เชื่อว่าหลายๆคนคงเคยมองขึ้นไปยังท้องฟ้าและตั้งคำถามว่า ทำไมท้องฟ้าต้องเป็นสีฟ้า และบางทีก็เป็นสีขาว หรือแม้กระทั่งตอนเย็นก็เป็นสีส้ม และเมื่อเราได้เรียนรู้เรื่องราวทางอวกาศ ก็มักจะมีคำถามเพิ่มเติมขึ้นมาอีกว่า ทำไมในจักรวาลของเราถึงเป็นสีดำมืดมิด ทั้งๆที่บนโลกของเรานั้นสว่างสดใส คำถามเหล่านี้มีคำตอบ เพราะว่าในวันนี้ พวกเรา eduHUB จะพาเพื่อนๆไปหาคำตอบว่า ทำไมจักรวาลของเราถึงมืดมิด
ในจักรวาลนั้นประกอบไปด้วยดาวต่างๆมากมายที่มีทั้งดาวฤกษ์ ที่มีแสงสว่างในตัวเองอย่างเช่นดวงอาทิตย์ ดาวเคราะห์ ซึ่งส่วนใหญ่แล้วจะโคจรอยู่รอบๆดาวฤกษ์ อย่างเช่นโลกและดาวอังคาร และยังมีดาวเคราะห์น้อยและดาวเคราะห์แคระ ที่วนเวียนอยู่รอบๆ ถ้าเราจะยกตัวอย่างง่ายๆแค่ระบบสุริยะของเราที่มีดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์และเป็นศูนย์กลางในการโคจรของดาวเคราะห์ทั้งหลายในระบบสุริยะ
เพื่อนๆเคยตั้งข้อสงสัยหรือเปล่าคะว่า ทำไมเราอยู่บนโลกของเรา เรากลับมองเห็นทุกสิ่งทุกอย่างได้อย่างชัดเจน จากแสงที่ดวงอาทิตย์ส่งมา เรามองเห็นท้องฟ้าเป็นสีฟ้า และเรามองเห็นดวงอาทิตย์เป็นสีส้ม ซึ่งเราก็ยึดทิศทางของดวงอาทิตย์เป็นตัวบ่งบอกเวลา แต่ทำไม ภาพที่นาซ่าหรือองค์กรอวกาศต่างๆที่ได้ส่งมา จากดาวดวงอื่นๆ เช่น ดวงจันทร์ ท้องฟ้าในรูปและวิดีโอนั้นถึงเป็นสีดำ ทั้งๆที่มันก็ๆได้รับแสงอาทิตย์เหมือนกันกับโลก และภาพจากยานอวกาศที่ถ่ายกลับมายังโลก รอบๆโลกนั้นก็เป็นสีดำเหมือนกัน มีเพียงสัตว์โลกหรือเปล่าที่สามารถมองเห็นท้องฟ้าเป็นสีฟ้าได้ แล้วสิ่งมีชีวิตบนดาวดวงอื่น เค้ามองเห็นท้องฟ้าของเขาเป็นสีอะไรกันแน่
โลกของเรานั้นมีชั้นบรรยากาศ มีอากาศ ซึ่งภายในอากาศนั้นก็มีโมเลกุลเล็กๆมากมายเช่น โมเลกุลของไอน้ำ ฝุ่นละออง และแก๊สต่างๆที่วนเวียนอยู่ในชั้นบรรยากาศของเรา อันเป็นสิ่งที่สัตว์โลกใช้ในการดำรงชีวิต การเดินทางของแสงจากดวงอาทิตย์นั้นเดินทางยังโลกมาเป็นลักษณะของเส้นตรง ซึ่งเมื่อแสงของดวงอาทิตย์เดินทางเข้ามายังโลกของเราและพบกับโมเลกุลแก๊สต่างๆในอากาศจึงทำให้เกิดการกระเจิงของแสง
โดยปกติแล้วแสงจากดวงอาทิตย์จะมีสีขาว ซึ่งภายในสีขาวจะประกอบไปด้วยสีต่างๆหลายสี ไม่ว่าจะเป็น ม่วง คราม น้ำเงิน เขียว เหลือง แสด แดง ซึ่งแต่ละสีจะมีความยาวคลื่นที่แตกต่างกัน มีทั้งความยาวคลื่นที่มาก และความยาวคลื่นที่น้อย ซึ่งเมื่อแสงเดินทางมาเจอกับโมเลกุลในอากาศนั้น ถ้าความยาวคลื่นแสงที่มากกว่าขนาดโมเลกุลในอากาศจะสามารถเดินทางผ่านโมเลกุลนั้นไปได้ แต่ถ้าหากมีความยาวคลื่นที่น้อยกว่าโมเลกุลนั้นก็จะโดนสะท้อนกลับไป สีที่อยู่ในแสงสีขาวและมีความยาวคลื่นน้อยกว่าโมเลกุลในอากาศนั้นคือสีม่วง คราม น้ำเงิน จึงทำให้แสงของสีเหล่านี้สะท้อนกลับและเกิดการกระเจิงไปยังท้องฟ้า จึงทำให้เรามองเห็นท้องฟ้าเป็นสีฟ้า
ส่วนแสงสีส้ม สีเหลือ สีแดงนั้น มีความยาวคลื่นมากกว่าโมเลกุลในอากาศ จึงสามารถเดินทางผ่านเข้ามาได้ และเข้ามาอยู่ในชั้นบรรยากาศด้านล่างใกล้กับพื้นโลก จะสังเกตได้ว่าเราจะเห็นแสงสีส้มที่เส้นขอบฟ้าในช่วงเย็นเพราะว่าในตอนนั้นดวงอาทิตย์กำลังทำมุมลาดกับพื้นโลกบวกกับอุณหภูมิที่ช่วงบ่ายนั้นมีความอุ่นขึ้น ทำให้โมเลกุลในอากาศเกิดการยกตัว จึงทำให้สีส้ม แดง เหลือง ที่สามารถผ่านเข้ามาได้นั้นเกิดการกระเจิงจนทำให้เราเห็นว่าท้องฟ้ามีสีส้มในทุกๆเย็น
จากที่ได้อธิบายไปเพื่อนๆได้สังเกตหรือยังคะว่าสิ่งที่ทำให้เรามองเห็นท้องฟ้าเป็นสีฟ้าหรือสีส้มในตอนเย็น ก็เป็นเพราะการที่แสงเกิดการสะท้อนกลับและการกระเจิง เมื่อมันเจอกับโมเลกุลของอากาศ ใช่แล้วละค่ะ อากาศ โลกของเรามีอากาศซึ่งประกอบไปด้วยแก๊สต่างๆมากที่ใช้ในการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตบนโลกนี้ แล้วในอวกาศละคะ มีอากาศไหม แน่นอนว่าไม่มี ถึงมีก็เบาบางมาก ตั้งแต่มีการสำรวจจักรวาลแห่งนี้มายังไม่พบเลยว่าจะมีดาวดวงไหนที่มีลักษณะบรรยากาศคล้ายคลึงกับโลก จะพบก็เพียงแค่มีบรรยากาศที่ใกล้เคียงอย่างเช่นดาวอังคาร แต่ถึงจะใกล้เคียงยังไงก็ยังมีอากาศไม่พอให้มนุษย์อย่างพวกเราได้หายใจ
ดังนั้นความพิเศษของโลกเราคือเรามีอากาศที่เต็มไปด้วยโมเลกุลของแก๊สซึ่งโมเลกุลเหล่านี้ทำให้แสงของดวงอาทิตย์เกิดการกระเจิงและสะท้อนกลับเป็นสีต่างๆอย่างที่ได้อธิบายไป เพื่อๆลองไปดูภาพบนดาวอังคาร ภาพจากดาวอังคารที่ยานสำรวจต่างๆได้ถ่ายและส่งมายังโลกนั้นจะสังเกตได้ว่า บนดาวอังคาร ท้องฟ้าไม่ถึงกับเป็นสีดำ เหมือนกับภาพที่อยู่บนดวงจันทร์ แต่บนดาวอังคารนั้นท้องฟ้าเป็นสีส้ม ซึ่งมันก็เป็นเพราะในชั้นบรรยากาศของดาวอังคารมีโมเลกุลแก๊สที่แตกต่างโลกของเรา ดังนั้นการเดินทางของแสงจึงเกิดการสะท้อนกลับและการกระเจิงไม่เหมือนกับโลกของเรา จึงเกิดสีของท้องฟ้าที่แตกต่างโลก แต่ก็ยังไม่ถือว่าแตกต่างไปมากสักเท่าไรหากเทียบกับดวงจันทร์
ภาพจากยาน Apollo 11 ที่ส่งมนุษย์ขึ้นไปเยียบดวงจันทร์นั้น เราจะเห็นว่า ท้องฟ้าของดวงจันทร์มืดสนิท เป็นสีดำ ดูลึกลับและน่ากลัว ทั้งๆที่ดวงจันทร์เองนั้น ก็ได้รับแสงจากดวงอาทิตย์เหมือนกัน นั่นก็เป็นเพราะว่าบนดวงจันทร์ไม่มีชั้นบรรยากาศที่จะทำให้แสงนั้นตกกระทบและเกิดการกระเจิง แสงจะสามารถตกกระทบที่พื้นที่ผิวบนดวงจันทร์และวัตถุที่อยู่บนดวงจันทร์เท่านั้น แต่จะไม่ตกกระทบกับโมเลกุลในอากาศ เพราะมันไม่มีอากาศ เช่นเดียวกันกับในอวกาศ ที่เราจะพบแต่ความมืดมิด เพราะว่าในอวกาศนั้นไม่มีโมเลกุลอะไรเลย มีเพียงแค่อะตอมของไฮโดรเจนเล็กๆ ที่ไม่ทำให้เสงกระเจิงจนเกิดสีต่างๆได้ เราจึงมองเห็นอวกาศเป็นสีดำ สุดลูกหูลูกตา จะเจอก็แค่วัตถุในอวกาศและดาวต่างๆที่แสงไปตกกระทบพื้นผิวทำให้เราได้มองเห็น
และนี่แหละค่ะคือคำตอบว่าทำไมจักรวาลของเราถึงมืดมิดเป็นสีดำแตกต่างจากโลกของเราที่เราอาศัยอยู่ทุก วันนี้ เอาเป็นว่าวันนี้เหมือนพาเพื่อนๆมาย้อนเรียนวิชาฟิสิกส์กันเลยนะคะ ใครยังจำหลักการและทฤษฎีการเดินทางของแสงได้บ้าง หวังว่าคลิปนี้น่าจะช่วยทำความเข้าใจให้เพื่อนๆได้ในระดับหนึ่งเลยนะคะ สำหรับวันนี้เรื่องราวดีๆก็มีนำมาฝากเพียงเท่านี้ แต่ก่อนจะไปอย่าลืมกดติดตามและกดกระดิ่งช่อง eduHUB กันด้วยนะคะ