คลังเก็บรายเดือน: ตุลาคม 2017

ใบหน้าสุดหลอน มีหลุมตรงกลาง เจอในที่มืดมีสยอง ยอมใจช่างแต่งหน้า (คลิป)

https://www.facebook.com/rmutphysics/videos/1574445002620313/

เพจ UNILAD ได้โพสต์คลิปการแต่งหน้าสุดหลอนแต่ไอเดียเก๋ โดยช่างได้แต่งหน้าหญิงสาวคนหนึ่งแบบสามมติ ราวกับมีหลุมอยู่บนใบหน้า พอยิ่งหญิงสาวขยับหน้าและกะพริบตานั้น ถ้าเจอตอนมืดๆ นี่มีวิ่งหนีแน่นอน

คลื่นความโน้มถ่วง อดีต ปัจจุบัน และอนาคต

หลังจากปี 1905 ที่ไอน์สไตน์ได้ตีพิมพ์ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ (Special relativity) สิบปีต่อมาเขาได้ตีทฤษฎีพิมพ์สัมพัทธภาพทั่วไป (General relativity) ในปี 1915 ต่อมาในปี 1916 ไอน์สไตน์ได้พยากรณ์ถึงการมีอยู่ของคลื่นความโน้มถ่วง (Gravitational wave) ที่กระเพื่อมกาลอวกาศและเดินทางด้วยความเร็วแสง ไอน์สไตน์รู้ดีว่าแอมพลิจูดของคลื่นจะมีขนาดเล็กมากจนเขาคิดว่าไม่น่าจะตรวจจับได้ ในปีเดียวกันนี้เองชวาสชิลด์ (Schwarzschild) ได้ตีพิมพ์ผลลัพธ์จากสมการสนามจากทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ซึ่งภายหลังได้เข้าใจว่าเป็นการอธิบายถึงหลุมดำ

ภาพไอน์สไตน์เล่นไวโอลิน นอกจากคิดทฤษฎีแล้วเขายังชอบเล่นไวโอลินอีกด้วย

 

ในช่วงทศวรรศ 1990 เริ่มมีทฤษฎีเกี่ยวกับหลุมดำคู่และแบบจำลองการรวมตัวกันของหลุมดำ ในช่วงนี้เริ่มมีการตรวจจับพบหลุมดำด้วยการสังเกตุเชิงคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้แล้ว การค้นพบระบบพัลซาร์คู่(ดาวนิวตรอนคู่) PSR B1913+16 โดยฮัลส์และเทย์เลอร์ 1975 (Hulse and Taylor) และการสังเกตการสูญเสียพลังงานโดยเทย์เลอร์และเวสเบิร์ก 1982 (Taylor and Weisberg) ได้อธิบายถึงการมีอยู่ของคลื่นความโน้มถ่วงโดยอ้อม ทำให้ฮัลส์และเทย์เลอร์ได้รับรางวัลโนเบลในสาขาฟิสิกส์ในปี 1993

การทดลองเพื่อพยายามที่จะตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงเริ่มจากเวเบอร์ (Weber) ด้วยเครื่องตรวจจับเรโซแนนท์แมส (resonant mass detectors) ในทศวรรศ 1960 ตามมาด้วยเครือข่ายเครื่องตรวจจับไครโอเจนิคเรโซแนนท์ (cryogenic resonant detectors) เริ่มมีการแนะนำเครื่องตรวจจับอินเตอร์เฟอรอมิตริก (Interferometric detectors) ครั้งแรกในช่วงต้นทศวรรศ 1960 และ 1970 ด้วยการศึกษาเกี่ยวการรบกวนและสมรรถนะของเครื่องตรวจจับเพื่อที่จะปรับปรุงให้ดีขึ้น นำไปสู่ข้อเสนอการสร้างเครื่องตรวจจับอินเลเซอร์เตอร์เฟอรอเมตริกแบบยาวเป็นกิโลเพื่มเพิ่มความไว (sensitivity)

ในปี 1979 มูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ (National Science Foundation : NSF)  ได้ให้ทุนกับ Caltech และ MIT ในการวิจัยและพัฒนาครื่องตรวจจับอินเลเซอร์เตอร์เฟอรอเมตริก และในช่วงต้นทศวรรษ 2000 ชุดเครื่องตรวจจับเริ่มแรกได้เสร็จสมบูรณ์ได้แก่ TAMA 300 ในญี่ปุ่น , GEO 600 ในเยอรมัน , หอสังเกตการณ์คลื่นความโน้มถ่วงเลเซอร์อินเตอร์เฟอรอมิเตอร์ (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory:LIGO) ในอเมริกา และ Virgo ในอิตาลี ด้วยการรวมกันของเครื่องตรวจจับเหล่านี้ได้สังเกตการณ์ร่วมกันตั้งแต่ปี 2002 ถึงปี 2011 แต่ไม่พบคลื่นความโน้มถ่วง หลังจากนั้นจึงมีติดตั้งและปรับปรุงอุปกรณ์ให้มีความไวเพิ่มขึ้นเป็น 10 เท่าเรียกว่า Advanced LIGO มูลค่า 200 ล้านดอลลาร์ ทำให้เงินลงทุนทั้งหมดรวมเป็น 620 ล้านดอลลาร์

 

เครื่องตรวจจับของ LIGO

เครื่องตรวจจับของ LIGO (อ่านว่า ไลโก) จะมีลักษณะเป็นรูปตัว L แต่ละแขนของตัว L จะมีความยาว 4 กิโลเมตร และแต่ละแขนจะมีกระจกสะท้อนสองบาน เลเซอร์จะถูกยิงออกมาผ่านตัวแยกลำแสงไปยังแต่ละแขนและจะสะท้อนกับกระจกกลับมาที่เครื่องตรวจจับ เมื่อไม่มีคลื่นโน้มถ่วงผ่านมาคลื่นแสงทั้งสองจะหักล้างกันพอดี ไม่เกิดสัญญาณ แต่ถ้าหากมีคลื่นโน้มถ่วงผ่านมาจะทำให้ความยาวของแต่ละแขนเปลี่ยนไปเล็กน้อยมากๆน้อยกว่าเส้นผ่าศูนย์กลางของโปรตรอน ซึ่งจะทำให้คลื่นแสงไม่หักล้างกันหมด เกิดสัญญาณบ่งชี้ถึงคลื่นความโน้มถ่วง

ภาพจำลองเครื่องตรวจจับ Laser Interferometer

 

 

ภาพปรับจาก Physical Review Letters

อ่านเพิ่มเติม