กล้องโทรทรรศน์ของกาลิเลโอเป็นเพียงการเริ่มต้น
กล้องโทรทรรศน์ของกาลิเลโอเป็นเพียงการเริ่มต้น
เมื่อกาลิเลโอหันกล้องโทรทรรศน์ที่เพิ่งประดิษฐ์ขึ้นมาใหม่สู่ท้องฟ้า สิ่งที่ปรากฏแก่สายตาเป็นภาพที่เขาไม่เคยเห็นมาก่อนเลย. เขาสามารถมองเห็นดวงดาวมากถึงสิบเท่าจากที่ใคร ๆ เคยมองเห็น. ทางช้างเผือก บัดนี้มิได้เห็นเป็นลักษณะกลุ่มเมฆหนาทึบอีกต่อไป แต่เป็นกลุ่มดวงดาวหลากสีน้อยใหญ่นับจำนวนไม่ถ้วน. ผิวของดวงจันทร์เปลี่ยนแปลงไปต่อสายตาของเขาจากลักษณะดูแบนขาวอย่างภาชนะเครื่องปั้นดินเผา กลายเป็นภาพลวดลายประดับประดาด้วยภูเขา, ปากปล่องภูเขาไฟ, และทะเลที่ปราศจากน้ำ.
ไม่กี่เดือนต่อมา เขาก็พบดวงจันทร์สี่ดวงของดาวพฤหัส. จากนั้นก็เห็นวงแหวนอันงดงามล้อมรอบดาวเสาร์. ครั้นหันกล้องไปทางดาวศุกร์ เขาสังเกตวัฏภาคของดาวเคราะห์ดวงนี้ คือการเปลี่ยนแปลงอย่างแฝงเร้นยากจะบอกได้ทางสีแสงและการปรากฏของรูปร่าง. วัฏภาคเหล่านี้คงจะอธิบายได้ต่อเมื่อดาวเคราะห์นี้หมุนรอบดวงอาทิตย์เท่านั้น. เขาได้ลงความเห็นว่า แต่ถ้าดาวเคราะห์ดวงหนึ่งหมุนรอบดวงอาทิตย์ ดวงอื่น ๆ—รวมทั้งโลกของเรา—ก็ต้องหมุนด้วยเช่นกัน. เขาพูดถูก. ฉะนั้น ในปี 1609 แผ่นดินโลกถูกลดฐานะลงจากที่เคยได้รับการยกย่องอย่างสูงส่งว่าเป็นศูนย์กลางของเอกภพ.
แต่การทิ้งความเชื่ออันเป็นที่นับถือกันทำได้ไม่ง่าย. คริสต์จักรคาทอลิกตัดสินว่า “ความคิดเห็นที่ว่า แผ่นดินโลกมิใช่ศูนย์กลางของเอกภพและหมุนอยู่ทุกวัน . . . ยังไง ๆ ก็เป็นความเชื่อผิด ๆ.” กาลิเอโอถูกลากตัวมาไต่สวนต่อหน้าศาลทางศาสนาและใช้เวลาบั้นปลายของชีวิตภายใต้การกักตัวห้ามออกนอกบ้าน. อย่างไรก็ดี การดันทุรังทางศาสนาเช่นนั้นไม่อาจจะหยุดยั้งความอยากรู้ ซึ่งการประดิษฐ์กล้องโทรทรรศน์ได้ก่อให้เกิดขึ้น. การท้าทายแห่งการไขความลับของเอกภพได้ดึงดูดใจนักวิทยาศาสตร์หลายคน.
บัดนี้ หลังจากเวลาเกือบสี่ร้อยปีแห่งการตรวจสอบค้นคว้าอย่างเจาะลึก ความรู้เรื่องเอกภพได้เพิ่มขึ้นอย่างน่าทึ่ง. ดวงดาวชนิดต่าง ๆ เช่น ดาวยักษ์แดง, ดาวแคระขาว, และพัลซาร์ ก็ได้มีการค้นพบ. ไม่นานมานี้ ควาซาร์—วัตถุปริศนาที่เปล่งพลังงานออกมาอย่างมหาศาล—ได้มีการตรวจพบในอวกาศชั้นนอก. และหลุมดำอันลึกลับ—เหมือนกับวังน้ำวนอันมีพลังแรงจนจินตนาการไม่ได้ซึ่งอยู่นอกพิภพ—บัดนี้เชื่อกันว่าซ่อนเร้นอยู่ในดาราจักร (กาแล็กซี) หลายกลุ่ม.
กล้องโทรทรรศน์เชิงแสงที่มีกำลังขยายสูงทำให้นักดาราศาสตร์มองลึกเข้าไปในอวกาศและโดยวิธีนั้นเองทำให้เสมือนหนึ่งเดินทางย้อนเวลากลับไปหลายพันล้านปี ไปยังสุดขอบเอกภพเท่าที่ประจักษ์. ดาวอยู่กันเป็นหมวดหมู่และกลุ่มกาแล็กซีจำนวนมากถูกค้นพบ บางกลุ่มอยู่ไกลมากถึงขนาดที่คำนวณกันว่าแสงของมันต้องใช้เวลากว่า 15 พันล้านปีเพื่อเดินทางมาถึงเรา. *
ถึงแม้ว่าดาวโดยทั่วไปมีสัญญาณวิทยุอ่อน วัตถุอื่น ๆ ในฟากฟ้าเช่น พัลซาร์และควาซาร์ ได้ค้นพบโดยอาศัยกล้องโทรทรรศน์วิทยุเป็นส่วนใหญ่. ดังที่ชื่อให้ความหมายอยู่ในตัวเองแล้ว กล้องโทรทรรศน์เหล่านี้ตรวจจับความยาวช่วงคลื่นของวิทยุแทนที่จะตรวจจับความยาวคลื่นแสง. ตั้งแต่ปี 1961 ได้ค้นพบหลายร้อยควาซาร์ หลายควาซาร์อยู่ในอวกาศชั้นนอกของเอกภพที่เรารู้จัก.
ภารกิจของการทำแผนที่เอกภพยิ่งใหญ่กว่าที่กาลิเลโอจะนึกภาพได้. เฉพาะในศตวรรษนี้เท่านั้นที่มนุษย์เริ่มเข้าใจความยิ่งใหญ่ของเอกภพ ซึ่งประกอบด้วยกลุ่มกาแล็กซีหลายพันล้านกลุ่ม และระยะระหว่างแต่ละกลุ่มก็ไกลแสนไกล.
เพื่อช่วยเราให้นึกภาพระยะทางภายในจักรวาล โรเบิร์ต ยาสโทร นักฟิสิกส์แนะถึงการเปรียบเทียบดังต่อไปนี้. นึกภาพย่อดวงอาทิตย์ให้มีขนาดเท่าผลส้ม. แล้วแผ่นดินโลกจะมีขนาดแค่เม็ดทราย หมุนไปตามวงโคจรรอบดวงอาทิตย์ด้วยระยะห่าง 9 เมตร. ดาวพฤหัสก็มีขนาดเท่าเม็ดลำใยโคจรรอบผลส้มห่างออกไปราว ๆ หนึ่งช่วงตึกแถว และดาวพลูโตก็จะเท่าเม็ดทรายอีกเม็ดหนึ่งอยู่ในระยะห่างเท่ากับช่วงตึกแถวอีก 10 ช่วงจากผลส้มที่สมมุติคือดวงอาทิตย์. ในมาตราส่วนเดียวกันนี้ เพื่อนบ้านที่เป็นดาวฤกษ์ซึ่งอยู่ใกล้ที่สุดของดวงอาทิตย์คือ ดาวอัลฟา เซนเทาริ ก็จะอยู่ห่างออกไป 2,100 กิโลเมตร และทางช้างเผือกทั้งกระจุกจะประกอบด้วยหลายผลส้มที่อยู่ห่างจากกันประมาณ 3,200 กิโลเมตร โดยมีเส้นผ่าศูนย์กลางทั้งสิ้นประมาณ 30 ล้านกิโลเมตร. แม้กระทั่งเมื่อย่อขนาดสัดส่วนทุกอย่างลงแล้ว ในไม่ช้าตัวเลขก็จะเหลือคณนาอยู่ดี.
มิใช่แค่ระยะทางที่ทำให้ฉงนสนเท่ห์. ขณะที่นักวิทยาศาสตร์คลี่คลายข้อลึกลับของเอกภพ ปรากฏการณ์ประหลาดก็เผยออกมา. มีดาวนิวตรอนซึ่งประกอบด้วยสสารหนาแน่นอย่างยิ่งถึงขนาดที่เพียงหนึ่งช้อนชาหนักเท่า ๆ กับช้าง 200 ล้านเชือก. มีดวงดาวกระจิริดหลายดวงเรียกว่าพัลซาร์ มีดวงหนึ่งกระพริบวินาทีละ 600 ครั้ง. และแน่ละ มีหลุมดำซึ่งยั่วยวนใจนักวิทยาศาสตร์ที่โจษขานกันในเรื่องนั้น. ตัวหลุมดำเองไม่สามารถเห็นได้ แต่ความต้องการแสงและสสารอย่างไม่รู้จักอิ่ม อาจชี้เบาะแสถึงแหล่งซ่อนเร้นของมัน.
แน่ละ ส่วนใหญ่ยังคงเป็นข้อลึกลับ ปิดผนึกไว้ด้วยระยะทางสุดหล้าฟ้าเขียวและห้วงเวลายาวนานชั่วกัปชั่วกัลป์ แต่เท่าที่ผ่านมานักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบอะไรบ้างเกี่ยวกับเอกภพ? สิ่งที่พวกเขารู้ทำให้เข้าใจอะไรใหม่ ๆ ไหมที่ว่าเอกภพเกิดขึ้นมาได้อย่างไรและทำไม?
[เชิงอรรถ]
^ วรรค 6 เพื่อจะทำให้การอ้างถึงระยะทางไกลแสนไกลเหล่านี้ง่ายขึ้น ได้กำหนดหน่วยวัดระยะทางใหม่ขึ้นมาเช่น ปีแสง. หนึ่งปีแสงก็คือระยะทางที่แสงเดินทางในหนึ่งปี ประมาณ 9.6 ล้านล้านกิโลเมตร. รถยนต์ซึ่งแล่นด้วยความเร็วคงที่ 100 กิโลเมตรต่อชั่วโมงจะใช้เวลาเกือบ 11 ล้านปีจึงจะเดินทางได้เท่าระยะทางนั้น!
[รูปภาพหน้า 4]
จอดเรล แบงก์ กล้องโทรทรรศน์วิทยุสร้างขึ้นเมื่อปี 1957 ในอังกฤษ เป็นกล้องแรกที่ปรับหมุนได้รอบทิศทาง.
[ที่มาของภาพ]
Courtesy of Jodrell Bank Radio Telescope