รังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาลและอินเตอร์เฟอโรเมทรี

ทางลัด: ความแตกต่างความคล้ายคลึงกันค่าสัมประสิทธิ์การเปรียบเทียบ Jaccardการอ้างอิง

ความแตกต่างระหว่าง รังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาลและอินเตอร์เฟอโรเมทรี

รังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาล vs. อินเตอร์เฟอโรเมทรี

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. อินเตอร์เฟอโรเมทรี (Interferometry) คือศาสตร์ที่กล่าวถึงเทคนิคหลายประการในการใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อถอดความข้อมูลที่อยู่ในรูปคลื่น เครื่องมือที่ใช้ในการตรวจจับคลื่นเรียกว่า อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ (interferometer) อินเตอร์เฟอโรเมทรีเป็นเทคนิคการตรวจสอบที่สำคัญในการศึกษาดาราศาสตร์ในภาคสนาม การศึกษาไฟเบอร์ออพติก มาตรวิทยาทางวิศวกรรม สมุทรศาสตร์ วิทยาแผ่นดินไหว กลศาสตร์ควอนตัม ฟิสิกส์นิวเคลียร์ ฟิสิกส์อนุภาค ฟิสิกส์พลาสมา กาตรวจจับในระยะไกล รวมถึงปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุลทางชีววิทยา อินเตอร์เฟอโรเมทรีอาศัยหลักการพื้นฐานของคลื่นที่แตกต่างกันเมื่อนำเข้ามารวมกันในวิธีที่ทำให้เกิดผลรวมซึ่งมีคุณสมบัติที่มีความหมายบางอย่างที่สามารถวิเคราะห์สถานะต้นกำเนิดของคลื่นเหล่านั้นได้ ที่เป็นเช่นนั้นเพราะเมื่อคลื่นสองชนิดที่มีความถี่เดียวกันมารวมกัน รูปแบบผลลัพธ์จะสามารถอธิบายได้โดยเฟสของคลื่นที่แตกต่างกันของคลื่นทั้งสองนั่นเอง คลื่นที่มีเฟสเดียวกัน (in phase) จะเสริมแรงกัน ขณะที่คลื่นที่มีเฟสตรงข้ามกัน (out of phase) จะหักล้างกัน อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ส่วนมากใช้แสงหรือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในรูปแบบอื่นๆ ในการศึกษ.

รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า

ในวิชาฟิสิกส์ รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า (electromagnetic radiation) หมายถึงคลื่น (หรือควอนตัมโฟตอน) ของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่แผ่ผ่านปริภูมิโดยพาพลังงานจากการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า โดยคลาสสิก รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าประกอบด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งเป็นการสั่นประสานของสนามไฟฟ้าและแม่เหล็กซึ่งแผ่ผ่านสุญญากาศด้วยความเร็วแสง การสั่นองสนามทั้งสองนี้ตั้งฉากกันและตั้งฉากกับทิศทางของการแผ่พลังงานและคลื่น ทำให้เกิดคลื่นตามขวาง แนวคลื่นของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเปล่งจากแหล่งกำเนิดจุด (เช่น หลอดไฟ) เป็นทรงกลม ตำแหน่งของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถจำแนกลักษณะได้โดยความถี่ของการสั่นหรือความยาวคลื่น สเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้ามีคลื่นวิทยุ ไมโครเวฟ รังสีอินฟราเรด แสงที่มองเห็นได้ รังสีอัลตราไวโอเลต รังสีเอกซ์และรังสีแกมมา โดยเรียงความถี่จากน้อยไปมากและความยาวคลื่นจากมากไปน้อย คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเกิดเมื่ออนุภาคมีประจุถูกเร่ง แล้วคลื่นเหล่านี้จะสามารถมีอันตรกิริยากับอนุภาคมีประจุอื่น คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าพาพลังงาน โมเมนตัมและโมเมนตัมเชิงมุมจากอนุภาคแหล่งกำเนิดและสามารถส่งผ่านคุณสมบัติเหล่านี้แก่สสารซึ่งไปทำอันตรกิริยาด้วย ควอนตัมของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเรียก โฟตอน ซึ่งมีมวลนิ่งเป็นศูนย์ แต่พลังงานหรือมวลรวม (โดยสัมพัทธ์) สมมูลไม่เป็นศูนย์ ฉะนั้นจึงยังได้รับผลจากความโน้มถ่วง รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าสัมพันธ์กับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเหล่านั้นซึ่งสามารถแผ่ตนเองได้โดยปราศจากอิทธิพลต่อเนื่องของประจุเคลื่อนที่ที่ผลิตมัน เพราะรังสีนั้นมีระยะห่างเพียงพอจากประจุเหล่านั้นแล้ว ฉะนั้น บางทีจึงเรียกรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าว่าสนามไกล ในภาษานี้สนามใกล้หมายถึงสนามแม่เหล็กไฟฟ้าใกล้ประจุและกระแสที่ผลิตมันโดยตรง โดยเจาะจงคือ ปรากฏการณ์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าและการเหนี่ยวนำไฟฟ้าสถิต ในทฤษฎีควอนตัมแม่เหล็กไฟฟ้า รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าประกอบด้วยโฟตอน อนุภาคมูลฐานซึ่งทำให้เกิดอันตรกิริยาแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งสิ้น ฤทธิ์ควอนตัมทำให้เกิดแหล่งรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าเพิ่ม เช่น การส่งผ่านอิเล็กตรอนไประดับพลังงานต่ำกว่าในอะตอมและการแผ่รังสีวัตถุดำ โฟตอนความถี่สูงขึ้นจะมีพลังงานมากขึ้น ความสัมพันธ์นี้เป็นไปตามสมการของพลังค์ E.

รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าและรังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาล · รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าและอินเตอร์เฟอโรเมทรี · 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.

ความถี่และรังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาล · ความถี่และอินเตอร์เฟอโรเมทรี · ดูเพิ่มเติม »