วันจันทร์ที่ 5 สิงหาคม พ.ศ. 2562

การค้นพบคลื่นความโน้มถ่วง



ข่าววิทยาศาสตร์ใหญ่ที่สุดแห่งปี พ.ศ.2559 หรือ ค.ศ.2016 คือ การประกาศเมื่อวันที่ 11 กุมภาพันธ์ โดยคณะนักวิทยาศาสตร์แห่ง หอดูดาวไลโก (LIGO) ในสหรัฐอเมริกา ว่า ไลโก ได้ตรวจพบ คลื่นความโน้มถ่วง (gravitational wave) จากการชนกันของ สองหลุมดำยักษ์ อยู่ห่างไกลจากโลกออกไป 1,300 ล้านปีแสง เป็นการค้นพบสำคัญตอบโจทย์ใหญ่ของ ไอน์สไตน์ ที่รอคอยกันมาหนึ่งร้อยปี


ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพภาคทั่วไปของไอน์สไตน์ อวกาศ-กาล (space-time) รอบวัตถุขนาดใหญ่ระดับดวงดาวจะโค้ง และไอน์สไตน์พยากรณ์ (ตั้งแต่ปี ค.ศ.1916) ว่า วัตถุมวลขนาดใหญ่ ที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว หรือ มีความเร่งสูง จะทำให้เกิดคลื่นความโน้มถ่วงแผ่ออกมาโดยรอบวัตถุ แต่จะตรวจจับได้ยากมาก เพราะคลื่นความโน้มถ่วงจะอ่อนมาก แม้แต่จากวัตถุมีมวลมาก

หอดูดาวไลโก ใช้หลักการแทรกสอดของแสงเลเซอร์ เพื่อตรวจจับการเปลี่ยนแปลงที่เล็กน้อยมากของอวกาศ–กาล ที่ตำแหน่งไลโก โดยหวังว่าจะตรวจจับการเปลี่ยนแปลงที่ตำแหน่งไลโก ซึ่งเกิดจากคลื่นความโน้มถ่วงที่มาจากแหล่งกำเนิดอยู่ไกลจากโลกมากได้
ในการประกาศของไลโก เมื่อวันที่ 11 กุมภาพันธ์ (พร้อมกับการตีพิมพ์รายงานของไลโก นี้ ในวารสาร Physical Review Letters) หอดูดาวไลโก รายงานการตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงที่เกิดจากการชนกันของสองหลุมดำยักษ์ มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ของเรา 29 เท่า และ 36 เท่า หลังการชนกัน เกิดเป็นหลุมดำดวงเดียว มีมวล 62 เท่าของดวงอาทิตย์ แสดงว่ามีมวลหายไป 3 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ และมวลที่หายไปนี้เอง ที่เปลี่ยนไปเป็นคลื่นความโน้มถ่วง แผ่ หรือเดินทางมาเป็นเวลา 1,300 ล้านปี จนกระทั่งถูกตรวจจับได้โดยไลโก
จริงๆ แล้ว ไลโก ตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงได้ตั้งแต่วันที่ 14 กันยายน ค.ศ.2015 แต่ต้องรอการตรวจสอบให้มั่นใจ จึงได้ประกาศการค้นพบนี้ในวันที่ 11 กุมภาพันธ์ ค.ศ.2016
หลังการประกาศเมื่อวันที่ 11 กุมภาพันธ์ นั้น ไลโก ก็ได้ประกาศการตรวจพบคลื่นความโน้มถ่วงโดยตรงครั้งที่สอง ลงตีพิมพ์ในวารสาร Physical Review Letters ฉบับวันที่ 15 มิถุนายน ค.ศ.2016 จากการตรวจพบจริงเมื่อวันที่ 26 ธันวาคม ค.ศ.2015 เป็นการยืนยันความน่าเชื่อถือของการค้นพบก่อนการตรวจพบคลื่นความโน้มถ่วงโดยตรงของไลโก มีความพยายาม และมีรายงานการตรวจพบคลื่นความโน้มถ่วงมาก่อน แต่ก็ไม่สามารถยืนยันได้ และที่ยืนยันได้ก็มิใช่เป็นการตรวจพบโดยตรง
การค้นพบคลื่นความโน้มถ่วงโดยตรงได้เป็นครั้งแรกนี้ เป็นก้าวกระโดดใหญ่ของวงการดาราศาสตร์โลก ที่เริ่มต้นขึ้นแล้ว คือ การเกิดของสาขาดาราศาสตร์ใหม่ Gravitational Wave Astronomy หรือ ดาราศาสตร์คลื่นความโน้มถ่วง
หอดูดาวไลโก ประกอบด้วยสองหอดูดาวคล้ายกันสองแห่ง อยู่ที่ ลิฟวิงสตัน รัฐลุยเซียนา และที่ แฮนฟอร์ด รัฐวอชิงตัน แต่ละแห่งประกอบด้วยเครื่องมือหลัก คือ ท่อสุญญากาศยาว 4 กิโลเมตร 2 ท่อ ประกอบกันเป็นรูปตัว L ตั้งฉากกัน ทำหน้าที่เป็นเครื่องอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ หรือ เครื่องการแทรกสอด ของสองลำแสง (เลเซอร์)
อันดับ 3 สมองสั่งแขนหุ่นยนต์
กลางเดือนธันวาคม คณะนักวิทยาศาสตร์ ในสหรัฐอเมริกา รายงานความสำเร็จของการพัฒนาระบบทำงานร่วมกันระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ ทำให้มนุษย์สามารถใช้ความคิดสั่งการให้แขนหุ่นยนต์ทำงานตามคำสั่ง โดยไม่ต้องใช้วิธีการฝังชิป หรืออุปกรณ์ใดๆ ในสมอง
คณะนักวิทยาศาสตร์ นำโดย บิน เฮ (Bin He) แห่ง University Of Minnesota College Of Science And Engineering ได้รายงาน (ตีพิมพ์ออนไลน์) ใน Science Reports วันที่ 14 ธันวาคม ค.ศ.2016 ความสำเร็จเป็นครั้งแรกในการพัฒนาระบบทำงานร่วมกันระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ โดยใช้ หมวก อีอีจี (EEG Cap) ประกอบด้วย อิเล็กโตรด 64 ชิ้น ทำงานกับคอมพิวเตอร์แบบ Brain–Computer Interface โดยไม่ต้องมีการฝังชิป หรืออุปกรณ์ใดๆ ในสมอง หรือส่วนใดของร่างกาย ดังเช่น ระบบการทำงานเชื่อมต่อระหว่างสมองกับแขนหุ่นยนต์ ที่มีการพัฒนากันมาก่อนอ่านเพิ่มเติม

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น