เอกภพ

บทคดั ยอ่

ชื่อเรื่อง : การพัฒนาชุดกิจกรรมการเรียนรวู้ ทิ ยาศาสตร์ รายวิชาวิทยาศาสตร์ โลกและอวกาศ
หน่วยการเรียนรู้ เรื่อง โลกในเอกภพ ท่มี ตี ่อผลสมั ฤทธ์ิทางการเรียนของนกั เรียน
ผศู้ ึกษา ชั้นมธั ยมศกึ ษาปที ่ี 4 โรงเรียนสไุ หงโก-ลก
สถานศึกษา : นางสาวกนกพร แซ่ซา่
ปีการศกึ ษา : โรงเรียนสุไหงโก-ลก ตา่ บลสุไหงโก-ลก อ่าเภอสไุ หงโก-ลก จังหวดั นราธวิ าส
สา่ นักงานเขตพื้นท่ีการศกึ ษามธั ยมศึกษานราธวิ าส
: 2565

การวิจัยน้ีมีวัตถุประสงค์เพ่ือ 1) เพ่ือพัฒนาชุดกิจกรรมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ รายวิชา
วทิ ยาศาสตร์ โลกและอวกาศ หน่วยการเรียนรู้ เรื่อง โลกในเอกภพ ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีท่ี 4
ให้มีประสิทธิภาพตามเกณฑ์ 80/80 2) เพื่อเปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของนักเรียนชั้น
มัธยมศึกษาปีท่ี 4 ที่เรียนโดยใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ รายวิชาวิทยาศาสตร์ โลกและ
อวกาศ หน่วยการเรียนรู้ เร่อื ง โลกในเอกภพ ระหว่างก่อนเรียนกับหลังเรียน และ 3) เพื่อศึกษาความ
พึงพอใจที่มีต่อการจัดการเรียนรู้โดยใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ รายวิชาวิทยาศาสตร์ โลก
และอวกาศ หนว่ ยการเรยี นรู้ เรือ่ ง โลกในเอกภพ ของนักเรียนช้ันมัธยมศึกษาปีที่ 4 กลุ่มตัวอย่างท่ีใช้
ในการวิจัยคร้ังน้ี เป็นนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีท่ี 4/1 โรงเรียนสุไหงโก-ลก สังกัดส่านักงานเขตพ้ืนที่
การศึกษามัธยมศึกษานราธิวาส ภาคเรียนท่ี 1 ปีการศึกษา 2565 จ่านวน 30 คน ได้มาโดยวิธีการสุ่ม
แบบแบ่งกลุ่ม (Cluster random sampling) เครื่องมือท่ีใช้ในการศึกษา ได้แก่ ชุดกิจกรรมการ
เรียนรู้วิทยาศาสตร์ รายวิชาวิทยาศาสตร์ โลกและอวกาศ หน่วยการเรียนรู้ เรื่อง โลกในเอกภพ
จ่านวน 6 เล่ม แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน หน่วยการเรียนรู้ เร่ือง โลกในเอกภพ และ
แบบสอบถามความพึงพอใจของนักเรียนท่ีมีต่อการจัดการเรียนรู้โดยใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้
วทิ ยาศาสตร์ รายวิชาวิทยาศาสตร์ โลกและอวกาศ หน่วยการเรียนรู้ เร่ือง โลกในเอกภพ สถิติท่ีใช้ใน
การวิเคราะห์ข้อมูล ได้แก่ ค่าร้อยละ ค่าเฉล่ีย ค่าเบ่ียงเบนมาตรฐาน และการทดสอบค่าที (t-test
Dependent Samples)

ผลการวิจัย พบว่า
1. ประสิทธิภาพของชุดกิจกรรมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ รายวิชาวิทยาศาสตร์ โลกและ
อวกาศ หน่วยการเรียนรู้ เร่ือง โลกในเอกภพ ของนักเรียนช้ันมัธยมศึกษาปีท่ี 4 มีค่าประสิทธิภาพ
เทา่ กับ 83.51/82.50 ซึง่ มีประสทิ ธภิ าพสงู กว่าเกณฑ์ 80/80

2

2. ผลสัมฤทธ์ิทางการเรียนของนักเรียนท่ีเรียนด้วยชุดกิจกรรมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์
รายวิชาวิทยาศาสตร์ โลกและอวกาศ หน่วยการเรียนรู้ เร่ือง โลกในเอกภพของนักเรียนชั้น
มัธยมศกึ ษาปที ่ี 4 หลังเรยี นสงู กว่าก่อนเรยี นอย่างมีนยั สา่ คญั ทางสถติ ิทีร่ ะดบั .05

3. ความพึงพอใจท่ีมีต่อการจัดการเรียนรู้โดยใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ รายวิชา
วิทยาศาสตร์ โลกและอวกาศ หน่วยการเรียนรู้ เรื่อง โลกในเอกภพ ของนักเรียนช้ันมัธยมศึกษาปีท่ี 4
อยูใ่ นระดับระดับมากท่สี ดุ ซง่ึ มีคา่ เฉลย่ี เทา่ กับ 4.56

ก

กก

คำนำ

ชุดกิจกรรมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ รายวิชาวิทยาศาสตร์ โลกและอวกาศ หน่วยการเรียนรู้

เร่ือง โลกในเอกภพ ส่าหรับนักเรียนช้ันมัธยมศึกษาปีที่ 4 จัดท่าข้ึนเพ่ือประกอบการจัดกิจกรรมการ

เรียนรู้ ในการเสริมสร้างความรู้ ความเข้าใจ เกิดทักษะกระบวนการ และปลูกฝังคุณลักษณะอันพึง

ประสงค์ ตลอดจนเพื่อพัฒนาศักยภาพของนักเรียน โดยชุดกิจกรรมการเรียนรู้ที่สร้างข้ึนนี้จะ

ประกอบด้วยใบความรู้ กิจกรรม และแบบฝึกทักษะ โดยได้ด่าเนินการวิเคราะห์หน่วยการเรียนรู้ย่อย

ออกเปน็ ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ 6 เลม่ ประกอบดว้ ย

เล่มที่ 1 เรอ่ื ง เอกภพ จานวน 3 ชั่วโมง

เล่มที่ 2 เรื่อง กาแลก็ ซี จา่ นวน 3 ชั่วโมง

เลม่ ท่ี 3 เรื่อง ดาวฤกษ์ จ่านวน 3 ชว่ั โมง

เล่มที่ 4 เรื่อง ระบบสรุ ยิ ะ จ่านวน 3 ช่ัวโมง

เล่มท่ี 5 เรอื่ ง ดวงอาทิตย์ จ่านวน 3 ชว่ั โมง

เลม่ ท่ี 6 เรอ่ื ง เทคโนโลยอี วกาศกับการประยุกตใ์ ช้ จ่านวน 3 ชั่วโมง

ผจู้ ัดท่าหวังเป็นอย่างย่งิ ว่า ชุดกิจกรรมการเรยี นรู้วิทยาศาสตร์ รายวชิ าวทิ ยาศาสตร์ โลกและ
อวกาศ หน่วยการเรยี นรู้ เร่อื ง โลกในเอกภพ เล่มที่ 1 เรื่อง เอกภพ ส่าหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษา
ปีที่ 4 เล่มนี้จะเป็นสื่อการเรียนรู้ที่ช่วยส่งเสริม และพัฒนาผลสัมฤทธ์ิทางการเรียนของนักเรียนให้
สงู ข้นึ และอ่านวยประโยชนต์ อ่ การจดั การเรยี นรู้ให้บรรลุตามวตั ถุประสงคไ์ ดเ้ ป็นอย่างดี

กนกพร แซซ่ ่า

สำรบญั ขข

เรื่อง หน้า
ค่านา่ ก
สารบัญ ข
สารบญั ภาพ ค
คา่ แนะน่าในการใชช้ ุดกจิ กรรมการเรยี นร้สู ่าหรบั ครู 1
คา่ แนะน่าในการใชช้ ุดกจิ กรรมการเรยี นรสู้ ่าหรับนักเรียน 2
ข้นั ตอนการศึกษาชุดกจิ กรรมการเรียนรู้ 3
มาตรฐานการเรียนรู้ 4
ตัวชวี้ ดั 4
สาระสา่ คญั 5
จดุ ประสงค์การเรยี นรู้ 5
แบบทดสอบกอ่ นเรียน 6
ใบความรูท้ ี่ 1 เร่ือง แบบจ่าลองเอกภพวิทยา 12
กิจกรรมท่ี 1 เรอื่ ง แบบจ่าลองเอกภพวิทยา 18
แบบบนั ทกึ กจิ กรรมท่ี 1 เรื่อง แบบจา่ ลองเอกภพวทิ ยา 20
ใบความรทู้ ี่ 2 เรอื่ ง ตะลยุ จดุ ก่าเนดิ และวิวฒั นาการของเอกภพ 23
กจิ กรรมที่ 2 เรอื่ ง ตะลุยจุดก่าเนดิ และววิ ัฒนาการของเอกภพ 27
แบบบนั ทกึ กจิ กรรมที่ 2 เร่อื ง ตะลยุ จุดก่าเนดิ และววิ ฒั นาการของเอกภพ 28
ใบความรู้ท่ี 3 เรื่อง แบบจ่าลองการขยายตัวของเอกภพ 33
กิจกรรมท่ี 3 เรือ่ ง แบบจ่าลองการขยายตวั ของเอกภพ 38
แบบบนั ทึกกจิ กรรมท่ี 3 เร่อื ง แบบจา่ ลองการขยายตัวของเอกภพ 39
แบบฝกึ หดั ที่ 1 เรอื่ ง แบบจ่าลองเอกภพวทิ ยา 41
แบบฝกึ หัดท่ี 2 เรอ่ื ง การจ่าแนกและสว่ นประกอบของคลนื่ 43
แบบฝกึ หัดที่ 3 แบบจ่าลองการขยายตวั ของเอกภพ 45

ค
ค

สำรบัญภำพ

เรือ่ ง หนา้
ภาพท่ี 1 แบบจา่ ลองอริสโตเตลิ (Aristotle) 10
ภาพท่ี 2 แบบจ่าลองคลอดอิ ัส ทอเลมี (Claudius) 11
ภาพท่ี 3 ผิวของดวงจันทร์ 12
ภาพท่ี 4 ระบบโคเพอร์นิคสั 13
ภาพท่ี 5 ระบบทิโค บราห์ (Tycho Brahe) 14
ภาพท่ี 6 ระบบเคพเลอร 15
ภาพที่ 7 เลอแมท็ ร์ (Lemaître) 16
ภาพที่ 8 ทฤษฎกี ารระเบดิ คร้ังใหญ่ (Big Bang) 24
ภาพท่ี 9 นวิ เคลยี สของฮีเลยี มประกอบด้วยโปรตอน(p) 2 อนุภาคและนิวตรอน(n) 2 อนภุ าค 25
ภาพที่ 10 อะตอมไฮโดรเจน มีโปรตอนเปน็ นิวเคลยี ส และอิเล็กตรอน(e) อย่ใู นวงโคจร 26
ภาพท่ี 11 อะตอมของฮีเลยี ม 27
ภาพที่ 12 เอ็ดวิน พี ฮับเบิล (Edwin Powell Hubble) 34
ภาพท่ี 13 ความสมั พันธก์ นั กาแลก็ ซยี ง่ิ อย่ไู กลย่ิงเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสงู ขน้ึ 35
ภาพที่ 14 อาร์โน อัลลัน เพนเซยี ส และรอเบริ ต์ วูดโรว์ วลิ สัน ทา่ การทดสอบการรบั
36
สัญญาณของกล้องโทรทรรศน์วิทย์ 37
ภาพท่ี 15 ดาวเทยี มโคบแี ละอุณหภมู ิพื้นหลงั ของอวกาศ

1

คาแนะนาในการใชช้ ดุ กจิ กรรมการเรียนรู้
สาหรับครู

ชดุ กจิ กรรมการเรียนร้ทู ีไ่ ด้ศึกษาตอ่ ไปนี้ คือ ชุดกิจกรรมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ รายวิชาวิทยาศาสตร์
โลกและอวกาศ หน่วยการเรียนรู้ เร่ือง โลกในเอกภพ เล่มท่ี 1 เรื่อง เอกภพ ส่าหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4
เปน็ ชดุ กจิ กรรมการเรยี นรู้ท่ีเน้นให้นักเรียนได้ลงมือปฏิบัติกิจกรรมตามท่ีก่าหนดได้ด้วยตนเอง โดยให้นักเรียน
ได้ศึกษา ส่ารวจ สังเกต ท่าการตรวจสอบและรวบรวมข้อมูล แล้วสรุปเป็นองค์ความรู้ ชุดกิจกรรมการเรียนรู้
วทิ ยาศาสตร์รายวิชาวิทยาศาสตร์ โลกและอวกาศ หนว่ ยการเรยี นรู้ เร่ือง โลกในเอกภพ เล่มท่ี 1 เร่ือง เอกภพ
ส่าหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีท่ี 4 ประกอบด้วย 3 กิจกรรม 3 ใบความรู้ 3 แบบบันทึกกิจกรรม 3
แบบฝกึ หัด ใช้เวลาท่ากิจกรรม 3 ชัว่ โมง โดยนักเรยี นควรปฏิบตั ติ ามคา่ ชแ้ี จงดงั ต่อไปน้ี

1. นักเรียนแตล่ ะกลุ่มศกึ ษามาตรฐานการเรยี นรู้ ผลการเรียนรู้ สาระส่าคัญ และจดุ ประสงคก์ าร
เรียนรปู้ ระจ่าชดุ กิจกรรมการเรยี นรู้

2. นักเรียนทา่ แบบทดสอบย่อยก่อนเรียน เร่ือง เอกภพ จา่ นวน 10 ข้อ
3. นักเรียนลงมือปฏิบตั ิกิจกรรมในชุดกิจกรรมการเรียนรู้
4. นกั เรยี นท่าแบบทดสอบย่อยหลงั เรยี น เรื่อง เอกภพ จ่านวน 10 ขอ้
5. หากมีข้อสงสยั ให้ปรกึ ษาครูผสู้ อนได้ทันที

2

คาแนะนาในการใชช้ ดุ กจิ กรรมการเรียนรู้
สาหรบั นกั เรยี น

1. อ่านคา่ แนะนา่ ส่าหรับนักเรยี นและบทบาทของนักเรยี นให้เข้าใจก่อนลงมอื ศกึ ษาชดุ กจิ กรรม
การเรยี นรู้

2. ทา่ แบบทดสอบวัดผลสมั ฤทธท์ิ างการเรียน เรื่อง โลกในเอกภพ จ่านวน 30 ข้อ
เพอ่ื ประเมินความรู้พืน้ ฐานของตนเอง ก่อนใชช้ ุดกิจกรรมการเรยี นรู้ เลม่ ท่ี 1 และท่าแบบทดสอบ
ก่อนเรยี นในแต่ละชดุ กจิ กรรมการเรยี นรู้ ชุดละ 10 ข้อ

3. นักเรยี นแบง่ กลมุ่ ๆ ละ 4-5 คน เลือกประธานและเลขานกุ าร พร้อมทั้งให้ ทุกคนไดร้ บั ผิดชอบ
หนา้ ท่ีในการดา่ เนินกจิ กรรมในกลุม่ (แตล่ ะกิจกรรมไม่ซ้่าคนเดมิ )

4. สมาชิกในกลุม่ ศึกษาใหเ้ ขา้ ใจเกย่ี วกบั ข้ันตอนการเรยี นโดยใชช้ ดุ กิจกรรม
5. ขณะปฏิบตั กิ จิ กรรม นักเรยี นร่วมกันแสดงความคดิ เห็น ซักถาม แลกเปล่ยี นเรียนรู้อย่างมอี สิ ระ มี

เหตมุ ผี ล ยอมรบั ฟังความคิดเหน็ ของคนอ่ืน เรยี นรอู้ ย่างมคี วามสุข และสามารถขอค่าแนะนา่ จาก
ครผู สู้ อนเมอ่ื มปี ัญหาในการปฏบิ ตั ิกจิ กรรม
6. การเรียนโดยใช้ชดุ กจิ กรรมการเรยี นรูม้ ีเวลาจ่ากดั นกั เรียนตอ้ งวางแผน ในการทา่ งานเพือ่ ใหง้ าน
เสรจ็ ภายในเวลาทกี่ ่าหนด
7. หลงั จากเรียนชุดกจิ กรรมการเรยี นรใู้ นแต่ละชุดจบแลว้ ให้นักเรยี นท่าแบบทดสอบหลงั เรยี น
จา่ นวน 10 ข้อ และเมือ่ เรยี นจบทกุ ชดุ กจิ กรรมการเรียนรูแ้ ล้ว ให้ท่าแบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์
ทางการเรียน เร่อื ง เอกภพ จา่ นวน 30 ข้อ
8. เมื่อนักเรียนศกึ ษาชุดกจิ กรรมการเรียนรเู้ รียบร้อยแล้ว ให้เกบ็ เลม่ ชุดกจิ กรรมการเรียนร้สู ง่ คืน
ครูผสู้ อนด้วยความเรียบรอ้ ย
9. ขณะท่าแบบทดสอบก่อนเรยี น แบบทดสอบหลังเรยี นและแบบทดสอบวัดผลสมั ฤทธท์ิ างการ
เรียนต้องทา่ ด้วยความซื่อสตั ย์ ไม่ลอกเพือ่ น
10. หากนักเรยี นยงั ไมเ่ ข้าใจ ใหร้ บั ชุดกิจกรรมการเรยี นรู้ไปศกึ ษาเพ่มิ เติมนอกเวลาเรยี นเพ่ือให้
เขา้ ใจมากขึน้
11. ในการทา่ กิจกรรมขอใหน้ ักเรียนท่าดว้ ยความต้ังใจ และมคี วามซ่อื สตั ย์ต่อตนเองโดยไม่เปิดดูเฉลย
กอ่ น

33

ขั้นตอนการศึกษาชดุ กิจกรรมการเรียนรู้

44

สาระการเรียนร/ู้ มาตรฐานการเรยี นรู้/ตัวช้ีวัด/สาระสาคญั

สาระการเรยี นรู/้ มาตรฐานการเรียนรู้/ตวั ช้ีวดั

สาระท่ี 3 วิทยาศาสตร์ โลกและอวกาศ
มาตรฐานการเรยี นรู้ ว.3.1

เขา้ ใจองค์ประกอบ ลกั ษณะ กระบวนการเกิดและวิวฒั นาการของเอกภพ กาแล็กซี ดาวฤกษ์ และระบบ
สุริยะ ความสัมพนั ธ์ของดาราศาสตร์กับมนุษยจ์ ากการต่าแหน่งดาวบนทรงกลมฟา้ และปฏิสัมพันธ์
ภายในระบบสุรยิ ะ รวมท้ังการประยุกตใ์ ช้เทคโนโลยอี วกาศในการด่ารงชีวติ
ตวั ช้วี ัด
ม.6/1 อธบิ ายการกา่ เนิดและการเปลย่ี นแปลงพลังงาน สสาร ขนาด อุณหภูมิของเอกภพหลงั เกดิ

บกิ แบงในชว่ งเวลาต่าง ๆ ตามวิวฒั นาการของเอกภพ
ม.6/2 อธบิ ายหลักฐานทีส่ นบั สนนุ ทฤษฎีบกิ แบง จากความสัมพนั ธร์ ะหวา่ งความเร็วกับระยะทางของ

กาแล็กซี รวมท้งั ข้อมูลการคน้ พบไมโครเวฟพน้ื หลงั จากอวกาศ

สาระสาคัญ

เอกภพเป็นระบบใหญท่ ส่ี ดุ ประกอบด้วยกาแลก็ ซจี ่านวนมหาศาลอยู่รวมกันเป็นกระจุก และสสารต่าง
ๆ ที่อย่รู ะหว่างกาแล็กซี โดยทฤษฎีก่าเนิดเอกภพที่ยอมรับในปัจจุบัน คือ ทฤษฎีบิกแบง กล่าวว่า เอกภพก่าเนิดจากจุด
ท่ีมีขนาดเล็ก มวลมากท่าให้มีความหนาแน่นมาก และอุณหภูมิสูงมาก เม่ือเกิดการขยายตัวเอกภพจะมี
อุณหภูมลิ ดลง มีสสารเกดิ ข้ึนในรูปอนุภาคและปฏิอนุภาคชนดิ ตา่ ง ๆ หลักฐานส่าคัญที่สนับสนุนทฤษฎีบิกแบง
คอื การขยายตัวของเอกภพ และการค้นพบไมโครเวฟพ้ืนหลงั จากอวกาศ

55

จุดประสงค์การเรียนรู้ /สมรรถนะสาคัญ

จดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้

ดา้ นความรู้ (K)
1. ระบปุ ระเภทของแบบจ่าลองเอกภพวทิ ยาตา่ ง ๆได้
2. วิเคราะห์และอธบิ ายการก่าเนิดและการเปล่ียนแปลงพลังงาน สสาร ขนาด อณุ หภูมขิ องเอกภพ
หลงั เกิดบกิ แบงในชว่ งเวลาต่าง ๆ ตามวิวฒั นาการของเอกภพ
3. อธบิ ายความสมั พันธ์ระหว่างความเร็วกบั ระยะทางของกาแล็กซี เพือ่ สนบั สนนุ ทฤษฎบี กิ แบง
4. อธิบายการขยายตัวของเอกภพจากแบบจา่ ลอง

ด้านทักษะกระบวนการ (P)
1. การจัดกระทา่ และสื่อความหมายข้อมลู
2. ทกั ษะกระบวนการกลุ่ม
3. ทักษะการตีความหมายข้อมูลและลงข้อสรุป
4. ทักษะการนา่ เสนอ

ดา้ นคุณลกั ษณะอนั พึงประสงค์ (A)
1. ซ่ือสตั ย์
2. มีวนิ ยั
3. ใฝเ่ รยี นรู้

สมรรถนะสาคัญ

1. ความสามารถในการสื่อสาร
- อธิบายกระบวนการก่าเนดิ และการเปลี่ยนแปลงพลงั งาน สสาร ขนาด อณุ หภูมิของเอกภพหลัง
เกดิ บกิ แบงในช่วงเวลาต่าง ๆ ตามววิ ัฒนาการของเอกภพ
- อธิบายความสมั พันธร์ ะหวา่ งความเร็วกับระยะทางของกาแล็กซี เพ่ือสนับสนนุ ทฤษฎบี กิ แบง
- อธิบายการขยายตวั ของเอกภพจากแบบจา่ ลอง

2. ความสามารถในการคิด
- ระบุประเภทของแบบจ่าลองเอกภพวทิ ยาตา่ ง ๆได้
- วิเคราะห์การเปล่ียนแปลงพลังงาน สสาร ขนาด อณุ หภมู ิของเอกภพหลงั เกดิ บิกแบงในช่วงเวลา
ต่าง ๆ ตามววิ ัฒนาการของเอกภพ

3. ความสามารถในการใช้เทคโนโลยี
- สืบคน้ ข้อมูลเกย่ี วกบั แบบจ่าลองเอกภพวิทยาตา่ ง ๆได้

66

แบบทดสอบกอ่ นเรียน

เร่ือง เอกภพ รายวิชา วิทยาศาสตร์ โลกและอวกาศ รหัสวชิ า ว 30104
ช้ันมัธยมศกึ ษาปที ่ี 4 คะแนนเต็ม 10 คะแนน เวลา 10 นาที

คาช้แี จง

1. แบบทดสอบมีจ่านวน 10 ขอ้ เป็นแบบทดสอบชนิดเลือกตอบ 4 ตวั เลอื ก
2. เลอื กคา่ ตอบที่ถกู ต้องท่สี ดุ เพยี งข้อเดยี วแลว้ ท่าเครื่องหมาย X ลงในกระดาษค่าตอบ

………………………………

1. ขอ้ ใดกล่าวถึงเอกภพไดถ้ ูกต้อง
ก. เอกภพมีขนาดใหญ่กวา่ ระบบสุรยิ ะ แต่มขี นาดเลก็ กว่ากาแลก็ ซี
ข. การขยายตัวของเอกภพมผี ลทา่ ใหก้ าแล็กซีเคล่ือนท่ีเข้าใกล้กันมากข้นึ
ค. พลงั งานความร้อนท่ลี ดลงหลงั จากการเกดิ บิกแบง ท่าให้เกดิ อนุภาคมลู ฐานต่าง ๆ
ง. บริเวณทก่ี วา้ งใหญ่ไพศาล ประกอบด้วย กาแล็กซีสสารระหว่างกาแล็กซีและท่วี า่ ง อยู่รวมกัน
ดว้ ยแรงโน้มถว่ งระหวา่ งมวล

2. ขอ้ ใดกลา่ วถึงแบบจ่าลองโคเพอรน์ ิคสั (Copernicus) ถูกต้อง
ก. โลกมีสณั ฐานแบน
ข. ท้องฟา้ เป็นตัวแทนของสวรรค์
ค. โลกเปน็ จดุ ศนู ยก์ ลางของจักรวาล ดวงอาทิตย์ ดาวเคราะหโ์ คจรรอบโลกเป็นวงกลม
ง. ดวงอาทิตย์เปน็ ศนู ย์กลางของระบบสุรยิ ะ ดาวเคราะห์ทุกดวงโคจรรอบดวงอาทิตยเ์ ป็นวงกลม
รอบดวงอาทติ ย์ สว่ นดวงจนั ทร์โคจรรอบโลก

77

3. จากกกฎการเคลือ่ นท่ขี อ้ ท่ี 3 ของเคพเลอร์ ถา้ ดาวเคราะห์ดวงหนง่ึ อย่หู า่ งจากดวงอาทิตย์ 1.52 หนว่ ยดาราศาสตร์
จะมคี าบการโคจรเปน็ เวลาก่ปี ี เม่อื กา่ หนดใหโ้ ลกอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ 1 หน่วยดาราศาสตร์และมีคาบการ
โคจรเปน็ เวลา 1 ปี

ก. 0.39 ปี
ข. 1.87 ปี
ค. 2.55 ปี
ง. 3.20 ปี

4. ข้อใดคืออนุภาคมูลฐานทีเ่ กดิ ขน้ึ ในตอนแรกเร่ิมของเอกภพ
ก. ควาร์กและโฟตอน
ข. โปรตอนและนิวตรอน
ค. โปรตอน นิวตรอน และอเิ ลก็ ตรอน
ง. ควาร์ก โฟตอน อิเล็กตรอน และนวิ ตรโิ น

5. เม่อื เริม่ ตน้ การเกิดบิกแบง เมอ่ื เวลาผ่านไป 10-32 วินาที เอกภพมีอุณหภูมิเท่าไร
ก. 1 x 1027 เคลวิน
ข. 5 X 1027 เคลวิน
ค. 1 x 103 เคลวนิ
ง. 5 x 103 เคลวนิ

6. ข้อใดกลา่ วถึงเหตุการณ์ในช่วง 3 นาที หลงั บิกแบงได้ถูกตอ้ ง
ก. มีอนภุ าคมูลฐานเกดิ ขนึ้
ข. อนภุ าคควารก์ บางชนดิ รวมตัวกัน
ค. อนภุ าคมูลฐานและปฏิอนุภาครวมตัวกัน เกิดกระบวนการประลัย
ง. โปรตอนและนิวตรอนรวมตวั กนั เป็นนิวเคลยี สของไฮโดรเจนและฮเี ลียม

7. ปรากฏการณใ์ ดทสี่ นบั สนนุ ทฤษฎบี กิ แบง
ก. การชนกันของดาวหางกับดาวเคราะห์
ข. รังสีไมโครเวฟพื้นหลงั จากอวกาศ
ค. การยบุ ตวั ของดาวฤกษ์
ง. การเกิดลมสรุ ยิ ะ

88

8. กราฟแสดงความสมั พันธร์ ะหวา่ งความเร็วของกาแลก็ ซี A B Cและ D ในการเคลอ่ื นที่ออกจากกาเเล็กซีทาง
ชา้ งเผอื กกับระยะทางระหว่างกาแล็กซี เป็นดังภาพ

การเคลื่อนท่ีออกจากกาแล็กซี 180 BC D
ทางช้างเผือก(Kms-1) 160 A
140 2 2.5
120 0.5 1 1.5
100
ระยะทาง (Mpc)
80
60
40
20

0
0

จากภาพข้อใดถูกต้อง
ก. กาแลก็ ซี B อยู่ห่างจากกาแล็กซที างช้างเผือกมากกวา่ กาแลก็ ซี A
ข. กาแล็กซี D อย่ไู กลจากกาแลก็ ซที างชา้ งเผือกและเคลอ่ื นทชี่ า้ สุด
ค. กาแลก็ ซี A อย่ใู กล้กาแลก็ ซที างชา้ งเผอื กและเคล่ือนทเ่ี ร็วสุด
ง. เม่อื เวลาผา่ นไป กาแล็กซี C จะอยู่ใกลก้ าแล็กซี D มากขึ้น

9. หลังการเกิดบกิ แบงจนถึงปัจจบุ ัน เอกภพมีการเปล่ยี นแปลงอย่างไร
ก. มกี ารเกิดธาตุใหม่ภายในเนบิวลาอยตู่ ลอดเวลา
ข. กาแล็กซีมีการเคลื่อนที่เขา้ หาจดุ ก่าเนดิ ของเอกภพ
ค. อุณหภูมิลดลงและมีการขยายตวั ของเอกภพอยา่ งตอ่ เนื่อง
ง. อุณหภมู เิ พ่ิมสูงขึน้ และมกี ารขยายตวั ของเอกภพอยา่ งต่อเน่ือง

10. Cosmic Microwave Background คือหลกั ฐานท่ีบ่งบอกสิ่งใดตอ่ ไปน้ี
ก. การแผ่รังสีหลังบกิ แบง
ข. สสารท่ีอยู่ระหวา่ งกาแลก็ ซี
ค. ดาวนิวตรอนมีการหมนุ รอบตวั เรว็ ขึ้น
ง. ฝนุ่ และกา๊ ซในกาแล็กซที างช้างเผอื ก

………………………………

99

เรื่อง เอกภพ กระดาษคาตอบ รหัสวิชา ว 30104
ช้นั มธั ยมศึกษาปที ่ี 4 แบบทดสอบก่อนเรียน เวลา 10 นาที

รายวิชา วทิ ยาศาสตร์ โลกและอวกาศ
คะแนนเต็ม 10 คะแนน

ชอ่ื .......................................นามสกุล......................................เลขท.่ี ........

ข้อท่ี ก ข ค ง
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

สรปุ ผลการทดสอบ

คะแนนเต็ม คะแนนทไ่ี ด้ ผลการประเมิน
10

เกณฑ์การประเมิน เกณฑก์ ารตดั สิน
0-7 คะแนน ไมผ่ ่าน
8-10 คะแนน ผ่าน

1100

ใบความรู้ที่ 1
เรอ่ื ง แบบจาลองเอกภพวทิ ยา

ความหมายของเอกภพ

เอกภพ (Universe) เปน็ ทวี่ า่ งทม่ี อี าณาเขตกว้างใหญไ่ พศาลจนไม่สามารถกา่ หนดขอบเขตได้ รวมทุกสิ่ง
ทุกอย่างเอาไว้ ไม่ว่าจะเป็นกาแลกซี่ (Galaxy) ภายในกาแลกซี่ประกอบด้วย ดวงดาวหลายร้อยล้านดวง ท้ัง
ดาวฤกษ์ ดาวเคราะห์ ฝุ่นและกลุ่มเนบิวลา โดยโลกเป็นส่วนหนึ่งของระบบสุริยะซึ่งเป็นส่วนหน่ึงในกาแล็กซี
ทางช้างเผอื ก (Milky Way Galaxy )

นักดาราศาสตร์มีความอยากรู้ว่าเอกภพเกิดขึ้นได้อย่างไรและมีโครงสร้างเอกภพเป็นอย่างไร มาต้ังแต่
อดีตจนถึงปัจจุบัน การศึกษาเอกภพจึงอยู่ในรูปแบบของความเชื่อและความสามารถในการสังเกตหรือ
จนิ ตนาการ ดังนน้ั นักดาราศาสตร์และนักปราชญ์ตั้งแต่สมัยโบราณได้ศกึ ษาและตั้งทฤษฎีต่าง ๆ ข้ึนมามากมาย
เพอื่ พยายามทจ่ี ะบอกว่าเอกภพและระบบสุรยิ ะเกิดขน้ึ ได้อย่างไร

แบบจาลองอรสิ โตเติล (Aristotle model)

ภาพที่ 1 แบบจ่าลองอริสโตเติล (Aristotle)
ทม่ี า : หนังสือเรียนรายวิชาวิทยาศาสตรโ์ ลกและอวกาศ (อจท.)

สืบคน้ เมื่อวนั ที่ 10 เมษายน 2565

1111

เมือ่ 250 ปีก่อนคริสตกาล อรสิ โตเติล (Aristotle) นักปราชญ์ชาวกรีก ได้เสนอระบบสุริยะ มีโลกเป็น
ศูนย์กลาง ดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และดาวเคราะห์อีก 5 ดวง คือ ดาวพุธ (Mercury) ดาวศุกร์ (Venus)
ดาวองั คาร (Mars) ดาวพฤหสั บดี (Jupiter) และดาวเสาร์ (Saturn) โคจรรอบโลก ดังภาพที่ 1 เพ่ืออธิบายการ
เคล่ือนท่ีปรากฏของดาวเคราะห์ เม่ือเทียบกับดวงดาวเบื้องหลัง รวมกับแนวความเชื่อในสมัยกรีกโบราณว่า
สรวงสวรรค์นั้นน่าจะประกอบขึ้นด้วยรูปทรงสมบูรณ์แบบ ดาวเคราะห์จึงเป็นทรงกลม สมบูรณ์ที่โคจรเป็น
วงกลม

อย่างไรก็ตาม แบบจ่าลองของอริสโตเติลไม่สามารถอธิบายปรากฏการณ์ การเคลื่อนที่วกกลับ
(retrograde motion) ของดาวเคราะหไ์ ด้
แบบจาลองคลอดอิ ัส ทอเลมี (Claudius tolemy model)

ภาพท่ี 2 แบบจ่าลองคลอดอิ ัส ทอเลมี (Claudius)
ท่ีมา : หนังสอื เรยี นรายวชิ าวิทยาศาสตรโ์ ลกและอวกาศ (อจท.)

สืบค้นเม่ือวนั ท่ี 10 เมษายน 2565
ต่อมาในปี ค.ศ. 125 คลอดิอัส ทอเลมี (Claudius Ptolemy) นักดาราศาสตร์ชาวกรีก โดยปรับปรุง
แบบจ่าลองของอาริสโตเติล เพื่อให้สามารถอธิบายการเคล่ือนท่ีวกกลับของดาวเคราะห์ โดยการเพ่ิมวงกลม
เสริม (Epicycle) แล้วก่าหนดให้ดาวเคราะห์โคจรอยู่ในวงกลมเสริมที่จะโคจรอยู่รอบ ๆ วงกลมหลัก
(Deferent) อกี ทีหนึง่ ดังภาพที่ 2

12

ระบบทอเลมีไดร้ บั ความนิยมอย่างมากในสมัยนนั้ เน่อื งจากเป็นวงกลมที่มีสมมาตรสมบูรณ์ และยังสามารถ
น่าไปอธิบายถึงส่ิงที่สังเกตได้อย่างแม่นย่า แนวคิดของทอเลมี จึงถูกน่าไปใช้อย่างแพร่หลายตลอดยุคกรีก
โบราณจนถึงยุคกลาง

แบบจาลองของกาลิเลโอ (The Galileo’s model)
มีความเชื่อว่าดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของระบบสุริยะ และเป็นบุคคลแรกที่มีการน่ากล้อง

โทรทรรศน์มาใช้ในการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ มีการค้นพบผิวของดวงจันทร์มีภูเขาและหลุมอุกกาบาต
มากมาย ดงั ภาพท่ี 3 คน้ พบดาวฤกษ์จ่านวนมากท่ีอยู่ไกลจากโลกบนทางช้างเผือก นอกจากนี้ยังพบดวงจันทร์
ของดาวพฤหัสบดี 4 ดวง หรอื ทเี่ รยี กว่า ดวงจันทร์ของกาลิเลโอ

ภาพที่ 3 ผิวของดวงจันทร์
ที่มา : The Essential Galileo
สืบค้นเมอ่ื วนั ท่ี 10 เมษายน 2565

แบบจาลองโคเพอรน์ ิคัส (Copernicus model)

โคเพอรน์ คิ ัส (Copernicus) เป็นนกั คณติ ศาสตร์และนักดาราศาสตร์ ที่มีความเชื่อในระเบียบและความ
เรียบง่ายทางคณิตศาสตร์ของจักรวาล ด้วยเหตุนี้โคเพอร์นิคัส (Copernicus) จึงไม่เห็นด้วยกับแบบจ่าลองที่
ประกอบด้วยวงกลมเสรมิ ทีอ่ ยูร่ อบวงกลมหลักอนั ซับซ้อนและน่าปวดหัวของระบบทอเลมี

1133

โคเพอร์นิคัส (Copernicus) จึงพยายามคิดค้นระบบใหม่ขึ้นท่ีมีความเรียบง่าย คือ ระบบโคเพอร์นิคัส
(Copernicus System) โดยกล่าวว่า ดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของระบบสุริยะและให้ดาวเคราะห์ ทุกดวง
รวมทั้งโลกโคจรเป็นวงกลมรอบดวงอาทติ ย์ ส่วนดวงจันทร์โคจรรอบโลก การย้ายศูนย์กลางมาท่ีดวงอาทิตย์ท่า
ใหส้ ามารถอธิบายถงึ การเคลือ่ นทย่ี ้อนกลบั ไดโ้ ดยไมจ่ ่าเปน็ ต้องเพิ่มวงกลมเสริมเขา้ ไป ดังภาพที่ 4

ภาพที่ 4 ระบบโคเพอรน์ ิคัส
ที่มา : หนงั สือเรยี นรายวชิ าวทิ ยาศาสตรโ์ ลกและอวกาศ (อจท.)

สืบคน้ เมอื่ วนั ท่ี 10 เมษายน 2565
ระบบโคเพอร์นิคัส (Copernicus System) เป็นเพียงแนวความคิดที่เกิดขึ้นจากความต้องการในความ
เรียบง่ายของโคเพอร์นิคัส ซ่ึงไม่ได้เกิดขึ้นจากการสังเกตดาวเคราะห์โดยตรง ทาให้ระบบน้ียังมีความ
คลาดเคลอื่ นอยมู่ ากและยังเปน็ ระบบท่ีไม่สมบรู ณ์ จงึ ได้รับความนิยมไมม่ ากนกั
สาเหตุท่ีระบบโคเพอร์นิคัส (Copernicus System) ยังคงมีความคลาดเคลื่อน สืบเน่ืองมาจากการท่ี
กาหนดให้ดาวเคราะห์มีวงโคจรเป็นวงกลม ซ่ึงความเป็นจริงดาวเคราะห์มีวงโคจรเป็นวงรีแต่แนวคิดของ
โคเพอรน์ ิคัสเป็นการจุดประกายแนวคดิ เกย่ี วกับศูนย์กลางของระบบสรุ ยิ ะใหก้ ับนักวทิ ยาศาสตร์รุ่นต่อมา

14
แบบจาลองทิโค บราห์ (Tycho Brahe model)

นักดาราศาสตร์ชาวเดนมารก์ ไดท้ ่าการสงั เกตและวดั ต่าแหนง่ ดาวเคราะห์ด้วยตาเปล่าอย่างแม่นย่าผ่าน
ช่องเล็ก ๆ บนผนัง ของหอสังเกตการณ์ยูรานิบอร์ก (uraniborg observatory) นอกจากน้ี ทิโค บราห์
(Tycho Brahe) ยังเป็นผคู้ น้ พบปรากฏการณท์ างดาราศาสตร์มากมาย เชน่ คน้ พบการเกิดซูเปอร์โนวา

ภาพท่ี 5 ระบบทิโค บราห์ (Tycho Brahe)
ท่ีมา : หนังสือเรยี นรายวชิ าวิทยาศาสตร์โลกและอวกาศ (อจท.)

สืบคน้ เม่อื วนั ที่ 10 เมษายน 2565
ทิโค บราห์ เสนอแบบจ่าลอง โดยใหโ้ ลกเปน็ ศนู ย์กลาง และมีดาวเคราะห์ โคจรรอบดวงอาทิตย์ ซ่งึ โคจร
รอบโลกอีกทห่ี นึ่ง ส่วนดวงจันทร์โคจรรอบโลกโดยตรง ดังภาพท่ี 5 อย่างไรก็ตาม ในระบบทิโค บราห์ วงโคจร
ของ ดาวเคราะหแ์ ละดวงอาทิตย์ยงั คงเปน็ วงกลมจงึ ทา่ ให้ยังคงมีความคลาดเคลื่อนอยู่บ้าง

1155

แบบจาลองระบบเคพเลอร์ (Johannes Kepler model)

โยฮันเนส เคพเลอร์ (Johannes Kepler) ได้น่าข้อมูลต่าแหน่งของดาวเคราะห์มาวิเคราะห์ พบว่า วง
โคจรของดาวเคราะห์ไม่ได้เป็นวงกลมแต่เป็นวงรี ดังภาพท่ี 6 การค้นพบน้ีท่าให้สามารถแก้ปัญหาวงโคจรที่
คลาดเคล่ือนในระบบโคเพอร์นิคัส ช่วยให้ทายต่าแหน่งของดาวเคราะห์ได้ อย่างแม่นย่ามาก โดยไม่ต้องใช้
วงกลมเสริมในระบบทอเลมอี ีกตอ่ ไป

ภาพที่ 6 ระบบเคพเลอร์
ที่มา : หนังสอื เรยี นรายวิชาวทิ ยาศาสตร์โลกและอวกาศ (อจท.)

สืบคน้ เม่อื วนั ที่ 10 เมษายน 2565

ระบบเคพเลอร์ได้รับความนิยมอย่างแพร่หลายและเป็นท่ียอมรับในเวลาต่อมาจนถึงปัจจุบัน จากการ
สังเกตการณ์ต่าง ๆ ด้วยยานส่ารวจอวกาศ ท่าให้ทราบว่าระบบเคพเลอร์ เป็นระบบที่สามารถอธิบายระบบ
สุรยิ ะได้ใกล้เคียงกบั ความจริงมากท่ีสดุ

โดยเคพเลอร์ไดส้ รุป การเคล่อื นท่ีของดาวเคราะห์เปน็ กฎการเคลื่อนท่ีของดาวเคราะห์ของเคพเลอร์ (Kepler's laws
of planetary motion) 3 ขอ้ ดงั นี้

กฎขอ้ ท่ี 1 ดาวเคราะหโ์ คจรรอบดวงอาทิตย์เปน็ วงรี โดยมีดวงอาทติ ย์อยทู่ ี่โฟกสั จดุ หนง่ึ
กฎข้อท่ี 2 เวลาทดี่ าวเคราะห์ใช้โคจรรอบดวงอาทติ ย์ คาบเวลาเท่ากัน จะกวาดได้พื้นที่เทา่ กนั
กฎข้อที่ 3 กา่ ลังสองของคาบวงโคจรรอบดวงอาทิตย์ (T2) แปรผันตามก่าลังสามของระยะห่าง
จากดวงอาทิตย์ (a3) นัน่ คือ

T2  a3 , = K (เมอื่ K เป็นค่าคงที่)

1166

ทฤษฎีกาเนิดเอกภพปัจจุบัน
1. ทฤษฎกี ารระเบิดครั้งใหญ่ (The Big Bang)
ผรู้ เิ ริม่ ความความคดิ ทฤษฎีน้คี อื มงแซเญอร์ฌอรฌ์ อ็องรี โฌแซ็ฟ เอดัวร์ เลอแม็ทร์ (Monseigneur

Georges Henri Joseph Édouard Lemaître) หรือเรียกส้ันๆว่า เลอแม็ทร์ (Lemaître) ดังภาพที่ 7
กล่าวว่า เอกภพมีจุดเริ่มต้นจากการระเบิดครั้งใหญ่ เม่ือประมาณ 15,000 ล้านปีมาแล้ว กลุ่มมวลสารที่เกิด
จากการระเบิดครั้งรุนแรงมหาศาล ถูกเหวี่ยงตัวออกไปแล้วรวมตัวเป็นกลุ่มดาว เรียกว่า กาแล็กซีจากการ
ระเบิดท่าให้กาแล็กซียังคงเคลื่อนที่ออกไปอยู่ตลอดเวลา เม่ือเอกภพมีอายุมากข้ึนสสารในเอกภพก็จะน้อยลง
ไป การขยายตวั ของเอกภพยงั คงดา่ เนนิ ไปเรอื่ ย ๆไม่มีทส่ี ิ้นสุด

ภาพที่ 7 เลอแมท็ ร์ (Lemaître)
ทม่ี า : John D. Barrow

สบื ค้นเม่ือวันท่ี 10 เมษายน 2565

2. ทฤษฎกี ารออสซิสเวลของเอกภพ (The Oscillating Universe)
Theory )

กล่าววา่ “การขยายตวั ของเอกภพน้ันกาแลก็ ซีที่กา่ ลังวง่ิ หนีเราออกไปด้วยความเรว็ สงู อย่างที่
เปน็ อยูป่ จั จุบัน กจ็ ะมคี วามเรว็ ทีช่ ้าลงและหยุดการเคลื่อนท่ใี นที่สดุ หลงั จากน้นั กาแล็กซีกจ็ ะกลับมาที่
จดุ เริม่ ตน้ ทา่ ใหเ้ กดิ การระเบดิ อีกครั้ง”

1177

3. ทฤษฎีสภาวะคงท่ี (The Steady State Theory)
Theory )

เฟรดฮอยล์ (Fred Hoyle) เฮอร์แมน บอนได (Herman Bondi) และโธมัส โกลด์ (Thomas
Gold) กล่าวว่า “เอกภพไม่ไดเ้ กดิ ขนึ้ มาในขณะใดขณะหนงึ่ และเอกภพไม่มีจุดอวสาน เม่ือเอกภพขยายตัว
ก็จะมสี สารถูกสร้างขึน้ มาแทนที่ในอวกาศในบริเวณท่ีกาแล็กซีเคลื่อนที่ออกไปดังน้ันปรากฏการณ์ของเอก
ภพจึงอยา่ งคงที่ เมอ่ื เวลาผา่ นไปนานเทา่ ใด เอกภพยงั คงอยตู่ ลอดไป”

18

กิจกรรมที่ 1 เรอ่ื ง แบบจา่ ลองเอกภพวทิ ยา
จดุ ประสงค์ของกิจกรรม

1. ระบปุ ระเภทของแบบจา่ ลองเอกภพวทิ ยาต่าง ๆ ได้
วัสดอุ ุปกรณ์

1. บัตรภาพ เรือ่ ง แบบจา่ ลองเอกภพวิทยา จา่ นวน 5 ใบ
2. สเี มจิก จา่ นวน 1 ดา้ ม
3. กระดาษ จ่านวน 1 ใบ
4. กรรไกร จ่านวน 1 อนั
5. กาว จา่ นวน 1 ขวด

วิธีการทากจิ กรรม

1. นักเรยี นแบ่งกลุม่ กลุ่มละ 4 – 5 คน แลว้ ศกึ ษาความรู้เกี่ยวกบั แบบจา่ ลองเอกภพวิทยา จากใบ
ความรู้

2. นกั เรียนรับบตั รภาพ เร่ือง เอกภพวทิ ยา จ่านวนกลมุ่ ละ 5 ใบ แลว้ พจิ ารณาประเภทของแบบจ่าลอง
เอกภพวิทยา

3. นกั เรียนน่าบัตรภาพที่จัดแบ่งตามประเภทของแบบจ่าลอง แล้ววางลงในแบบบนั ทึกกิจกรรมท่ี 1
พรอ้ มเขียนใหเ้ หตุผลประกอบ

4. นกั เรยี นสรุปผลการทา่ กจิ กรรมและตอบค่าถามท้ายกิจกรรม

19

บตั รภำพ

แบบจาลองอรสิ โตเติล model) แบบจาลองอริสโตเติล model)

แบบจาลองทิโค บราห์ model) แบบจาลองระบบเคพเลอร์
model)

แบบจาลองคลอดิอสั ทอเลมี

2200

แบบบนั ทึกกจิ กรรมที่ 1
เรอ่ื ง แบบจาลองเอกภพวทิ ยา

กลุม่ ที่ ...........................................................................

สมาชกิ ในกล่มุ

1. ชือ่ ..............................................นามสกลุ .....................................เลขท.่ี .....................
2. ช่ือ..............................................นามสกุล.....................................เลขท่.ี .....................
3. ช่ือ..............................................นามสกลุ .....................................เลขที.่ .....................
4. ชื่อ..............................................นามสกุล.....................................เลขท.่ี .....................
5. ชอ่ื ..............................................นามสกุล.....................................เลขท.ี่ .....................

ผลการทากิจกรรม
จากบัตรภาพนกั เรียนสามารถแบง่ จาลองเอกภพวิทยาออกเป็น.................ประเภท

ประเภทท่ี 1 เหตุผลในการจดั แบบจาลองอยู่ในกลุ่มนี้ คอื ...................................................................................

วางแบบจาลองเอกภพวทิ ยาในบริเวณนี ้

21
ประเภทที่ 2 เหตผุ ลในการจัดแบบจาลองอย่ใู นกลุ่มน้ี คอื ...................................................................................

วางแบบจาลองเอกภพวิทยาในบริเวณนี ้

ประเภทท่ี 3 เหตุผลในการจดั แบบจาลองอยใู่ นกลุ่มน้ี คือ...................................................................................

วางแบบจาลองเอกภพวิทยาในบริเวณนี ้

22
ประเภทท่ี 4 เหตผุ ลในการจัดแบบจาลองอยูใ่ นกลุ่มน้ี คือ...................................................................................

วางแบบจาลองเอกภพวทิ ยาในบริเวณนี ้

สรุปผลการทากิจกรรม
จากการทากจิ กรรมการจัดกลุ่มบัตรคา

สามารถจัดกลมุ่ แบบจาลองเอกภพวิทยาในบตั รคาท้ัง 5 บัตรคา ไดเ้ ป็น .........................ประเภท
คอื ........................................................................................................................ ............................................
............................................................................................................................. .................................................
..............................................................................................................................................................................
คาถามทา้ ยกิจกรรม
1. แบบจา่ ลองแบง่ ออกไดก้ ่ปี ระเภทอะไรบา้ ง
ตอบ ..............................................................................................................................................................
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
2. ใครคือผูเ้ สนอแบบจา่ ลองระบบสุรยิ ะที่กล่าววา่ โลกเป็นศูนยก์ ลาง แล้วดวงอาทติ ย์ ดวงจันทร์ และดาว
เคราะห์อกี 5 ดวง (ดาวพธุ ดาวศุกร์ ดาวองั คาร ดาวพฤหัสบดี และดาวเสาร์) โคจรรอบโลก
ตอบ ...............................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................... .....

2233

3. แบบจ่าลองของแบบจา่ ลองโคเพอรน์ ิคสั กลา่ วว่าอย่างไร
ตอบ .................................................................................................................................................................
............................................................................................................................. ...............................................
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
4. แบบจ่าลองของเคปเลอร์เสนอกฎไว้กี่ข้อ อะไรบา้ ง
ตอบ ................................................................................................................................................................
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….…
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….…
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….…
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
5. ทฤษฎกี ารระเบิดครง้ั ใหญ่ (The Big Bang) กลา่ ววา่ อย่างไร
ตอบ .................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................. ...........
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…

24
ใบความรู้ที่ 2
เรอ่ื ง จดุ กาเนิดและววิ ัฒนาการของเอกภพ
ในปจั จบุ นั ยังไม่มนี กั ดาราศาสตร์ทราบจดุ ก่าเนิดของเอกภพ จงึ ได้มีการคาดคะเนของแตล่ ะทฤษฎีมา
เปรียบเทยี บกับหลักฐานทคี่ ้นพบ ทฤษฎีการระเบิดครั้งใหญ่ (Big Bang) เป็นทฤษฎีทีน่ ักดาราศาสตรส์ ่วนใหญ่
เช่อื ว่าเปน็ จดุ เรมิ่ ตน้ ของเอกภพและเวลา ดังภาพท่ี 8

ภาพท่ี 8 ทฤษฎกี ารระเบดิ ครั้งใหญ่ (Big Bang)
ทมี่ า : หนงั สือเรยี น วทิ ยาศาสตร์โลกและอวกาศ (สสวท.)

สืบค้นเมือ่ วันท่ี 10 เมษายน 2565
ขณะเกดิ บกิ แบง มเี นื้อสารเกิดข้นึ ในรปู ของอนภุ าคพ้นื ฐาน ประกอบดว้ ย ควาร์ก (Quark) อิเล็กตรอน
(Electron) นวิ ทริโน (Neutrino) และโฟตอน (Photon) ซงึ่ เปน็ พลังงาน เมือ่ เกดิ อนุภาคกจ็ ะ

25
เกิดปฏอิ นุภาค (Anti-particle) ประกอบดว้ ย แอนติควาร์ก (Antiquark) แอนติอิเล็กตรอน(Antielectron)
และแอนตนิ ิวทริโน (Antineutrino) ท่ีมีประจุไฟฟ้าตรงกนั ขา้ มท่าให้ประจุไฟฟ้ารวมของเอกภพเปน็ ศนู ย์

เมอื่ อนภุ าครวมตวั กับปฏิอนุภาคจะเกดิ เป็นพลังงาน กระบวนการดังกล่าว เรียกว่า กระบวนการประลัย
(annihilation) ซ่งึ เอกภพของเราในยคุ ปัจจบุ นั มีอนุภาคมากกวา่ ปฏิอนุภาค จึงท่าให้มีอนภุ าคทกี่ ่อก่าเนดิ เป็น
สสารของเอกภพ

หลงั เกดิ บิกแบงประมาณ 10 วินาที เอกภพมีอุณหภูมลิ ดลงเหลือประมาณ 10 เคลวิน ทา่ ใหค้ วาร์ก
รวมตัวกนั กลายเป็นนวิ เคลยี สของไฮโดรเจน (อนภุ าคโปรตอน) และอนุภาคนวิ ตรอน

ภาพที่ 9 นวิ เคลยี สของฮีเลียมประกอบด้วยโปรตอน(p) 2 อนุภาคและนิวตรอน(n) 2 อนภุ าค
ทม่ี า : ทวศี ักดิ์ บุญบชู าไชย
สืบคน้ เมือ่ วันที่ 10 เมษายน 2565

ภาพท่ี 10 อะตอมไฮโดรเจน มีโปรตอนเป็นนิวเคลยี ส และอเิ ล็กตรอน(e) อย่ใู นวงโคจร
ท่มี า : ทวศี กั ด์ิ บุญบชู าไชย

สืบคน้ เมอ่ื วนั ท่ี 10 เมษายน 2565

26

ภาพท่ี 11 อะตอมของฮเี ลยี ม
ทมี่ า : ทวีศกั ด์ิ บุญบชู าไชย
สืบคน้ เม่ือวันที่ 10 เมษายน 2565

หลังเกิดบิกแบงประมาณ 3 นาทีเอกภพมีอุณหภูมิลดลงเหลือประมาณ 10 เคลวินท่าให้โปรตอน และ
นวิ ตรอนรวมตวั กนั เป็นนิวเคลยี สของฮีเลียม ดงั ภาพท่ี 9

หลังเกิดบิกแบงประมาณ 300,000 ปี เอกภพมีอุณหภูมิลดลงเหลือ 5,000 เคลวิน อิเล็กตรอนมี
พลังงานลดลง นิวเคลียสไฮโดรเจน และนิวเคลียสฮีเลียมจึงดึงอิเล็กตรอนเข้ามา รวมตัว เกิดเป็นอะตอมของ
ไฮโดรเจน ดงั ภาพท่ี 10 และอะตอมของฮเี ลยี ม ดงั ภาพที่ 11

หลังเกิดบิกแบงประมาณ 1,000 ล้านปี กลุ่มแก๊สท่ีมีธาตุไฮโดรเจนและธาตุฮีเลียมเป็น องค์ประกอบ
รวมตัวกนั จากนนั้ จงึ เกดิ เปน็ ดาวฤกษ์และกาแล็กซตี า่ ง ๆ เร่ิมก่าเนิดข้นึ

ปัจจุบันเอกภพประกอบด้วยกาแล็กซี จ่านวนหลายแสนล้านกาแล็กซี ภายในกาแล็กซี ประกอบด้วย
ดาวฤกษ์จ่านวนมาก ท่ีว่างระหว่าง ดาวฤกษ์ต่าง ๆ และระหว่างกาแล็กซีเป็นพื้นที่ กว้าง ซ่ึงเอกภพมีขนาด
ใหญม่ าก

ล่าดับเหตุการณ์ Big Bang

ลาดบั เหตุการณ์ Big Bang อุณหภูมิ (เคลวนิ ) เหตกุ ารณ์ (Big Bang) ที่เกิดข้นึ
ชว่ งเวลา 10-43 – 10-32 วนิ าที 1032-1027 มีพลงั งานเกิดขนึ้
ช่วงเวลา 10-32 – 10-6 วนิ าที 1027-1013 พลังงานเปลี่ยนเป็นสสารเกิดอนุภาค คือ
ควาร์ก อิเล็กตรอน นิวทริโน และปฏิยานุภาค
ช่วงเวลา 10-6 – 3 นาที 1013-109 เมื่ออนภุ าคกลายเปน็ พลงั งานในรปู โฟตอน
ควาร์ก รวมตัวเป็นโปรตอนหรือนิวเคลียสของ
ไฮโดรเจนและนิวตรอน

2277

ลาดบั เหตกุ ารณ์ Big Bang อุณหภมู ิ (เคลวิน) เหตุการณ์ (Big Bang) ทีเ่ กิดขึ้น
ช่วงเวลา 3 นาที – 300,000 109-5,000 โปรตอนและนิวตรอนรวมตัวเป็นนิวเคลียส
แสนปี 5,000-100 ฮเี ลียม
ชว่ งเวลา 300,000 ปี – 1,000 อิเล็กตรอนมีพลังงานจลน์ลดลงนิวเคลียส
ล้านปี 100-2.73 ของไฮโดรเจน และนิวเคลียสของฮีเลียม ดึง
2.73 อเิ ล็กตรอนเข้ามาในวงโคจรเป็นอะตอมของ
ช่วงเวลา 1,000 ล้านปี – ไฮโดรเจนและฮีเลียม เอกภพโปร่งแสงและ
13,800 ลา้ นปี ขยายตัวอย่างรวดเร็ว เกิดการแผ่รังสีคลื่น
13,800 ลา้ นปี แม่เหล็กไฟฟ้าสู่อวกาศ และหลงเหลือเป็น
ไมโครเวฟพ้นื หลงั ในปัจจบุ ัน
อะตอมของไฮโดรเจนและอะตอมฮีเลียม
รวมกันดว้ ยแรงโน้มถว่ งเกิดเป็น เนบิวลา
ดาวฤกษ์ และกาแล็กซี
เอกภพในปัจจุบัน

ปีแสง เปน็ หน่วยวดั ระยะทางในอวกาศ
โดย 1 ปแี สงเทา่ กบั แสงเดินทางในเวลา 1 ป=ี 9.46x1012 กิโลเมตรหรอื 0.307 pc

2288

กจิ กรรมที่ 2 เรอ่ื ง ตะลุยจดุ กาเนดิ และวิวฒั นาการของเอกภพ

จดุ ประสงค์ของกจิ กรรม
1. อธบิ ายการเปลี่ยนแปลงระหว่างสสาร ขนาดและอุณหภูมิในช่วงเวลาต่าง ๆ ตามวิวฒั นาการของเอกภพ

วสั ดอุ ุปกรณ์

1. แผนภาพ จดุ ก่าเนิดและวิวฒั นาการของเอกภพ ตามทฤษฎีบกิ แบง 1 ชดุ
2. สีเมจกิ 1 กล่อง
3. กระดาษ 1 แผน่

วธิ กี ารทากจิ กรรม

1. นักเรยี นแบง่ กล่มุ กลมุ่ ละ 4-5 คน แล้วศึกษาใบความรู้ เรอ่ื ง ก่าเนดิ อนภุ าคมลู ฐานในเอกภพ
2. นักเรียนสงั เกตอนภุ าคมูลฐาน สี ขนาดสสารและพลงั งาน จากแผนภาพจดุ ก่าเนดิ และววิ ฒั นาการของ

เอกภพตามทฤษฎีบิกแบง
4. นกั เรียนวาดรูปอนุภาคและระบชุ นิดอนภุ าคมลู ฐานของสสารและพลังงานทีส่ ังเกตได้จากแผนภาพ

ในชว่ งเวลาตา่ ง ๆ ตามววิ ฒั นาการของเอกภพ ตามทฤษฎีบิกแบง

5. ระบุเหตุการณ์ท่เี กิดขึ้นในชว่ งเวลาต่าง ๆ ตามววิ ัฒนาการของเอกภพ
6. สรปุ ผลการทา่ กิจกรรมและตอบคา่ ถามทา้ ยกจิ กรรม

2299

แบบบันทกึ กจิ กรรมที่ 2
เรอื่ ง ตะลุยจุดกาเนิดและววิ ัฒนาการของเอกภพ

กลุม่ ที่ ...........................................................................

สมาชิกในกลุ่ม

1. ชื่อ..............................................นามสกลุ .....................................เลขที.่ .....................
2. ชอื่ ..............................................นามสกุล.....................................เลขที.่ .....................
3. ชือ่ ..............................................นามสกลุ .....................................เลขท.ี่ .....................
4. ชอ่ื ..............................................นามสกุล.....................................เลขท.ี่ .....................
5. ช่ือ..............................................นามสกลุ .....................................เลขท.่ี .....................

ผลการทากิจกรรม
1. ชว่ งเวลา 10-43วนิ าที-10-32 วินาที อุณหภมู ิ 1032 - 1027 เคลวนิ

3300

2. ชว่ งเวลา 10-32วนิ าที-10-6 วนิ าที อณุ หภูมิ 1027 - 1013เคลวิน

3. ชว่ งเวลา 10-6 วินาที-3 นาที อณุ หภูมิ 1013 - 109 เคลวนิ

3311

4. ชว่ งเวลา3 นาที-300,000 ปี อุณหภมู ิ 109-5,000 เคลวนิ

5. ช่วงเวลา 300,000 ปี-1,000 ลา้ นปี อุณหภูมิ 5,000-100 เคลวิน

3322

6. ช่วงเวลา 1,000 ล้านป-ี 13,800 ลา้ นปี อุณหภมู ิ 100 - 2.73 เคลวิน

สรุปผลการทากิจกรรม

............................................................................................................................. ..............................................
......................................................................................................................................................... ..................
................................................................................................................ ...........................................................
............................................................................................................................. ..............................................
..................................................................................................................................................... ......................
............................................................................................................ ...............................................................
............................................................................................................................. ..............................................
................................................................................................................................................. ..........................
........................................................................................................ ...................................................................
............................................................................................................................. ..............................................
............................................................................................................................................. ..............................

33

คาถามท้ายกิจกรรม

1. ในช่วงแรกก่อนเวลา 10-43 วินาที ถงึ 10-32วินาที เกิดอนุภาคใดบา้ ง
ตอบ ..................................................................................................................................................................
................................................................................................................ ...........................................................
2. หลังจากบกิ แบง 10-43ถงึ 10-32 วินาที อณุ หภมู ลิ ดลงและเกิดจากอนภุ าคใดบ้าง
ตอบ ..................................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................. ............................
3. ในชว่ งเวลา 10-32 วนิ าที ถงึ 10-6 วินาที มเี หตุการณ์เกิดข้ึนอยา่ งไร
ตอบ ..................................................................................................................................................................
........................................................................................................................ ...................................................
4. โปรตอนและนิวตรอนรวมกันเป็นอะตอมของธาตุไฮโดรเจนและฮเี ลียม ในชว่ งเวลาใด
ตอบ ..................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................. ..............................
5. ในชว่ ง 1000 ลา้ นปถี งึ ปัจจุบนั ระบบสรุ ยิ ะและกาแล็กซีเกิดข้นึ อุณหภมู ลิ ดลงเหลือประมาณเทา่ ไร
ตอบ ..................................................................................................................................................................
............................................................................................... ............................................................................
6. นักเรียนคิดวา่ กาแล็กซีเกิดจากธาตุใดเป็นองคป์ ระกอบหลกั
ตอบ ..................................................................................................................................................................
............................................................................................................................. ..............................................

3344

ใบความรู้ที่ 3
เรือ่ ง หลกั ฐานท่ีสนับสนนุ ทฤษฎบี ิกแบง

หลกั ฐานท่สี นับสนุนทฤษฎบี ิกแบง
หลกั ฐานทสี่ นับสนนุ ทฤษฎีบกิ แบง 2 ขอ้ ไดแ้ ก่ การขยายตัวของเอกภพและอุณหภมู ิพื้นหลงั ของ

อวกาศที่ปัจจบุ ันลดลงเหลอื 2.73 เคลวนิ

ภาพที่ 12 เอด็ วนิ พี ฮบั เบลิ (Edwin Powell Hubble)
ทม่ี า : John D. Barrow

สบื ค้นเม่อื วันที่ 10 เมษายน 2565
1. การขยายตัวของเอกภพ

ในปี ค.ศ. 1920 เอ็ดวิน พี ฮับเบิล (Edwin Powell Hubble) นักดาราศาสตร์ชาวอเมริกัน ดังภาพท่ี 12
ได้ตีพิมพ์รายงานการค้นพบ เรื่อง แสงสเปกตรัมของกาแล็กซีที่อยู่ไกลเราออกไป ล่าแสงเปล่ียนความถี่ (Red
Shift) หมายความว่า ความถี่ของแสงจากกาแล็กซีที่อยู่ไกลออกไปเปลี่ยนเป็นคลื่น มีความยาวคล่ืนมากย่ิงข้ึน
จากการวัดความยาวคลื่นที่เปลี่ยนแปลงไปแสดงให้เห็นว่า กาแล็กซีก่าลังเคลื่อนตัวออกไปจากกาเล็กซีทาง
ช้างเผอื ก ด้วยความเร็วเป็นสัดส่วนกับระยะทางท่ีอยู่ไกลออกไป คือ ความเร็วของการเคล่ือนตัวออกไปเท่ากับ
ระยะทางหารด้วยปริมาณเวลา เรียกกฎนี้ว่า กฎของฮับเบิล (Hubble’s Law)กฎของฮับเบิล (Hubble’s
Law)

3355

เอ็ดวิน พี ฮับเบิล (Edwin Powell Hubble) ได้ศึกษาดาวฤกษ์แต่ละดวงในกาแล็กซี M33 ซ่ึงเป็น
กาแล็กซีเพื่อนบ้าน และกาแล็กซีอื่นๆ พบว่า กาแล็กซีมีการเคล่ือนท่ีห่างออกไปหรือเคล่ือนท่ีเข้าหากาแล็กซี
ของเรา แสงทส่ี งั เกตจากกาแลก็ ซีเหลา่ น้ีจะเป็นสีทแี่ ตกต่างกนั ออกไปจากตอนท่ยี ังไม่ได้เคล่อื นท่ี

ถ้ากาแล็กซีเคลื่อนท่ีห่างออกไปจะปรากฏสีแดง เรียกว่า กาแล็กซีเลื่อนไปทางสีแดงหรือเรดชิฟต์
(Redshift) ถ้าเคล่ือนท่ีเข้าหาเราจะปรากฏมีสีน้่าเงิน เรียกว่า กาแล็กซีเล่ือนไปทางสีน้่าเงินหรือบลูชิฟต์
(Redshift) ปรากฏการณเ์ ปลี่ยนสีน้เี รยี กว่าปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ (Doppler effect)

ฮับเบิลได้ใช้ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ (Doppler effect) วัดความเร็วของกาแล็กซีต่าง ๆ และค้นพบ
ความสัมพันธ์กนั กาแลก็ ซยี ิ่งอยู่ไกลย่ิงเคล่ือนทีด่ ว้ ยความเรว็ สงู ขนึ้ ดังภาพที่ 13

ภาพท่ี 13 ความสัมพนั ธ์กนั กาแล็กซยี ่ิงอย่ไู กลยิง่ เคล่ือนทดี่ ้วยความเรว็ สงู ขึ้น
ท่มี า : หนังสือเรยี นรายวิชาวทิ ยาศาสตรโ์ ลกและอวกาศ (อจท.)
สืบค้นเม่ือวนั ท่ี 10 เมษายน 2565

ความสัมพันธ์ระหว่างระยะทางกับความเร็ว ของกาแล็กซีในการเคล่ือนที่ออกห่างจากผู้สังเกต แบบ
แปรผันตรง สามารถอธิบายได้ว่า “ย่ิงกาแล็กซีอยู่ห่างไกลจากผู้สังเกตมาก ความเร็วในการเคล่ือนท่ีจากผู้
สังเกตกย็ ่งิ มีค่ามาก”ซ่งึ เป็นไปตามกฎของฮบั เบลิ ดังสมการ

V=H0D V ความเร็วของกาแลก็ ซีในการเคลอื่ นทอี่ อกห่างจากผ้สู งั เกต หนว่ ยกโิ ลเมตรตอ่ วนิ าที (km s-1)

H0 คา่ คงตัวของฮับเบิล หน่วยกโิ ลเมตรตอ่ วนิ าทตี ่อเมกะพารเ์ ซก (km s-1Mpc-1)
V ระยะทางจากผสู้ งั เกตถงึ กาแล็กซี หนว่ ยเมกะพารเ์ ซก (Mpc-1)

3366

ปจั จบุ นั คา่ คงตัวฮับเบิลมีคา่ ประมาณ 70 กิโลเมตรตอ่ วินาทีตอ่ เมกะพารเ์ ซก(km s-1Mpc-1)
หมายความวา่ เอกภพมีการขยายตวั ด้วยความเร็ว 70 กิโลเมตรตอ่ วนิ าที ในระยะทางทุก ๆ 1 เมกะพาร์เซก
(Mpc-1) ท่อี อกห่างจากโลก

2. การคน้ พบการแผร่ งั สีไมโครเวฟพ้นื หลงั จากอวกาศ
รังสีไมโครเวฟพ้ืนหลังจากอวกาศท่ีถูกค้นพบใน พ.ศ. 2507 คล่ืนไมโครเวฟสามารถตรวจวัดได้ในทุก

ทิศทาง ซ่ึงคล่ืนไมโครเวฟไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า ต้องใช้เครื่องมือในการตรวจวัดการค้นพบรังสี
ไมโครเวฟพื้นหลังจากอวกาศเกิดขึ้นท่ี ห้องปฏิบัติการเบลล์ (bell laboratory) รัฐนิวเจอร์ซีย์ ประเทศ
สหรัฐอเมริกา โดย อาร์โน อัลลัน เพนเซียส (Arno Allan Penzias) และรอเบิร์ต วูดโรว์ วิลสัน (Robert
Woodrow Wilson) ท่ที า่ การทดสอบการรับสญั ญาณของ กลอ้ งโทรทรรศนว์ ิทยุ ดงั ภาพท่ี 14

ภาพที่ 14 อารโ์ น อัลลนั เพนเซยี ส (Arno Allan Penzias) และรอเบริ ์ต วดู โรว์ วลิ สนั (Robert Woodrow
Wilson) ทีท่ า่ การทดสอบการรับสัญญาณของ กล้องโทรทรรศนว์ ทิ ยุ
ท่ีมา : หนงั สือเรยี นรายวิชาวทิ ยาศาสตร์โลกและอวกาศ (อจท.)
สบื คน้ เมือ่ วนั ท่ี 10 เมษายน 2565

ซ่ึงไดย้ นิ เสียงรบกวน (Hiss) โดยเสารับอากาศของกล้องโทรทรรศน์วิทยุ ส่าหรับรับคลื่นไมโครเวฟ ไม่
ว่าเสาอากาศจะหันไปทางทิศใดก็ยังได้ยินเสียง รบกวนน้ีอยู่เสมอพวกเขาพยายามตรวจสอบเคร่ืองมืออย่าง
ละเอียด โดยเฉพาะเสาอากาศซ่ึงมีลักษณะรูปเขาวัวมีนกพิราบเข้าไปท่ารังอยู่ แม้ว่าจะเอารังนกออกแล้วท่า
ความสะอาดเสาอากาศอย่างดีก็ยังได้ยินเสยี งในเครือ่ งรบั วทิ ยเุ ชน่ เดิม

3377

พวกเขาพยายามตรวจสอบเครื่องมืออย่างละเอียด โดยเฉพาะเสาอากาศซ่ึงมีลักษณะรูปเขาวัว มี
นกพิราบเข้าไปทา่ รังอยู่ แมว้ ่าจะเอารังนกออกแลว้ ทา่ ความสะอาดเสาอากาศอยา่ งดกี ็ยงั ได้ยินเสียงในเครื่องรับ
วทิ ยุเช่นเดิม

เพนเซียสและวิลสันได้น่าเร่ืองน้ีไปพูดคุยกับนักเอกภพวิทยาของมหาวิทยาลัยปรินซ์ตัน จึงได้รู้ว่า
ตัวเองได้ค้นพบ เสียงท่ีเกิดจากอุณหภูมิพ้ืนหลังของอวกาศท่ีเกิดจากการระเบิดครั้งใหญ่ซ่ึงเป็นสัญญาณท่ี
เหลอื อยู่ในอวกาศ เทียบไดก้ บั พลังงานของการแผร่ ังสขี องวตั ถุดา่ ท่มี ีอุณหภมู ิ 2.73 เคลวนิ หรอื ประมาณ
-270 องศาเซลเซยี ส

ภายหลังการค้นพบพลังงานพ้ืนหลังของอวกาศเมื่อปี พ.ศ. 2508 นักดาราศาสตร์วิทยุก็ได้ติดต้ัง
เคร่ืองมือในเครื่องบิน จรวด และบอลลูน เพ่ือวัดพลังงานพื้นหลังของอวกาศหลายครั้ง นักเอกภพวิทยา
สามารถตรวจสอบความถูกต้องของทฤษฎีบิกแบงโดยเปรียบเทียบอุณหภูมิพื้นหลังของอวกาศท่ีวัดได้กับค่าท่ี
ควรจะเป็นไปตามทฤษฎี ถา้ ท้ังสองอย่างตรงกัน แสดงว่า ผลการสงั เกตสนับสนนุ หรอื เปน็ ไปตามทฤษฎี

37

ภาพท่ี 15 ดาวเทยี มโคบแี ละอุณหภูมิ พนื้ หลังของอวกาศ
ที่มา : หนังสอื เรยี นรายวิชาวิทยาศาสตร์โลกและอวกาศ (อจท.)

สืบค้นเมือ่ วันท่ี 10 เมษายน 2565

ดาวเทียมโคบี (COBE ย่อมาจาก Cosmic Background Explorer) เป็นดาวเทียมท่ีส่ารวจพลังงาน
พื้นหลังของท้องฟ้าหรือของอวกาศ องค์การนาซาได้ส่งดาวเทียมโคบี ข้ึนไปเมื่อวันที่ 18 พฤศจิกายน พ.ศ.
2532 เพื่อ พยายามศึกษาแหล่งก่าเนิดของเอกภพ ในปีแรกทีด่ าวเทียมโคบีอยู่ในอวกาศ เครื่องมือในดาวเทียม
สามารถวดั อณุ หภมู ิ พื้นหลังของอวกาศได้อย่างละเอียด ยังตรวจวัดการเปล่ียนแปลงของอุณหภูมิพ้ืนหลัง พบ
สสารและพลงั งานเปลีย่ นแปลงเป็นกาแลก็ ซี ซึ่งประกอบไปดว้ ยดาวฤกษ์จา่ นวนมาก ดังภาพที่ 15

3388

กจิ กรรมที่ 3 เร่ือง แบบจาลองการขยายตวั ของเอกภพ

จดุ ประสงค์ของกจิ กรรม

1. อธบิ ายความสัมพันธ์ระหวา่ งความเรว็ ในการเคล่ือนท่ขี องกาแลก็ ซีจ่าลองและระยะทางจากกาแล็กซี
อา้ งอิง

2. อธิบายการขยายตวั ของเอกภพจากแบบจ่าลอง

วสั ดอุ ุปกรณ์ 1 ลูก
10 อัน
1. ลูกโปง่ 1 ใบ
2. กระดาษสติกเกอร์ 1 เส้น
3. กระดาษ 1 อัน
4. ยางรดั 1 อัน
5. สายวัด
6. นาฬกิ าจบั เวลา

วธิ ที ากิจกรรม

1. นักเรียนแบง่ กลุม่ กลมุ่ ละ 3-4 คน แล้วศกึ ษาใบความรู้ เรอ่ื ง หลักฐานทีส่ นบั สนนุ ทฤษฎบี กิ แบง
3. นกั เรียนตัดสตกิ๊ เกอร์สี ขนาด 1 x 1 เซนติเมตร จา่ นวน 6 ชิ้น เขียนตัวอกั ษรก่ากบั A (แทนกาเล็กซี

อา้ งองิ ) และB, C, D, E, F (แทน ต่าแหน่งกาแลก็ ซ)ี
ลงบนสติกเกอร์แตล่ ะช้ิน
4. นกั เรียนเป่าลกู โปง่ สีครัง้ ที่ 1 ใหม้ ขี นาดเสน้ ผา่ ศนู ย์กลาง 5 เซนตเิ มตร รดั ดว้ ยยางรัด
5. นกั เรียนตดิ สติกเกอร์ A ซง่ึ แทนตา่ แหนง่ กาแล็กซอี่ ้างองิ ลงบนลกู โป่งท่ีก้นลูกโป่ง
6. นกั เรยี นน่าสติกเกอร์ B ,C ,D ,E, F ซึง่ แทนต่าแหนง่ ของกาแลก็ ซี ติดกระจายไปยังต่าแหนง่ ต่าง ๆ
บนลูกโปง่ โดยใหม้ ีระยะห่างแตกต่างกัน
7. วัดระยะทางจากจุด A ถึง B, A ถงึ C, A ถงึ D, A ถงึ E, Aถึง F โดยใช้สายวดั และบันทกึ ผล
8. นักเรยี นเปา่ ลกู โปง่ สคี รั้งที่ 2 ใช้เวลา 5 วนิ าที แลว้ รดั ด้วยยางรดั
9. วดั ระยะทางจากจุด A ถึง B, A ถงึ C, A ถงึ D, A ถงึ E, A ถงึ F โดยใชส้ ายวัดและบนั ทึกผล
10. คา่ นวณหาผลตา่ งของระยะทางทีว่ ัดได้คร้ังแรกและบนั ทกึ ผลในตารางบันทกึ ผล

3399

11. คา่ นวณหาความเร็วในการเคลอื่ นที่ จากสมการ

ก่าหนดให้ v = ความเร็วในการเคล่ือนท่ีของสติกเกอร์ (m/s)
S = ผลตา่ งของระยะทางทีว่ ัดได้ (m)
t = ระยะเวลาท่ีเปา่ ลกู โป่ง (s)

12. เขยี นกราฟแสดงความสมั พนั ธค์ วามเร็วและระยะทางในการเคลือ่ นที่
13. สรปุ ผลการท่ากิจกรรมและตอบค่าถามท้ายกิจกรรม

4400

แบบบนั ทึกกิจกรรมที่ 3
เรื่อง แบบจาลองการขยายตัวของเอกภพ

กล่มุ ที่ ...........................................................................
สมาชกิ ในกลุ่ม

1. ชอ่ื ..............................................นามสกลุ .....................................เลขท่.ี .....................
2. ชือ่ ..............................................นามสกลุ .....................................เลขท.่ี .....................
3. ชื่อ..............................................นามสกลุ .....................................เลขท่.ี .....................
4. ช่ือ..............................................นามสกลุ .....................................เลขท่ี......................
5. ชื่อ..............................................นามสกุล.....................................เลขท่.ี .....................

ตำรำงบนั ทกึ กจิ กรรม

ต่าแหนง่ ระยะทางทว่ี ดั ได้(เซนติเมตร) ผลต่างของระยะทางทวี่ ัดได้ ความเรว็ ในการเคลื่อนท่ี

ต่าแหนง่ B คร้งั ที่ 1 ครง้ั ที่ 2 (เซนติเมตร) (เซนติเมตรต่อวินาท)ี
ต่าแหนง่ C
ต่าแหนง่ D
ต่าแหนง่ E
ตา่ แหน่ง F

กรำฟ

4411

สรุปผลการทากจิ กรรม

............................................................................................................................. .................................................
.......................................................................................................................................................................... ....
............................................................................................................................. ................................................
............................................................................................................................. .................................................
................................................................................................................................................................ ..............

คาถามท้ายกจิ กรรม

1. ในการเป่าลกู โป่งครัง้ ที่ 2 ระยะทางบนผิวลูกโปง่ ระหว่างกาแลก็ ซี A กบั กาแลก็ ซี B, C, D, Eและ F มกี าร
เปลย่ี นแปลงอยา่ งไร
ตอบ .....................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………....
2. ความเร็วในการเคล่ือนท่ีของกาแล็กซี A กับกาแลก็ ซี B, C, D, Eและ F เหมือนหรือต่างกนั อย่างไร
ตอบ .....................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………....
3. กาแล็กซจี า่ ลองใดเคลือ่ นท่ีเรว็ ทส่ี ุด
ตอบ .....................................................................................................................................................................
............................................................................................................................. .................................................
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
4. กาแลก็ ซีจ่าลองใดเคลอ่ื นที่ช้าที่สดุ
ตอบ .....................................................................................................................................................................
............................................................................................................................. .................................................
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
5. การขยายตัวของลกู โปง่ กับการขยายตวั ของเอกภพเหมอื นกันหรอื ต่างกันอยา่ งไร
ตอบ .....................................................................................................................................................................
............................................................................................................................. .................................................
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

42

แบบฝึกหัดท่ี 1
เรื่อง เอกภพวิทยา

ช่ือ.......................................นามสกลุ .........................................เลขท่ี....................

คาช้แี จง : จงนาคาหรอื ข้อความทกี่ าหนด มาเติมในช่องวา่ งใหส้ อดคลอ้ ง

ทโิ ค บราห์ (Tycho Brahe) ทฤษฎีสภาวะคงที่ (The steady State อรสิ โตเตลิ
โคเพอร์นิคสั (Copernicus) Theory) (Lemaitre) (Pythagorus) (Aวrงisกtลotมle)
คลอดิอสั ทอเลมี (Claudius Ptolemy)

การระเบดิ ครงั้ ใหญ่ เทา่ กนั อารสิ โตเติล (Aristotle) แปรผันตาม

เคพเลอร(์ Johannes Kepler) วงรี ไม่เท่ากับ กาลเิ ลโอ

1. ระบบสรุ ิยะโดยมีโลกเป็นศูนยก์ ลาง แลว้ ดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และ ดาวเคราะหอ์ ีก 5 ดวง (ดาวพุธ ดาว
ศกุ ร์ ดาวองั คาร ดาวพฤหัส และดาวเสาร)์ โคจรรอบโลก เป็นแบบจ่าลองของ………………………………
2. อธิบายการเคล่ือนท่วี กกลับของดาวเคราะห์ได้โดยการเพมิ่ วงกลมเสริม (epicycle) เป็นแบบจ่าลอง
ของ……………………………………………
3. ดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของระบบสรุ ยิ ะและให้ดาวเคราะห์ ทุกดวง รวมทั้งโลกโคจรเปน็ วงกลมรอบดวง
อาทิตย์ ส่วนดวงจนั ทร์โคจรรอบโลก เป็นแบบจา่ ลองของ ……………………………………………

4. โลกเปน็ ศนู ย์กลาง และมดี าวเคราะห์ โคจรรอบดวงอาทิตย์ ซึ่งโคจรรอบโลกอีกทห่ี น่ึง สว่ นดวงจันทร์โคจร
รอบโลกโดยตรง เป็นแบบจา่ ลองของ ……………………………………………

5. วงโคจรของดาวเคราะห์ไม่ไดเ้ ปน็ วงกลมแตเ่ ป็นวงรี สามารถแก้ปัญหาวงโคจรทคี่ ลาดเคล่ือน ทา่ นาย
ตา่ แหน่งของดาวเคราะห์ไดอ้ ยา่ งแม่นยา่ เป็นแบบจา่ ลองของ ……………………………………………

6. กฎขอ้ ที่ 1 ของเคพเลอร์ (Kepler's laws of planetary motion) กล่าววา่ ดาวเคราะห์โคจรรอบดวง
อาทติ ยเ์ ป็น……………………………………………โดยมดี วงอาทิตยอ์ ยทู่ โ่ี ฟกัสจุดหน่งึ

4433

7. กฎขอ้ ที่ 2 ของเคพเลอร์ (Kepler's laws of planetary motion) กล่าววา่ เวลาท่ีดาวเคราะหใ์ ช้โคจรรอบ
ดวงอาทติ ย์ คาบเวลา……………………………………………จะกวาดได้พืน้ ทเ่ี ทา่ กัน

8. กฎขอ้ ที่ 3 ของเคพเลอร์ (Kepler's laws of planetary motion) กล่าวว่า กา่ ลงั สองของคาบวงโคจรรอบ
ดวงอาทติ ย์ (T2) ……………………………………………ก่าลงั สามของระยะห่างจากดวงอาทิตย์ (a3)

9. จอร์จ เลอแมทร์ (Georges Lemaitre) กล่าวว่า เอกภพของเรามีจุดเร่ิมต้นจาก…………………………………………… ท่ีมี
ความหนาแนน่ และอณุ หภมู ิสงู มาก
10. เฟรดฮอยล์ (Fred Hoyle) เฮอร์แมน บอนได (Herman Bondi) และโธมัส โกลด์ (Thomas Gold) เสนอ
ทฤษฎี …………………………………………… ซึ่งกล่าวว่า เอกภพไม่ได้เกิดข้ึนมาขณะใดขณะหนึ่งและเอกภพก็ไม่มี
วนั ถงึ จุดอวสาน

เกณฑ์การประเมิน เกณฑ์การตัดสิน
[ ] ดีเยย่ี ม [ ] ผ่าน
[ ] ดี [ ] ไม่ผา่ น
[ ] พอใช้
[ ] ปรับปรงุ ลงช่ือ ผปู้ ระเมิน
(......................................................)

เกณฑ์การประเมนิ

เกณฑ์การประเมิน ระดบั คุณภาพ
9-10 ดเี ย่ียม
7-8 ดี
5-6 พอใช้
ปรบั ปรุง
น้อยกว่า 5

เกณฑ์การตดั สิน
ระดับคุณภาพ ดี ขนึ้ ไป จึงจะพิจารณาผ่านเกณฑ์การประเมนิ

4444

แบบฝึกหัดที่ 2
เร่อื ง ตะลุยจุดกาเนิดและวิวัฒนาการของเอกภพ

ช่ือ.......................................นามสกลุ .........................................เลขท.่ี ...................
คา่ ชี้แจง
ตอนที่ 1 : : ให้นักเรียนอธิบายววิ ฒั นาการของเอกภพตามทฤษฎบี ิกแบงลงในภาพให้ถูกต้อง (6 คะแนน)