ก่อนหน้านี้ เราได้รู้เรื่องการประดิษฐ์กล้องโทรทรรศน์ อุปกรณ์ที่ช่วยให้มนุษย์เริ่มต้นสำรวจจักรวาล
ตอนนี้เราจะมาดูกันว่า นักดาราศาสตร์ใช้กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่กันอย่างไร จึงได้พบสิ่งที่ไม่เคยรับรู้กันมาก่อนเลย
ในที่มืด ดวงตาจะปรับสภาพเพื่อให้มองเห็นได้ โดยม่านตาจะเปิดกว้างเพื่อให้แสงผ่านเข้าไปได้มากๆ เราจึงเห็นวัตถุในที่มืดและเห็นดวงดาวแสงจางๆ ได้
ทีนี้ลองสมมติว่าเรามีม่านตากว้าง 1 เมตร คงได้เห็นอะไรแปลกๆ ซึ่งเป็นการเห็นที่เหนือธรรมชาติ แต่นั่นคือสิ่งที่กล้องโทรทรรศน์ทำให้เรา
กล้องโทรทรรศน์มีลักษณะเป็นท่อยาว ข้างในมีเลนส์หรือกระจกเว้าเป็นตัวรวมแสงดาว แล้วนำแสงทั้งหมดนั้นมาสู่ดวงตาเรา กล้องที่มีเลนส์หรือกระจกใหญ่มากเท่าไร ยิ่งทำให้เราสามารถเห็นวัตถุแสงจางๆ ได้ดีขึ้น
ดังนั้นขนาดจึงเป็นเรื่องสำคัญที่สุด แต่เราจะสร้างกล้องขนาดใหญ่มากๆ ได้อย่างไร
กล้องแบบหักเหแสงจะสร้างขนาดใหญ่มากๆ ไม่ได้ เพราะแสงดาวจะผ่านตรงเข้าสู่เลนส์วัตถุ ซึ่งยึดติดอยู่กับขอบรอบลำกล้องด้านใน 
ทีนี้ถ้าเราใช้เลนส์ใหญ่มากๆ น้ำหนักกล้องก็มาก การใช้งานอาจเกิดปัญหา เช่นภาพที่ได้อาจผิดเพี้ยนไป กล้องแบบหักเหแสงใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์สร้างเสร็จในปี ค.ศ. 1897 ติดตั้งที่หอดูดาว เยิร์กส์ ในชิคาโก เลนส์วัตถุมีขนาดประมาณ 1 เมตร
แต่ไม่น่าเชื่อว่ากล้องมีความยาว 18 เมตรทีเดียว เมื่อสร้างกล้องที่หอดูดาว เยิร์กส์ สำเร็จ ผู้สร้างบอกว่าจะไม่สร้างกล้องแบบหักเหแสงที่มีขนาดใหญ่กว่านี้อีกแล้ว
ถ้าอยากได้กล้องใหญ่กว่านี้ ให้ใช้กระจก
คือกล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสง แสงดาวสะท้อนออกมาจากกระจกเว้าแทนที่จะผ่านมาจากเลนส์ ซึ่งกระจกที่ใช้ก็บางและเบากว่าเลนส์มาก และยึดติดอยู่ด้านหลังของกล้อง ทำให้สร้างกล้องที่มีขนาดใหญ่มากๆ ดีกว่าแบบใช้เลนส์
กล้องสะท้อนแสงขนาดใหญ่ติดตั้งที่แคลิฟอร์เนียตอนใต้เมื่อประมาณ 100 ปีที่แล้ว
ตอนนั้น ยอดเขาวิลสนเป็นที่สูงและโล่งแจ้ง เป็นส่วนหนึ่งของเทือกเขา ซาน กาเบรียล ที่นี่ท้องฟ้าแจ่มใสและกลางคืนมืดสนิท
จอร์จ เอลเลอรี เฮล สร้างกล้องขนาด 1.5 เมตร กล้องแรกขึ้นมา เล็กกว่ากล้องของ ลอร์ดรอสส์ ที่มีขนาดใหญ่ในอดีต แต่มีประสิทธิภาพสูงกว่า และติดตั้งในสถานที่ที่ดีกว่าอีกต่างหาก
เฮล ได้ปรึกษาด้านการเงินกับนักธุรกิจคือ จอห์น ฮูเกอร์ เกี่ยวกับเงินทุนเพื่อสร้างกล้องขนาด 2.5 เมตร เมื่อตกลงกันได้ อุปกรณ์มากมายก็ถูกลำเลียงขึ้นไปสู่ยอดเขาวิลสัน กล้องฮูเกอร์ นี้เสร็จสมบูรณ์ในปี ค.ศ. 1917 และครองสถิติกล้องโทรทรรศน์ใหญ่ที่สุดในโลกยาวนานมา 30 ปี
เสมือนเป็นปืนใหญ่เล็งขึ้นสู่ฟากฟ้า พร้อมที่จะโจมตีเอกภพเบื้องบน และได้โจมตีจริงๆ ด้วย
กล้องโทรทรรศน์ใหม่ที่มีขนาดใหญ่มหึมานี้ ทำให้เกิดวิธีการสร้างภาพแบบใหม่ๆ เพื่อนำมาศึกษาได้ดีขึ้น
เมื่อมองผ่านเลนส์ตาของกล้อง จะเห็นวัตถุได้ในเวลาไม่นาน แต่ถ้าจะบันทึกเป็นภาพถ่าย ต้องใช้เวลารวบรวมแสงนานเป็นชั่วโมง
ก่อนหน้านี้ ยังไม่เคยมีใครมองเห็นจักรวาลได้ไกลขนาดนี้ จึงรู้ว่ากลุ่มฝ้าขาวรูปกังหันนี้ คือแสงของดาวฤกษ์มากมาย มันจะเหมือนกับกาแล็กซีทางช้างเผือกของเราหรือไม่
ที่เคยคิดว่าแอนโดรเมดาเป็นเนบิวลานั้น เอ็ดวิน ฮับเบิล ค้นพบดาวฤกษ์ลักษณะพิเศษ คือมีแสงสว่างมากน้อยเปลี่ยนแปลงไปตามเวลา ทำให้ ฮับเบิล คำนวณระยะห่างของแอนโดรเมดาได้ คือประมาณล้านปีแสง
ที่เคยคิดว่าเป็นเนบิวลารูปกังหัน เหมือนแอนโดรเมดา ต่อมาจึงรู้ชัดเจนว่ามันคือกาแล็กซีมากมายหลายแห่ง
แต่นั่นเป็นเพียงจุดเริ่มต้นของความมหัศจรรย์ กาแล็กซีเหล่านั้นต่างก็เคลื่อนที่ห่างออกไปจากกาแล็กซีทางช้างเผือกตลอดเวลา ที่ยอดเขาวิลสันนี้ ฮับเบิล ยังพบอีกว่ากาแล็กซีที่อยู่ใกล้เราจะเคลื่อนที่ช้า
แต่ถ้ากาแล็กซียิ่งอยู่ไกลเรามากเท่าไร จะเคลื่อนที่เร็วมากขึ้นเท่านั้น จึงสรุปว่า เอกภพกำลังขยายตัว
กล้องฮูเกอร์ ช่วยให้บรรดานักวิทยาศาสตร์ค้นพบความรู้ทางดาราศาสตร์ที่ลึกซึ้งอย่างมากในช่วงศตวรรษที่ 20
ต้องขอบคุณกล้องโทรทรรศน์ที่ทำให้เรามีวิธีการศึกษาประวัติศาสตร์ของเอกภพ
เมื่อประมาณ หมื่นสี่พันล้านปีที่แล้ว เอกภพเกิดขึ้นจากการระเบิดที่รุนแรงมาก ส่งผลต่อ กาลเวลาและอวกาศ สสารและพลังงาน เรียกว่า บิกแบง
อนุภาคพื้นฐานเริ่มเกิดขึ้น กระจายอยู่ทั่วไปภายใต้ความกดดันและอุณหภูมิสูงในช่วงแรกของเอกภพ จากนั้นกาแล็กซีเริ่มเกิดขึ้น มีการเปลี่ยนแปลงขนาดและรูปร่างอย่างน่าทึ่ง
ปฏิกิริยานิวเคลียร์แบบหลอมรวมตัวที่แกนของดาวฤกษ์ ทำให้เกิดธาตุใหม่ๆ ขึ้นมา เช่น คาร์บอน ออกซิเจน เหล็ก ทองคำ ซูเปอร์โนวา ดาวระเบิดสาดกระจายธาตุหนักเหล่านี้ กลับคืนออกไปในอวกาศ เป็นสสารเริ่มต้นเพื่อให้กำเนิดดาวฤกษ์ใหม่ และก่อเกิดดาวเคราะห์ขึ้นมา
เมื่อมีปัจจัยเกื้อหนุน ทั้งเวลา สถานที่ และกระบวนการที่เหมาะสม โมเลกุลอินทรีย์พื้นฐานได้มารวมตัวกันเป็นองค์ประกอบของ ”ชีวิต”
“ชีวิต” คือสุดยอดแห่งความมหัศจรรย์จากวิวัฒนาการของเอกภพ
พวกเราคือเศษธุลีของดวงดาว
นี่คือภาพโดยรวมที่เป็นความรู้ในปัจจุบัน โดยกล้องโทรทรรศน์จัดให้เรา ลองคิดดูว่าถ้าไม่มีกล้องโทรทรรศน์ เราก็คงรู้แค่ ดาวเคราะห์ 6 ดวง ดวงจันทร์ดวงเดียว และดาวฤกษ์ 2-3 พันดวง ความรู้ดาราศาสตร์ยังคงเป็นแค่ระดับทารกเท่านั้น
เหมือนขุมทรัพย์ที่ถูกฝังเอาไว้ เอกภพได้เชิญชวนให้เข้าไปขุดค้นหาสิ่งที่เกิดขึ้นในอดีตที่ยาวนาน
ไม่ว่าจะเป็นผู้ปกครอง นักการเมืองหรือประชาชนทั่วไป ต่างก็มีความต้องการเหมือนกับนักวิทยาศาสตร์
คือการค้นหาความรู้จากห้วงอวกาศที่เวิ้งว้าง และการใช้เครื่องมือที่มีประสิทธิภาพ จะช่วยขยายขอบเขตการค้นหาได้กว้างไกลและรวดเร็วขึ้น
ความใฝ่ฝันต่อมาของ จอร์จ เอลเลอรี เฮล คือสร้างกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่เป็น 2 เท่าจากของเดิมที่ถูกบันทึกสถิติไว้
เป็นความยิ่งใหญ่ของวงการดาราศาสตร์ในศตวรรษที่ 20 ที่มีกล้องโทรทรรศน์ เฮล ขนาด 5 เมตรติดตั้งที่ ยอดเขาพาโลมาร์
เฉพาะส่วนที่เคลื่อนที่ได้ หนัก 500 ตัน เวลากล้องปรับสมดุล มันจะเคลื่อนไหวอย่างสง่างาม เหมือนนักเต้นระบำบัลเลย์ ส่วนกระจกหลักหนักถึง 40 ตัน มีกำลังขยายถึง 40 ล้านเท่าของที่ตาเห็น สร้างเสร็จในปี ค.ศ. 1948
กล้องโทรทรรศน์ เฮล ทำให้เราเห็นดาวเคราะห์ กระจุกดาว เนบิวลาและกาแล็กซี ได้ดีกว่าเดิม
เห็นดวงจันทร์อีกมากมายของดาวพฤหัสบดี
เห็นรายละเอียดที่น่าตื่นตาของเนบิวลา
เห็นกลุ่มก๊าซจาง ๆ ในเนบิวลานายพรานโอไรออน
ที่รัสเซียมีการสร้างกล้อง Bolshoi Teleskop Azimutalnyi ขึ้นช่วงปลายทศวรรษ 1970 ติดตั้งที่ยอดเขา คอเคซัส มีกระจกหลักขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 6 เมตร
ที่จริง ก็คงอยากสร้างให้มีขนาดใหญ่มากขึ้น แต่ยิ่งมีขนาดใหญ่ ราคาก็แพงขึ้นและสร้างยากขึ้นด้วย
แล้วผู้สร้างกล้องจะหยุดอยู่แค่นี้หรือ ความฝันของพวกเขาจะมลายหายไปจริงหรือ ประวัติศาสตร์ของกล้องโทรทรรศน์มาถึงตอนจบแล้วหรือ
ยังไม่เป็นเช่นนั้น เพราะในปัจจุบันเรามีกล้องขนาด 10 เมตรใช้งานอยู่ และที่ใหญ่กว่านั้นก็อยู่ในขั้นออกแบบ
อะไรทำให้เราสร้างมันง่ายขึ้นได้ เทคโนโลยีใหม่ๆ นั่นเอง
แปลและเรียบเรียง
อ.สิทธิชัย จันทรศิลปิน
