Page 18 - วิทยาศาสตร์เทคโนโลยี และสิ่งแวดล้อมเพื่อชีวิต
P. 18
6-8 วิทยาศาสตรเ์ ทคโนโลยแี ละสงิ่ แวดล้อมเพื่อชวี ิต
ควารก์ ข้ึน
u + 2 d - 1 u + 2 u + 2
3 3 3 3
d - 1 d - 1
3 3
ควารก์ ลง
โครงสรา้ งของนวิ ตรอนประจุ 0 โครงสร้างของโปรตอนประจุ +1
ภาพที่ 6.1 โครงสร้างของนิวตรอนและโปรตอน u คือ ควาร์กข้ึน d คือ ควาร์กลง
เม่ือเอกภพมีอุณหภูมิลดตํ่าลงเป็น 108 ล้านเคลวิน หลังเกิดบิกแบงได้ 3 นาทีแรงนิวเคลียร์
อย่างเข้มท�ำหน้าที่ยึดเหนี่ยวโปรตอน 2 ตัว และนิวตรอน 2 ตัว ให้เป็นนิวเคลียสของธาตุฮีเลียม
แรงนวิ เคลียร์อยา่ งเข้มจึงเปน็ แรงที่มคี ่าสูงสดุ และเป็นแรงระยะส้นั
ตอ่ มาอณุ หภมู ขิ องเอกภพลดลงเปน็ 10,000 เคลวนิ เมอื่ ประมาณ 300,000 ปหี ลงั บกิ แบง จงึ เกดิ
อะตอมของธาตุไฮโดรเจนซงึ่ ประกอบดว้ ยนิวเคลียสของไฮโดรเจน (ประจุ +1) ดงึ อิเล็กตรอน (ประจุ -1)
1 ตวั ดว้ ยแรงแมเ่ หลก็ ไฟฟา้ หรอื แรงคลู อมบ์ (Coulomb) ซง่ึ เปน็ แรงออ่ นกวา่ แรงนวิ เคลยี รอ์ ยา่ งเขม้ โดย
อมเิีคล่า็กต1ร31อ7นข2อตงแวั รไงวนด้ ิวว้เคยลแียรงรแ์อมยเ่่าหงลเข็ก้มไเฟทฟ่าน้า้ันร้อขยณละะเ9ด8ียขวกองันมนวิวลเสคาลรียขสอขงอเองธกาภตพุฮกีเลลียามยเซปึ่ง็นมอีปะรตะอจมุ +ข2องกธา็ดตึงุ
ไฮโดรเจนรอ้ ยละ 75 และเปน็ ฮีเลยี มร้อยละ 23 ไฮโดรเจนจึงมมี ากทส่ี ดุ ในเอกภพ
แรงธรรมชาติที่ท�ำให้เกิดระบบต่างๆ ที่มีขนาดใหญ่ และดวงดาวท้ังปวง คือ แรงโน้มถ่วง แรง
โนม้ ถว่ งดงึ เอากา๊ ซไฮโดรเจนในเนบวิ ลาเขา้ สศู่ นู ยก์ ลาง จนอณุ หภมู ทิ ศ่ี นู ยก์ ลางสงู มากพอทจ่ี ะเกดิ ปฏกิ ริ ยิ า
เทอรโ์ มนวิ เคลยี รห์ ลอมนวิ เคลยี สของไฮโดรเจน 4 ตวั เปน็ นวิ เคลยี สของฮเี ลยี ม 1 ตวั ไดพ้ ลงั งานมหาศาล
ซ่ึงกลายเป็นพลังงานของดาวฤกษ์ แรงโน้มถ่วงจึงเป็นแรงที่ท�ำให้เนบิวลากลายเป็นดาวฤกษ์ ท�ำให้โลก
โคจรรอบดวงอาทติ ย์ ทำ� ใหเ้ กดิ ระบบโลก ดวงจนั ทร์ และท�ำใหส้ ่งิ มีชีวิตบนโลกมีนํ้าหนกั
แรงโน้มถ่วงเป็นแรงระยะไกล เมื่อเปรียบเทียบกับแรงนิวเคลียร์ในระยะใกล้ พบว่าแรงโน้มถ่วง
มคี า่ เพยี ง 10-39 ของแรงนวิ เคลยี ร์อยา่ งเขม้ สว่ นแรงธรรมชาติอกี แรงหน่ึงเป็นแรงระยะใกล้ แต่มีค่าเพยี ง
10-13 ของแรงนวิ เคลยี รอ์ ยา่ งเขม้ เรยี กวา่ แรงนวิ เคลยี รอ์ ยา่ งออ่ น ซงึ่ เปน็ แรงทเ่ี กยี่ วขอ้ งกบั การสลายของ
สารกัมมันตรังสี
แรงในธรรมชาตทิ ง้ั สม่ี อี ยทู่ ว่ั ไปในเอกภพตงั้ แตใ่ กลก้ ารเกดิ บกิ แบงจนถงึ ปจั จบุ นั โดยแรงนวิ เคลยี ร์
อยา่ งเขม้ แรงนวิ เคลียร์อย่างอ่อน และแรงแมเ่ หล็กไฟฟ้าเป็นแรงระยะใกล้มาก ส่วนแรงโน้มถว่ งเปน็ แรง
ระยะไกล
