โลกแบน ไม่ใช่! แต่ก็ไม่ "กลมสมบูรณ์แบบ" ทำไมถึงเป็นแบบนี้?

แปลกแต่จริง โลกไม่ได้กลม และ โลกแบน ก็ไม่ใช่อีก! แต่ด้วย ”แรงบางอย่างทางฟิสิกส์” ทำให้โลกมีรูปร่างแปลกประหลาดกว่าที่คิด

เมื่อองค์กรอวกาศต่าง ๆ เผยภาพโลกที่ถ่ายจากอวกาศ ทำให้เราเห็นส่วนโค้งที่ดูเหมือนจะโค้งมนอย่างสมบูรณ์แบบและสวยงาม ไม่เพียงเท่านั้นภาพดาวเคราะห์ต่าง ๆ ในระบบสุริยะก็ทำให้เรารู้สึกว่าทุกอย่างกลมไร้ที่ติ แต่แท้จริงแล้ว ดาวเคราะห์เหล่านั้นรวมถึงโลก ไม่ได้เป็นแบบนั้นเสียทีเดียว
.
อริสโตเติลและนักวิชาการชาวกรีกโบราณเป็นคนกลุ่มแรก ๆ ที่เสนอว่าโลกกลมโดยเกิดจากการสังเกตสิ่งรอบตัวเช่น เรือที่แล่นออกไปในมหาสมุทรไม่เพียงแค่ดูเล็กลงไปเท่านั้น แต่มันยังดูเหมือนจะจมลงไปในขอบฟ้าด้วย

หากว่าโลกแบนจริง ๆ เรือควรจะแล่นไปในระนาบเดียวกันหมด ซึ่งสร้างการถกเถียงที่รุนแรงจากทุกฝ่าย แต่ในที่สุดมนุษยชาติก็ได้รับรู้ว่าโลกกลมจริง ๆ แต่เชื่อกันว่าเป็นทรงกลมที่สมบูรณ์แบบ
.
ทำไมโลกถึงกลม?
กล่าวโดยสรุป แรงโน้มถ่วงของสสารจะดึงทุกอย่างเข้าสู่จุดศูนย์กลางให้ได้มากที่สุด ตรงจุดใดที่อยู่ไกลจากศูนย์กลางจะถูกดึงลงมาเท่าที่แรงโน้มถ่วงจะทำได้ ด้วยเหตุนี้วัตถุต่าง ๆ ที่มีขนาดใหญ่พอจะกลายเป็นทรงกลม เนื่องจากทรงกลมเป็นรูปร่างที่แรงโน้มถ่วงกระจายได้เท่ากันทุกพื้นที่
.
“แต่ประเด็นก็คือ จริง ๆ แล้วแรงโน้มถ่วงนั้นอ่อนแออย่างน่าประหลาด โดยวัตถุจะต้องมีขนาดใหญ่มากก่อน ก่อนที่จะสามารถสร้างแรงโน้มถ่วงที่แข็งแกร่งพอที่จะเอาชนะความแข็งแรงของวัสดุนั้น” โจนทิ ฮอร์เนอร์ (Jonti Horner) ศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์ดาราศาสตร์ จากมหาวิทยาลัยเซาเทิร์นควีนส์แลนด์กล่าว
.
โลกเองก็เช่นกัน มันมีขนาดใหญ่พอที่จะสร้างแรงโน้มถ่วงดึงสสารต่าง ๆ ให้กลายเป็นทรงกลม แต่ก็อ่อนแอพอที่จะพ่ายแพ้ให้กับแรงอีกแรงหนึ่งที่เกิดจากการหมุนของโลก ฌอง ริกเตอร์ (Jean Richter) นักดาราศาสตร์จากฝรั่งเศสได้สังเกตถึงความผิดปกตินี้
.
ในปี ค.ศ. 1671 เขาได้เดินทางไปเมืองกาแยน เฟรนช์เกียนา ในอเมริกาใต้ โดยหยิบนาฬิกาลูกตุ้มติดมือไปด้วยซึ่งเดินตรงเวลาปกติในปารีส แต่เมื่อเขามาถึงอเมริกาใต้ นาฬิกาลูกตุ้มก็เดินช้าลง ทำให้เขาต้องเสียเวลาไป 2 นาทีครึ่งทุกวัน เขาจึงแก้ไขมันให้สั้นลง ทว่าเมื่อเขากลับมาที่ปารีส ก็พบว่านาฬิกาตัวเดียวกันนั้นเดินเร็วเกินไป 2 นาทีครึ่งในแต่ละวัน
.
สิ่งนี้ทำให้ริกเตอร์หงุดหงิดอย่างมาก แต่มันก็ทำให้นักคณิตศาสตร์ คริสเตียน ฮอยเกนส์ (Christiaan Huygens) นึกอะไรบางอย่างได้ นั่นคือนาฬิกาเรือนนี้เป็นหลักฐานว่าโลกกำลังหมุนอยู่ และการหมุนนั้นทำให้โลกมีรูปร่างแปลกประหลาด ต่อมา ไอแซค นิวตัน ก็ได้พิสูจน์มันด้วยคณิตศาสตร์ในหนังสือที่รู้จักกันในชื่อว่า ‘เดอะ พรินซิเพีย’ (The Principia)
.
ที่ระบุว่าโลกนั้นไม่ได้กลมสมบูรณ์แบบแต่กลับ ‘ป่อง’ ออกมาในบริเวณเส้นศูนย์สูตร “ดาวเคราะห์และดวงจันทร์ส่วนใหญ่ไม่ใช่ทรงกลมที่แท้จริง” เจมส์ ทัตเทิล คีน (James Tuttle Keane) นักวิทยาศาสตร์ด้านดาวเคราะห์จากนาซา (NASA) กล่าว “พวกมันมักจะถูกบีบไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง”
.
และสิ่งที่บีบโลกรวมถึงดาวเคราะห์อื่น ๆ ก็คือ ‘แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง’ ซึ่งเป็นแรงที่ทุกคนคงเคยสัมผัสมา เมื่อเรานั่งอยู่ในเครื่องเล่นที่หมุนรอบตัวเอง เราจะรู้สึกเหมือนถูกเหวี่ยงออกไปข้างนอก แขน ขา หรือเส้นผมจะถูกเหวี่ยงราวกับมีอะไรมาดึงมันอยู่ แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางนี้ก็กำลังเกิดขึ้นกับโลกที่หมุนรอบตัวเองด้วยความเร็วประมาณ 1,675 กิโลเมตรต่อชั่วโมง
.
แรงนี้ทำให้สสารภายในดาวเคราะห์เหวี่ยงออกในบริเวณเส้นศูนย์สูตร โดยที่ความยาวของเส้นผ่านศูนย์กลางตรงเส้นศูนย์สูตร (จากซ้ายไปขวา) เท่ากับ 12,756 กิโลเมตร แต่เส้นผ่านศูนย์กลางจากขั้วไปขั้ว (pole-to-pole diameter, บนลงล่าง) เท่ากับ 12,714 กิโลเมตร ต่างกันราว 42 กิโลเมตรและหากยิ่งดวงดาวหมุนเร็ว มันก็จะ ‘โป่ง’ ออกยิ่งกว่านี้
.
ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดเจนที่สุดคือดาวเสาร์ (Saturn) มันมีเส้นผ่านศูนย์กลางตรงเส้นศูนย์สูตรที่ 120,500 กิโลเมตร แต่เส้นผ่านศูนย์กลางจากขั้วไปขั้วกลับอยู่ที่ 108,600 กิโลเมตร ซึ่งมีความแตกต่างเกือบ 12,000 กิโลเมตร
.
“การหมุนของโลกทำให้เกิดแรงภายนอกสูงสุดที่เส้นศูนย์สูตร และ (แรงนั้น) เป็นศูนย์ที่ขั้วโลก” ดร. อลาสแตร์ กันน์ (Dr. Alastair Gunn) นักดาราศาสตร์วิทยุจากมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ เขียนในเว็บไซต์บีบีซี ไซน์โฟกัส (BBC Science Focus) “เนื่องจากโลกไม่ได้แข็งอย่างสมบูรณ์แบบทั่วถึง แรงนี้จึงส่งผลให้โลกถูก ‘บีบ’ ให้เป็นทรงกลมที่แบนเล็กน้อย”
.
ปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์ติดตามรูปร่างของโลกโดยใช้เทคนิคต่าง ๆ ผสมผสานกันเพื่อให้ได้ข้อมูลที่ถูกต้องที่สุด เช่นเครื่องระบบรับตำแหน่งโลก Global Positioning System ที่มีอยู่หลายพันเครื่องทั่วโลกซึ่งสามารถตรวจวัดการเปลี่ยนแปลงระดับความสูงไม่กี่มิลลิเมตรได้ รวมถึงวิธีที่เรียกว่า ‘เลเซอร์ดาวเทียม’ โดยใช้สถานีภาคพื้นดินยิ่งเลเซอร์ขึ้นไปสู่ดาวเทียมเพื่อตรวจวัดความเปลี่ยนแปลง
.
เทคโนโลยีเหล่านี้ช่วยให้มนุษย์ปัจจุบันมีนาฬิกาที่เดินตรงอยู่ตลอดเวลาไม่ว่าจะที่ไหนบนโลก และยังช่วยให้การระบุตำแหน่งหรือการนำทางมีความแม่นยำยิ่งขึ้น