ទ្រឹស្តី Big Bang និងប្រភពដើមនៃសកលលោក

ទ្រឹស្តី Big Bang និងប្រភពដើមនៃសកលលោក

សំណួរអំពីរបៀបដែលសកលលោកបានចាប់ផ្តើមបានទាក់ទាញមនុស្សជាតិអស់រយៈពេលរាប់ពាន់ឆ្នាំមកហើយ។ ចាប់ពីទេវកថានៃការបង្កើតនៃវប្បធម៌ផ្សេងៗរហូតដល់ការស្រាវជ្រាវវិទ្យាសាស្ត្រសម័យទំនើប ការចង់ដឹងចង់ឃើញអំពីប្រភពដើមនៃលំហអាកាសមិនដែលថយចុះឡើយ។ នៅក្នុងវិទ្យាសាស្ត្រសហសម័យ ទ្រឹស្តីដែលត្រូវបានទទួលយកយ៉ាងទូលំទូលាយបំផុតដើម្បីពន្យល់ពីកំណើត និងការវិវត្តនៃសកលលោកគឺទ្រឹស្តី Big Bang។ ទ្រឹស្តីនេះមិនមែនគ្រាន់តែជា "ការផ្ទុះ" ធម្មតានោះទេ ប៉ុន្តែជាគំរូវិទ្យាសាស្ត្រដែលគាំទ្រដោយភស្តុតាងរូបវន្តសង្កេត គណិតវិទ្យា និងលំហអាកាសជាច្រើន។ អត្ថបទនេះពិភាក្សាអំពីអ្វីដែលទ្រឹស្តី Big Bang ជាអ្វី របៀបដែលភស្តុតាងគាំទ្រវា ដំណាក់កាលដំបូងនៃសកលលោក និងសំណួរសំខាន់ៗដែលនៅតែបើកចំហ។

តើទ្រឹស្តី Big Bang ជាអ្វី?

ទ្រឹស្ដី Big Bang ចែងថា សកលលោកបានចាប់ផ្តើមក្នុងសភាពក្តៅ និងក្រាស់ខ្លាំងប្រហែល 13,8 ពាន់លានឆ្នាំមុន ហើយចាប់តាំងពីពេលនោះមក សកលលោកបានពង្រីក និងត្រជាក់ចុះ។ ពាក្យថា "Big Bang" ជារឿយៗនាំឱ្យមានការយល់ច្រឡំថាការផ្ទុះបានកើតឡើងនៅចំណុចជាក់លាក់មួយក្នុងលំហ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ យោងទៅតាមលោហធាតុវិទ្យាសម័យទំនើប វាគឺជាលំហខ្លួនឯងដែលកំពុងពង្រីក។ នេះមានន័យថាមិនមាន "ចំណុចកណ្តាល" នៃការផ្ទុះនៅក្នុងលំហទេ។ ផ្ទុយទៅវិញ លំហទាំងអស់កំពុងពង្រីក។

គំរូ Big Bang ផ្តល់នូវក្របខ័ណ្ឌមួយដើម្បីពន្យល់ពីមូលហេតុដែលកាឡាក់ស៊ីកំពុងផ្លាស់ទីឆ្ងាយពីគ្នាទៅវិញទៅមក ហេតុអ្វីបានជាសកលលោកពោរពេញទៅដោយវិទ្យុសកម្មដែលនៅសេសសល់ពីសម័យដំបូងរបស់វា និងហេតុអ្វីបានជាធាតុស្រាលដូចជាអ៊ីដ្រូសែន និងអេលីយ៉ូមមានច្រើនក្រៃលែង។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ទ្រឹស្តីនេះមិនមែនជាចម្លើយច្បាស់លាស់នោះទេ។ Big Bang ពន្យល់ពីការវិវត្តន៍នៃសកលលោកពីលក្ខខណ្ឌដំបូងបំផុតរបស់វា ប៉ុន្តែសំណួរថា "អ្វីដែលបានកើតឡើងមុននោះ" នៅតែជាបញ្ហានៃការជជែកវែកញែក និងការស្រាវជ្រាវយ៉ាងសកម្ម។

ប្រវត្តិសង្ខេប៖ ពីទ្រឹស្តីទំនាក់ទំនងរហូតដល់សកលលោកសម័យទំនើប

គំនិតដែលថាសកលលោកកំពុងពង្រីកខ្លួនមានឫសគល់របស់វានៅក្នុងការអភិវឌ្ឍទ្រឹស្តីទូទៅនៃរ៉ឺឡាទីវីតេ (១៩១៥) របស់លោក Albert Einstein។ សមីការរបស់លោក Einstein អនុញ្ញាតឱ្យមានសកលលោកថាមវន្តមួយ - ដែលអាចពង្រីក ឬរួមតូចបាន។ ដំបូងឡើយ លោក Einstein គិតថាសកលលោកគឺឋិតិវន្ត ដូច្នេះគាត់បានបន្ថែម "ថេរលោហធាតុ" ដើម្បីធ្វើឱ្យគំរូរបស់គាត់មានតុល្យភាព។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការសង្កេតក្រោយមកបានបង្ហាញថាសកលលោកមិនឋិតិវន្តទេ។

នៅទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1920 តារាវិទូ Edwin Hubble បានរកឃើញថា ពន្លឺពីកាឡាក់ស៊ីឆ្ងាយៗមានការផ្លាស់ប្តូរពណ៌ក្រហម ដែលបង្ហាញថាពួកវាកំពុងផ្លាស់ទីទៅឆ្ងាយ។ ទំនាក់ទំនងរវាងចម្ងាយ និងការផ្លាស់ប្តូរពណ៌ក្រហម ដែលត្រូវបានគេស្គាល់ថាជាច្បាប់របស់ Hubble បានក្លាយជាសសរស្តម្ភសំខាន់នៃលោហធាតុវិទ្យា។ នេះនាំឱ្យមានការយល់ដឹងថា ប្រសិនបើសកលលោកកំពុងពង្រីកឥឡូវនេះ វាមានដង់ស៊ីតេខ្ពស់ជាងនៅក្នុងអតីតកាល រហូតដល់ប្រភពដើមលោហធាតុ។

ភស្តុតាងសំខាន់ៗចំនួនបីសម្រាប់ទ្រឹស្តី Big Bang

ទ្រឹស្ដីប៊ីកប៊ែងត្រូវបានទទួលយកយ៉ាងទូលំទូលាយ ពីព្រោះវាត្រូវបានគាំទ្រដោយភស្តុតាងសង្កេតជាច្រើនដ៏រឹងមាំ។ ក្នុងចំណោមទាំងនេះ បីត្រូវបានចាត់ទុកថាជាមូលដ្ឋានគ្រឹះចម្បង។

១. ការពង្រីកនៃសកលលោក (ការផ្លាស់ប្តូរពណ៌ក្រហមនៅកាឡាក់ស៊ី)
នៅពេលដែលកាឡាក់ស៊ីផ្លាស់ទីទៅឆ្ងាយ រលកពន្លឺដែលយើងទទួលបានត្រូវបានលាតសន្ធឹង ដោយផ្លាស់ប្តូរឆ្ពោះទៅចុងក្រហមនៃវិសាលគម។ កាលណាកាឡាក់ស៊ីនៅឆ្ងាយ ការផ្លាស់ប្តូរក្រហមរបស់វាកាន់តែធំ។ នេះស្របនឹងសកលលោកដែលកំពុងពង្រីក។ ការពង្រីកនេះមិនមែនគ្រាន់តែជាចលនារបស់កាឡាក់ស៊ីឆ្លងកាត់លំហនោះទេ ប៉ុន្តែផ្ទុយទៅវិញគឺជាការពង្រីកលំហរវាងពួកវា។

២. វិទ្យុសកម្មមីក្រូវ៉េវផ្ទៃខាងក្រោយលោហធាតុ (CMB)
នៅឆ្នាំ 1965 លោក Arno Penzias និងលោក Robert Wilson បានរកឃើញផ្ទៃខាងក្រោយមីក្រូវ៉េវលោហធាតុ (CMB) ដែលជា "ការបន្លឺសំឡេង" នៃវិទ្យុសកម្មពីសកលលោកវ័យក្មេង។ CMB គឺជាសំណល់ក្តៅពីសម័យកាលដែលសកលលោកត្រជាក់គ្រប់គ្រាន់សម្រាប់អាតូមអព្យាក្រឹតបង្កើត ដែលអនុញ្ញាតឱ្យពន្លឺធ្វើដំណើរដោយសេរី។ សព្វថ្ងៃនេះ CMB ត្រូវបានរកឃើញថាជាវិទ្យុសកម្មមីក្រូវ៉េវដែលមានសីតុណ្ហភាពប្រហែល 2,7 Kelvin។ គំរូនៃការប្រែប្រួលតូចៗ (anisotropies) នៅក្នុង CMB ក៏ផ្តល់នូវតម្រុយដល់គ្រាប់ពូជនៃរចនាសម្ព័ន្ធដែលក្រោយមកនឹងវិវត្តទៅជាកាឡាក់ស៊ី និងចង្កោមកាឡាក់ស៊ី។

៣. ភាពសម្បូរបែបនៃធាតុពន្លឺ
ទ្រឹស្ដីប៊ីកប៊ែងព្យាករណ៍ថា ក្នុងរយៈពេលប៉ុន្មាននាទីដំបូងនៃប៊ីកប៊ែង សំយោគនុយក្លេអូទីសបានកើតឡើង ដោយបង្កើតជាធាតុស្រាលៗ៖ ជាចម្បងអ៊ីដ្រូសែន អេលីយ៉ូម និងលីចូមក្នុងបរិមាណតិចតួច។ ការសង្កេតលើសមាសធាតុធាតុនៃសកលលោកគឺស្របគ្នាយ៉ាងល្អជាមួយនឹងការព្យាករណ៍នេះ។ ប្រសិនបើសកលលោកមិនដែលស្ថិតក្នុងដំណាក់កាលក្តៅ និងក្រាស់ទេ វាពិបាកក្នុងការពន្យល់ពីភាពសម្បូរបែបខ្ពស់នៃអេលីយ៉ូមដើម។

កាលប្បវត្តិនៃសកលលោកដំបូង

ដើម្បីយល់ពីប្រភពដើមនៃសកលលោកយោងទៅតាម Big Bang អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានបង្កើតកាលប្បវត្តិនៃដំណាក់កាលដំបូងដោយផ្អែកលើរូបវិទ្យាថាមពលខ្ពស់។

១. យុគសម័យដំបូងបំផុត និងអតិផរណា
ក្នុងរយៈពេលដ៏ខ្លីបំផុតបន្ទាប់ពីការចាប់ផ្តើមរបស់វា សកលលោកត្រូវបានគេជឿថាបានឆ្លងកាត់ការរីកធំឡើងនៃលោហធាតុ - រយៈពេលនៃការពង្រីកយ៉ាងឆាប់រហ័ស។ ការរីកធំឡើងពន្យល់ពីមូលហេតុដែលសកលលោកមើលទៅមានឯកសណ្ឋានគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៅលើមាត្រដ្ឋានធំ និងមូលហេតុដែលធរណីមាត្រនៃលំហមើលទៅស្ទើរតែរាបស្មើ។ ទោះបីជាការរីកធំឡើងមិនទាន់ត្រូវបានយល់ច្បាស់ក៏ដោយ ទិន្នន័យ CMB ភាគច្រើនគាំទ្រគំនិតដែលថាអ្វីមួយដូចជាការរីកធំឡើងទំនងជាបានកើតឡើង។

២. ការបង្កើតភាគល្អិតបឋម
នៅពេលដែលសកលលោកពង្រីកខ្លួន សីតុណ្ហភាពរបស់វាបានធ្លាក់ចុះ។ ថាមពលដែលពីមុនគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីបង្កើតភាគល្អិតផ្សេងៗបាន "កក" យឺតៗទៅជាភាគល្អិតដែលមានស្ថេរភាពដែលយើងស្គាល់៖ quarks, leptons និងបន្ទាប់មក protons និង neutrons។ ក្នុងដំណាក់កាលនេះ antimatter ក៏ត្រូវបានបង្កើតឡើងផងដែរ ប៉ុន្តែសម្រាប់ហេតុផលមួយចំនួនសកលលោករបស់យើងនៅតែគ្របដណ្ដប់ដោយសារធាតុ។ បញ្ហានេះត្រូវបានគេហៅថា asymmetry នៃសារធាតុ-antimatter ដែលជាអាថ៌កំបាំងដ៏អស្ចារ្យមួយនៃលោហធាតុវិទ្យា។

៣. សំយោគនុយក្លេអូស៊ីតប៊ីកប៊ែង
ក្នុងរយៈពេលប៉ុន្មាននាទីនៃការចាប់ផ្តើម ប្រូតុង និងនឺត្រុងបានរួមបញ្ចូលគ្នាដើម្បីបង្កើតជាស្នូលអាតូមស្រាលដូចជាអេលីយ៉ូម-៤។ បន្ទាប់ពីនោះ សកលលោកបានក្លាយទៅជាត្រជាក់ពេកសម្រាប់ការលាយបញ្ចូលគ្នាទ្រង់ទ្រាយធំដើម្បីបន្ត។ នេះជាមូលហេតុដែលធាតុធ្ងន់ៗដូចជាកាបូន អុកស៊ីសែន និងជាតិដែកមិនត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងប៊ីកប៊ែងទេ ប៉ុន្តែក្រោយមកទៀតនៅក្នុងការផ្ទុះផ្កាយ និងការផ្ទុះស៊ូពើណូវ៉ា។

៤. ការបញ្ចូលគ្នាឡើងវិញ និងការបញ្ចេញពន្លឺ (CMB)
ប្រហែល 380.000 ឆ្នាំបន្ទាប់ពីការចាប់ផ្តើម សីតុណ្ហភាពបានធ្លាក់ចុះគ្រប់គ្រាន់សម្រាប់អេឡិចត្រុងដើម្បីផ្សំជាមួយស្នូលដើម្បីបង្កើតជាអាតូមអព្យាក្រឹត។ នៅពេលដែលអេឡិចត្រុងលែងប៉ះទង្គិចជាមួយហ្វូតុងញឹកញាប់ដូចមុន ពន្លឺអាចធ្វើដំណើរដោយសេរី។ ពន្លឺនេះគឺជាអ្វីដែលយើងឃើញឥឡូវនេះថាជា CMB។

៥. យុគសម័យងងឹត ផ្កាយដំបូងៗ និងកាឡាក់ស៊ី
បន្ទាប់ពីការបញ្ចូលគ្នាឡើងវិញ សកលលោកបានចូលដល់យុគសម័យងងឹត ដោយមិនទាន់មានផ្កាយណាភ្លឺនៅឡើយទេ។ បន្ទាប់មក ទំនាញផែនដីបានប្រមូលផ្តុំឧស្ម័នចូលទៅក្នុងផ្កាយដំបូងៗ ដែលបានបញ្ឆេះសកលលោកឡើងវិញ និងជួយបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធធំៗ៖ កាឡាក់ស៊ី ចង្កោមកាឡាក់ស៊ី និងបណ្តាញលោហធាតុ។

តួនាទីរបស់រូបធាតុងងឹត និងថាមពលងងឹត

ប៊ីកប៊ែងសម័យទំនើបមិនមែនគ្រាន់តែជារូបធាតុធម្មតានោះទេ។ ការសង្កេតបង្ហាញថា រូបធាតុដែលយើងអាចមើលឃើញ - ផ្កាយ ឧស្ម័ន ភព - គឺគ្រាន់តែជាប្រភាគតូចមួយនៃមាតិកាសរុបនៃលំហអាកាសប៉ុណ្ណោះ។

– រូបធាតុងងឹតគឺជាសមាសធាតុមើលមិនឃើញ ដែលមានអន្តរកម្មជាចម្បងតាមរយៈទំនាញផែនដី។ វាជួយពន្យល់ពីមូលហេតុដែលកាឡាក់ស៊ីអាចបង្វិលក្នុងល្បឿនលឿនដោយមិនបែកចេញពីគ្នា និងរបៀបដែលរចនាសម្ព័ន្ធធំៗបង្កើតបានលឿនជាងប្រសិនបើមានរូបធាតុធម្មតាតែម្នាក់ឯង។
– ថាមពលងងឹត គឺជាពាក្យសម្រាប់អ្វីមួយដែលបណ្តាលឱ្យសកលលោកពង្រីកលឿនជាងមុន ដែលត្រូវបានរកឃើញតាមរយៈការសង្កេតលើ supernovae នៅចុងទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1990។ ថាមពលងងឹតនៅតែជាអាថ៌កំបាំងដ៏អស្ចារ្យបំផុតមួយរបស់រូបវិទ្យា ពីព្រោះធម្មជាតិពិតប្រាកដរបស់វានៅតែមិនទាន់ដឹងនៅឡើយ។

ការយល់ច្រឡំទូទៅអំពី Big Bang

មានកំហុសជាច្រើនដែលកើតឡើងជាញឹកញាប់៖
១. ប៊ីកប៊ែងមិនមែនជាការផ្ទុះនៅក្នុងលំហទទេនោះទេ ប៉ុន្តែវាជាការពង្រីកលំហខ្លួនឯង។
២. ទ្រឹស្ដីប៊ីកប៊ែងមិនមែនជាភាពផ្ទុយគ្នាខាងទស្សនវិជ្ជានៃ "ការបង្កើត" នោះទេ ប៉ុន្តែជាគំរូវិទ្យាសាស្ត្រដែលពន្យល់ពីការវិវត្តនៃលោហធាតុដោយផ្អែកលើការសង្កេត និងច្បាប់នៃរូបវិទ្យា។
៣. ប៊ីកប៊ែងមិនឆ្លើយដោយស្វ័យប្រវត្តិថា «ហេតុអ្វីបានជាមានអ្វីមួយជាជាងគ្មានអ្វីសោះ» នោះទេ។ លោហធាតុវិទ្យាពិពណ៌នាអំពី «របៀបដែល» សកលលោកវិវត្តន៍។ សំណួរថា «ហេតុអ្វី» អាចពាក់ព័ន្ធនឹងវិស័យទស្សនវិជ្ជា ឬទេវវិទ្យា។

សំណួរដែលនៅតែបើកចំហ

ទោះបីជាមានឥទ្ធិពលខ្លាំងក៏ដោយ ទ្រឹស្តី Big Bang បន្សល់ទុកនូវសំណួរជាមូលដ្ឋានមួយចំនួន៖
– តើអ្វីជាមូលហេតុនៃអតិផរណា ហើយតើយន្តការពិតប្រាកដគឺជាអ្វី?
– ហេតុអ្វីបានជាមានរូបធាតុច្រើនជាងអង់ទីម៉ាទ្រីស?
- តើ​អ្វី​ទៅ​ជា​លក្ខណៈ​នៃ​រូបធាតុ​ងងឹត និង​ថាមពល​ងងឹត?
– តើមានអ្វីកើតឡើងចំពោះ "ចំណុចចាប់ផ្តើម" ប្រសិនបើយើងណែនាំទំនាញកង់ទិច?
– តើសកលលោករបស់យើងជាសកលលោកតែមួយគត់ ឬជាផ្នែកមួយនៃពហុភព?

អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រជាច្រើនជឿថា ដើម្បីឆ្លើយសំណួរទាំងនេះ យើងត្រូវការទ្រឹស្តីមួយដែលបង្រួបបង្រួមទ្រឹស្តីរ៉ឺឡាទីវីតេទូទៅ និងមេកានិចកង់ទិច ដែលត្រូវបានគេហៅជាញឹកញាប់ថា ទំនាញកង់ទិច។ ទ្រឹស្តីដែលស្នើឡើងរួមមានទ្រឹស្តីខ្សែអក្សរ និងវិធីសាស្រ្តទំនាញកង់ទិចរង្វិលជុំ ប៉ុន្តែទាំងពីរមិនទាន់ត្រូវបានបញ្ជាក់ដោយការសង្កេតនៅឡើយទេ។

Penutup

ទ្រឹស្ដី Big Bang គឺជាព្រឹត្តិការណ៍ដ៏សំខាន់មួយនៅក្នុងដំណើរស្វែងរករបស់មនុស្សជាតិដើម្បីយល់អំពីសកលលោក។ ដោយមានភស្តុតាងនៃការពង្រីកលោហធាតុ វិទ្យុសកម្មផ្ទៃខាងក្រោយមីក្រូវ៉េវលោហធាតុ និងភាពសម្បូរបែបនៃធាតុពន្លឺ គំរូនេះផ្តល់នូវនិទានកថាវិទ្យាសាស្ត្រដែលស៊ីសង្វាក់គ្នាអំពីដំណើររបស់សកលលោកពីលក្ខខណ្ឌដំបូងបំផុតទៅកាន់សកលលោកដែលពោរពេញដោយកាឡាក់ស៊ី ផ្កាយ និងភព។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ Big Bang មិនមែនជាទីបញ្ចប់នៃរឿងនោះទេ។ តាមពិតទៅ នៅពីក្រោយភាពជោគជ័យរបស់វា អាថ៌កំបាំងថ្មីៗបានលេចចេញឡើងដែលប្រឈមនឹងរូបវិទ្យាសម័យទំនើប៖ រូបធាតុងងឹត ថាមពលងងឹត អតិផរណា និងសំណួរអំពីលក្ខខណ្ឌដំបូងបំផុតនៃសកលលោក។ ការស្វែងរកចម្លើយចំពោះអាថ៌កំបាំងទាំងនេះគឺជាអ្វីដែលរក្សាលោហធាតុវិទ្យាឱ្យនៅរស់រវើក ស្វាហាប់ និងវិវត្តឥតឈប់ឈរ។

ប្រសិនបើអ្នកចង់បាន ខ្ញុំអាចកែសម្រួលអត្ថបទនេះទៅជារចនាប័ទ្មដ៏ពេញនិយមសម្រាប់សិស្ស ឬដើម្បីឱ្យមានលក្ខណៈបច្ចេកទេសជាងមុនជាមួយនឹងរូបមន្ត តួលេខ និងឯកសារយោងអានបន្ថែម។