1. ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับเอกภพ
          2. เอกภพแบบต่างๆ และยุคต่างๆของเอกภพ
          3. รูปร่างของเอกภพ
          4. หลุมดำ


รูปร่างของเอกภพ


      เมื่อการสังเกตการณ์ใหม่ๆที่ทำกันมาอย่างหนักนำข้อมูลมาให้แล้ว นักดาราศาสตร์กำลังมีความพยายามสร้างรูปแบบกำหนดรูปร่างของเอกภพ เรื่องนี้เพิ่งทำมาเมื่อ 10 ปีที่แล้ว มีการแข่งขันเสนอรูปแบบเอกภพ รูปร่างของเอกภพที่น่าจะเป็นไปได้เป็นแบบใด คำตอบชัดเจนที่สุด ไม่พ้นมาจากประสบการณ์ธรรมดา คือเป็นอวกาศ 3 มิติ ที่เต็มไปด้วยมวลและพลังงานยืดขยายไปทุกทิศทุกทาง เหมือนทรงกลมที่กว้างใหญ่ บางคนสงสัยว่า อวกาศเป็นอนันต์หรือมีขนาดจำกัดกันแน่ เอกภพค่าจำกัดหรือที่มีขอบเขตขัดแย้งทางปรัชญาที่อยากทราบว่า มีอะไรอยู่ไกลเกินขอบเขต? อะไรไกลกว่าพรมแดนสุดท้าย? เพราะเหตุที่ไม่สามารถสังเกตการณ์ได้ คนส่วนใหญ่ที่ไม่ใช่นักเอกภพศาสตร์ได้แต่นึกภาพเอกภพไว้แค่ เป็นทรงกลมสามมิติที่มีค่าอนันต์ สภาพสามมิติคล้ายถูกบังคับจากสัญชาติญาน เอกภพที่สังเกตการณ์ได้ไม่อาจมีมิติน้อยกว่า 3 มิติ และหมายความว่าอย่างไร ที่จะมีมิติมากกว่า 3 มิติ? นักคณิตศาสตร์ตอบคำถามนี้ได้ง่ายๆว่า เราสามารถแทนจุดใดๆในอวกาศ 3 มิติด้วย 3 แกนคือ x, y, z โดย x เป็นแกนซ้ายขวา y เป็นแกนข้างหน้าและข้างหลัง และ z เป็นแกนขึ้นและลง จากการเพิ่มมิติที่ 4 หรือ แกน w เราแทนจุดใดๆใน 4 มิติ

      มิติที่ 4 เป็นไฮเปอร์สเปซจะอยู่เป็นมุมฉากกับทุกสิ่ง มันดูยากมาก อาจเป็นไปไม่ได้เลยที่จะนึกภาพมิติที่ 4 ออก ความพยายามอธิบายแกนพิเศษนี้ มักเอาไปเทียบเคียงสิ่งที่เคยรู้จักมา การนึกภาพโลกที่แบนแสดงอาณาจักร 2 มิติ เหมือนโต๊ะที่กว้างยาวอนันต์ สัตว์บนโลกที่แบนราบ จะมีความสัมพันธ์กันดุจเดียวกับที่เรามีต่อมิติที่4 ตามสมมุติฐาน ยากที่จะนึกภาพมิติที่ 4 ออก เป็นอะไรที่ทำให้นักเอกภพศาสตร์ทึ่ง เพราะให้จินตนาการเอกภพที่อาจจะปิดได้ สำคัญที่ความรู้ของเรา โครงของอวกาศไม่ปรากฎโค้งเป็นเอกภพปิด อย่างน้อยที่สุดไม่ปิดใกล้บริเวณที่เราอยู่ ลองดูความคล้ายกัน เราอยู่บนผิวทรงกลมที่ใหญ่โตพอ ผิวโค้งจะปรากฏแบนหรือเป็น 2 มิติในบริเวณใกล้ๆเรา ทั้งๆที่เป็น 3 มิติ อย่างที่เราอยู่บนทรงกลมโลกใหญ่โตที่มีมิติที่ 3 แต่ความคิดในอดีตรู้จักแค่ 2 มิติ ไม่สามารถรับรู้มิติที่ 3 ได้ เหมือนซ่อนมิติที่ 3 ไว้ นักเอกภพศาสตร์คลื่นลูกใหม่พยายามเสนอว่าเอกภพกลมคล้ายโลก

      เป็นที่ทราบกันมานานว่าเราอยู่ในเอกภพที่มี 3 มิติ แต่ตอนนี้นักเอกภพศาสตร์ ให้ทฤษฎีว่าเอกภพมีรูปร่าง 4 มิติ หรือเป็นไฮเปอร์สเปซ ที่เป็นมิติสูงกว่าสามมิติ ยากที่จะนึกภาพมิติสูงได้ มีวิธีหนึ่งที่จะแนะนำเมื่อมันตัดกับมิติที่ต่ำกว่าจากการพิจารณาภาพนี้ แสดงถึงอาณาจักร 3 มิติที่จะดูคล้ายอะไรเมื่อมันผ่านโลก 2 มิติ ของคนที่อยู่ในความแบนราบ แถวบนแสดงผู้ร่อนลงพื้นมาจากอวกาศ จะเห็นการพบและจากของ 2 อาณาจักร ขณะที่แถวล่าง แสดงเหตุการณ์ที่ดูคล้ายกับอะไรสำหรับคนดูใน 2 มิติ

จากโดนัทไปยังขนมปังปมหลวมๆ
      เอกภพจะมีรูปร่างเป็นแบบใดเมื่อโค้งไปในไฮเปอร์สเปซ ลองเอาแผ่นยางแบน 4 เหลี่ยมจัตุรัสและโค้งงอจน 2 ขอบชนกันผลิตรูปทรงกระบอก ต่อไปเชื่อมปลายสองข้างของรูปทรงกระบอก ผลิตรูปร่างที่เรียกว่า 2 ทอรัส นี่เป็นรูปร่างของโดนัทธรรมดา 2 ทอรัสมีความคล้ายกับมิติสูงที่เรียกว่า 3 ทอรัส 3 ทอรัสตามทฤษฎีสร้างจากสี่เหลี่ยมลูกบาศก์ยางและโค้งงอจน 3 หน้าคู่ที่ขนานติดไปด้วยกันได้ หน้าและหลัง ซ้ายและขวา บนและล่าง เชื่อมกันไป ถ้าสี่เหลี่ยมลูกบาศก์เป็นอวกาศทั้งหมดของเอกภพ 3 มิติ การโค้งที่จะไปหามิติที่4 จะผลิต โดนัท 3 ทอรัสตามทฤษฎีโฮเมอร์ ความคิดนี้มีแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ง่ายกว่าจินตนาการ ภาพจำลองคอมพิวเตอร์ของโลก 3 ทอรัส เพียงแต่เชื่อมต่อแผ่นหน้าขนานสี่เหลี่ยมลูกบาศก์ แจนนา เลวิน จากเคมบริดจ์บอกว่ามีมากกว่า 1 วิธีที่จะทำโดนัท ถ้าเราโค้งแผ่นแบน 6 เหลี่ยมไปเป็น 3 มิติและทากาวข้างเข้าด้วยกัน นี่เป็นอีกทางเลือกหนึ่งที่จะทำทอรัสได้ และทำไมต้องหยุดแค่ 6 หน้า แผ่น 8 เหลี่ยม ก็ทำได้เช่นกัน

      รูปร่าง 4 มิติ ของทอรัส 3 มิติเป็นตัวแทนดีที่สุดทางคณิตศาสตร์ อย่างไรก็ตามเราสามารถคิดเปรียบเทียบมิติที่ต่ำกว่า โดนัทเหมือน 2 ทอรัสที่เห็นหนทางทำ 3 ทอรัส บน ซ้าย การทำโดนัทหรือ 2 ทอรัสจากแผ่นยางแบนรูป 4 เหลี่ยมจัตุรัส บน ขวา 3 ทอรัสทำจากลูกบาศก์ยางแทนเอกภพ 3 มิติ ถ้าเราสามารถโค้งลูกบาศก์จน 3 คู่ของหน้าขนานกันติดแน่นไปด้วยกัน เราจะเห็น 3 ทอรัส
   
      เหมือนเทียนไขในห้องกระจก
มีวัตถุสว่างเต็มเอกภพ
ที่ไร้รูปร่างอย่างไม่มีที่สิ้นสุด
แต่อาจเป็นภาพลวงตาของแสง
ในมาตราส่วนใหญ่สุด ชุดของภาพที่เกิดซ้ำซากซ้อนทับ
ในอวกาศค่าจำกัดมีรูปร่างชัดเจน

ไกลกว่าขอบ
      เทคนิคการพับกระดาษดังกล่าวมาช่วยให้เห็นรูปร่างและขนาดจำกัดของเอกภพ และยังไม่มีปัญหาขอบของแบบจำลองเดิม มันช่วยให้คิดเรื่อง 3 มิติ ที่คล้ายๆกัน ผิวโลกมีรูปร่างแน่นอน และมีขนาดจำกัดแต่ไม่มีขอบเขต นี่แหละที่นักสำรวจยุคฟื้นฟูกลัวที่จะแล่นเรือออกไปสำรวจโลก การเดินทางเป็นเส้นตรงทั่วผิวโลกเป็นการสำรวจเส้นรอบโลก ดังนั้นการเดินทางเป็นเส้นตรงจะสิ้นสุดที่จุดเริ่มต้น การเดินทางตามเส้นรอบวงของเอกภพปิดไม่ต่างจากความคิดนี้
"วัตถุใดๆ" รวมเอาอนุภาคแสงหรือโฟตอนเข้าไปด้วย ในเอกภพโค้งปิด แสงจะเดินทางโค้งกลับมายังจุดเริ่มต้น ดังนั้นแหล่งแสงอย่างเช่น ดาราจักรของเรา จะให้ภาพของตัวมันเองหลังจากเดินทางเป็นเส้นรอบวงของเอกภพ และแสงจะไม่หยุดที่นั่นแต่จะเดินทางต่อไป และถ้าเอกภพอายุมากพอ ในที่สุดแสงจะไปสำรวจรอบๆเอกภพอีกครั้ง โปรเจคหรือให้ภาพดาราจักรที่ 2 ที่แหล่งกำเนิดแสงแรกหรือดาราจักรแรก และเรื่อยๆไปจนเกิดการซ้อนทับของภาพดาราจักรในเอกภพตามมา
การพูดถึงเอกภพสมัยเดียว หรือในช่วงเวลาสั้นๆทำให้งง เมื่อมองดาราจักรไกลในท้องฟ้ากลางคืน เป็นไปได้ว่า อะไรที่เห็นไม่ใช่จำนวนดาราจักรมากมายนับอนันต์ แต่เป็นชุดของดาราจักรจำนวนจำกัดที่เกิดภาพซ้ำตัวเองทั่วท้องฟ้า เหมือนแสงไฟฉายในห้องกระจก เอกภพปรากฏใหญ่โตสำหรับเรา เห็นเต็มไปด้วยดาราจักรหลายพันล้านขยายไปทั่วฟ้า แต่แท้จริงมันมีจำนวนดาราจักรน้อยกว่าที่ได้เห็น ทั้งหมดที่เห็นเป็นแค่ภาพลวงตาทางแสงที่ใหญ่โตมหึมามาก

ทั้งหมดมาจากความเป็นพื้นฐาน
      อย่างไรก็ตาม"ภาพลวงตา"เสนอการสำรวจที่อาจเป็นไปได้ต่อไป ถ้าเอกภพที่เห็นได้คล้ายเป็นภาพรวงผึ้ง เสมือนที่เกิดจากรังผึ้งห้องเดียว หรือจำนวนหนึ่งที่เป็น "หลายเหลี่ยมพื้นฐาน"(fundamental polyhedron) ที่มีรังผึ้งไม่กี่ห้อง การศึกษาท้องฟ้าจะช่วยการตัดสินใจว่า รูปร่างของหลายเหลี่ยมพื้นฐานนั้นคืออะไรกันแน่?
ในอวกาศ 3 มิติธรรมดา แค่รูปสี่เหลี่ยมลูกบาศก์หรือหกเหลี่ยมในโดนัทของโฮเมอร์ สามารถผลิตรวงผึ้งให้เห็น แต่อวกาศปกติจริงๆเป็นอย่างไรก็ยังไม่มีใครทราบ กาลอวกาศบอกว่ามวลสารเคลื่อนที่อย่างไร และมวลสารกำหนดกาลอวกาศโค้งแบบใด นี่มาจากทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ จำนวนมวลสารในเอกภพกำหนดความโค้งอวกาศที่อาจแบน ทรงกลมหรือไฮเปอร์โบลา
เอกภพแบนมาจากความหนาแน่น มวลค่าหนึ่งที่เรียกความหนาแน่นวิกฤติ ถ้าความหนาแน่นมวลมากกว่าความหนาแน่นวิกฤติ ก็ได้ความโค้งทรงกลม และถ้าความหนาแน่นน้อยกว่าความหนาแน่นวิกฤติ ก็ได้ความโค้งไฮเปอร์โบลา ยังไม่ทราบว่าความหนาแน่นของเอกภพเป็นอย่างไร เพราะส่วนใหญ่เป็นมวลมืดที่เราไม่สามารถเห็นได้ แต่การสำรวจปัจจุบันแสดงว่าเอกภพเกือบแบน คล้ายๆทวีปบนโลกที่เกือบแบน
รูปทรงเรขาของเอกภพแบน เส้นขนานจะไม่พบกัน มุมของสามเหลี่ยมรวมกันแล้วได้ 180 องศา แต่กฏเหล่านี้ไม่ประยุกต์เข้ากับเอกภพรูปร่างอื่น ในเอกภพทรงกลม เส้นขนานจะมาบรรจบกันเหมือนเส้นแวงพบกันที่ขั้วโลก และมุมสามเหลี่ยมทั้งหมดมีค่ามากกว่า 180 องศา ในเอกภพไฮเปอร์โบลา เส้นขนานจะถ่างออกจากกันและมุมของสามเหลี่ยมบวกกันน้อยกว่า 180 องศา ผู้โต้แย้งเรื่องการปู ”กระเบื้อง” รูปร่างเอกภพแบนมีจำนวนไม่มาก แต่เอกภพไฮเปอร์โบลาหรือทรงกลมมีความเป็นไปได้มากมายอย่างไม่สิ้นสุด รูปร่างของแผ่นกระเบื้องหนึ่งจะทำงานได้ดีสำหรับความโค้งเฉพาะ หากพยายามปูพื้นแบนด้วยแผ่นกระเบื้อง 8 เหลี่ยม จะไม่สามารถทำได้เพราะมันจะซ้อนทับกัน แต่ถ้าอยู่ในบ้านไฮเปอร์โบลา แผ่น 8เหลี่ยมจะปู ”กระเบื้อง” อย่างสมบูรณ์ เพราะมุมที่เล็กกว่าของไฮเปอร์โบลาในอวกาศสามารถปู”กระเบื้อง”ได้โดยไม่มีการซ้อนทับกัน

เรขาคณิตของเอกภพ
      จำนวนมวลในเอกภพกำหนดความหนาแน่น ความหนาแน่นกำหนดความโค้งของกาลอวกาศ ที่อาจแบนหรือทรงกลม(ปิด) หรือไฮเปอร์โบลา(เปิด) ในเอกภพที่ปิด เส้นขนานจะพบกันและผลบวกของมุมในสามเหลี่ยมเกิน 180 องศา ในเอกภพเปิดเส้นขนานจะแยกห่างกันและผลบวกของมุมใน 3 เหลี่ยมน้อยกว่า 180 องศา ข้อมูลที่สังเกตการณ์ได้ในปัจจุบันแสดงว่าเอกภพเกือบแบนและอาจเป็นแบบเปิดหรือปิดก็ได้
   
เกมไมโครเวฟ
      เมื่อนักดาราศาสตร์มองดูฉากหลังไมโครเวฟคอสมิคหรือซีเอ็มบี(CMB: Cosmic Microwave Background) มันคือกำแพงของแสงที่เป็น"ผิวของการกระเจิงครั้งสุดท้าย" นี่เป็นการเริ่มต้นปล่อยโฟตอนให้เดินทางระยะทางเดียวกันเพื่อมายังเราในเวลาเดียวกัน(เพราะค่าความเร็วแสงคงที่) จากความจริงนี้ นักวิจัยสามารถตรวจสอบภายในกำแพงนี้ (ที่แสดงนี้เป็นภายในทรงกลมที่ล้อมรอบโลก) การใช้ยานโคบและ ยานดาตาแมปในอนาคตเพื่อมองหารูปแบบที่เข้ากันหรือไปด้วยกันได้ในการแกว่งอุณหภูมิซีเอมบี ถ้าพบเมื่อไร นักเอกภพศาสตร์จะมั่นใจว่าความโค้งเอกภพและสามารถถอดระหัสรูปร่างและขนาดของ"รูปทรงหลายหน้าเบื้องต้น"ที่ประกอบเป็นเอกภพ


ไล่กวดผีในโลกกระจก

      ไม่ว่ารูปร่างสุดท้ายของเอกภพจะเป็นอะไร มีวิธีที่จะค้นหาได้ชัดเจน อย่างที่รูเคมาบอกง่ายๆว่า วัตถุเดี่ยวควรเห็นได้ในทิศทางท้องฟ้าต่างๆ และที่ระยะทางต่างๆกัน รูปแบบที่แน่นอนของวัตถุเหล่านี้ซ้ำซากจะทำให้นักเอกภพศาสตร์หาความแตกต่างระหว่างรูปร่างที่เสนอมา งานวิจัยนี้ทำยากมาจากธรรมชาติของดาราจักร เอง นักทฤษฎีใหม่ๆได้ค้นหาแผนที่ท้องฟ้าใหม่ของปัจจุบันและแคตาลอกดาตาดาราศาสตร์ ด้วยความหวังจะระบุแฝดดาราจักร (หรืออาจเป็นคู่แปดขึ้นกับรูปร่างอันสุดท้าย) ในส่วนต่างๆของท้องฟ้า แต่โครงการนี้กลับมีปัญหามากกว่าที่นักวิจัยจะคาดได้ การเคลื่อนย้ายระยะไกลในรวงผึ้งเสมือน "เซลล์ผี" ของดาราจักร ใช้เวลานานขึ้นกว่าแสงจะมาถึงเราได้ หมายความว่า ดาราจักรเดียวที่เห็นจากเซลล์ต่างกันจะมีช่วงอายุในวิวัฒนาการต่างกัน ตามความคิดของเลวิน ความพยายามเอาดาราจักรที่เห็นมาเข้าคู่กันว่ามาจากแหล่งแสงดาราจักรเดียวกันไหมเหมือนความพยายามเอาภาพเด็กน้อยมาเข้าคู่กับภาพพี่ชายของเขาเอง ยิ่งกว่านั้น ภาพเซลล์ผีต่างกันในเอกภพจะมายังเราจากมุมต่างๆ ดาราจักรที่เข้าจับคู่กันมาจากทิศทางต่างกันและอายุต่างกัน

อีกทางเลือกหนึ่งคือการมองหาควอซาร์ นี่เป็นวัตถุสว่างพลังงานมากที่สุดและไกลที่สุดที่เคยค้นพบมา และมันจะให้เรามองหารูปแบบในอาณาจักรใหญ่ขึ้น อย่างไรก็ตามวิธีนี้มีปัญหาเช่นเดียวกับที่เอาดาราจักรมาเข้าคู่กัน ควอซาร์ก็มองดูต่างกันเมื่อฉากต่างกันในวิวัฒนาการ และการคายคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไม่สมมาตร การระบุจากมุมต่างกันจึงยากขึ้น นักวิจัยกำลังหวังว่าเมื่อใดที่มีแผนที่ข้อมูลเข้าใจมากขึ้นอย่างเช่นจาก SDSS (Sloan Digital Sky Survey) และการวิเคราะห์ทางสถิติมากขึ้น ดาราจักรและควอซาร์จะช่วยให้หาคำตอบ แต่ขณะนี้มีวิธีที่แตกต่างกันเสนอเข้ามาแข่งประชันเพื่อจะหารูปร่างของเอกภพ
วิธีนี้มองย้อนกลับไปจนถึงแสงแรก ที่เป็นรังสีหลงเหลือจากบิกแบง จากฉากหลังไมโครเวฟคอสมิค เสนอมาอย่างรวดเร็ว จากคอร์นิช จากมหาวิทยาลัยมอนตานาสเตต เมื่อศึกษาฉากหลังไมโครเวฟ เป็นการมองย้อนกลับไปในอดีตไกลที่สุดที่สามารถจะเห็นได้ ไปยังกำแพงของแสงที่เป็นผิวของการกระเจิงครั้งสุดท้าย มันเกิดทันทีหลังบิกแบง เอกภพเดือดไปด้วยมวลของอนุภาคและโฟตอน โฟตอนที่กระเจิงจากมวล ดุจดังหยดน้ำในหมอก ไม่สามารถไปไหนได้ ต้องรอเวลานาน ราวสี่แสนปีเอกภพจึงเย็นตัวลง ยอมให้อนุภาครวมกันกลายเป็นไฮโดรเจนมีโฟตอนสามารถผ่านออกไปได้

อะไรก็ตามที่มาก่อนการกระเจิงโฟตอนตัวสุดท้ายจะไม่เห็นตลอดกาล แต่โฟตอนตัวแรกที่หนีไปได้ถูกค้นพบ พบมันที่ความยาวคลื่นไมโครเวฟอุณหภูมิ 3 เคลวิน (-270 องศาเซลเซียส) เนื่องจากมันต้องเดินทางระยะเดียวกันเพื่อมาหาเราในเวลาเดียวกัน (ความเร็วแสงมีค่าคงที่) เราเห็นกำแพงของการกระเจิงครั้งสุดท้ายเป็นผิวภายในของทรงกลมที่มีโลกเป็นศูนย์กลาง ถ้าเอกภพมีรูปร่าง และมีหลายกอปปี้ของโลก ต้องมีหลายกอปปี้ของทรงกลมนี้ ถ้ารูปร่างของทรงหลายหน้าพื้นฐานเล็กพอ ทรงกลมเหล่านี้จะตัดกันเป็นวงกลม ขนาดของวงกลมเหล่านี้ขึ้นกับว่าทรงกลมซ้อนทับกันได้มากน้อยอย่างไร และจะเป็นข่องทางให้เห็นขนาดรูปทรงหลายหน้าพื้นฐาน

 

แสงซ้อนทับกัน
      ในเอกภพที่มีความโค้งปิด แสงจะถูกกักขังให้เดินทางย้อนกลับไปยังจุดกำเนิดแสง แหล่งแสงอย่างเช่นดาราจักรทางช้างเผือกจะให้ภาพของตัวเองหลังจากเดินทางไปรอบเอกภพแล้ว ถ้าเอกภพอายุมากพอ แสงจะเดินทางไปรอบเอกภพต่อไปหลายรอบ ทำให้เกิดการซ้อนทับของแสง และผู้สังเกตการณ์จะเห็นชุดของภาพเหมือนผีมากมายจากวัตถุอันเดียว
สมมุติฐานคล้ายตรวจสอบได้ง่าย ค้นหาวัตถุที่เหมือนกันจริงๆ จะมั่นใจได้ว่าเราอยู่ในเอกภพปิด แต่การทดลองนี้ทำงานได้ดีถ้าความเร็วแสงมีค่าอนันต์ แต่แสงมีความเร็วคงที่ค่าจำกัด หมายความว่ายิ่งวัตถุไกลจากผู้สังเกตการณ์ วัตถุจะอายุน้อยลง ยิ่งกว่านั้นวัตถุท้องฟ้าเปลี่ยนแปลงเมื่อเวลาเปลี่ยนแปลง (ในที่นี้ปิรามิดวิวัฒนาการไปเป็น รูปทรงแปดเหลี่ยม)และอาจดูแตกต่างกันเมื่อหลายพันล้านปีมาแล้ว ดาราจักรทางช้างเผือกดังแสดงในภาพ เปลี่ยนแปลงจากก้อนกาซไปเป็นดาราจักรเริ่มต้นและกลายเป็นดาราจักรกังหันที่เห็นกันในทุกวันนี้


มีการเขียนบนกำแพงไหม?

      แล้วจะสามารถหาตำแหน่งวงกลมเหล่านี้ได้อย่างไร จาก ค.ศ.1989-93 ยานโคบี(COBE: Cosmic Background Explorer)ทำแผนที่ท้องฟ้าไมโครเวฟ แล้วพบว่ามันไม่ใช่ 3 เคลวินทุกแห่ง มีการแกว่งอุณหภูมิเล็กน้อย คอร์นิชพร้อมด้วยผู้ร่วมงาน สเปอร์เจลจากมหาลัยพรินสตันและ เกลนน์ สตาร์กแมน คิดว่าการค้นหารูปแบบในการแกว่งอุณหภูมิอาจเป็นช่องทางค้นพบรูปร่างของเอกภพ ทีมงานหวังค้นหารูปแบบอุณหภูมิแตกต่างกันตามวงกลม และหารูปแบบเดียวกันไปตามวงกลมอื่นในท้องฟ้าแห่งอื่น คอร์นิสกล่าวว่า รูปแบบของอุณหภูมิรอบวงกลมหนึ่งควรคล้ายคลึงกับอีกแห่งหนึ่ง รูปแบบที่แม่นยำของวงกลมจะชี้ให้เห็นถึงรูปร่างโพลีเฮดรอนหรือรูปทรงหลายหน้าพื้นฐาน โคบีทำแผนที่แรกของท้องฟ้าไมโครเวฟ แต่ก็ไม่มีรายละเอียดพอที่จะหาตำแหน่งในรูปแบบ ยานแมป(MAP:Microwave Anisotropy Probe) ปล่อยขึ้นเมื่อปีที่แล้ว(ค.ศ.2001) จะทำแผนที่ท้องฟ้าคลื่นไมโครเวฟละเอียดอย่างที่ไม่เคยทำกันมาก่อน ถ้าข้อมูลมีตามที่คอร์นส สเปอร์เจลและสตาร์คแมนต้องการใช้ในการค้นหา แมปจะกวาดท้องฟ้าเสร็จสิ้นในเดือนมีนาคม แล้วจะเริ่มวิเคราะห์ สเปอร์เจลคิดว่าน่าจะทราบผลได้ปลายค.ศ.2002
อาจวาดจำนวนวงกลมนับอนันต์ทุกขนาดบนท้องฟ้าได้ มีงานใหญ่รออยู่ข้างหน้า ให้เวลาหลายเดือนแก่ซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ที่จะร่อนหาจากทุกข้อมูล ถ้าต้องการเร่งงานให้เร็วขึ้น แรกสุดมองหารูปร่างที่สัมพันธ์กับความแบนและความโค้งทรงกลม ด้วยวิธีการนี้ ถ้าเลือกวงกลมหนึ่ง ก็มีโอกาสจะทราบตำแหน่งของภาพนั้นได้ คอร์นิสอธิบาย "ทุกรูปร่างผลิต รอยพิมพ์ที่เป็นเอกลักษณ์ “ ถ้าพบแล้วก็สามารถเจาะรูปร่างของเอกภพได้เลย
ถ้าไม่ได้อะไรจากการค้นหารูปร่างแบน จะเปลี่ยนไปค้นหาทรงกลมใหญ่ค่าอนันต์และกลุ่มไฮเปอร์โบลา ถ้าไม่ได้จากตรงนี้ ก็ไม่จำต้องหมายความว่าเราอยู่ในเอกภพง่ายที่ไร้รูปร่าง(“ไม่ได้ปูกระเบื้อง”) เอกภพยังคงมีรูปร่าง แต่รูปทรงหลายหน้าอาจมีปลายอยู่ไกลมากเกินจะเห็นได้
ถ้าเอกภพใหญ่โตมากเมื่อเปรียบเทียบกับอายุ ถ้ามันใหญ่โตกว่า 15 พันล้านปีแสง เลวินคิดว่า แสงจากภาพผีจะยังเดินทางมาไม่ถึงเรา ดาวเคราะห์โลกคงตายไปก่อนที่จะได้เห็นมัน


รูปร่างที่เป็นไปได้

      เอกภพอาจมีรูปร่างจำกัดและมีขอบเขต แต่เพราะความใหญ่โตมหึมาจนรูปร่างของเอกภพยังเป็นความลับอยู่ เอกภพอาจมีรูปร่างโค้งแบบทรงกลมหรือไฮเปอร์โบลาก็เป็นได้ และยังซ่อนรูปร่างไว้ได้ รูปร่างเป็นไปได้มากมายอย่างไร้ขอบเขต ความคิดอย่างนั้นเผชิญกับนักเอกภพศาสตร์คลื่นลูกใหม่ รูเคมากล่าวว่า เอกภพไม่ได้เป็นอะไรที่เราอยากให้เป็น แต่ยังคงมีความเป็นไปได้แบบที่สาม นั่นคือเอกภพเล็กมาก และมีความโค้งแบน ในกรณีนี้ โดนัทของโฮเมอร์เป็นรูปร่างของเอกภพ สตีเฟน ฮอกิงนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ชั้นนำของโลก ตื่นเต้นกับทฤษฎีของโฮเมอร์ที่ให้เอกภพมีรูปร่างเหมือนขนมโดนัท ภายในไม่กี่เดือนจากนี้ไป เราก็จะทราบว่าโฮเมอร์คิดถูกหรือไม่

 

 


จาก The Universe Takes Shape วารสาร Astronomy ฉบับเดือน October,2002 เขียนโดย Ken Grimes และ Alison Boyle,
อ.ยุพา วานิชชัย yupa@bucc4.buu.ac.th แปลและเรียบเรียง

back

หน้าก่อน   หน้าแรก  หน้าถัดไป

 

  หนังสืออิเล็กทรอนิกส์ 

ฟิสิกส์ 1(ภาคกลศาสตร์) 

 ฟิสิกส์ 1 (ความร้อน)

ฟิสิกส์ 2  กลศาสตร์เวกเตอร์
โลหะวิทยาฟิสิกส์ เอกสารคำสอนฟิสิกส์ 1
ฟิสิกส์  2 (บรรยาย) แก้ปัญหาฟิสิกส์ด้วยภาษา c  
ฟิสิกส์พิศวง สอนฟิสิกส์ผ่านทางอินเตอร์เน็ต
ทดสอบออนไลน์ วีดีโอการเรียนการสอน
หน้าแรกในอดีต แผ่นใสการเรียนการสอน
เอกสารการสอน PDF

สุดยอดสิ่งประดิษฐ์

   การทดลองเสมือน 

บทความพิเศษ  ตารางธาตุ(ไทย1)   2  (Eng)
พจนานุกรมฟิสิกส์ 

 ลับสมองกับปัญหาฟิสิกส์

ธรรมชาติมหัศจรรย์ 

 สูตรพื้นฐานฟิสิกส์

การทดลองมหัศจรรย์  ดาราศาสตร์ราชมงคล

  แบบฝึกหัดกลาง 

แบบฝึกหัดโลหะวิทยา  

 แบบทดสอบ

ความรู้รอบตัวทั่วไป 

 อะไรเอ่ย ?

ทดสอบ(เกมเศรษฐี) 

คดีปริศนา

ข้อสอบเอนทรานซ์ เฉลยกลศาสตร์เวกเตอร์
คำศัพท์ประจำสัปดาห์  

  ความรู้รอบตัว

การประดิษฐ์แของโลก ผู้ได้รับโนเบลสาขาฟิสิกส์
นักวิทยาศาสตร์เทศ นักวิทยาศาสตร์ไทย
ดาราศาสตร์พิศวง  การทำงานของอุปกรณ์ทางฟิสิกส์
การทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ  

  การเรียนการสอนฟิสิกส์ 1  ผ่านทางอินเตอร์เน็ต

1. การวัด 2. เวกเตอร์
3.  การเคลื่อนที่แบบหนึ่งมิติ 4.  การเคลื่อนที่บนระนาบ
5.  กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน 6. การประยุกต์กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน
7.  งานและพลังงาน  8.  การดลและโมเมนตัม
9.  การหมุน   10.  สมดุลของวัตถุแข็งเกร็ง
11. การเคลื่อนที่แบบคาบ 12. ความยืดหยุ่น
13. กลศาสตร์ของไหล   14. ปริมาณความร้อน และ กลไกการถ่ายโอนความร้อน
15. กฎข้อที่หนึ่งและสองของเทอร์โมไดนามิก  16. คุณสมบัติเชิงโมเลกุลของสสาร
17.  คลื่น 18.การสั่น และคลื่นเสียง

   การเรียนการสอนฟิสิกส์ 2  ผ่านทางอินเตอร์เน็ต  

1. ไฟฟ้าสถิต 2.  สนามไฟฟ้า
3. ความกว้างของสายฟ้า  4.  ตัวเก็บประจุและการต่อตัวต้านทาน 
5. ศักย์ไฟฟ้า 6. กระแสไฟฟ้า 
7. สนามแม่เหล็ก  8.การเหนี่ยวนำ
9. ไฟฟ้ากระแสสลับ  10. ทรานซิสเตอร์ 
11. สนามแม่เหล็กไฟฟ้าและเสาอากาศ 

12. แสงและการมองเห็น

13. ทฤษฎีสัมพัทธภาพ 14. กลศาสตร์ควอนตัม
15. โครงสร้างของอะตอม 16. นิวเคลียร์ 

   การเรียนการสอนฟิสิกส์ทั่วไป  ผ่านทางอินเตอร์เน็ต

1. จลศาสตร์ ( kinematic)

   2. จลพลศาสตร์ (kinetics) 

3. งานและโมเมนตัม 4. ซิมเปิลฮาร์โมนิก คลื่น และเสียง
5.  ของไหลกับความร้อน 6.ไฟฟ้าสถิตกับกระแสไฟฟ้า 
7. แม่เหล็กไฟฟ้า  8.    คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ากับแสง
9.  ทฤษฎีสัมพัทธภาพ อะตอม และนิวเคลียร์   

 

กลับหน้าสารบัญธรรมชาติมหัศจรรย์ ฟิสิกส์ราชมงคล

 

 

ครั้งที่

เซ็นสมุดเยี่ยม

ธรรมชาติมหัศจรรย์