไม่ว่านักดาราศาสตร์จะพยายามประเมินมวลที่มองไม่เห็นเหล่านี้ยังไง ไม่ว่าจะรวมหลุมดำที่มองไม่เห็น ก๊าซมืด สสารระหว่างดวงดาว ดาวแคระแดง ฯลฯ ยังไง ผลที่ได้ก็คือกาแล็กซีจะต้องมีมวลมากกว่าที่เราสามารถสังเกตเห็นได้อีกเป็นอย่างมาก นั่นหมายความว่าจะต้องมีอะไรบางอย่างที่เราไม่สามารถสังเกตเห็นได้ แต่ยังสามารถส่งแรงโน้มถ่วงได้
ยิ่งไปกว่านั้น เราพบว่า "สสารที่มองไม่เห็น" เหล่านี้นั้นมีการกระจายตัวที่ต่างกันออกไป ในขณะที่สสารในกาแล็กซีนั้น จะชนเข้ากับก๊าซในจานกาแล็กซีและรวมตัวกันเป็นโครงสร้างก้นหอยที่เรามองเห็นกันอยู่ แต่เรากลับพบว่าสสารที่มองไม่เห็นเหล่านี้นั้น ไม่ได้มีการกระจายตัวในลักษณะเดียวกันกับกาแล็กซี แต่กลับกระจายตัวในวงกว้างเป็นในพื้นที่ที่พ้นขอบเขตของกาแล็กซีไปอีกมาก ซ้ำยังไม่ได้มีการกระจายตัวในระนาบเช่นเดียวกับโครงสร้างก้นหอยของกาแล็กซี
อีกตัวอย่างหนึ่งที่ชัดเจน ก็คือ Bullet Cluster ในภาพ ในภาพเป็นกระจุกกาแล็กซี Bullet Cluster ที่ได้นำข้อมูลสามชุดมาซ้อนกัน ภาพเบื้องหลังเป็นภาพในคลื่นแสงแสดงให้เห็นกระจุกกาแล็กซี บริเวณสีชมพูคือรังสีเอ็กซ์จากกล้องโทรทรรศน์อวกาศจันทรา ที่แสดงให้เห็นถึงการกระจายตัวของมวลสารระหว่างกาแล็กซี (Interstellar Medium; ISM) ซึ่งแสดงให้เห็นการชนกันของมวลสารระหว่างกาแล็กซีในกระจุกกาแล็กซีนี้ อย่างไรก็ตาม เมื่อเราทำการวัดแรงโน้มถ่วงจากการคำนวนเลนส์แรงโน้มถ่วง เรากลับพบว่ามวลของกระจุกกาแล็กซีนั้นมีการกระจายตัวในบริเวณสีฟ้า ซึ่งมีการกระจายตัวของมวลที่ต่างจากมวลสารปรกติ (สีชมพู) อย่างเห็นได้ชัด
ทั้งหมดนี้บ่งชี้ให้เห็นว่า ยังมีมวลสารอีกชนิดหนึ่ง ซึ่งไม่เพียงแต่ไม่แผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าใดๆ แต่ยังไม่มีปฏิสัมพันธ์กับมวลสารธรรมดา นอกไปจากอิทธิพลของแรงโน้มถ่วง เราจึงเรียกมวลสารแปลกประหลาดที่ไม่ตอบสนองต่อแรงทั้งสี่ของเอกภพใดๆ นอกจากแรงโน้มถ่วงว่า "สสารมืด" (Dark Matter)
- สสารมืด
เมื่อเรานำเอาทฤษฎีของสสารมืดมาอธิบายปรากฏการณ์หลายๆ อย่าง ปรากฏว่าทฤษฎีสสารมืดนั้นสามารถอธิบายปรากฏการณ์ที่เห็นได้อย่างดีเยี่ยม ลำพังการสังเกตแรงโน้มถ่วงที่ไม่สอดคล้องกับมวลที่เรามองเห็นนั้นอาจจะเกิดขึ้นจากความไม่สมบูรณ์ในทฤษฎีสัมพัทธภาพที่เรารู้จัก แต่ทฤษฎีสัมพัทธภาพนั้นก็ไม่สามารถอธิบายได้ว่าเพราะเหตุใดการกระจายตัวของมวลจึงมีศูนย์กลางที่ต่างไปจากศูนย์กลางของมวลสารธรรมดา นอกไปจากนี้ทฤษฎีสสารมืดยังสามารถอธิบายถึงปรากฏการณ์ต่างๆ ได้อย่างดีเยี่ยม ไม่ว่าจะเป็นการสังเกตการณ์ซูเปอร์โนวาประเภท Ia, รังสีไมโครเวฟพื้นหลัง structure formation, baryonaic acoustic oscillations, ฯลฯ ปัจจุบันทฤษฎีสสารมืดจึงเป็นทฤษฎีที่สอดคล้องกับการสังเกตการณ์ได้ดีที่สุด และเป็นทฤษฎีมาตรฐานที่นักจักรวาลวิทยาใช้ในการอธิบายวิวัฒนาการของเอกภพ
ปัจจุบันเราพบว่า เอกภพประกอบด้วยสสารมืดอยู่ประมาณ 27% ในขณะที่สสารปรกติมีอยู่เพียงประมาณ 5% (ส่วนที่เหลือกว่า 68% เป็นพลังงานมืดที่แปลกประหลาดยิ่งกว่า ซึ่งจะเก็บเอาไว้อธิบายในภายหลัง) เท่ากับว่ามวลสารทุกอย่างที่เรารู้จักกันมาในชีวิตประจำวันนั้นประกอบขึ้นเพียงไม่ถึง 5% ของเอกภพเท่านั้นเอง
- การตรวจพบสสารมืด
ด้วยคุณสมบัติของสสารมืดที่ไม่ตอบสนองต่อแรงแม่เหล็กไฟฟ้า ทำให้การศึกษาสสารมืดนั้นเป็นเรื่องที่ท้าทายเป็นอย่างมาก เราไม่สามารถฉายไฟฉายไปส่องดูสสารมืดได้ เพราะว่าสสารมืดไม่สะท้อน หักเห เลี้ยวเบน หรือตอบสนองต่อคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแต่อย่างใด นอกไปจากนี้หากสมมติว่าเราสามารถนำเอาสสารมืดมาใส่เอาไว้ในขวดโหลได้ สสารมืดที่ไม่ตอบสนองต่อแรงแม่เหล็กไฟฟ้านั้นจะไม่สะท้อนกับอิเล็กตรอนที่ประกอบขึ้นเป็นผนังขวดแก้ว แต่จะไม่เพียงแต่ทะลุขวดแก้วไปอย่างง่ายดาย แต่จะทะลุโลกทั้งไปราวกับไม่มีสสารใดอยู่ในบริเวณนั้น (ต่างกับนิวตริโน ที่ถึงแม้จะตรวจพบได้ยาก แต่ก็ยังเป็นไปได้)
เป็นไปได้ว่าอนุภาคของสสารมืดนั้นอาจจะผ่านตัวเราอยู่ทุกวัน แต่เนื่องจากสสารมืดไม่ตอบสนองหรือมีปฏิกิริยาต่อสสารธรรมดาในร่างกายเราแต่อย่างใด เราจึงไม่สามารถรับรู้ได้
ในปัจจุบันนี้นั้น เรายังไม่เคยพบหลักฐาน หรือการสังเกตการณ์โดยตรงของสสารมืดแต่อย่างใด วัตถุในทางทฤษฎีที่ใกล้เคียงกับคุณสมบัติของสสารมืดที่สุด ก็คืออนุภาคที่เรียกกันว่า "WIMP" (Weakly-Interacting Massive Particles) ซึ่งมีงานวิจัยที่กำลังพยายามทำการค้นหาอนุภาคชนิดนี้ ซึ่งหากมีการค้นพบก็จะเป็นการยืนยันหลักฐานโดยตรงของสิ่งที่อาจจะเป็นองค์ประกอบหนึ่งของสสารอันลึกลับที่ยังไม่มีใครเคยเห็น อย่างไรก็ตาม ในทุกวันนี้ก็ยังไม่มีการยืนยันการค้นพบของสสารเหล่านั้นเป็นอย่างใด และสสารมืดก็ยังเป็นอีกหนึ่งปริศนาของเอกภพที่รอการค้นพบ
ภาพ: Bullet Cluster, NASA/CXC/M. Weiss - Chandra X-Ray Observatory: 1E 0657-56
อ้างอิง/อ่านเพิ่มเติม:
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Dark_matter
x-ray คืออะไร 在 Dr.Surawej Numhom นายแพทย์สุรเวช น้ำหอม Facebook 的精選貼文
การผ่าตัดกระดูกใบหน้าV-shapeคืออะไร มีข้อควรระวังอะไร แล้วผ่าแล้วทำให้เสียชีวิตได้เชียวหรือ??
ตอนนี้เทรนด์การผ่าตัดกระดูกใบหน้าให้ดูเรียวเล็กเป็นV-shapeกำลังเป็นที่พูดถึงกันมากในบ้านเรา อาจเป็นเพราะอิทธิพลของรางกายเกาหลีที่เห็นว่าคนไข้มีใบหน้าที่เปลี่ยนไปมากหลังผ่าตัด คนไทยเลยคิดอยากจะทำบ้าง
วันนี้ผมจะพูดถึงการทำให้หน้าเรียวV shapeแบบทั่วไปก่อนคือการตัด,เหลา,ทุบกระดูกโหนกแก้ม มุมกราม และกรามให้เรียวลง ซึ่งปกติก่อนการผ่าตัดชนิดนี้สิ่งที่ควรทำเลยการx-ray CT Scanกระดูกแบบ3มิติก่อนเพื่อการวางแผนการผ่าตัดที่แม่นยำที่สุด ซึ่งส่วนใหญ่การผ่าตัดที่ผลไม่ดีส่วนหนึ่งเป็นเพราะไม่ได้ตรวจเอกซเรย์ ใช้การคาดคะเนของหมอผ่าตัดซึ่งมักจะผิดพลาดได้ง่าย
ต่อมาคือการแนะนำเทคนิคการผ่าตัดที่เหมาะสมกับคนไข้ การลดโหนกแก้มสามารถทำได้หลายวิธีตั้งแต่กรอกระดูก ตัดกระดูกให้หักออกจากกันแล้วกดเข้าด้านในให้ยุบ ซึ่งยิ่่งตัดกระดูกหลายชิ้นก็ยิ่งต้องใช้ความเชี่ยวชาญและเครื่องมือผ่าตัดที่มีประสิทธิภาพ ซึ่งมักจะมีแต่ที่รพหรือคลินิกขนาดใหญ่จริงๆเท่านั้น
อีกส่วนที่สำคัญคือการตัดมุมกระดูกขากรรไกรล่างเพื่อลบมุมแข็งของหน้าส่วนล่าง ก็ต้องทำด้วยความระมักระวัง บางคนอุตส่าห์ผ่าตัดกรามแต่หน้าไม่ได้เรียวเลยเพราะว่ากล้ามเนื้อโตร่วมด้วยซึ่งสามารถรักษาง่ายๆด้วยการฉีดBotoxเท่านั้นเอง และการตัดขากรรไรบางครั้งทำแล้วคนไข้หน้าตอบเล็กเกินไปก็ไม่สามารถแก้ไขอะไรได้อีกเพราะกระดูกถูกตัดออกมากเกินไป
สุดท้ายคือการเสริมคาง ตอนนี้คนจะนิยมไปฉีดFillerกันมากแต่ผมจะไม่แนะนำเพราะว่าจะดูย้อยๆแหลมไม่ธรรมชาติเป็นส่วนใหญ่แถมหากไปเจอฟิลเลอร์เถื่อนไม่มาตรฐานกลายเป็นก้อนแข็งอันนี้ยิ่งเสียหายมาก หากจะทำอาจเริ่มจากการใช้ซิลิโคนซึ่งทำได้โดยไม่ยากหรือการเลื่อนกระดูกคางซึ่งจะยากกว่ามาก ทั้งหมดนี้แพทย์ทีชำนาญจะสามารถแนะนำได้ครับ
การผ่าตัดเกี่ยวกับกระดูกใบหน้าเป็นการผ่าตัดที่ค่อนข้างยากและถ้าทำไม่ดีจะเสียหายร้ายแรงชนิดที่แก้กลับมาแทบไม่ได้เลย จึงควรผ่าตัดกับหมอศัลยกรรมตกแต่งที่ผ่านการฝึกฝนมาและได้วุฒิบัตรของแพทยสภาเท่านั้น หรือหมอสาขาอื่นที่เชี่ยวชาญจริงๆ เพราะไม่ได้ง่ายแบบการฉ๊ดฟิลเลอร์หรือฉีดBotox ปัจจุบันมีคนไข้ที่เกิดความเสียหายจากการผ่าตัดโดยหมอที่ไม่ชำนาญเยอะมากจนน่ากลัว จึงต้องพิจารณาดูให้ดีครับ
หากมีปัญหาทางด้านศัลยกรรมตกแต่งสามารถปรึกษาทางINBOXหรือLine dr.surawejramaได้ครับ หากต้องการมาตรวจที่รพ.รามา ผมออกตรวจทุกวันจันทร์9-15น และนอกเวลา16-18น ซึ่งสามารถโทรสอบถามที่022003186 (แต่โทรติดยากมากครับ)
x-ray คืออะไร 在 X-Ray Bitewing คืออะไรนะ ❓ . การ... - Smile Everyday Dental 的推薦與評價
X -Ray Bitewing คืออะไรนะ ❓ . การ bitewing เป็นรูปแบบของภาพเอ็กซ์เรย์ซึ่งทันตแพทย์ทำการประเมินสุขภาพช่องปากหรือเพื่อดูบริเวณส่วนใดส่วนหนึ่งของปาก... ... <看更多>
x-ray คืออะไร 在 Subscribe - YouTube 的推薦與評價
Idea ชีวิตดี เครื่องเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ซีทีสแกนปอด เพื่อความแม่นยำ ติดตามรายการได้ทุกวันจันทร์-ศุกร์ ออกอากาศสดผ่าน Facebook Fanpage เวลา 17.00 - 19.00 น. ... <看更多>