‹

08. บันไดระยะทาง — ขั้นของ Leavitt และรอยร้าวในนั้น

08. ​บันได​ระยะทาง — ​ขั้น​ของ Leavitt ​และ​รอยร้าว​ใน​นั้น

​สตรี​ผู้ทำ​ให้​ท้องฟ้า​กลายเป็น​สิ่ง​ที่วัด​ได้

​ไม้บรรทัด​แม่นยำ​สอง​อัน​วัด​โต๊ะ​ตัว​เดียวกัน​แล้ว​ได้​ค่า​ไม่​เท่ากัน ​แปล​ว่า​อัน​ใด​อัน​หนึ่ง​ไม่​ได้​วัด​สิ่ง​ที่​เจ้าของ​คิด​ว่า​มัน​วัด​อยู่ ​นั่น​คือ​สภาพ​ที่​ดาราศาสตร์​เจอ​อยู่​ทุกวันนี้​กับ​ปริมาณ​ที่วัด​ยาก​ที่สุด​ใน​สาขา​นี้ ​คือ​ระยะทาง ​เพราะ​ความสว่าง​อย่าง​เดียว​บอก​ไม่​ได้​ว่า​ดาว​ดวง​หนึ่ง​สลัว​เพราะ​อยู่​ใกล้ ​หรือ​สว่างจ้า​เพราะ​อยู่​ไกล ​ทุกอย่าง​เริ่ม​จาก Henrietta Swan Leavitt ​ที่ทำงาน​อยู่​ที่ Harvard College Observatory ​มีหน้า​ที่​ตรวจ​แผ่น​ภาพถ่าย ​เธอ​ศึกษา​ดาว​แปร​แสง​ใน​เมฆ​แมก​เจล​แลน​เล็ก

​งาน​ที่​ตีพิมพ์​ปี 1908 ​และ​ขยายผล​ใน​ปี 1912 ​พบ​ว่า​ดาว​แปร​แสง​ชนิด​เซเฟ​อิด​ยิ่ง​สว่าง ​รอบ​สว่าง-​สลัว​ของ​มัน​ยิ่ง​กินเวลา​นาน ​ดาว​ทุก​ดวง​ใน​เมฆ​นั้น​อยู่​ห่าง​จาก​เรา​เกือบ​เท่ากัน ​ความสัมพันธ์​ระหว่าง​คาบ​กับ​ความสว่าง​ปรากฏ​จึง​ต้อง​เป็นความ​สัมพันธ์​ระหว่าง​คาบ​กับ​ความสว่าง​จริง​ด้วย ​ดาว​เซเฟ​อิด​จึง​กลายเป็น​เทียน​มาตรฐาน ​จับเวลา​คาบ ​รู้​กำลัง​ส่องสว่าง​จริง ​เทียบ​กับ​ความสว่าง​ที่​เห็น ​แล้ว​ระยะทาง​ก็​ออกมา ​บทความ​ปี 1912 ​ลงชื่อ Edward Pickering ​พร้อม​หมายเหตุ​ว่า​จัดทำ​โดย Miss Leavitt ​หอ​ดู​ดาว​สมัย​นั้น​ให้​เครดิต​สตรี​แบบนี้

​รอยร้าว​ที่​ยัง​ไม่​ถูก​ปิด

​ขั้นบันได​ของ Leavitt ​แบก​ทุก​ขั้น​ที่อยู่​เหนือ​มัน ​รวมทั้ง​การวัด​ว่า​เอกภพ​ขยายตัว​เร็ว​แค่​ไหน ​โครงการ SH0ES ​ที่ Adam Riess ​เป็น​หัวหน้า ​ปรับ​เทียบ​ดาว​เซเฟ​อิด​แล้ว​ใช้​มัน​ไต่​ไป​ถึง​ซูเปอร์​โนวา ​รายงาน​ค่าคงที่​ฮับเบิล​ที่ 73.04 ± 1.04 ​กิโลเมตร​ต่อ​วินาที​ต่อ​เมกะ​พาร์เซก ​โครงการ​ความร่วมมือ Planck ​อนุมาน​ปริมาณ​เดียวกัน​จาก​รังสี​ไมโครเวฟ​พื้น​หลัง​ของ​จักรวาล ​ได้ 67.4 ± 0.5 ​ใน​หน่วย​เดียวกัน ​สอง​ค่า​นี้​ไม่​ซ้อนทับ​กัน ​ระยะห่าง​อยู่​ที่​ราว​ห้า​ส่วน​เบี่ยงเบน​มาตรฐาน ​มาก​เกิน​กว่า​จะ​เป็นเรื่อง​บังเอิญ ​และ​ยัง​ไม่​มี​คำอธิบาย​ใด​ล้ม​มัน​ได้ ​ทางออก​ที่​เห็นชัด​ที่สุด​คือ​ดาว​แออัด​ใน​บริเวณ​นั้น​รบกวน​การวัด​ความสว่าง​ของ​ดาว​เซเฟ​อิด ​ข้อสันนิษฐาน​นี้​ถูก​ทดสอบ​ด้วย JWST ​ใน​ปี 2024 ​และ​ตกไป​ด้วย​ความเชื่อมั่น​ระดับสูง ​ความขัดแย้ง​ยัง​เปิด​อยู่ ​มัน​เป็นได้​สอง​อย่าง ​ความผิดพลาด​เชิง​ระบบ​ที่​ยัง​ไม่​มี​ใคร​เจอ ​หรือ​ช่องว่าง​ใน​แบบจำลอง​มาตรฐาน​ทาง​จักรวาลวิทยา

​เหตุใด​ตัวเลข​ที่​ยัง​หา​ข้อสรุป​ไม่​ได้​จึง​เป็น​สิ่ง​ที่​ควร​เก็บ​ไว้

​ความคลาดเคลื่อน​ที่​ทน​อยู่​ได้​นาน​ขนาด​นี้​ให้​ข้อมูล​มากกว่า​ความเห็น​ที่​ตรงกัน ​มัน​เป็น​สิ่ง​เดียว​ใน​สาขา​นี้​ที่​รับประกัน​ได้​ว่า​กำลัง​สอน​อะไร​บางอย่าง​ให้​ใคร​สัก​คน ​มัน​ยัง​พิสูจน์​ว่า​อุปมา​เรื่อง​บันได​เป็นความ​หมาย​ตรงตัว ​ความผิดพลาด​ใน​ขั้น​ล่าง​ลาม​ขึ้น​ข้างบน ​ข้อพิพาท​นี้​จึง​อาจ​เป็นเรื่อง​ดาว​ของ Leavitt ​มากกว่า​เรื่อง​จักรวาลวิทยา ​รายการ​ที่​ซื่อตรง​สำหรับ​ค่าคงที่​ฮับเบิล​จึง​ไม่​ใช่​ตัวเลข​เดียว ​มัน​คือ​ตัวเลข​สอง​ค่า​กับ​ข้อพิพาท​หนึ่ง​เรื่อง ​และ​ไม่​มี​กล่อง​ข้อมูล​ใด​มี​ที่​พอ​จะ​พิมพ์​ทั้งหมด​นั้น ​ห้า​ซิก​มา​ไม่​ใช่​เรื่อง​น่าอาย ​มัน​คือ​ขอบเขต​ที่​ยังมี​ชีวิต​ของ​วิชา​นี้ ​และ​ตัวเลข​ที่​ยัง​ไม่​ลงตัว​ควร​ถูก​เก็บ​ไว้​แบบ​นั้น ​ไม่​ใช่​ถูก​บีบ​ให้​จบ

​ตัวอย่าง: ​ไม้บรรทัด​แม่นยำ​สอง​อัน​วัด​โต๊ะ​ตัว​เดียวกัน​แล้ว​ได้​ค่า​ไม่​เท่ากัน ​แปล​ว่า​อัน​ใด​อัน​หนึ่ง​ไม่​ได้​วัด​สิ่ง​ที่​เจ้าของ​คิด​ว่า​มัน​วัด​อยู่

​คำตัดสิน. ​ความสัมพันธ์​คาบ-​ความสว่าง​ของ Leavitt ​ทำให้​ระยะทาง​ใน​อวกาศ​วัด​ได้ ​และ​บันได​ที่​ต่อ​ขึ้น​จาก​มัน​ตอนนี้​ให้​อัตรา​การขยายตัว​ที่​ขัด​กับ​ค่า​จาก​ยุค​เอกภพ​ยุค​แรก​ที่​ระดับ​ราว​ห้า​ซิก​มา

​จะ​พลิก​คำตัดสิน​ได้​เมื่อ: ​พบ​ความผิดพลาด​เชิง​ระบบ​ใน​การปรับ​เทียบ​ขั้นบันได​ระยะทาง ​หรือ​ใน​การอนุมาน​จาก CMB ​แล้ว​ค่า​ทั้งสอง​ค่า​กลับมา​สอดคล้องกัน

​แหล่ง​อ้างอิง. 2022 · Riess et al., "A Comprehensive Measurement of the Local Value of the Hubble Constant..." — arXiv:2112.04510 · 2024 · "JWST Observations Reject Unrecognized Crowding of Cepheid Photometry as an Explanation for the Hubble Tension at 8σ Confidence" — arXiv:2401.04773

บทถัดไป · 9 / 1209. อุณหภูมิของท้องฟ้า — สัญญาณรบกวนที่ยังคงอยู่
Size
Page
Font

How Big How Far How Old

❦
101. กล่องข้อมูล — ทุกตัวเลขล้วนมีคนคนแรกที่เป็นผู้ค้นพบ202. ขนาดของโลก — เงาและก้าวย่าง303. เมตร — ข้อผิดพลาดที่ซ่อนอยู่ในมาตรฐาน404. น้ำหนักของโลก — คาเวนดิชในโรงเก็บของ505. ความเร็วแสง — ดวงจันทร์ที่ล่าช้า606. จำนวนอะตอมเท่าไร — การพิสูจน์ว่าสสารมีความเป็นเม็ดเล็ก ๆ707. อายุของโลก — ผู้ที่กำจัดสารตะกั่วออกไปเช่นกัน808. บันไดระยะทาง — ขั้นของ Leavitt และรอยร้าวในนั้น909. อุณหภูมิของท้องฟ้า — สัญญาณรบกวนที่ยังคงอยู่1010. ความยาวของหนึ่งวินาที — ตัวเลขที่เรารู้จักกันดีที่สุด1111. วัตถุต้นแบบชิ้นสุดท้าย — วันที่กิโลกรัมเลิกเป็นวัตถุ1212. การอ่านกล่องข้อมูล — ขั้นตอนการดำเนินงาน