[สาระ] 5 ที่สุดของความเข้าใจผิด ทางดาราศาสตร์
(There is no gravity in space)
เรามักจะเห็นภาพยนตร์ หรือภาพถ่ายที่เห็น นักบินอวกาศ ลอยละล่องไปมานอกโลก และเราก็คงเคยได้ยิน คำว่า "ไร้แรงโน้มถ่วง" หรือ Zero-g (Zero gravity) กันบ่อยๆ เลยทำให้เราคิดกันว่า ที่นอกโลก หรือในอวกาศนั้น ไม่มีแรงโน้มถ่วง
ในความเป็นจริงแล้ว แรงโน้มถ่วง เกิดจากแรงดึงดูดระหว่างมวล ซึ่งจะลดลง ไปตามระยะทางที่เพิ่มขึ้น (ยกกำลังสอง) และไม่มีทางที่จะลดลง จนเหลือศูนย์ได้ หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งได้ว่า ทุกๆที่ ย่อมมีแรงโน้มถ่วงนั่นเอง
การที่เราเห็นนักบินอวกาศ สามารถลอยล่องไปมาได้นั่น ในความเป็นจริงแล้ว พวกเขาเหล่านั้น กำลังตกอย่างอิสระมายังโลก ในขณะที่เขา (หรือยานอวกาศของเขา) เหล่านั้น กำลังโคจรรอบโลก เพียงแต่ผลลัพธ์ ของการเคลื่อนที่ทั้งสอง เมื่อรวมกันแล้ว เป็นไปในทิศที่โค้งไปตามวงโคจร ที่เขาเหล่านั้น กำลังโคจรรอบโลกต่างหาก
และในขณะที่นักบินอวกาศกำลังโคจรรอบโลก ที่ความสูง 250 ไมล์จากผิวโลก (หรือประมาณ 400 กิโลเมตร) อยู่นั้น แรงโน้มถ่วง จะมีขนาดประมาณ 90% เมื่อเทียบกับผิวโลก แต่เมื่อยานอวกาศ กลับมาสู่ผิวโลก พวกเขาก็กลับสู่สภาพเดิม ไม่สามารถหลีกหนี หรือลอยไปไหนมาไหนได้
นอกจากนี้ ยังมีอีกอย่างที่นักบินอวกาศ ไม่สามารถหลีกหนีไปไหนได้ ก็คือ ภาษี ที่พวกเขาเหล่านั้น ก็ต้องจ่ายเหมือนกับเราๆ ท่านๆ นั่นเอง ...
2 .ดวงจันทร์ขณะที่อยูใกล้ขอบฟ้า ดูใหญ่กว่าปกติ เนื่องจาก ชั้นบรรยากาศ ทำหน้าที่เป็นเลนส์ขยาย
(The Moon look bigger on the horizon because the air acts like a lens, manifying it)
ผู้คนส่วนใหญ่ คงจะเคยเห็นดวงจันทร์ ขณะที่อยู่ใกล้ขอบฟ้า เป็นสีแดงส้ม และดูเหมือนมีขนาดใหญ่ เมื่อลอยอยู่เหนือขอบฟ้า หลังจากนั้นอีกไม่กี่ชั่วโมง เมื่อดวงจันทร์ลอยสูงขึ้น มันก็กลับมามีขนาดปกติ และดวงอาทิตย์ก็คงเป็นเช่นเดียวกัน
เมื่อเรามองเฉียงออกไป ในแนวราบกว่า ทำให้ภาพที่ปรากฏมีขนาดใหญ่กว่า และสมองของเรา ก็ตีความว่า ดวงจันทร์ที่บริเวณขอบฟ้า อยู่ไกลจากเรา มากกว่า ดวงจันทร์ขณะที่อยู่เหนือศีรษะ (เหมือนกับที่เรามองดู เมฆที่อยู่เหนือศีรษะ แล้วเราก็คิดว่า เมฆนั้นลอยอยู่ใกล้กว่า เมฆที่อยู่ใกล้ขอบฟ้า) นอกจากนี้ ชั้นบรรยากาศที่เรามองเฉียงๆออกไป ก็หนากว่าจุดเหนือศีรษะ (Zenith) รวมความทั้งหมด ทำให้สมองของเราคิดว่า ดวงจันทร์ที่ขอบฟ้า มีขนาดใหญ่กว่าของจริง
ในความเป็นจริงแล้ว มันเป็นแค่ภาพลวงตา !!!
เราสามารถพิสูจน์ได้ โดยเอาวัตถุอะไรก็ได้ เช่น ดินสอ แล้วชูให้สุดแขน แล้วเปรียบเทียบขนาด ของดวงจันทร์ ขณะที่อยู่ใกล้ขอบฟ้า กับดินสอไว้ก่อน แล้วจากนั้นอีกสัก 2-3 ชั่วโมง ค่อยมาเปรียบเทียบใหม่อีกครั้ง จะพบว่า ดวงจันทร์มีขนาดปรากฏ เท่าเดิม
และในความเป็นจริงแล้ว ขณะที่ดวงจันทร์ยังอยู่ใกล้ขอบฟ้า จะอยู่ไกลจากเรา (ซึ่งเป็นผู้สังเกต) มากกว่า ขณะที่ดวงจันทร์ อยู่เหนือศีรษะเราเล็กน้อยด้วย (ในหน่อยไม่กี่พันกิโลเมตร) ซึ่งทำให้จริงๆแล้ว ภาพปรากฏของดวงจันทร์ที่ใกล้ขอบฟ้า จะเล็กกว่าที่เหนือศีรษะเล็กน้อย ด้วยซ้ำไป และนี่เป็นอีกหนึ่งปรากฏการณ์ ที่สมองของมนุษย์ ตีความผิดพลาดนั่นเอง !!!
3. ฤดู เกิดจากระยะห่างระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์
(Season are caused by the Earth's distance from the Sun)
เราคงเคยจะผิงไฟกัน เวลาเราไปเที่ยวดอยในหน้าหนาว หรือออกค่ายแล้วมีแคมป์ไฟกัน ใช่ไหม? พอเราอยู่ใกล้กองไฟ ก็รู้สึกอุ่นหน่อย พอถอยห่างออกไป ก็หนาวหน่อย
และเราก็เคยรู้ว่า โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ เป็นวงรีใช่ไหม? งั้นก็พอโลกใกล้ดวงอาทิตย์หน่อย โลกก็เลยร้อนขึ้น กลายเป็นหน้าร้อนไง พอห่างหน่อย ก็หนาวกว่า กลายเป็นหน้าหนาวไง สมเหตุสมผลดีมั๊ย? เซนส์ง่ายๆ
จริงๆแล้วคุณรู้หรือไม่ ระยะห่างระหว่างจุดที่โลกและดวงอาทิตย์ห่างกันที่สุด และใกล้ที่สุดนั้น ไม่มากหรอก และคุณเคยรู้ไหม ขณะที่ซีกโลกหนึ่งเป็นฤดูหนาวนั้น อีกซีกโลกหนึ่ง เป็นฤดูร้อนในเวลาเดียวกัน !!!
ความเป็นจริงนั้น ฤดูเกิดจากการที่แกนโลกเอียงต่างหาก แกนโลกของเรา เอียงทำมุมประมาณ 23.5 องศา จากแนวขั้วเหนือ-ใต้ของโลก
ในฤดูร้อน ซีกโลกเหนือจะทำมุมฉาก กับดวงอาทิตย์มากกว่า และจำนวนชั่วโมงในหนึ่งวัน ก็มีมากกว่า ทำให้รับความร้อนมากกว่า ก็ทำให้ฤดูร้อนนั้นร้อน
ในฤดูหนาว ซีกโลกเหนือจะทำมุมฉาก กับดวงอาทิตย์น้อยกว่า และจำนวนชั่วโมงในหนึ่งวัน ก็มีน้อยกว่า ทำให้รับความร้อนน้อยกว่า ก็ทำให้ฤดูหนาวนั้นเย็น
และนี่ก็เป็นเหตุผลให้อีกซีกโลกหนึ่งนั้น มีฤดูกลับกันกับอีกซีกโลกเสมอ และนี่ก็เป็นอีกตัวอย่าง ว่าการสรุปข้อมูลเอาเอง จากการอุปมาอุปมัยนั้น ทำไมจึงถือว่า ไม่ถือเป็นการสรุปแบบวิทยาศาสตร์ !!!
4. ดาวตกลุกไหม้ เนื่องจากแรงเสียดทาน ขณะผ่านชั้นบรรายากาศโลก
(Meteors are heated by friction as they pass through the atmosphere)
อื้ม! ดูแล้วก็สมเหตุสมผลดีนี่นา แต่ ... มันไม่ถูกต้อง
ดาวตก (หรือผีพุ่งไต้) อาจเป็นเศษฝุ่น หิน ก้อนน้ำแข็ง หรือก้อนโลหะ ที่บังเอิญ มีวงโคจรตัดกับวงโคจรของโลก และเมื่อมันผ่านชั้นบรรยากาศของโลก ความร้อนที่เกิดขึ้น ทำให้มันเกิดการลุกไหม้ เห็นเป็นทาง เรียกว่า ดาวตก (meteors) สามารถเห็นได้ไกล หลายร้อยกิโลเมตรทีเดียว และถ้ามันเผาไหม้ไม่หมด ก็จะเหลือเป็นเศษ ที่เราเรียกว่า อุกกาบาต (meteorite) นั่นเอง
แต่ความร้อนที่เกิดขึ้น ไม่ได้เกิดจากแรงเสียดทาน อย่างที่คนส่วนใหญ่เข้าใจผิดกัน เพราะมิฉะนั้น ผิวของยานอวกาศ ซึ่งค่อนข้างบอบบาง และกลับเข้ามายังโลก ด้วยความเร็วราว 25 มัค ก็คงลุกไหม้ไปหมดแล้ว
แต่ความเป็นจริง ความร้อนเกิดจาก ความดันอากาศที่อยู่ตรงหน้า (ram pressure) ต่างหาก ซึ่งเมื่ออากาศถูกอัด ก็จะก่อให้เกิดความร้อนขึ้น เหมือนกับที่สูบลม ล้อรถจักรยาน ที่ร้อนขึ้นในขณะที่ เรากำลังสูบลมล้อ
ดังนั้น ในขณะที่ก้อนอุกกาบาต กำลังผ่านชั้นบรรยากาศ ที่ความเร็วกว่า 33,500 ไมล์ต่อชั่วโมง (15 กิโลเมตรต่อวินาที) จะอัดอากาศอย่างรุนแรง ทำให้เกิดความร้อน จนทำให้เกิดการลุกไหม้นั่นเอง ไม่ใช่เกิดจากแรงเสียดทาน !!!
5. ก้อนอุกกาบาตจะยังคงร้อนมาก เมื่อตกถึงผิวโลก
(Meteors are still very hot when the hit the ground)
เราคงคิดกันว่า เมื่ออุกกาบาต ซึ่งหลงเหลือจากการเผาไหม้ ขณะผ่านชั้นบรรยากาศ ตกผิวถึงโลก ในอีกไม่กี่นาทีต่อมา คงจะยังคงมีอุณหภูมิสูง ซึ่งความเป็นจริงแล้ว เรื่องราวมันซับซ้อนกว่านั้นมาก
อากาศร้อนที่ทำให้เกิดการลุกไหม้ อยู่ตรงหน้าของก้อนดาวตกนั้น จริงๆแล้ว ไม่ได้ไหม้ถึงแกนในของก้อนอุกกาบาต ขณะที่ดาวตก กำลังตกด้วยความเร็วสูง เหนือเสียงนั้น ก่อให้เกิดปรากฏการณ์ช็อค ที่ความเร็วเหนือเสียง ที่เรียกว่า ซูปเปอร์โซนิค (แบบเดียวกับ เครื่องบินความเร็วเหนือเสียงนั่นแหละ) การลุกไหม้ที่เกิดขึ้น จะไหม้เฉพาะ ที่พื้นผิวของดาวตกเท่านั้น ซึ่งการที่พลังงานความร้อน เปลี่ยนแปลงเป็นการเผาไหม้ และแสงสว่างวาบ จะทำให้ความเร็วของดาวตกลดน้อยลงด้วย
เมื่อความเร็วลดลง จนต่ำกว่าความเร็วเหนือเสียง การช็อคของอากาศ และการเผาไหม้ ก็จะสิ้นสุดลง ซึ่งถ้าดาวตกยังเผาไหม้ไม่หมด ก็จะตกลงที่ความเร็วประมาณ ไม่กี่ร้อยไมล์ต่อชั่วโมง (หรือไม่กี่ร้อยกิโลเมตร ต่อชั่วโมง) เท่านั้น และใช้เวลาอีกหลายนาที กว่าจะตกลงบนผิวโลกในที่สุด
อย่าลืมว่า ก้อนอุกกาบาตเหล่านี้ โคจรในอวกาศมานานมาก และแกนของมัน ก็จะมีอุณหภูมิต่ำมาก และส่วนที่เผาไหม้ไป ก็เป็นแค่ผิวเท่านั้น ดังนั้น เมื่อตกถึงผิวโลก ไม่เพียงแต่ก้อนอุกกาบาตจะไม่ร้อนแล้ว ในความเป็นจริง มันกลับเย็นเสียอีก หลายครั้ง ที่ก้อนอุกกาบาตที่ถูกค้นพบ ยังมีสภาพเป็นน้ำแข็งด้วยซ้ำ !!!
credit JOJO
Miscellaneous