‘จงกล้าหาญ สงสัยใคร่รู้ และมุ่งมั่น’ เรื่องราวสดุดี 80 ปีสตีเฟน ฮอว์กิง

[จงสงสัยใคร่รู้] ทำไมจักรวาลจึงเป็นเช่นนี้

คำถามใหญ่ที่สุดที่ฮอว์กิงทุ่มเทความคิดเพื่อไขปริศนา คือการค้นหาว่า ทำไมเอกภพหรือจักรวาลจึงเป็นเช่นนั้น และทำไมจึงมีเอกภพขึ้นมา และนั่นก็นำมาสู่แนวคิดและทฤษฎีต่าง ๆ อีกมากมาย

ในช่วงที่ฮอว์กิงกำลังทำงานวิจัยสำหรับดุษฎีนิพนธ์ เขาสนใจในทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป และฟิสิกส์ของหลุมดำ และนั่นทำให้เขาได้อ่านรายงานของโรเจอร์ เพนโรส (Roger Penrose) นักคณิตศาสตร์และนักฟิสิกส์ ที่เสนอทฤษฎีว่า หลุมดำ (Black hole) เกิดจากมวลยักษ์ที่ยุบตัวลงด้วยแรงโน้มถ่วงมหาศาลของตนเอง ก่อให้เกิดปริมาตรเป็นศูนย์ และมีความหนาแน่นเป็นอนันต์ ซึ่งเป็นสภาวะที่เรียกว่า ภาวะเอกฐาน (Singularity)

โรเจอร์ เพนโรส นักฟิสิกส์คณิตศาสตร์ ผู้มีผลงานร่วมกับสตีเฟน ฮอว์กิง และมีความคิดสอดคล้องกันในงานหลายชิ้น

ความสนใจและเห็นพ้องที่มีทำให้ฮอว์กิงร่วมงานกับเพนโรส นำไปสู่รายงานสรุปในปี 1970 ว่า ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ เอกภพจะเริ่มต้นในภาวะเอกฐานนี้ ซึ่งนั่นจะเป็นเหมือน บิ๊กแบง ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของเวลา และในขณะเดียวกันจะเป็นสิ้นสุดของวัตถุที่กำลังยุบตัวลง 

ภาพแสดงการกำเนิดเอกภพ ตามทฤษฎีบิ๊กแบง (ซึ่งปัจจุบันเป็นที่คาดการณ์กันว่าน่าจะ “มีอะไร” ก่อนหน้าบิ๊กแบง)

ตามนิยามตั้งต้น หลุมดำไม่ควรจะปล่อยอะไรออกมาได้ แต่หลังจากคิดใคร่ครวญและพิจารณาด้วยกฎ ทฤษฎีอื่น ๆ และแนวคิดของนักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ อย่างถี่ถ้วน ฮอว์กิงเชื่อว่าหลุมดำยังแผ่รังสีออกมาด้วย โดยการแผ่รังสีนี้จะขึ้นอยู่กับมวลของมัน ยิ่งมวลน้อยเท่าใดอุณหภูมิก็ยิ่งสูงขึ้น ทำให้มันแผ่รังสีมากยิ่งขึ้น และสุดท้ายหลุมดำนี้ก็จะระเหยหายไป ทว่าขั้นตอนแผ่รังสีนี้จะใช้กระบวนการที่กินเวลายาวนานมาก ๆ ดาวที่มีมวลกว่ามากดวงอาทิตย์ราวสองถึงสามเท่า ต้องใช้เวลาระเหยหายยาวนานยิ่งกว่าอายุของเอกภพเสียอีก จึงถือเป็นการค้นพบที่น่าทึ่งเป็นอย่างยิ่ง

แล้วมันน่าตื่นตะลึงอย่างไรล่ะ? อย่างที่ได้บอกไปว่า หลุมดำมวลน้อยยิ่งแผ่รังสีมากจนหายไป หลุมดำมวลน้อยยุคแรกเริ่มเอกภพก็น่าจะหายไปหมดแล้ว แต่นั่นก็หมายความว่า หลุมดำในยุคแรกเริ่มที่มีมวลมากกว่าก็จะยังมีรังสีเอ็กซ์และแกมม่าแผ่ออกมาอยู่ และนั่นอาจจะช่วยไขคำตอบของภาวะเอกฐาน รวมถึงอาจจะบ่งชี้ถึงสภาวะก่อนหน้าและช่วงต้นหลังการเกิดบิ๊กแบงหมาด ๆ ได้ด้วย (อ่านเรื่องราวของทฤษฎีบิ๊กแบงเพิ่มเติมเพื่อประกอบความเข้าใจได้ ที่นี่)

ด้วยแนวคิดนี้ จึงเกิดความพยายามในการศึกษาเอกภพด้วยการค้นหาตรวจจับรังสีดังกล่าว โดยเพนโรสเรียกการแผ่รังสีนี้ว่า การแผ่รังสีฮอว์กิง (Hawking radiation) และเรียกจุดที่มีการแผ่รังสีประหลาดนี้ว่า “จุดฮอว์กิง” (Hawking Points)

ภาพหลุมดำใจกลางกาแล็กซี M87 ที่ถือว่าเป็นภาพถ่ายหลุมดำภาพแรกของโลก (ถ่ายด้วยวิธีประมวลผลจากเครือข่ายกล้องโทรทรรศน์วิทยุ)
Cr. : EHT

ถัดจากหลุมดำที่เสมือนเป็นจุดสิ้นสุดของดาวดวง ฮอว์กิงยังสนใจในจุดกำเนิดของเอกภพ เขาได้เชื่อมโยงทฤษฎีต่าง ๆ และเล่าให้เราเห็นภาพรวมของแนวคิดที่ทำให้เราเห็นภาพรวมทั้งหมด รวมทั้งช่วยให้เราเข้าใจได้ว่าวิวัฒนาการของเอกภพนั้นเป็นอย่างไรได้ชัดเจนขึ้น และในขณะเดียวกัน ก็ยังทำให้เห็นว่า ยังคงมีคำถามอีกมากมายที่ยังคงต้องหาคำตอบกันต่อไป

[จงมุ่งมั่น] การรวมฟิสิกส์เป็นหนึ่ีงเดียว

ตลอดทั้งชีวิต ฮอว์กิงได้เชื่อมต่อทฤษฎีที่มีอยู่ก่อนทั้งของนิวตัน ไอนสไตน์ ทฤษฎีควอนตัม และอีกนานาทฤษฎีและกฎฟิสิกส์อันยิบย่อยเข้าด้วยกัน แต่ที่จริง เขาก็ใฝ่ฝันที่จะค้นพบทฤษฎีที่จะอธิบายได้ทุกสิ่ง หรือ ทฤษฎีแห่งสรรพสิ่ง หรือ ทฤษฎีเอกภาพสมบูรณ์ (Theory of Everything) เหมือนดั่งที่ไอนสไตน์เองก็ปรารถนาจะทำมาก่อน แน่นอนว่าทั้งไอนสไตน์และฮอว์กิงเองต่างก็ยังไม่ค้นพบทฤษฎีที่ว่านี้ ว่าแต่ทฤษฎีนี้มันคืออะไรกันล่ะ?

ทฤษฎีนี้ คือทฤษฎีที่มีความสมบูรณ์ในตัวของมันเอง เป็นทฤษฎีที่รวมเอาทฤษฎีย่อยที่สอดคล้องกันมาใช้ร่วมกันได้ โดยไม่ต้องปรับแต่งค่าคงที่ในทฤษฎีเพื่อให้สอดคล้องกับความเป็นจริง เรียกง่ายคือเป็นสุดยอดทฤษฎีที่ใช้อธิบายทุกสิ่งได้เบ็ดเสร็จนั่นเอง

(อ่านต่อหน้า 3 คลิกด้านล่างเลย)

เราใช้คุกกี้เพื่อพัฒนาประสิทธิภาพ และประสบการณ์ที่ดีในการใช้เว็บไซต์ของคุณ คุณสามารถศึกษารายละเอียดได้ที่ นโยบายความเป็นส่วนตัว และสามารถจัดการความเป็นส่วนตัวเองได้ของคุณได้เองโดยคลิกที่ ตั้งค่า

Privacy Preferences

คุณสามารถเลือกการตั้งค่าคุกกี้โดยเปิด/ปิด คุกกี้ในแต่ละประเภทได้ตามความต้องการ ยกเว้น คุกกี้ที่จำเป็น

Allow All
Manage Consent Preferences
  • Always Active

Save