เราจะสามารถ เดินทางข้ามเวลา หรือ ย้อนเวลา ได้อย่างไร

ในทางทฤษฎีวิทยาศาสตร์แนะว่ามีความเป็นไปได้ที่เราจะ เดินทางข้ามเวลา ( ย้อนเวลา ) หากแต่ในความเป็นจริงยังไม่มีความชัดเจน

ในขณะนี้ เราต่างต้องติดอยู่ในบ้าน การเดินทางไปยังสถานที่จุดหมายต่างๆ ที่น่าสนุกอย่างเราเคยทำอาจจะต้องหยุดพักไปก่อน แต่ถ้าหากเป็นเรื่องของการเดินทางท่องเที่ยว ข้ามเวลา ล่ะ ซึ่งแน่นอนว่าเราต่างรอที่จะทำเช่นนั้นได้ในอนาคต

การเดินทางข้ามเวลาถือเป็นเรื่องแฟนตาซีมาอย่างน้อยตั้งแต่ 125 ปีก่อน เมื่อ H.G. Wells ได้เขียนนวนิยายที่มีเนื้อหาแหวกแนวในยุคนั้นที่ชื่อว่า ‘The Time Machine’ ในปี 1895 และนั่นคือสิ่งที่ทั้งนักวิทยาศาสตร์และนักปรัชญาต่างเขียนงานวิจัยที่จริงจังในเรื่องนี้มานานนับศตวรรษแล้ว

สิ่งที่เป็นจุดเริ่มต้นการค้นคว้าวิจัยทางวิทยาศาสตร์ในเรื่องของการเดินทางข้ามเวลาเมื่อปลายศตวรรษที่ 19 ซึ่งเชื่อว่าเวลาสามารถถูกนึกภาพได้ในฐานะของมิติ (dimension) เช่นเดียวกับพื้นที่ (space) แล้วถ้าเราสามารถเดินทางไปในพื้นที่ต่างๆ ได้อย่างง่ายดาย ทำไมจะทำเช่นนั้นกับเวลาบ้างไม่ได้

“ในเรื่องของพื้นที่ คุณสามารถไปยังสถานที่ใดก็ได้ที่คุณต้องการ ซึ่งอาจจะคล้ายกับเวลา ที่คุณสามารถไปยังจุดใดก็ได้ที่คุณต้องการ” Nikk Effingham นักปรัชญาแห่งมหาวิทยาลัยเบอร์มิงแฮม ในสหราชอาณาจักร กล่าวและเสริมว่า “จากจุดนั้น จะถือเป็นก้าวที่สั้นสู่การผลิตเครื่องย้อนเวลา”

ข้ามเวลา, โอโอเตะซันโด, ฮาราจูกุ, โตคิวพลาซ่า, โตเกียว — เมื่อปลายศตวรรษที่ 19 นักวิทยาศาสตร์คิดว่าเวลามีมิติเช่นเดียวกับพื้นที่ ซึ่งนักท่องเที่ยวสามารถไปยังพื้นที่ใดก็ได้ที่ต้องการ ภาพประกอบนี้จากห้างสรรพสินค้า Tokyu Plaza ในย่านโอโมเตะซันโดะ ฮาราจูกุ ได้ปลุกความรู้สึกของการเยี่ยมชมจุดหมายที่ไม่มีปลายทาง **ภาพประกอบโดย MATTHEW PILLSBURY, EDWYNN HOUK GALLERY**

ทฤษฎีคู่ขนาน (Dueling theories)

Wells เป็นนักเขียนนวนิยาย ไม่ใช่นักฟิสิกส์ แต่ฟิสิกส์ก็สามารถตามความคิดของเขาได้ทันในปี 1905 เมื่ออัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ได้เผยแพร่ส่วนแรกของทฤษฎีสัมพัทธภาพ ที่รู้จักกันในชื่อทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ (Special Relativity) ซึ่งกล่าวว่าพื้นที่และเวลาสามารถเปลี่ยนรูปร่างได้ การวัดขนาดของทั้งพื้นที่และเวลาขึ้นอยู่กับความเร็วสัมพัทธ์ (Relative Speed) ของคนที่กระทำการวัดขนาดนั้น

ราวสองสามปีต่อมา นักคณิตศาสตร์ชาวเยอรมัน Hermann Minkowski แสดงให้เห็นว่าทฤษฎีของไอน์สไตน์ นั่นคือพื้นที่และเวลาสามารถคิดออกมาได้เป็นสองคุณลักษณะเอกลักษณ์ 4 มิติที่รู้จักกันในชื่อ ปริภูมิ-เวลา (Space-time) ดังนั้น ในปี 1915 ไอน์สไตน์ ได้ออกมาสรุปส่วนที่สองของทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ ซึ่งเป็นที่รู้จักกันในชื่อ ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป (General Relativity) โดยทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปเป็นการสร้างภาพให้กับแรงโน้มถ่วงในรูปแบบใหม่ นั่นคือ แทนที่จะคิดมันว่าเป็น ‘แรง’ (force) ทฤษฎีนี้ได้อธิบายแรงโน้มถ่วงว่าเป็นเป็นส่วนที่บิดหรือห่อหุ้มปริภูมิ-เวลา เอาไว้

ทว่า แค่ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษนั้นก็เพียงพอที่จะให้เราเริ่มเงื่อนไขในเรื่องของการเคลื่อนย้ายข้ามเวลา ในทฤษฎีนั้นกล่าวว่า “เวลานั้นมีความคล้ายคลึงกับพื้นที่มากกว่าที่เราเคยคิดมาก่อนหน้านี้” Clifford Johnson นักฟิสิกส์แห่งมหาวิทยาลัยเซาเทิร์นแคลิฟอร์เนีย กล่าวและเสริมว่า “ดังนั้น สิ่งใดก็ตามที่เราสามารถทำกับพื้นที่ได้ ก็สามารถทำกับเวลาได้เช่นกัน”

ข้ามเวลา, ปริภูมิเวลา — ภาพจำลองแนวคิดปริภูมิ-เวลา (space-time) ที่มองว่าเวลานั้นมีมิติเช่นเดียวกับพื้นที่ **ขอบคุณภาพถ่ายจาก https://en.wikipedia.org/wiki/Spacetime**

แต่อาจจะเป็นเกือบทุกอย่างเสียมากกว่า โดยทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ ไม่ได้ให้วิธีเกี่ยวกับการย้อนเวลา แต่ให้วิธีของการไปข้างหน้า และไปยังอัตราที่คุณสามารถควบคุมมันได้จริงๆ โดยในความเป็นจริง ตามทฤษฎีนี้ คุณสามารถลงเอยโดยการมีฝาแฝดที่มีอายุต่างกัน ตามแนวคิด ‘ปฏิทรรศน์ฝาแฝด’ (Twin paradox) อันโด่งดัง

สมมติว่าคุณมุ่งหน้าไปยังระบบดาวอัลฟา เซนทอรี (Alpha Centauri) ในยานอวกาศด้วยความเร็วสูง (ใกล้เคียงกับความเร็วแสง) ในขณะที่คู่แฝดของคุณยังอยู่บนโลก เมื่อคุณกลับมาบ้าน คุณจะพบว่าคุณมีอายุน้อยกว่าคู่แฝดของคุณ ซึ่งอาจจะเป็นสิ่งที่ขัดกับสามัญสำนึกหากจะกล่าวในตอนนี้ แต่ในทางฟิสิกส์ หลังจากผ่านการศึกษามานับร้อยปี ถือเป็นเรื่องที่เกิดขึ้นได้

“มันเป็นสิ่งที่สามารถพิสูจน์ได้ในทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษว่านักบินอวกาศที่เดินทางไป หากเขาเดินทางไปด้วยความเร็วที่ใกล้เคียงกับความเร็วแสง เขาจะมีอายุเด็กกว่าฝาแฝดเมื่อเขากลับมา” Janna Levin นักฟิสิกส์แห่งวิทยาลัยบาร์นาร์ดแห่งนิวยอร์ก กล่าว ซึ่งน่าสนใจว่า สำหรับเวลาของฝาแฝดคู่นั้นก็ผ่านไปอย่างเช่นที่เคยเป็น หากแต่เป็นช่วงเวลาที่พวกเขารวมตัวกันเท่านั้นที่ความแตกต่างจะถูกเผยออกมา

และด้วยทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ทำให้หลายสิ่งเริ่มมีความน่าสนใจมากขึ้น ในทฤษฎีนี้ให้ภาพว่า วัตถุขนาดใหญ่ห่อหุ้มหรือบิดเบือนพื้นที่และเวลา บางทีคุณอาจได้เห็นแผนภาพหรือวิดีโอที่เปรียบเทียบเรื่องนี้กับลูกบอลที่บิดรูปร่างยางแผ่น เช่นเดียวกับการเดินทางด้วยความเร็วสูงนั้นจะส่งผลกับอัตราที่เวลานั้นผ่านไป เช่นเดียวกับการอยู่ใกล้วัตถุที่มีน้ำหนักมากอย่าง ‘หลุมดำ’ จะส่งผลต่อประสบการณ์ที่มีต่อเวลาของบุคคลๆ หนึ่ง

ปฏิทรรศน์คุณปู่, grandfather paradox — เพื่อทำความเข้าในแนวคิด “ปฏิทรรศน์คุณปู่” (grandfather paradox) นักวิทยาศาสตร์บางคนได้นิยามทฤษฎีนี้ว่ามันจะมีเส้นเวลาหลายเส้น ในภาพจากตึกแคปซูลนะกะงิน กรุงโตเกียว ประเทศญี่ปุ่น แสดงถึงเวลาได้ผ่านไปในอัตราที่ต่างกัน **ภาพประกอบโดย MATTHEW PILLSBURY, EDWYNN HOUK GALLERY**

แต่หลุมดำนั้นถือเป็นเพียงจุดเริ่มต้นเท่านั้น นักฟิสิกส์ได้คาดเดาเกี่ยวกับผลกระทบที่มีมากกว่าโครงสร้างอันแปลกประหลาดที่รู้จักกันในชื่อ ‘รูหนอน’ (wormhole) และถ้ารูหนอนมีอยู่จริง มันจะเชื่อมต่อสถานที่หนึ่งในปริภูมิ-เวลา กับอีกสถานที่หนึ่ง นักบินอวกาศที่เข้าไปยังรูหนอนในกาแล็กซี่แอนโดรเมดา (Andromeda Galaxy) ในปี 3000 อาจพบว่าตัวเองได้ปรากฏขึ้นในปลายทางแห่งอื่นในกาแล็กซี่ของเราในปี 2000 แต่ยังมีสิ่งที่น่าติดใจอยู่ว่า ในขณะที่เรามีหลักฐานมากมายว่าหลุมดำมีอยู่จริงในธรรมชาติ ซึ่งนักดาราศาสตร์ได้ถ่ายภาพมันมาได้เมื่อปี 2019 แต่เรื่องของรูหนอนยังคงเป็นเรื่องของการคาดเดา

“คุณอาจจินตนาการถึงการสร้างสะพานจากเขตปริภูมิ-เวลา แห่งหนึ่งไปยังเขตปริภูมิ-เวลา อีกแห่งหนึ่ง” Levin อธิบายและเสริมว่า “แต่มันจะต้องการมวลและพลังงานซึ่งเราไม่รู้ถึงการมีอยู่ของมันในความเป็นจริง สิ่งที่เป็นเช่นเดียวกับพลังงานลบ (Negative Energy)” เธอกล่าวว่ามัน ‘เป็นไปได้ในทางคณิตศาสตร์’ ว่าโครงสร้างเช่นรูหนอนสามารถมีอยู่จริง แต่อาจจะไม่มีอยู่จริงในส่วนของฟิสิกส์

และยังคงมีคำถามที่เป็นปัญหาว่าสิ่งใดจะเกิดขึ้นในความคิดของเราที่มีต่อแนวคิดในเรื่องของสาเหตุและผลกระทบ (cause and effect) หากการเดินทางย้อนเวลาสามารถเป็นไปได้จริง ซึ่งมีปริศนาเกี่ยวกับเรื่องนี้ที่มีชื่อเสียงเรื่องหนึ่งที่ขื่อว่า “ปฏิทรรศน์คุณปู่” (grandfather paradox) ที่อธิบายว่า หากคุณเดินทางข้ามเวลากลับไปเมื่อตอนที่ปู่ของคุณยังเป็นหนุ่ม และคุณก็ฆ่าเขา (อาจเนื่องด้วยอุบัติเหตุ) นั่นก็จะหมายความว่าพ่อแม่ของคุณก็จะไม่ได้เกิดมา ซึ่งหมายความว่าตัวคุณก็จะไม่ได้เกิดมาเช่นเดียวกัน ดังนั้น คุณจะไม่สามารถเดินทางข้ามเวลาและฆ่าคุณปู่ของคุณได้

(รับชมวิดีโอ ปริภูมิ-เวลา คืออะไร จากเนชั่นแนล จีโอกราฟฟิก ได้ที่นี่)

เส้นเวลาที่มีหลายเส้น? (Multiple timelines?)

เป็นเวลาหลายปีมาแล้วที่นักฟิสิกส์และนักปรัชญาได้ครุ่นคิดเกี่ยวกับทางแก้ปัญหาหลายทางให้กับปริศนาปฏิทรรศน์คุณปู่ ความเป็นไปได้หนึ่งนั่นคือ ปฏิทรรศน์นั้นสามารถถูกพิสูจน์ได้อย่างง่ายๆ ว่า การเดินทางเช่นนั้นเกิดขึ้นไม่ได้ อย่างไรก็ตาม ตามกฎของฟิสิกส์ จะต้องหลีกเลี่ยงการย้อนข้ามไปในเวลา นี่เป็นมุมมองของนักฟิสิกส์ในยุคปลายอย่างสตีเฟน ฮอว์กิง ซึ่งเขาเรียกกฎนี้ว่า ‘การคาดคะเนการปกป้องของลำดับเหตุการณ์’ (Chronology protection conjecture)

อย่างไรก็ตาม ก็มีทางแก้ปัญหาที่น่าสนใจอื่นๆ นั่นคือ บางทีการเดินทางย้อนเวลาอาจจะเป็นไปได้ และผู้ที่เดินทางข้ามเวลาจะไม่สามารถเปลี่ยนอดีตได้ ไม่ว่าเขาจะพยายามมากมายแค่ไหน Effingham ผู้ที่เขียนหนังสือ Time Travel: Probability and Impossibility (การเดินทางข้ามเวลา: ความน่าจะเป็นและความเป็นไปไม่ได้) ซึ่งได้รับการตีพิมพ์เมื่อต้นปีนี้ อธิบายว่า “คุณอาจจะยิงคนผิด หรือคุณอาจเปลี่ยนใจ หรือคุณอาจยิงคนที่คิดว่าเป็นคุณปู่ของคุณ แต่กลับกลายเป็นว่าคุณย่าของคุณกลับมีความสัมพันธ์กับคนส่งนม และนั่นก็คือคนที่เป็นคุณปู่ของคุณก็ยังมีอยู่มาตลอด เพียงแค่คุณไม่รู้เท่านั้น”

สิ่งนี้หมายถึงเรื่องแฟนตาซีที่มีการถกเถียงอย่าง การลอบสังหารฮิตเลอร์ก่อนที่จะเกิดสงครามโลกครั้งที่สอง จะไม่ประสบความสำเร็จตั้งแต่ต้น “มันเป็นไปไม่ได้ เพราะว่ามันไม่ได้เกิดขึ้นครับ” Fabio Costa นักทฤษฎีฟิสิกส์แห่งมหาวิทยาลัยควีนส์แลนด์แห่งออสเตรเลีย กล่าวและเสริมว่า “มันไม่สามารถเป็นคำถามได้ด้วยซ้ำ เรารู้ว่าประวัติศาสตร์มีพัฒนาการอย่างไร และจะไม่มีการย้อนกลับไปทำอีกครั้ง (re-do)”

ข้ามเวลา, ย้อนเวลา, Tokyo’s Robot Restaurant — การเดินทางข้ามเวลาได้ดึงดูดทั้งนักวิทยาศาสตร์และนักเขียนมากว่า 125 ปี แนวคิดนี้เป็นสิ่งที่ทำให้รู้สึกพิเศษ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในขณะนี้ที่การเดินทางทางกายภาพของเราถูกจำกัด ภาพนี้ ภาพประกอบจากร้านอาหาร Tokyo’s Robot ได้ตราตรึงในความคิดในการทำความเร็วไปเพื่อท่องเวลา **ภาพประกอบโดย MATTHEW PILLSBURY, EDWYNN HOUK GALLERY**

ในความเป็นจริง Effingham กล่าวว่า หากคุณไม่สามารถเปลี่ยนอดีตได้ ดังนั้น การเดินทางข้ามเวลาอาจจะไม่เปลี่ยนอะไรเลยก็ได้ การที่คุณปรากฏตัวในเวลาที่คุณไม่เคยปรากฏตัวจะกลายเป็นสภาวะขัดแย้ง (contradiction) “จักรวาลไม่สนใจว่าสิ่งที่คุณได้ทำคือการสังหารฮิตเลอร์ หรือว่าคุณจะย้ายอะตอมจากตำแหน่ง A ไปยังตำแหน่ง B” เขากล่าวเสริม

แต่ทุกสิ่งก็ไม่ได้สูญเปล่า ฉากที่ Effingham และ Costa กำลังจินตนาการนั้นเกี่ยวข้องกับแนวคิดเอกภพ (a single universe) และแนวคิดเส้นเวลาเดียว (a single timeline) แต่นักฟิสิกส์บางคนคิดว่าจักรวาลของเราเป็นเพียงหนึ่งในบรรดาหลายๆ จักรวาลที่มีมากมาย หากเป็นในกรณีนั้น อาจจะมีนักท่องเวลาที่ไปยังอดีตสามารถทำในสิ่งที่เขาต้องการ ซึ่งสิ่งนี้จะทำให้ปริศนาปฏิทรรศน์คุณปู่มีความกระจ่างขึ้น

“บางที ไม่ว่าจะเป็นด้วยเหตุผลใด คุณก็จะกลับไปและกระทำอาชญากรรม [การฆ่าคุณปู่ของคุณ] และโลกของเราก็จะแตกแขนงความจริงออกมาสองชุด” Levin กล่าวและเสริมว่า “แม้ว่าคุณดูเหมือนได้เปลี่ยนอดีต แต่จริงๆ คุณไม่ได้เปลี่ยนอดีต คุณแค่ได้สร้างประวัติศาสตร์ขึ้นมาใหม่” (เหตุการณ์เช่นนี้ได้มีการเล่าไว้ในภาพยนตร์เรื่อง Back to the future)

ยังมีอีกหลายสิ่งที่เราต้องทำ

สิ่งที่ทุกคนต่างเห็นตรงกันยังไม่มีใครที่สามารถสร้างการเดินทางข้ามเวลา และหรือโครงสร้าง ‘รูหนอน’ ที่สามารถออกแบบตามใจผู้ใช้งานได้ในเร็วๆ นี้เป็นแน่ กระนั้น บรรดานักฟิสิกส์กำลังพุ่งความสนใจไปที่การสานต่องานของไอน์สไตน์ที่ได้เริ่มต้นเมื่อศตวรรษที่แล้ว

หลังจากผ่านมาแล้ว 100 ปี ยังไม่มีใครสามารถไขคำตอบว่าจะหลอมรวมทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปกับทฤษฎีอันเป็นเสาหลักของฟิสิกส์ในศตวรรษที่ 20 อย่างกลศาสตร์ควอนตัม (Quantum Mechanics) ได้อย่างไร นักฟิสิกส์บางคนเชื่อว่าการหลอมรวมทฤษฎีที่มีการคิดมาอย่างยาวนานที่ชื่อว่าทฤษฎีโน้มถ่วงเชิงควอนตัม (Quantum Gravity: QG) จะส่งผลซึ่งความรู้ใหม่ๆ ในเรื่องลักษณะธรรมชาติของเวลา หรืออย่างน้อยที่สุด Levin ได้กล่าวว่า “มันดูเหมือนว่าเราต้องคิดไปให้มากกว่าทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปเพื่อที่จะเข้าใจในเรื่องของเวลา”

ในขณะเดียวกัน ก็ไม่ใช่เรื่องประหลาดใจว่าเราต่างวาดฝันเกี่ยวกับการมีอิสระในการข้ามเวลา เช่นเดียวกับที่เดินทางผ่านอวกาศ “เวลาได้ฝังตรึงในทุกสิ่งที่เราทำ” Johnson กล่าวและเสริมว่า “มันได้ถักทอภาพใหญ่ของสิ่งที่เรารับรู้เกี่ยวกับโลก ดังนั้น ผมก็ไม่สงสัยเลยว่าทำไมเราถึงได้หมกมุ่นและวาดภาพแฟนตาซีเกี่ยวกับเรื่องการที่เราสามารถเข้าไปยุ่งกับเรื่องของเวลาได้”

บทความที่เกี่ยวข้อง

เรื่อง DAN FALK