ดวงอาทิตย์ของเราจะพบจุดจบอย่างเงียบๆ - Page 2 of 2 - National Geographic Thailand

ดวงอาทิตย์ของเราจะพบจุดจบอย่างเงียบๆ

มีอยู่สองสามเรื่องเกี่ยวกับหลุมดำที่ต้องอธิบายให้แจ่มแจ้ง หลุมดำมีแรงดูดไม่ต่างจากดาวธรรมดาดวงหนึ่ง แต่ต้องนับว่าแรงสุดขีดเมื่อเทียบกับขนาดของมัน ลอง คิดเล่นๆ ว่า ถ้าจู่ๆ ดวงอาทิตย์กลายเป็นหลุมดำขึ้นมา มวลของมันจะยังเหมือนเดิม แต่เส้นผ่านศูนย์กลางจะหดจาก 1,392,000 กิโลเมตร เหลือไม่ถึง 6.5 กิโลเมตร โลกจะมืดมิดและหนาวเย็นทันที แต่ยังอยู่ในวงโคจรเดิมรอบดวงอาทิตย์ หลุมดำอดีตดวงอาทิตย์นี้จะยังดึงดูดโลกเหมือนกับดวงอาทิตย์ทั้งดวง

ดังนั้นวางใจได้ว่า หลุมดำไม่ดูด (อย่างน้อยก็ไม่ใช่อย่างที่นวนิยายวิทยาศาสตร์ทำให้หลายคนเชื่อว่า หลุมดำจะดูดกินทุกสิ่งทุกอย่างรวมทั้งพวกเรา) เรื่องถัดไปเกี่ยวกับ เวลาจะพิสดารกว่ามาก เวลากับหลุมดำมีความสัมพันธ์ สุดประหลาด ความจริงเวลาโดยตัวมันเองก็เป็นแนวคิดแปลกประหลาดอยู่แล้ว คุณอาจเคยได้ยินคำพูดที่ว่า “เวลาเป็นสิ่งสัมพัทธ์” หมายความว่า เวลาไม่ได้เคลื่อนไป ด้วยความเร็วเท่ากันสำหรับทุกคน ไอน์สไตน์ค้นพบว่า ความโน้มถ่วงมีผลกับเวลา ถ้าคุณวางนาฬิกาที่เที่ยงตรง มากไว้บนตึกระฟ้าทุกชั้น นาฬิกาจะเดินไม่เท่ากัน นาฬิกา บนชั้นล่างซึ่งใกล้ใจกลางโลกมากกว่า ต้องเผชิญแรง โน้มถ่วงมากกว่า จึงเดินช้ากว่านาฬิกาที่ชั้นบนสุด คุณไม่เคยสังเกตเรื่องนี้เพราะความแตกต่างนั้นมีน้อยเหลือเกิน แค่ระดับเศษหนึ่งส่วนพันล้านวินาทีเท่านั้น ด้วยเหตุนี้ นาฬิกาบนดาวเทียมจีพีเอสจึงต้องเดินช้ากว่านาฬิกาบนโลกเล็กน้อย มิฉะนั้นระบบจีพีเอสจะสูญเสียความแม่นยำทันที

ด้วยความโน้มถ่วงที่ดึงดูดอย่างเหลือเชื่อ หลุมดำ คือยานเวลาหรือไทม์แมชีนดี ๆ นี่เอง ลองขึ้นจรวดไปหาหลุมดำคนยิงธนูเอ* เขยิบเข้าใกล้ขอบฟ้าเหตุการณ์ให้ได้มากที่สุด แต่อย่าข้ามไป ทุกนาทีที่คุณอยู่ตรงนั้น เท่ากับเวลาในโลกผ่านไปแล้วหนึ่งพันปี และถ้าคุณข้ามขอบฟ้าเหตุการณ์ไปจะเกิดอะไรขึ้น คนข้างนอกจะมองไม่เห็นคุณหล่นลงไป สิ่งที่เห็นคือ คุณจะค้างอยู่ตรงขอบหลุมดำ หยุดอยู่ ณ ช่วงเวลานั้น ตลอดกาล

แต่ถ้าว่ากันตามตำราแล้วคงไม่ตลอดกาล ไม่มีอะไร คงอยู่ชั่วนิรันดร์ แม้กระทั่งหลุมดำ สตีเฟน ฮอว์กิง นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ พิสูจน์แล้วว่าหลุมดำรั่วได้ การ เล็ดลอดออกไปเรียกว่า การแผ่รังสีฮอว์กิง (Hawking radiation) นานเข้าหลุมดำจะระเหยหายไปเอง แต่ต้องนานชั่วกัปชั่วกัลป์ จนหลุมดำอาจเป็นวัตถุชนิดเดียวที่เหลืออยู่ในเอกภพในอนาคตอันไกลโพ้น

 

ผู้สังเกตการณ์ด้านนอกอาจไม่เห็นคุณหล่นลงไปในหลุมดำ แต่จะเกิดอะไรขึ้นกับคุณ หลุมดำคนยิงธนูเอ* นั้นใหญ่มากเสียจนขอบฟ้าเหตุการณ์ของมันอยู่ห่างจาก ศูนย์กลางราว 13 ล้านกิโลเมตร สิ่งที่เกิดขึ้นขณะข้าม ขอบฟ้าเหตุการณ์ยังเป็นเรื่องถกเถียงกันในวงการฟิสิกส์ เป็นไปได้ว่าที่นั่นมีสิ่งที่เรียกว่า กำแพงไฟ และเมื่อไปถึง ขอบฟ้าเหตุการณ์ คุณก็จะไหม้เป็นจุณทันที

อย่างไรก็ตาม ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปทำนายว่า เมื่อคุณข้ามขอบฟ้าเหตุการณ์ สิ่งที่เกิดขึ้นจะเป็นอย่างอื่น นั่นคือไม่เกิดอะไรเลย คุณจะข้ามไปโดยไม่รู้ตัวว่าได้หายไป จากการรับรู้ของส่วนอื่นในเอกภพแล้ว ว่ากันว่าหลุมดำนั้น ลึกไม่มีที่สิ้นสุด ซึ่งไม่เป็นความจริง หลุมดำมีก้นหลุม แต่คุณจะไม่มีชีวิตอยู่ได้เห็นมัน ความโน้มถ่วงจะเพิ่มขึ้น ขณะคุณหล่นลงไป หากหล่นโดยเอาเท้าลง ส่วนเท้าของคุณจะประสบกับแรงดึงมากกว่าส่วนศีรษะ ตัวคุณจะถูกยืดออกจนขาดออกจากกัน นักฟิสิกส์เรียกสิ่งนี้ว่า “การทำให้กลายเป็นสปาเกตตี”

แต่ชิ้นส่วนของคุณจะตกถึงก้นหลุม ณ ใจกลางหลุมดำ มีแดนปริศนาเรียกว่า ภาวะเอกฐาน (singularity) การ เข้าใจภาวะเอกฐานได้จะเป็นการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ที่ ยิ่งใหญ่ที่สุดครั้งหนึ่งในประวัติศาสตร์ คุณต้องสร้างทฤษฎีใหม่ให้ก้าวลํ้าทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ และกลศาสตร์ควอนตัม ทฤษฎีทั้งสองจำลองความเป็นจริง ได้ดี ยกเว้นในบริเวณสุดขั้วอย่างภายในหลุมดำ

ภาวะเอกฐานในจินตนาการจะเล็กแสนเล็ก แล้วเล็ก ยิ่งกว่านั้นอีก ต่อให้ขยายภาวะเอกฐานขึ้นล้านล้านเท่า สองหน กล้องจุลทรรศน์กำลังขยายสูงที่สุดในโลกก็ยังมองไม่เห็น แต่มี บางสิ่ง อยู่ตรงนั้นแน่ๆ อย่างน้อยก็ในเชิงคณิตศาสตร์ บางสิ่งนั้นไม่ใช่แค่เล็ก แต่ยังหนักเกิน กว่าจะคิดจินตนาการได้อีกด้วย แต่อย่าสนใจเลยว่ามัน คืออะไร นักฟิสิกส์ส่วนใหญ่บอกว่ามีหลุมดำอยู่ แต่ไม่มีทางผ่านเข้าไปได้ เราจะไม่มีวันรู้ว่าในภาวะเอกฐานมีอะไร

แต่นักคิดนอกกรอบสองสามคนยืนยันว่าไม่ใช่แบบนั้น ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ความคิดที่ยอมรับกันมากขึ้นในหมู่ นักฟิสิกส์ทฤษฎีคือ เอกภพของเราไม่ใช่ทั้งหมด ในความเป็นจริงเราอยู่ในพหุภพ (multiverse) หรือเอกภพจำนวนมากซึ่งต่างคนต่างอยู่เหมือนรูพรุนในฟองนํ้า ทฤษฎีซึ่งยัง เป็นที่ถกเถียงกันมากนี้บอกว่า การสร้างเอกภพใหม่จะเป็นไปได้ก็ต่อเมื่อคุณนำสสารจากเอกภพที่มีอยู่แล้วไปอัดจนเหลือนิดเดียว แล้วปิดผนึก

ฟังดูคุ้นหูบ้างไหม อย่างไรก็ตาม เรารู้จักสิ่งที่เกิดขึ้นกับภาวะเอกฐานอย่างน้อยหนึ่งอย่าง เอกภพของเราอุบัติ ขึ้นเมื่อ 13,800 ล้านปีก่อนในการระเบิดครั้งใหญ่หรือ บิ๊กแบง ชั่วขณะก่อนหน้านั้น ทุกสิ่งถูกอัดไว้ในจุดที่เล็ก เป็นอนันต์และหนาแน่นสุดขีด ซึ่งก็คือภาวะเอกฐาน บางทีพหุภพอาจเป็นเหมือนต้นโอ๊ก วันดีคืนดีผลโอ๊กก็ร่วงลงดินที่อุดมสมบูรณ์ และงอกเป็นต้นใหม่ทันที เช่นเดียวกับภาวะเอกฐานที่เป็นดั่งเมล็ดพันธุ์ของเอกภพใหม่

ดังนั้น หลักฐานว่าอะไรอยู่ในหลุมดำก็ชักจะน่าเชื่อถือ ลองมองไปทางซ้าย มองไปทางขวา แล้วหยิกตัวเองดู หลุมดำหลุมหนึ่งอาจเกิดขึ้นในอีกเอกภพหนึ่ง แต่เราอาจกำลังอยู่ในหลุมดำหลุมนั้น

 

อ่านเพิ่มเติม : ยลโฉมชุดอวกาศแห่งอนาคตรำลึก 48 ปีของการขึ้นไปเหยียบดวงจันทร์ ด้วยชุดภาพถ่ายหาดูยากจากนาซ่า

เรื่องแนะนำ

ฟ้าผ่าเกิดจากอะไร เหตุใดนภาจึงกัมปนาท

หลายครั้งที่ได้ยินคำถาม ฟ้าผ่าเกิดจากอะไร เสียงเปรี้ยงปร้างดังสนั่น มีคำอธิบายอย่างไร “ ฟ้าผ่าเกิดจากอะไร ครับ ” หลานชายวัยกำลังหัดเจรจาของฉันไถ่ถามขึ้นมาระหว่างคืนฝนพรำและแสงแปลบปลาบวิ่งพล่านไปทั่วฟ้า ฉันนึกหาคำอธิบายอย่างง่ายที่สุดเพื่อให้เหมาะสมกับวัยของผู้ฟัง แต่ก็เป็นเรื่องยากเกินกว่าที่ตั้งใจไว้ ฟ้าแลบ ฟ้าร้อง ฟ้าผ่า (Thunder) เป็นปรากฏการณ์ธรรมชาติซึ่งเกิดจากการเคลื่อนที่ของประจุอิเล็กตรอนภายในก้อนเมฆ หรือระหว่างก้อนเมฆกับก้อนเมฆ หรือเกิดขึ้นระหว่างก้อนเมฆกับพื้นดิน การเคลื่อนที่ขึ้นลงของกระแสอากาศ (updraft/downdraft) ภายในเมฆคิวมูโลนิมบัส ทำให้เกิดความต่างศักย์ไฟฟ้าในแต่ละบริเวณของก้อนเมฆและพื้นดินด้านล่าง เมื่อความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างตำแหน่งทั้งสองที่มีค่าระดับหนึ่ง จะก่อให้เกิดสนามไฟฟ้าขนาดใหญ่ โดยมีประจุบวกอยู่ทางด้านบนของก้อนเมฆ ประจุลบอยู่ทางตอนล่างของก้อนเมฆ พื้นดินบางแห่งมีประจุบวก พื้นดินบางแห่งมีประจุลบ ซึ่งจะเหนี่ยวนำให้เกิดการเคลื่อนที่ของกระแสไฟฟ้า ทำความรู้จักกับ “เมฆ” แต่ละประเภท การเกิดประจุไฟฟ้าในอากาศ เมื่อท้องฟ้าเต็มไปด้วยก้อนเมฆอันเกิดจากการควบแน่นของละอองน้ำในอากาศ และกระแสลมพัดให้เคลื่อนที่ไปบนท้องฟ้า โมเลกุลน้ำและโมเลกุลอากาศเกิดการเสียดสีกันขณะที่เมฆเคลื่อนตัวไปในอากาศ จึงเกิดประจุไฟฟ้าขึ้นในก้อนเมฆและทวีปริมาณมากขึ้น จนกระทั่งเกิดความต่างศักย์ระหว่างก้อนเมฆ ทำให้เกิดการถ่ายเทประจุระหว่างหรือภายในก้อนเมฆ หรือระหว่างก้อนเมฆและพื้นดิน หลักการเกิดฟ้าแลบ ฟ้าผ่า และฟ้าร้อง อธิบายได้ดังนี้ เมื่อประจุลบบริเวณฐานเมฆถูกเหนี่ยวนำเข้าหาประจุบวกที่อยู่ด้านบนของก้อนเมฆ ทำให้เกิดแสงสว่างในก้อนเมฆ หรือประจุไฟฟ้าลบบริเวณฐานเมฆก้อนหนึ่งถูกเหนี่ยวนำไปหาประจุบวกในเมฆอีกก้อนหนึ่ง จะมองเห็นสายฟ้าวิ่งข้ามระหว่างก้อนเมฆเรียกว่า “ฟ้าแลบ” เมื่อประจุลบบริเวณฐานเมฆถูกเหนี่ยวนำเข้าหาประจุบวกที่อยู่บนพื้นดิน ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าจากก้อนเมฆพุ่งลงสู่พื้นดินเรียกว่า “ฟ้าผ่า” ในทางกลับกัน ประจุลบที่อยู่บนพื้นดินถูกเหนี่ยวนำเข้าหาประจุบวกในก้อนเมฆ มองเห็นเป็นฟ้าแลบจากพื้นดินขึ้นสู่ท้องฟ้า เมื่อเกิดฟ้าแลบหรือฟ้าผ่า […]

สิ่งมีชีวิตนอกโลก : มีใครอยู่ข้างนอกนั่นไหม

สิ่งมีชีวิตนอกโลก : มีใครอยู่ข้างนอก (อีก) บ้างไหม : นักวิทยาศาสตร์บอกว่า เราควรเลิกถามได้แล้วว่า  มีชีวิตอยู่นอกโลกหรือไม่ เพราะเป็นไปได้มากว่ามีอยู่แน่ เราควรถามว่า จะหามันพบได้อย่างไรต่างหาก ต่อไปนี้คือบางวิธีที่เราค้นหาสิ่งมีชีวิตนอกโลก และพยายามหาทางติดต่อด้วย

สัญชาตญาณความเป็นแม่มีแค่ในผู้หญิงหรือ?

ผลการทดสอบสารเคมีในสมองชี้ให้เห็นว่าเราต้องนิยามคำว่า "สัญชาตญาณความเป็นแม่" เสียใหม่ เมื่อในหนูทดลองเพศผู้เองก็มีสัญชาตญาณนี้เช่นกัน