ปรากฏการณ์ดอปเพลอร์และรังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาล

ทางลัด: ความแตกต่างความคล้ายคลึงกันค่าสัมประสิทธิ์การเปรียบเทียบ Jaccardการอ้างอิง

ความแตกต่างระหว่าง ปรากฏการณ์ดอปเพลอร์และรังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาล

ปรากฏการณ์ดอปเพลอร์ vs. รังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาล

แหล่งกำเนิดคลื่นกำลังเคลื่อนที่ไปทางซ้าย ความถี่ของคลื่นทางด้านซ้ายจึงสูงกว่าทางด้านขวา ปรากฏการณ์ดอปเพลอร์ (Doppler Effect) หรือบางครั้งเรียกว่า การเคลื่อนดอปเพลอร์ (Doppler shift) เป็นปรากฏการณ์ทางวิทยาศาสตร์อย่างหนึ่งที่ตั้งชื่อตาม คริสเตียน ดอปเพลอร์ เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงความถี่ของคลื่นและความยาวคลื่นในมุมมองของผู้สังเกตเมื่อมีการเคลื่อนที่ที่สัมพันธ์กับแหล่งกำเนิดคลื่นนั้น พบเห็นได้ทั่วไปในชีวิตประจำวันเช่น เมื่อมีรถพยาบาลส่งสัญญาณไซเรนเคลื่อนเข้าใกล้ ผ่านตัวเรา และวิ่งห่างออกไป คลื่นเสียงที่เราได้ยินจะมีความถี่สูงขึ้น (กว่าคลื่นที่ส่งออกมาตามปกติ) ขณะที่รถเคลื่อนเข้ามาหา คลื่นเสียงมีลักษณะปกติขณะที่รถผ่านตัว และจะมีความถี่ลดลงเมื่อรถวิ่งห่างออกไป คลื่นที่มีการแพร่โดยต้องอาศัยตัวกลาง เช่นคลื่นเสียง ความเร็วของผู้สังเกตกับความเร็วของแหล่งกำเนิดคลื่นจะมีความสัมพันธ์กับตัวกลางที่คลื่นนั้นแพร่ผ่าน ปรากฏการณ์ดอปเพลอร์โดยรวมจะเป็นผลจากทั้งการเคลื่อนที่ของแหล่งกำเนิด การเคลื่อนที่ของผู้สังเกต และการเคลื่อนที่ของตัวกลางด้วย ปรากฏการณ์ในแต่ละส่วนสามารถวิเคราะห์ได้โดยแยกจากกัน ส่วนคลื่นที่ไม่จำเป็นต้องอาศัยตัวกลางเช่นคลื่นแสงหรือแรงโน้มถ่วงในทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ จะสนใจเฉพาะความเร็วสัมพันธ์ที่แตกต่างกันระหว่างผู้สังเกตกับแหล่งกำเนิดเท่านั้น การเปลี่ยนความถี่ของเสียงที่ผู้ฟังได้ยินจะขึ้นอยู่กับความเร็วของแหล่งกำเนิด การเปลี่ยนความถี่ของเสียงที่ผู้ฟังได้ยินจะขึ้นอยู่กับความเร็วของแหล่งกำเนิด Vs (s ย่อมาจากSource) และความเร็วของผู้ฟังVL (L ย่อมาจาก Listener) โดยทั่วไปทั้งผู้ฟังและแหล่งกำเนิดอาจจะเคลื่อนที่ได้ ดังนั้นในการวิเคราะห์จึงไม่เหมาะสมที่จะใช้ผู้ฟังหรือแหล่งกำเนิดเป็นกรอบอ้างอิง ในที่นี่จึงใช้ตัวกลางที่เสียงเคลื่อนที่เป็นการอ้างอิง ซึ่งจะทำให้อัตราเร็วเสียงคงตัวเสมอ ไม่ขึ้นอยู่กับความเร็วของแหล่งกำเนิดหรือผู้ฟัง ในส่วนของของความเร็ซของแหล่งกำเนิด VS และความเร็วของผู้ฟัง VL จะวัดเทียบตัวกลางของคลื่นเสียงด้วย และเนื่องจากการศึกษาปรากฎการณ์คอปเพลอร์ในที่นี้เป็นเป็นเพียงการศึกษาในเบื้องต้น ดังนั้นจะพิจารณาเฉพาะกรณีที่ความเร็วของแหล่งกำเนิดและผู้ฟังอยู่บนเส้นตรงที่เชื่อมระหว่างแหล่งกำเนิดกับผู้ฟังเท่านั้น (การเคลื่อนที่ 1 มิติ). รังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาล (cosmic microwave background radiation; เรียกย่อว่า CMB, MBR, หรือ CMBR) เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ารูปแบบหนึ่งที่แผ่อยู่ในเอกภพ กล่าวให้เข้าใจง่าย เมื่อเรามองดูท้องฟ้าด้วยกล้องโทรทรรศน์วิทยุ ห้วงอวกาศระหว่างดาวและดาราจักรต่างๆ จะไม่เป็นสีดำ แต่กลับมีการเรืองแสงน้อยๆ อยู่ที่เกือบจะเป็นไปในทิศทางเดียวกัน โดยเส้นเรืองแสงนั้นไม่ได้มาจากดาวฤกษ์หรือดาราจักรใดๆ เลย เส้นเรืองแสงนี้จะเข้มที่สุดในย่านคลื่นไมโครเวฟของสเปกตรัมวิทยุ มันจึงได้ชื่อว่า รังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาล ส่วนที่เกี่ยวข้องกับรังสีก็เนื่องมาจากทฤษฎีซึ่งเป็นที่แพร่หลายที่อธิบายว่า การแผ่รังสีนี้เป็นสิ่งหลงเหลือจากเอกภพยุคแรกเริ่ม การตรวจวัดการแผ่รังสีพื้นหลังของจักรวาลอย่างแม่นยำมีความสำคัญมากในการศึกษาจักรวาลวิทยา เพราะแบบจำลองของเอกภพใดๆ ก็ตามจะต้องสามารถอธิบายการแผ่รังสีที่ตรวจพบนี้ได้ด้วย การค้นพบเกิดขึ้นในปี ค.ศ. 1965 ที่ว่ากันว่าเป็นรังสีที่แผ่ปกคลุมทั้งเอกภพ มีสเปกตรัมคล้ายกับวัตถุดำที่มีอุณหภูมิ 2.725 เคลวินในช่วงความถี่160.2 กิโลเฮิร์ตซ์ หรือคำนวณเป็นความยาวคลื่นประมาณ 1.9 มิลลิเมตรนักจักรวาลวิทยาส่วนใหญ่คิดว่าไมโครเวฟพื้นหลังนี้เป็นหลักฐานที่ดีที่สุดสำหรับการสนับสนุนทฤษฎีบิ๊กแบง อันเป็นทฤษฎีการกำเนิดเอกภพที่ได้รับความเชื่อถือมากที่สุดในปัจจุบัน.

ความยาวคลื่น

ซน์ ความยาวคลื่นมีค่าเท่ากับระยะห่างระหว่างยอดคลื่น ความยาวคลื่น คือระยะทางระหว่างส่วนที่ซ้ำกันของคลื่น สัญลักษณ์แทนความยาวคลื่นที่ใช้กันทั่วไปคือ อักษรกรีก แลมบ์ดา (λ).

ความยาวคลื่นและปรากฏการณ์ดอปเพลอร์ · ความยาวคลื่นและรังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาล · ดูเพิ่มเติม »

ความถี่

วามถี่ (frequency) คือจำนวนการเกิดเหตุการณ์ซ้ำในหนึ่งหน่วยของเวลา ความถี่อาจเรียกว่า ความถี่เชิงเวลา (temporal frequency) หมายถึงแสดงให้เห็นว่าต่างจากความถี่เชิงพื้นที่ (spatial) และความถี่เชิงมุม (angular) คาบคือระยะเวลาของหนึ่งวงจรในเหตุการณ์ที่เกิดซ้ำ ดังนั้นคาบจึงเป็นส่วนกลับของความถี่ ตัวอย่างเช่น ถ้าหัวใจของทารกเกิดใหม่เต้นที่ความถี่ 120 ครั้งต่อนาที คาบ (ช่วงเวลาระหว่างจังหวะหัวใจ) คือครึ่งวินาที (นั่นคือ 60 วินาทีหารจาก 120 จังหวะ) ความถี่เป็นตัวแปรสำคัญในวิทยาศาสตร์และวิศวกรรม สำหรับระบุอัตราของปรากฏการณ์การแกว่งและการสั่น เช่น การสั่นของเครื่องจักร โสตสัญญาณ (เสียง) คลื่นวิทยุ และแสง.

ความถี่และปรากฏการณ์ดอปเพลอร์ · ความถี่และรังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาล · ดูเพิ่มเติม »