"ค้นหาสถานที่ของเราในจักรวาล" โดยHélène Courtois
(ภาพ: © MIT Press)
หนังสือแปลใหม่ "การหาสถานที่ของเราในจักรวาล"ออกมาวันนี้ (21 พ.ค. ) รายละเอียดวิธีที่นักวิทยาศาสตร์ค้นพบกาแลคซีขนาดใหญ่พิเศษที่ประกอบด้วยทางช้างเผือก - โดยใช้การคำนวณอย่างระมัดระวังเพื่อเปิดเผยรูปร่างที่บอบบางและขนนกของซูเปอร์คลูสซี่
ในปี 2014 นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศสHélène Courtois เป็นส่วนหนึ่งของทีมวิจัยที่ค้นพบ supercluster ซึ่งเป็นที่รู้จักกันในนาม Laniakea ("สวรรค์ที่ไม่สามารถวัดได้" ในภาษาฮาวาย) Laniakea มีเส้นผ่าศูนย์กลางมากกว่า 500 ล้านปีแสงและมีกาแลคซีประมาณ 100,000 ดวงซึ่งสว่างที่สุดคือทางช้างเผือกของเรา กาแลคซีเหล่านั้นดูเหมือนจะเคลื่อนไปสู่สิ่งที่เรียกว่า "Great Attractor" แรงที่มองไม่เห็น 160,000 ล้านปีแสงออกไปซึ่งดึงกาแลคซีภายใน Laniakea เข้าหามันอย่างไม่ลดละ
เพื่อตรวจสอบขอบเขตของ Lanaikea ทีมวิจัยวัดระยะทางจากโลกถึงกาแลคซีอื่น ๆ จากนั้นวัดการเคลื่อนที่ของกาแลคซีแต่ละแห่งเนื่องจากการดึงแรงโน้มถ่วงของวัตถุอื่น นักวิทยาศาสตร์พบว่ากาแลคซีบางแห่งมีแนวโน้มที่จะเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวบางแห่งก็อยู่ในทิศทางเดียวกัน แต่เนื่องจากกาแลคซีทุกแห่งกำลังเคลื่อนที่ไปยังจุดที่เรียกว่า Great Attractor จึงมีขอบเขตด้านนอกแม้กระทั่งบางสิ่งที่มีขนาดใหญ่เท่ากับ Lanaikea ในปี 2014 เราทราบว่าขอบเขตด้านนอกนั้นอยู่ที่ใด ตอนนี้ Laniakea ได้รับการระบุแล้ว Courtois กำลังมุ่งเน้นไปที่การค้นหาสาเหตุของการขยายตัวของกาแลคซีอย่างต่อเนื่อง
Courtois ศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัย Claude Bernard Lyon 1 ในฝรั่งเศสได้เขียนบัญชีภาษาฝรั่งเศสเกี่ยวกับการค้นพบ Laniakea ในปี 2559 ตอนนี้ MIT Press ได้ตีพิมพ์ฉบับภาษาอังกฤษในหัวข้อ "การหาที่ของเราในจักรวาล" หนังสือเล่มนี้ให้รายละเอียดการเดินทางของ Courtois ในฐานะนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ในขณะเดียวกันก็บอกเล่าเรื่องราวของผลงานมากกว่าสองทศวรรษที่ทำให้เกิดการค้นพบ Laniakea ในเวลาเดียวกัน มันเป็นปริมาณที่เข้าถึงได้และมีส่วนร่วม, สว่างในสมการ แต่เต็มไปด้วยเกร็ดเล็กเกร็ดน้อยส่วนบุคคล Space.com ติดต่อกับ Courtois เมื่อเร็ว ๆ นี้เพื่อหารือเกี่ยวกับการค้นหา Laniakea เกิดอะไรขึ้นตอนนี้และทำไมวิทยาศาสตร์ไม่ควรที่จะเคร่งขรึม
Space.com: ทำไมคุณถึงเลือกที่จะเล่าเรื่องราวของการค้นพบ Laniakea เป็นภารกิจ?
Hélène Courtois: ฉันชอบการเล่าเรื่อง เมื่อฉันเข้าร่วมการบรรยายในฐานะนักเรียนฉันชอบเวลาที่คน ๆ นั้นจะทำให้ดูเหมือนเป็นเรื่องจริง ฉันคิดว่ามันจะเป็นการดีกว่าที่จะให้เรื่องราวในแบบที่ฉันได้รับในเวลามากกว่าที่จะให้บทเกี่ยวกับวิธีการที่คุณโหราศาสตร์คุณวิธีสังเกตสังเกตวิธีที่คุณทำ ...
เป็นเรื่องธรรมดาเล็กน้อยที่จะทำแบบนี้ ดังนั้นฉันจึงอยากลองเป็นเรื่องราว
Space.com: คุณพูดถึงจุดเริ่มต้นของหนังสือเล่มนั้นว่าในบางกรณีคุณเลิกใช้ความแม่นยำทางคณิตศาสตร์หรือวิทยาศาสตร์ที่แม่นยำมากเพื่อให้เข้าใจได้ ทำไมคุณถึงตัดสินใจเรื่องนั้น?
Courtois: มันง่ายสำหรับฉันที่จะตัดสินใจนี้เพราะจริงๆแล้วฉันชอบพูดคุยกับสาธารณชนทั่วไปเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ ฉันเข้าใจอย่างรวดเร็วว่าคุณไม่ต้องใช้สมการจริง ๆ ถ้าคุณให้ความรู้สึกกับฟิสิกส์แก่ผู้คน ถึงฉัน, คณิตศาสตร์เป็นภาษา ดังนั้นฉันสามารถอธิบายสิ่งต่าง ๆ โดยใช้คณิตศาสตร์ แต่ฉันสามารถอธิบายสิ่งเดียวกันโดยใช้คำ คณิตศาสตร์เป็นเพียงอีกภาษาหนึ่งที่ช่วยให้คุณสามารถเข้าใจแนวคิดที่เป็นนามธรรมได้มากขึ้น แต่คุณไม่จำเป็นต้องใช้มันเพื่อที่จะเข้าใจภาพรวมของเรื่องราว
ฉันชอบที่จะสามารถอธิบายวิทยาศาสตร์นี้ให้กับเด็กอายุ 6 ปีวัยรุ่นและคนที่รู้สิ่งต่าง ๆ มากมายแล้วและฉันสามารถปรับตัวได้
Space.com: คุณเน้นผู้หญิงที่ไม่มีคู่สมรสในประวัติศาสตร์ของฟิสิกส์ดาราศาสตร์ตลอดทั้งเล่ม คุณคิดว่า astrophysics เป็นที่ชื่นชมของการมีส่วนร่วมของผู้หญิงในชีวิตของคุณ?
Courtois: ในฝรั่งเศสเพียง 9% ของอาจารย์เต็มในฟิสิกส์อนุภาคหรือฟิสิกส์ดาราศาสตร์เป็นผู้หญิงในขณะที่ทางเข้ามหาวิทยาลัยมี 25% ของผู้หญิงในสาขาฟิสิกส์ ควรมีอาจารย์อย่างน้อย 25% ที่เป็นผู้หญิง ความคิดของฉันที่จะเน้นนักดาราศาสตร์หญิงคือการแสดงให้เห็นว่าเป็นไปได้ มันไม่ใช่เรื่องที่จะทำเรื่องใหญ่เพราะเพื่อนร่วมงานของฉันเป็นคนที่เก่งมาก ฉันรักพวกเขา. เราไม่มีปัญหา แต่เราไม่เห็นผู้หญิงใน STEM มากพอ และฉันไม่รู้จริงๆว่าทำไม ... มันไม่ใช่ปัญหาระหว่างเด็กหญิงกับเด็กชาย มันเป็นอย่างอื่น
Space.com: อีกธีมของหนังสือของคุณคือวิทยาศาสตร์เป็นกระบวนการค้นพบและเรียนรู้อย่างต่อเนื่องและเต็มใจเปลี่ยนใจเมื่อมีข้อมูลใหม่เกิดขึ้น ทำไมคุณถึงเลือกที่จะเน้นเรื่องนั้น?
Courtois: เมื่อนักเรียนมาหาฉันเพื่อฝึกงานพวกเขาคิดว่าฉันจะให้วิชาที่เฉพาะเจาะจงแก่พวกเขาและฉันรู้ว่าพวกเขาจะทำอะไรในสัปดาห์ที่ 1, สัปดาห์ที่ 2, สัปดาห์ที่ 3, สัปดาห์ที่ 4 ... ฉันบอกพวกเขาว่า และเราจะทำงานกับคำถามนี้และเมื่อสิ้นสุด 2-3 เดือนเราจะมีคำถามมากกว่าที่เราเริ่มต้น แต่พวกเขาก็มีความสุขมากเพราะยิ่งคุณมีคำถามมากขึ้นเท่าไหร่นั่นหมายความว่าคุณจะพบคำตอบเล็กน้อยระหว่างทางและคำถามก็ยิ่งได้รับความสนใจมากขึ้นเรื่อย ๆ คำถามแรกนั้นกว้างมาก แต่ก็เป็นคำถามเล็ก ๆ ที่น่าสนใจที่สุด ฉันต้องการอธิบายเรื่องนี้
Space.com: ดังนั้นการเข้าถึงวิทยาศาสตร์ของหนังสือเล่มนี้การค้นพบสุดยอดของเราขึ้นอยู่กับสิ่งที่เรียกว่า Great Attractor มันคืออะไร?
Courtois: The Great Attractor เป็นสถานที่ในจักรวาลไม่ไกลจากเรา กาแลคซีทั้งหมด [ในซูเปอร์คลูของเรา] รวมถึงของเรากำลังรวมตัวกันในทิศทางนี้ แต่มันเป็นสถานที่ที่เราไม่สามารถสังเกตได้ [The Great Attractor อยู่ใน "Zone of Avoidance" ซึ่งมีก๊าซและฝุ่นจำนวนมากทำให้มันเป็นไปไม่ได้ที่จะเห็นอะไรเลย] ตัวอย่างเช่น [ลองนึกภาพ] คุณต้องการมองเข้าไปในห้องนั่งเล่นของเพื่อนบ้านเพราะมันเป็นอย่างมาก ที่น่าสนใจ - แต่คุณมีต้นไม้อยู่หน้าหน้าต่างของคุณดังนั้นคุณไม่สามารถสังเกตห้องนั่งเล่นได้โดยตรง มันน่ารำคาญนิดหน่อย เราเรียกมันว่า Great Attractor เพราะกาแลคซีกำลังเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วในทิศทางนี้
บางครั้งผู้คนจะถามฉันว่าฉันจะดูด้วยกล้องส่องทางไกลหรือกล้องโทรทรรศน์ของฉันเพื่อดู Laniakea ได้อย่างไร และฉันจะบอกพวกเขาว่ามีอยู่รอบตัวคุณ - ซีกโลกเหนือ, ซีกโลกใต้ หากคุณต้องการดู Laniakea มันเป็นการยากที่สุดที่จะหาเพราะเราอยู่ข้างใน
Space.com: คุณอภิปรายแนวคิดที่เรียกว่า "ความเร็วเฉพาะ" ความเร็วที่แปลกคืออะไรและพวกเขาช่วยระบุลานีนาว่าอย่างไร
Courtois: ความเร็วแปลกเป็นความเร็วของกาแลคซีซึ่งเกิดจากความโน้มถ่วง มวลดึงดูดมวลอีกก้อนหนึ่ง ความเร็วประหลาดคือความเร็วเนื่องจากมวลซึ่งกระจายอยู่รอบกาแลคซีในจักรวาล และเราต้องระวังเพราะจักรวาลกำลังขยายตัว - แต่มันไม่ใช่ความเร็วที่แท้จริงเมื่อกาแลคซีกำลังจะออกไปจากกาแลคซีอื่นเนื่องจากการขยายตัว
ตัวอย่างเช่นสมมติว่าคุณมีผ้าปูโต๊ะลายตารางหมากรุกที่ร้านบิสโทรและคุณมีเบียร์สองไพน์นั่งอยู่บนผ้าปูโต๊ะและถ้าคุณยืดผ้าปูโต๊ะให้สี่เหลี่ยมทั้งหมดจะขยายออกและไพน์ทั้งสองจะหายไปจากอีกอันหนึ่ง เพราะคุณกำลังยืดผ้าปูโต๊ะ นี่คือการขยายตัว - แต่จริงๆแล้วเราไม่สนใจเรื่องนี้ มันง่ายมากที่จะลบความเร็วนี้ออกเพราะมันเป็นเพียงเวลาว่างของกริดที่อยู่ด้านล่างซึ่งกำลังขยายตัว ไม่ใช่ความเร็วทางกายภาพจริงๆแล้ว แต่ด้วยเบียร์สองไพน์พวกเขามีมวลและพวกเขาต้องการที่จะใกล้ชิดกันมากขึ้นดังนั้นพวกเขาจึงถูกดึงดูด เราต้องการวัดความเร็วของแรงดึงดูดเล็ก ๆ นี้ - นี่คือความเร็วที่แปลกประหลาด [นักวิจัยได้คำนวณความเร็วที่แปลกประหลาดสำหรับกาแลคซีทุกแห่งในซูเปอร์คลาวด์ของเราเมื่อเทียบกับโลก ตามที่นักวิจัยตั้งข้อสังเกต เมื่อประกาศ Laniakea"แผนที่ความเร็วแปลกประหลาดสามารถแปลเป็นแผนที่การกระจายสสารได้" นี่คือสิ่งที่พวกเขาทำเพื่อค้นหาขอบเขตของ Laniakea]
ในการเขียนหนังสือฉันคิดว่าฉันควรเขียน "ความเร็วความโน้มถ่วง" แต่ความเร็วที่แปลกประหลาดเป็นคำที่เราใช้ในวิทยาศาสตร์
Space.com: อะไรคือสิ่งที่น่าตื่นเต้นที่สุดสำหรับการวิจัยของคุณ
Courtois: เมื่อคุณพบ supercluster เพียงหนึ่งเดียวแน่นอนมีคำถามหนึ่งข้อ - เราถูกหรือผิด ตอนนี้เราพบซุปเปอร์คลัส 10 อันแล้วดังนั้นเราจึงมั่นใจมากว่าสิ่งที่เราทำนั้นถูกต้อง
ตอนนี้คำถามใหญ่ที่ฉันมีกับทีมของฉันคือ: แรงโน้มถ่วงคืออะไรและทำไมกาแลคซีในซุปเปอร์คลัสอื่น ๆ จึงบินเร็วมาก เราอาจต้องเปลี่ยนภาษาของวิธีที่เราอธิบายความเร็ว - เราอาจต้องเปลี่ยนสมการความโน้มถ่วง
ในขณะนี้นักฟิสิกส์ 50% คิดว่าเราควรมองหาสิ่งที่มองไม่เห็น ฉันไม่เคยเรียกมันว่า "สสารมืด"เพราะถ้ามันมืดเราจะเห็นมันไม่เพียง แต่เราต้องการเข้าใจความโน้มถ่วงเราต้องการเข้าใจการเร่งความเร็วของการขยายตัวของกาแลคซีฉันมักจะพูดว่าการเร่งความเร็วของการขยายตัวแทน" พลังงานมืด "เพราะมันไม่มืด - ถ้าเป็นพลังงานมืดเราจะได้เห็นตอนนี้คำที่ดีที่สุดคือการเร่งการขยายตัว
Space.com: ในตอนท้ายของหนังสือเล่มนี้คุณพูดว่า "วิทยาศาสตร์ไม่ได้เป็นที่เคร่งขรึม" กรุณาขยายที่
Courtois: คุณมีความสุขที่ได้ทำงานนี้ ผู้คนคิดว่าวิทยาศาสตร์เป็นสิ่งที่ร้ายแรงมากและไม่ใช่วิธีที่ฉันใช้ชีวิตของฉันและมันไม่ใช่วิธีที่เพื่อนร่วมงานของฉันทำงาน เพื่อนร่วมงานของฉัน Brent Tully ที่มหาวิทยาลัยฮาวายกล่าวว่าเรา "เล่นอย่างจริงจัง" จักรวาลนั้นสวยงามมากและฉันสามารถเข้าใจได้ว่าความงามนี้ประกอบเข้าด้วยกันอย่างไร - มันเป็นเรื่องสนุกสนานมันสนุกสนานและมีความสุขมากมายที่ได้ทำวิทยาศาสตร์
หากคุณเข้าใจบางสิ่งบางอย่างและอยู่ในลิ้นชักของคุณมันก็ไม่เหมือนกับที่คุณไม่เข้าใจถ้ามันเหมาะสำหรับคุณ หากคุณตายไปมันไม่ใช่ความรู้ใหม่สำหรับมนุษยชาติ วิธีเดียวที่จะทำให้วิทยาศาสตร์ก้าวหน้าไปได้คือการบอกทุกคน!
การสัมภาษณ์นี้ได้รับการแก้ไขสำหรับความยาวและความชัดเจน คุณสามารถ ซื้อ "ค้นหาสถานที่ของเราในจักรวาล" ใน Amazon.com.
- แผนที่สี 3 มิติ 1.7 ล้านล้านดวงในทางช้างเผือกนั้นดีที่สุดเท่าที่เคยมีมา
- พบกับไฮเปอเรียน: ยักษ์ใหญ่มหึมาในเอกภพยุคแรก
- วอลล์เปเปอร์ Supercluster ของ Galaxies Space
