តើសកលលោកកំពុងពង្រីកឥតឈប់ឈរទេ?
តាំងពីសម័យបុរាណមក មនុស្សមានការចាប់អារម្មណ៍យ៉ាងខ្លាំងចំពោះពន្លឺចែងចាំងរបស់ផ្កាយនៅលើមេឃពេលយប់ ហើយបានឆ្ងល់អំពីធម្មជាតិនៃសកលលោក។ តើសកលលោករបស់យើងមានព្រំដែនទេ? ទំហំរបស់វាមានទំហំប៉ុនណា? តើវាឋិតិវន្ត ឬមានចលនា? ជាមួយនឹងការរីកចម្រើនផ្នែកវិទ្យាសាស្ត្រ ជាពិសេសផ្នែករូបវិទ្យាតារាសាស្ត្រ តារាសាស្ត្រ និងលោហធាតុវិទ្យា យើងចាប់ផ្តើមទទួលបានចម្លើយចំពោះសំណួរទាំងនេះ។ សំណួរដ៏ជ្រាលជ្រៅបំផុតមួយគឺ៖ តើសកលលោកកំពុងពង្រីកខ្លួនឥតឈប់ឈរឬអត់?
ការរកឃើញសំខាន់ៗ៖ ការពង្រីកសកលលោក
នៅដើមសតវត្សរ៍ទី 20 ជំនឿលេចធ្លោក្នុងចំណោមអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រគឺថា សកលលោកគឺឋិតិវន្ត និងអស់កល្បជានិច្ច។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ រឿងនេះបានផ្លាស់ប្តូរជាមួយនឹងការរកឃើញរបស់ Edwin Hubble ក្នុងឆ្នាំ 1929។ ដោយប្រើតេឡេស្កុប Mount Wilson នៅរដ្ឋកាលីហ្វ័រញ៉ា Hubble បានសង្កេតឃើញថា កាឡាក់ស៊ីហួសពី Milky Way កំពុងធ្វើដំណើរឆ្ងាយពីយើង ហើយកាឡាក់ស៊ីកាន់តែឆ្ងាយ វាកាន់តែធ្វើចលនាលឿន។ បាតុភូតនេះត្រូវបានគេស្គាល់ថាជា "ច្បាប់របស់ Hubble" ដែលត្រូវបានបង្ហាញដោយសមីការសាមញ្ញ៖ \(v = H_0 \times d\)។ ដែល \(v\) គឺជាល្បឿនធ្លាក់ចុះនៃកាឡាក់ស៊ី \(d\) គឺជាចម្ងាយរបស់កាឡាក់ស៊ី និង \(H_0\) គឺជា "ថេរ Hubble"។
ការរកឃើញនេះផ្តល់នូវភស្តុតាងដ៏រឹងមាំមួយដែលបង្ហាញថា សកលលោកមិនឋិតិវន្តទេ ប៉ុន្តែកំពុងពង្រីកខ្លួន។ ប្រសិនបើយើងបញ្ច្រាសពេលវេលា យើងនឹងឃើញថា រូបធាតុទាំងអស់នៅក្នុងសកលលោក - ផ្កាយ កាឡាក់ស៊ី និងភពនីមួយៗ - ធ្លាប់ត្រូវបានប្រមូលផ្តុំនៅក្នុងចំណុចតែមួយ ដែលមានដង់ស៊ីតេ និងក្តៅខ្លាំង ដែលគេស្គាល់ថាជា "ប៊ីកប៊ែង"។
យន្តការអភិវឌ្ឍន៍
ការពង្រីកសកលលោកមិនមែនបណ្តាលមកពីកាឡាក់ស៊ីដែលកំពុងផ្លាស់ទីឆ្ងាយពីចំណុចកណ្តាលតែមួយនោះទេ។ ផ្ទុយទៅវិញ វាគឺជាលំហអាកាសខ្លួនឯងដែលកំពុងពង្រីកខ្លួន ដោយដឹកកាឡាក់ស៊ីទៅជាមួយផងដែរ។ បាតុភូតនេះអាចប្រៀបធៀបទៅនឹងផ្លែទំពាំងបាយជូរនៅក្នុងម្សៅនំប៉័ងដែលកំពុងហើម៖ នៅពេលដែលម្សៅហើមឡើង ផ្លែទំពាំងបាយជូរទាំងអស់នឹងផ្លាស់ទីឆ្ងាយពីគ្នាទៅវិញទៅមក។ ដូច្នេះ អ្នកសង្កេតការណ៍ណាមួយនៅក្នុងកាឡាក់ស៊ីណាមួយនឹងឃើញកាឡាក់ស៊ីផ្សេងទៀតកំពុងផ្លាស់ទីឆ្ងាយ ដូចជាពួកគេនៅចំណុចកណ្តាលនៃការពង្រីក។
ភស្តុតាងនៃការអភិវឌ្ឍ
ក្រៅពីច្បាប់របស់ Hubble មានភស្តុតាងជាច្រើនទៀតដែលគាំទ្រទ្រឹស្តីនៃការពង្រីកសកលលោក។ ភស្តុតាងដ៏រឹងមាំមួយគឺវិទ្យុសកម្មផ្ទៃខាងក្រោយមីក្រូវ៉េវលោហធាតុ (CMB) ដែលត្រូវបានរកឃើញជាលើកដំបូងដោយ Arno Penzias និង Robert Wilson ក្នុងឆ្នាំ 1965។ CMB គឺជាវិទ្យុសកម្មដែលនៅសេសសល់ពី Big Bang ហើយត្រូវបានចែកចាយស្មើៗគ្នាពាសពេញសកលលោក។ ការសង្កេតនេះគាំទ្រទ្រឹស្តីដែលថាសកលលោកដំបូងឡើយក្តៅ និងក្រាស់ខ្លាំង បន្ទាប់មកបានពង្រីក និងត្រជាក់ចុះតាមពេលវេលា។
ការសង្កេតមួយទៀតដែលគាំទ្រទ្រឹស្តីពង្រីកគឺរចនាសម្ព័ន្ធធំៗនៅក្នុងសកលលោក៖ ចង្កោមកាឡាក់ស៊ី និងចង្កោមផ្កាយធំៗ។ គំរូពង្រីកព្យាករណ៍ពីការបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធទាំងនេះពីការប្រែប្រួលតិចតួចនៃដង់ស៊ីតេនៃរូបធាតុនៅក្នុងសកលលោកដំបូងៗ ហើយការសង្កេតលោហធាតុវិទ្យារហូតមកដល់ពេលនេះគឺស្របនឹងគំរូនេះ។
ថាមពលងងឹត៖ កត្តាជំរុញនៃការអភិវឌ្ឍ
ការរកឃើញដ៏គួរឱ្យរំភើបមួយទៀតគឺថា ការពង្រីកសកលលោកមិនត្រឹមតែកើតឡើងប៉ុណ្ណោះទេ ថែមទាំងបង្កើនល្បឿនទៀតផង។ នេះត្រូវបានគេរកឃើញជាលើកដំបូងនៅចុងទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1990 តាមរយៈការសង្កេតលើផ្កាយប្រភេទ Ia ដែលផ្ទុះជាមួយនឹងពន្លឺភ្លឺខ្លាំង។ ក្រុមឯករាជ្យពីរគឺ គម្រោង Supernova Cosmology Project និងក្រុមស្វែងរក Supernova High-z បានរកឃើញថា Supernova ដែលនៅឆ្ងាយខ្លាំងមានពន្លឺខ្សោយជាងការរំពឹងទុក ដែលបង្ហាញថាសកលលោកកំពុងឆ្លងកាត់ការពង្រីកយ៉ាងលឿន។
ការពន្យល់ដែលត្រូវបានទទួលយកយ៉ាងទូលំទូលាយបំផុតសម្រាប់ការពង្រីកយ៉ាងឆាប់រហ័សនេះគឺអត្ថិភាពនៃ "ថាមពលងងឹត" ដែលជាទម្រង់ថាមពលដែលគ្របដណ្ដប់លើម៉ាស់-ថាមពលនៅក្នុងសកលលោក និងមានអន្តរកម្មទំនាញផែនដី។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ធម្មជាតិពិតប្រាកដនៃថាមពលងងឹតនេះនៅតែជាអាថ៌កំបាំងដ៏អស្ចារ្យបំផុតមួយនៅក្នុងរូបវិទ្យាទំនើប។
គំរូសកលលោកនាពេលអនាគត
ដោយផ្អែកលើការពិត តើយើងអាចទស្សន៍ទាយអ្វីខ្លះអំពីអនាគតនៃសកលលោក? អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រកំពុងពិចារណាលើសេណារីយ៉ូដែលអាចកើតមានជាច្រើន៖
១. ការរហែកដ៏ធំ៖ ប្រសិនបើថាមពលងងឹតបន្តបង្កើនល្បឿននៃការពង្រីកសកលលោក មិនត្រឹមតែកាឡាក់ស៊ីប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងអាតូម និងភាគល្អិតរងអាតូមផងដែរ នឹងត្រូវរហែកចេញពីគ្នា ក្នុងព្រឹត្តិការណ៍មួយដែលគេស្គាល់ថាជា "ការរហែកដ៏ធំ"។
២. ការកកដ៏ធំ៖ ជម្រើសមួយទៀតគឺ “ការពង្រីកអស់កល្បជានិច្ច” ដែលសកលលោកបន្តពង្រីក និងត្រជាក់ រហូតដល់ផ្កាយរលត់ទៅ ហើយអ្វីៗទាំងអស់បញ្ចប់ក្នុងស្ថានភាពត្រជាក់ និងងងឹត ដែលគេស្គាល់ថាជា “ការកកដ៏ធំ” ឬ “ការស្លាប់ដោយសារកំដៅ”។
៣. ការកកិតខ្លាំង៖ មានសេណារីយ៉ូមួយដែលការពង្រីកអាចត្រឡប់ទៅជាការរួមតូច ដែលបណ្តាលឲ្យមាន «ការកកិតខ្លាំង» ដែលជាការបង្ហាប់សកលលោកត្រឡប់ទៅជាចំណុចតែមួយ។
៤. សកលលោកញ័រ៖ ក្នុងសេណារីយ៉ូនេះ សកលលោកអាចជួបប្រទះនឹងវដ្តម្តងហើយម្តងទៀតនៃការពង្រីក និងការរួមតូច។
ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការសង្កេតបច្ចុប្បន្នបង្ហាញថា ថាមពលងងឹតទំនងជានឹងបន្តគ្របដណ្ដប់ ដែលបង្ហាញថា “ការបង្កកដ៏ធំ” គឺជាសេណារីយ៉ូដែលទំនងបំផុត។
សំណួរដែលមិនទាន់មានចម្លើយ
ទោះបីជាមានវឌ្ឍនភាពជាច្រើនត្រូវបានធ្វើឡើងនៅក្នុងការយល់ដឹងរបស់យើងអំពីសកលលោកដែលកំពុងពង្រីកក៏ដោយ ក៏សំណួរជាច្រើននៅតែមិនទាន់មានចម្លើយ។ ធម្មជាតិនៃថាមពលងងឹត របៀបដែលសកលលោកបានចាប់ផ្តើមជាមួយនឹង Big Bang និងថាតើពហុភពមានឬអត់ គឺជាវិស័យស្រាវជ្រាវសកម្មមួយចំនួនប៉ុណ្ណោះ។
សេចក្តីសន្និដ្ឋាន
គោលគំនិតនៃការពង្រីកសកលលោកបានធ្វើបដិវត្តន៍លោហធាតុវិទ្យា និងទស្សនវិជ្ជា។ ចាប់ពីការសង្កេតរបស់ Edwin Hubble រហូតដល់ការរកឃើញវិទ្យុសកម្មមីក្រូវ៉េវផ្ទៃខាងក្រោយលោហធាតុ និងការសិក្សាអំពីថាមពលងងឹត ភស្តុតាងទាំងអស់បង្ហាញថា សកលលោករបស់យើងកំពុងពង្រីកឥតឈប់ឈរ។ ខណៈពេលដែលអាថ៌កំបាំងជាច្រើននៅតែត្រូវដោះស្រាយ ជំហាននីមួយៗទៅមុខនៅក្នុងការយល់ដឹងរបស់យើងបើកបង្អួចថ្មីមួយទៅកាន់ការពិតលោហធាតុដ៏ទូលំទូលាយ និងស៊ីជម្រៅជាងមុន។
ចំណេះដឹងនេះមិនត្រឹមតែបំពេញចិត្តការចង់ដឹងចង់ឃើញខាងវិទ្យាសាស្ត្រប៉ុណ្ណោះទេ ថែមទាំងប៉ះពាល់ដល់ប្រធានបទដ៏ស៊ីជម្រៅអំពីប្រភពដើម និងជោគវាសនានៃសកលលោកផងដែរ។ ក្នុងន័យមួយ ការសិក្សាអំពីសកលលោកគឺជាដំណើររបស់មនុស្សដើម្បីយល់ពីកន្លែងរបស់យើងនៅក្នុងសកលលោកដ៏ធំទូលាយ និងស្មុគស្មាញ ដែលជាដំណើរស្វែងរកដែលទំនងជានឹងបន្ត ដរាបណាមានផ្កាយដើម្បីបំភ្លឺមេឃពេលយប់របស់យើង។
