រូបវិទ្យាតារាសាស្ត្រ

ទិដ្ឋភាពទូទៅ

ប្រភព: Wikipedia

តាមការពិពណ៌នារបស់វីគីភីឌា រូបវិទ្យាតារាសាស្ត្រគឺជាវិទ្យាសាស្ត្រមួយដែលយកវិធីសាស្ត្រនិងគោលការណ៍របស់រូបវិទ្យានិងគីមីវិទ្យាទៅអនុវត្តក្នុងការសិក្សាអំពីវត្ថុនិងបាតុភូតតារាសាស្ត្រ រួមទាំងចក្រវាឡទាំងមូល។ លោកជេមស៍ គីលឺ (James Keeler) ដែលជាស្ថាបនិកម្នាក់នៃមុខវិជ្ជានេះបានថ្លែងថា ៖ « រូបវិទ្យាតារាសាស្ត្រស្វែងរកដើម្បីស្វែងយល់ពីធម្មជាតិនៃវត្ថុលើមេឃ មិនមែនត្រឹមតែទីតាំងឬចលនារបស់ពួកវាក្នុងលំហទេ — គឺអ្វីដែលពួកវាជា ជាជាងកន្លែងដែលពួកវាស្ថិតនៅ » ដែលសកម្មភាពក្រោយនេះជាកម្មវត្ថុនៃគន្លងមេឃ (celestial mechanics)។ និយាយឱ្យស្រួលស្តាប់ រូបវិទ្យាតារាសាស្ត្រឆ្លើយសំណួរថា « ហេតុអ្វី » និង « ដោយរបៀបណា » ចំពោះអ្វីៗដែលកើតមានក្នុងចក្រវាឡ។

ផ្នែកសិក្សានៃមុខវិជ្ជានេះមានលក្ខណៈទូលំទូលាយណាស់ ដោយគ្របដណ្តប់ពីមាត្រដ្ឋានតូចបំផុត (ភាគល្អិតនៅក្នុងផ្កាយ) រហូតដល់ធំបំផុត (ចក្រវាឡទាំងមូល)។ ក្នុងនោះរួមមានដូចជា រូបវិទ្យាព្រះអាទិត្យ (solar astrophysics) រូបវិទ្យាផ្កាយ (stellar astrophysics) រូបវិទ្យាកាឡាក់ស៊ី (galactic astronomy) រូបវិទ្យានៃមជ្ឈដ្ឋានអន្តរផ្កាយ (interstellar medium) និងអវកាសវិទ្យា (cosmology) ដែលសិក្សាពីប្រភពដើម ការវិវត្ត និងអនាគតនៃចក្រវាឡ។ គ្រប់ផ្នែកទាំងនេះសុទ្ធតែពឹងផ្អែកលើការសង្កេត (observational astrophysics) និងការបង្កើតទ្រឹស្តី (theoretical astrophysics) ដែលជារឿយៗត្រូវបានសាកល្បងដោយការធ្វើគំរូកុំព្យូទ័រ។

គន្លឹះមួយដ៏សំខាន់នៃរូបវិទ្យាតារាសាស្ត្រគឺការប្រើប្រាស់រលកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចគ្រប់ប្រភេទ — ពីរលកវិទ្យុវែងៗរហូតដល់កាំរស្មីហ្គាម៉ាខ្លីបំផុត — ដើម្បីសង្កេតមើលវត្ថុនៅក្នុងចក្រវាឡ។ ឧទាហរណ៍ រលកវិទ្យុអាចបង្ហាញពពកឧស្ម័នត្រជាក់ ខណៈកាំរស្មី X បង្ហាញពីឧស្ម័នដែលកម្តៅឡើងដល់រាប់លានអង្សា ដូចក្នុងរូបភាពនៃសំណល់ស៊ុបភើណូវ៉ាខាងលើ។ ម្យ៉ាងទៀត អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រថែមទាំងបានប្រើភាគល្អិតនឺត្រុង (neutrinos) និងរលកទំនាញ (gravitational waves) ជាឧបករណ៍សង្កេតបន្ថែមទៀតផង ដែលបានធ្វើឱ្យយើងអាចមើលឃើញព្រឹត្តិការណ៍ដែលធ្លាប់តែលាក់កំបាំង ដូចជាការប៉ះទង្គិចនៃរោយខ្មៅជាដើម។

ភូមិសាស្ត្រ និងប្រជាជន

រូបវិទ្យាតារាសាស្ត្រជាមុខវិជ្ជាសកលដែលទាមទារហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធធំៗនៅទូទាំងពិភពលោក។ កន្លែងសង្កេតតារាសាស្ត្រសំខាន់ៗរួមមាន Mauna Kea (ហាវ៉ៃ) Paranal (ឈីលី) Roque de los Muchachos (កោះកាណារី) និងតំបន់វាលខ្សាច់ក្នុងទ្វីបអាហ្រ្វិកខាងត្បូង ដែលទីតាំងទាំងនេះផ្តល់មេឃងងឹត និងខ្យល់ស្ងប់សម្រាប់ការសង្កេត។ ចំពោះតេឡេស្កុបអវកាសវិញ មានដូចជា Hubble (NASA/ESA) Chandra (NASA) XMM-Newton (ESA) Gaia (ESA) និងតេឡេស្កុប James Webb (NASA/ESA/CSA) ដែលអាចជៀសផុតពីការរំខានដោយបរិយាកាសផែនដី។ គម្រោងវិទ្យុតារាសាស្ត្រធំៗដូចជា ALMA នៅឈីលី និង Square Kilometre Array (SKA) ដែលកំពុងសាងសង់នៅអាហ្រ្វិកនិងអូស្ត្រាលី ក៏ជាឧទាហរណ៍នៃការវិនិយោគអន្តរជាតិ។

ក្នុងចំណោមអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រដែលបានចូលរួមត្រួសត្រាយ យោងតាមវីគីភីឌា មានច្រើនរូបណាស់។ លោកអ៊ីសាក់ ញូតុន (Isaac Newton) បានដាក់គ្រឹះគណិតវិទ្យាសម្រាប់ការយល់ដឹងអំពីទំនាញ និងចលនារបស់ភព។ នៅសតវត្សរ៍ទី១៩ លោកយ៉ូសែប វ៉ន ប្រ៊ុនហូហ្វ័រ (Joseph von Fraunhofer) បានរកឃើញខ្សែរស្រអាប់ក្នុងវិសាលគមន៍ព្រះអាទិត្យ បន្ទាប់មកលោកគីរឈូហ្វ (Kirchhoff) និងប៊ុនសេន (Bunsen) បានបកស្រាយថាខ្សែរទាំងនោះជាស្នាមដាច់នៃធាតុគីមី។ លោកជេមស៍ គីលឺ (James Keeler) និងលោកហ្សក ហេល (George Hale) បានត្រួសត្រាយការប្រើប្រាស់តេឡេស្កុបធំៗសម្រាប់ស្រាវជ្រាវរូបវិទ្យារបស់ផ្កាយ។ នៅសតវត្សរ៍ទី២០ លោកអាតធ័រ អេឌីងតុន (Arthur Eddington) បានបង្កើតគំរូផ្ទៃក្នុងផ្កាយ និងបញ្ជាក់ទ្រឹស្តីទំនាក់ទំនងទូទៅរបស់ Einstein តាមរយៈការសង្កេតសូរ្យគ្រាសឆ្នាំ១៩១៩។ លោកស្រីសេស៊ីលា ផេន-ហ្គាប៉ូសឈីន (Cecilia Payne-Gaposchkin) បានរកឃើញថាផ្កាយភាគច្រើនផ្សំឡើងពីអ៊ីដ្រូសែន។ លោក Edwin Hubble បានបង្ហាញថាចក្រវាឡកំពុងពង្រីកខ្លួន រីឯលោកស៊ូប្រាម៉ានយ៉ាន ចាន់ដ្រាសេខា (Subrahmanyan Chandrasekhar) បានសិក្សាអំពីដែនកំណត់នៃម៉ាស់ផ្កាយ (Chandrasekhar limit)។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រទាំងនេះបានដាក់មូលដ្ឋានសម្រាប់យុគមាសនៃរូបវិទ្យាតារាសាស្ត្រ។

ប្រវត្តិសាស្ត្រ

ប្រភព: Wikipedia

មុនសតវត្សរ៍ទី១៩ ការសិក្សាលើមេឃមានឈ្មោះថាតារាសាស្ត្របុរាណ ដែលផ្តោតស្ទើរតែទាំងស្រុងលើការកត់ត្រាទីតាំងនិងគណនាចលនារបស់ផ្កាយនិងភព ប៉ុន្តែមិនទាន់យល់ពីធម្មជាតិពិតរបស់វត្ថុទាំងនោះនៅឡើយ។ ការបង្កើតតេឡេស្កុបដោយលោកហ្គាលីឡេអូ (Galileo) នៅដើមសតវត្សរ៍ទី១៧ បានធ្វើឱ្យអាចសង្កេតព័ត៌មានលម្អិតជាងមុន ប៉ុន្តែការយល់ដឹងអំពីសមាសភាពនិងដំណើរការរាងកាយនៅតែមានកំណត់។ ការផ្លាស់ប្តូរដ៏ធំមួយបានកើតឡើងនៅសតវត្សរ៍ទី១៩ នៅពេលដែលបច្ចេកទេសស្ពិចត្រូស្កូពី (spectroscopy) ត្រូវបានអភិវឌ្ឍ។ ការវិភាគវិសាលគមន៍បានអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រកំណត់ធាតុគីមីនៅក្នុងផ្កាយ សីតុណ្ហភាព និងល្បឿនចលនាតាមទិសមើល (radial velocity) តាមរយៈឥទ្ធិពល Doppler ។ រូបភាពខាងលើពីដើមទសវត្សរ៍ឆ្នាំ១៩០០ បង្ហាញពីការប្រៀបធៀបវិសាលគមន៍ ដែលជាភស្តុតាងថាធាតុនៅក្នុងចក្រវាឡមិនខុសពីផែនដីទេ។

នៅដើមសតវត្សរ៍ទី២០ ដ្យាក្រាម Hertzsprung-Russell (HR diagram) បានផ្តល់ឧបករណ៍សម្រាប់ចាត់ថ្នាក់ផ្កាយតាមពន្លឺនិងសីតុណ្ហភាព ដែលនាំឱ្យយល់អំពីវដ្តជីវិតរបស់ផ្កាយ។ ការអភិវឌ្ឍទ្រឹស្តីរូបវិទ្យាកង់តុំនិងនុយក្លេអ៊ែរបានឆ្លើយបំភ្លឺអំពីប្រភពថាមពលរបស់ផ្កាយ៖ ការផ្សំនុយក្លេអ៊ែរអ៊ីដ្រូសែនទៅជាអេលីយ៉ូម ដូចបានពន្យល់ដោយលោកហាន់ បេថេ (Hans Bethe) នៅឆ្នាំ១៩៣៨។ ទន្ទឹមគ្នានេះ លោក Karl Jansky បានរកឃើញរលកវិទ្យុពីកណ្តាលមីលគីវ៉េ បើកទ្វារដល់វិទ្យុតារាសាស្ត្រ។ ក្រោយសង្គ្រាមលោកលើកទី២ តេឡេស្កុបវិទ្យុធំៗនិងការសង្កេតក្នុងលំហបានជួយឱ្យឃើញបាតុភូតថ្មីៗដូចជាកាសា (quasars) និងផ្កាយនឺត្រុង (pulsars) ដែលបានរកឃើញដោយលោកស្រី Jocelyn Bell Burnell នៅឆ្នាំ១៩៦៧។

ការរកឃើញផ្ទៃខាងក្រោយមីក្រូវ៉េវនៃចក្រវាឡ (CMB) នៅឆ្នាំ១៩៦៥ ដោយលោក Penzias និង Wilson បានបញ្ជាក់យ៉ាងមុតមាំនូវទ្រឹស្តី Big Bang ។ ចាប់ពីទសវត្សរ៍ឆ្នាំ១៩៩០ ការស្វែងរកភពក្រៅប្រព័ន្ធព្រះអាទិត្យ (exoplanets) បានផ្ទុះឡើង ដោយភពដំបូងជុំវិញផ្កាយប្រភេទដូចព្រះអាទិត្យត្រូវបានប្រកាសនៅឆ្នាំ១៩៩៥ ដោយលោក Michel Mayor និង Didier Queloz។ នៅសហវត្សថ្មី គម្រោងដូចជា WMAP និង Planck បានវាស់ CMB យ៉ាងលម្អិត ហើយការរកឃើញរលកទំនាញនៅឆ្នាំ២០១៥ និងរូបភាពរោយខ្មៅដំបូងនៅឆ្នាំ២០១៩ គឺជាសមិទ្ធផលកំពូលរបស់មនុស្សជាតិ។

សេដ្ឋកិច្ច និងវប្បធម៌

ទោះបីរូបវិទ្យាតារាសាស្ត្រជាវិទ្យាសាស្ត្រមូលដ្ឋានក៏ដោយ តែវាបានបង្កើតផលិតផលជាច្រើនដែលមានផលប៉ះពាល់ដល់សេដ្ឋកិច្ចផ្ទាល់។ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាពន្លឺ CCD ដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងសម្រាប់ការថតរូបតារាសាស្ត្រ ឥឡូវនេះជាស្នូលរបស់ម៉ាស៊ីនថតឌីជីថល កាមេរ៉ាស្មាតហ្វូន និងឧបករណ៍វេជ្ជសាស្ត្រដូចជា MRI ជាដើម។ ប្រព័ន្ធ GPS ដែលយើងប្រើប្រចាំថ្ងៃពឹងផ្អែកលើការកែតម្រូវទំនាក់ទំនងនៃពេលវេលាតាមទ្រឹស្តីរបស់ Einstein ដែលត្រូវបានសាកល្បងនិងអភិវឌ្ឍតាមរយៈការសិក្សាតារាសាស្ត្រ។ បច្ចេកវិទ្យាសម្រាប់ការបញ្ជូនទិន្នន័យពីតេឡេស្កុបអវកាសក៏បានចូលរួមចំណែកដល់ការអភិវឌ្ឍបណ្តាញ Internet ល្បឿនលឿននិងការបង្ហាប់ទិន្នន័យផងដែរ។

ផ្នែកវប្បធម៌វិញ រូបវិទ្យាតារាសាស្ត្របានបញ្ចេញឥទ្ធិពលយ៉ាងជ្រាលជ្រៅដល់សង្គមមនុស្ស។ សៀវភៅវិទ្យាសាស្ត្របែបប្រជាប្រិយដូចជា « Cosmos » របស់លោក Carl Sagan « A Brief History of Time » របស់លោក Stephen Hawking និង « Astrophysics for People in a Hurry » របស់លោក Neil deGrasse Tyson បានលក់ដាច់រាប់សិបលានក្បាល់ និងបានបំផុសយុវជនឱ្យចាប់យកអាជីពវិទ្យាសាស្ត្រ។ កម្មវិធីទូរទស្សន៍ឯកសារដូចជា « The Universe » និងភាពយន្តដូចជា « Interstellar » ដែលមានអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រជាអ្នកប្រឹក្សាបានធ្វើឱ្យទស្សនិកជនទូទៅយល់កាន់តែច្បាស់ពីគំនិតដូចជាប្រហោងរោយខ្មៅ ការធ្វើដំណើរកាត់ពេលវេលា និងវិមាត្រផ្សេងៗ។

នៅកម្ពុជា ទោះជាវិស័យនេះនៅមានកម្រិតនៅឡើយក្តី តែមានការខិតខំប្រឹងប្រែងពីស្ថាប័នអប់រំនិងក្រុមយុវជនមួយចំនួនក្នុងការលើកកម្ពស់ចំណេះដឹងផ្នែកតារាសាស្ត្រ។ ក្លិបតារាសាស្ត្រនៅតាមសាកលវិទ្យាល័យនានា និងកម្មវិធីមើលផ្កាយសាធារណៈបានកំពុងទាក់ទាញអ្នកចូលរួមកាន់តែច្រើនឡើង។ ការវិនិយោគលើការអប់រំ STEM និងការអភិវឌ្ឍទេសចរណ៍តារាសាស្ត្រ (astro-tourism) ដូចជាការបង្កើតកន្លែងមើលផ្កាយនៅតំបន់ដាច់ស្រយាលអាចនាំមកនូវឱកាសសេដ្ឋកិច្ចថ្មីៗផងដែរ។

ការពារព័ន្ធបច្ចុប្បន្ន

ពេលបច្ចុប្បន្ន រូបវិទ្យាតារាសាស្ត្រកំពុងឈានទៅមុខយ៉ាងលឿនគួរឱ្យភ្ញាក់ផ្អើល។ តេឡេស្កុប James Webb Space Telescope (JWST) បានផ្តល់ទិន្នន័យដែលកំពុងសរសេរសៀវភៅប្រវត្តិសាស្ត្រឡើងវិញ ដូចជាការរកឃើញកាឡាក់ស៊ីដំបូងៗដែលមានអាយុត្រឹមតែ ៣០០ លានឆ្នាំបន្ទាប់ពី Big Bang និងការវិភាគបរិយាកាសនៃភពក្រៅប្រព័ន្ធ។ នៅឆ្នាំ២០២៣ គម្រោង Euclid របស់ទីភ្ញាក់ងារអវកាសអឺរ៉ុបបានបាញ់ឡើងដើម្បីសិក្សាពីថាមពលងងឹត ខណៈ Vera Rubin Observatory នៅឈីលី ដែលគ្រោងដំណើរការឆាប់ៗ នឹងស្កេនផ្ទៃមេឃទាំងមូលរៀងរាល់ ៣ យប់ ដើម្បីស្វែងរកអាចមហាក្ស័យ និងបាតុភូតឆាប់រហ័ស។

សម្រាប់ប្រជាជននៅកម្ពុជា ការពាក់ព័ន្ធបច្ចុប្បន្នអាចមើលឃើញតាមរយៈការប្រើប្រាស់បច្ចេកវិទ្យាយានអវកាសក្នុងជីវិតប្រចាំថ្ងៃ ដូចជាការព្យាករណ៍អាកាសធាតុ ការតាមដានគ្រោះមហន្តរាយតាមផ្កាយរណប និងប្រព័ន្ធ GPS សម្រាប់កសិកម្មជាក់លាក់។ លើសពីនេះ ការយល់ដឹងអំពីលំហអវកាសជួយឱ្យយុវជនមានទស្សនៈវែងឆ្ងាយ និងចាប់អារម្មណ៍លើវិទ្យាសាស្ត្រនិងបច្ចេកវិទ្យា។ កម្ពុជាក៏អាចទាញយកប្រយោជន៍ពីកិច្ចសហប្រតិបត្តិការអន្តរជាតិក្នុងវិស័យអវកាស ដូចជាការចូលរួមក្នុងគម្រោងរបស់អាស៊ាន ឬការបញ្ជូននិស្សិតទៅសិក្សានៅបរទេសជាដើម។

នៅខែឧសភានេះ រូបវិទ្យាតារាសាស្ត្រក៏ដើរតួនាទីក្នុងការឃ្លាំមើលអាកាសធាតុអវកាស (space weather) ដែលអាចប៉ះពាល់ដល់ប្រព័ន្ធទូរគមនាគមន៍ និងបណ្តាញអគ្គិសនី។ ការសិក្សាពីព្រះអាទិត្យ និងខ្យល់ព្រះអាទិត្យជួយយើងរៀបចំខ្លួនសម្រាប់ព្រឹត្តិការណ៍ទាំងនេះ។ ដូច្នេះ រូបវិទ្យាតារាសាស្ត្រមិនត្រឹមតែជាការស្រាវជ្រាវពីចម្ងាយឆ្ងាយប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងជួយការពារនិងកែលម្អជីវិតនៅលើផែនដីយើងនេះផងដែរ។