รู้จัก "ทฤษฎีรูหนอน" จากหนังเรื่อง interstellar
หากให้ผมจัดลำดับหนังไซไฟ (Sci-fi)ที่ชื่นชอบมากที่สุด Interstellar (2014) คือหนึ่งในนั้น
ความดีงามของ interstellarคือส่วนผสมของเนื้อเรื่องที่ผูกโยงเหตุการณ์ต่างๆเข้าหากันได้อย่างน่าทึ่ง ผสมกับการแทรกข้อมูลทางฟิสิกส์อวกาศสู่ผู้ชมและถ่ายทอดออกมาเป็นภาพโดยอิงตามทฤษฎีวิทยาศาสตร์
เรื่องย่อ : เมื่อโลกต้องเผชิญกับวิกฤตการณ์ทางอากาศและมีแนวโน้มที่จะล่มสลายในไม่ช้า...
ทำให้คูเปอร์ อดีตนักบินอวกาศของนาซ่าที่ผันตัวมาเป็นเกษตรกร ต้องกลับมาปฏิบัติภารกิจค้นหาดาวเคราะห์ดวงใหม่เพื่อเตรียมการอพยพมนุษย์โลกไปยังดาวดวงใหม่
แต่ปัญหาสำคัญคือเรายังไม่มีความรู้และเทคโนโลยีเพียงพอที่จะเดินทางข้ามกาแล็คซี่
โอกาสดูเหมือนจะริบหรี่ แต่แล้วศาสตราจารย์ จอห์น แบรนด์ ผู้ดูแลสถานีวิจัยลับของนาซ่าก็มองเห็นโอกาส เมื่อเขาพบดาวเคราะห์สามดวงที่อาจจะอพยพผู้คนไปใช้ชีวิตที่นั่นได้
ซึ่งดาวทั้งสามดวงนี้โคจรอยู่ในอีกแกแล็คซี่นึง ต้องเดินทางผ่านทางรูหนอนที่เกิดขึ้นใกล้กับดาวเสาร์ โดยข้อสันนิษฐานของศาสตราจารย์จอห์น แบรนด์ คือ รูหนอนนี้อาจเกิดจากการสร้างของสิ่งมีชีวิตทรงภูมิปัญญาเพื่อต้องการช่วยชาวโลก
การเดินทางในครั้งนี้ทำให้คูเปอร์ต้องจากลูกๆของเขาไปนานหลายปี หรือ อาจจะไม่ได้กลับมาอีกเลย
เป็นการเดินทางที่ไม่รู้ว่าจุดหมายปลายทางเป็นอย่างไร ? จะเจออะไรระหว่างทาง ?
เรื่องราวต่อจากนี้ โปรดหาคำตอบด้วยตัวท่านเองจากหนัง Interstellar
หมายเหตุผู้เขียน : สำหรับใครที่ยังไม่เคยดู...ผมขอแนะนำให้ไปหามาดูด่วน เพราะนี่คือหนังคุณภาพที่คุณห้ามพลาด หนังมีความยาว 2 ชั่วโมง 40 นาทีอาจจะนานไปหน่อย แต่รับรองว่าคุ้มค่ากับเวลาที่เสียไปแน่นอน
หนังมีรายละเอียดปลีกย่อยมากมายที่ผู้ชมจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับกาลอวกาศ ( Space time ) และด้วยความที่หนังไม่ได้ละเลยหลักการทางวิทยาศาสตร์ แถมทำออกมาได้อย่างชัดเจน ทำให้ interstellar กลายเป็นหนึ่งในหนังไซไฟระดับตำนาน ส่วนหนึ่งเพราะหนังมีที่ปรึกษาเป็น คิป ทอร์น ซึ่งเป็นนักฟิสิกส์ชั้นนำของโลก
ในฐานะผู้ชม...เราสามารถดูหนังเรื่องนี้ได้สนุกโดยไม่จำเป็นต้องรู้เรื่องฟิสิกส์ แต่ถ้ารู้บ้าง(นิดหน่อย) เราจะดูหนังเรื่องนี้สนุกขึ้นแน่นอน
บทความนี้ขอขยายความคำว่า "รู้บ้างนิดหน่อย"นั้น
โดยดึงเรื่อง "ทฤษฎีรูหนอน"จากในหนังมาอธิบายเพิ่มเติม
รูหนอน (Wormhole)คือ อะไร ?
รูหนอนเปรียบเสมือนทางลัดในการเดินทางไปยังสถานที่ต่างๆในกาลอวกาศ ซึ่งอาจเป็นการเดินทางข้ามอวกาศไปยังกาแล็คซี่อื่นที่อยู่ห่างไกล หรือการเดินทางข้ามมิติเวลา
โดยรูหนอนจะเป็นสะพานเชื่อมระหว่างจุดเริ่มต้นกับปลายทาง บางครั้งถูกเรียกว่า " สะพานของไอน์สไตน์-โรเซน " (Einstein-Rosen Bridge)
ที่เรียกอย่างนี้เพราะแนวคิดในการอธิบายเรื่องรูหนอนอ้างอิงโดยทฤษฎีและสมการของอัลเบิร์ต ไอสไตน์ กับ ลูกศิษย์ของเขาคือ นาธาน โรเซน
หากจะอธิบายรูหนอนให้เห็นภาพ ขอยกตัวอย่างในแบบเดียวกับที่หนังอธิบายเรื่องนี้ นั่นคือการอธิบายด้วยกระดาษแผ่นเดียว(โปรดดูภาพประกอบ)
จากรูป หากต้องการเดินทางจากจุด A ไปจุด B เราต้องใช้เวลานาน เพราะเดินทางตามระยะทางในแนวระนาบ (รูปที่ 1)
หากเปรียบกระดาษแผ่นนี้เป็นกาลอวกาศ ซึ่งก็คือการรวมตัวกันของเวลาและอวกาศ (เราอยู่ในโลก 4 มิติ คือ มิติของความ กว้าง ยาว สูง และเวลา) และเมื่อเกิดการบิดเบี้ยวของกาลอวกาศจนเกิดรูหนอนขึ้น จุด A และ จุด B ก็จะถูกย่นระยะในกาลอวกาศผ่านทางเชื่อมนี้ (รูปที่ 2)
ซึ่งปัจจัยหนึ่งที่ทำให้เกิดการบิดเบี้ยวนี้ก็คือ แรงโน้มถ่วง แรงโน้มถ่วงหรือความโน้มถ่วงนี้มีผลทำให้เกิดการโค้งงอของพลังงานและมวลสาร รวมไปถึงความบิดเบี้ยวของเวลา
ในหนังดาวแต่ละดวงที่ลงไปสำรวจนั้นจะมีการเดินของเวลาในอัตราที่ต่างกัน เช่น ดาวดวงแรกที่พระเอกลงไปสำรวจ เวลาบนดาวดวงนั้นเพียงหนึ่งชั่วโมงเท่ากับเจ็ดปีบนโลก
ที่เป็นเช่นนั้นเพราะดาวได้รับอิทธิพลจากแรงโน้มถ่วงมหาศาลรอบหลุมดำ เราจะพบประเด็นเรื่องเวลาและมิติอยู่ในหนังพอสมควร แต่กล่าวถึงมากไม่ได้เพราะจะเป็นการสปอยด์เนื้อหา
แล้วรูหนอนเกิดขึ้นได้อย่างไร ?
รูหนอนนั้นยังเป็นเรื่องในเชิงทฤษฎีที่ยังมีข้อถกเถียงมากมาย แต่โดยสรุปแล้วรูหนอนก็คือการเชื่อมกันเป็นทางเชื่อมของหลุมดำสองแห่ง
ภาพรูหนอนในแบบ 2 มิติ
หลุมดำนั้นเกิดจากดาวฤกษ์ที่มีมวลมหาศาลได้แตกดับลง และสสารที่เคยประกอบเป็นดาวดวงนั้นถูกบีบอัดจากแรงดึงดูดของตนเองจนเหลือเป็นมวลหนาแน่นที่มีขนาดเล็กมากๆ ซึ่งหลุมดำนั้นมีความโน้มถ่วงในตัวมันสูงมากจนค่าความโค้งของกาลอวกาศบริเวณนั้นมีค่าเป็นอนันต์ เราเรียกจุดนั้นว่า Gravitational-Singularity หรือ ภาวะเอกฐานเชิงความโน้มถ่วง
ภาพหลุมดำจากหนังเรื่อง Interstellar : แสงที่ดูเหมือนวงแหวนนั้นเกิดจากการบิดโค้งของแสงเนื่องมาจากค่าความโน้มถ่วงที่สูงมากรอบๆหลุมดำ
ปัญหาที่เกิดขึ้นในทางทฤษฎีคือ จะเป็นไปได้อย่างไรที่จะมีอะไรผ่านเข้าไปในหลุมดำได้
เนื่องจากค่าความโน้มถ่วงที่สูงมากนั้นจะทำการดูดทุกสิ่งเข้าไป แม้กระทั่งแสงยังถูกดูดเข้าไปจนมืดสนิท เราจึงเรียกว่าหลุมดำ แต่เมื่อไปถึงจุดที่ค่าความโน้มถ่วงเป็นอนันต์จุดนั้นเวลาจะไม่มีเวลา (ความโน้มถ่วงเป็นอนันต์ เวลาเป็นศูนย์)
ดังนั้นสิ่งที่ถูกดูดเข้าไปก็จะไปต่อไม่ได้
สิ่งนี้มีข้อขัดแย้งกับหลักฟิสิกส์ที่ว่าสสารจะไม่สูญสลายไปไหน มันเพียงแต่เปลี่ยนสถานะเท่านั้น แล้วตกลงสสารที่เข้าไปในหลุมดำมันหายหรือไม่หาย ?
เป็นความขัดแย้งที่ยังคงถกเถียงกันอยู่
เหตุที่เป็นอย่างนี้เพราะความขัดแย้งในทฤษฎีสัมพัทธภาพที่อธิบายเรื่องของสสารขนาดใหญ่ได้ดีแต่กลับอธิบายสสารขนาดเล็กระดับอะตอมได้ไม่ดีนัก ส่วนฟิสิกส์ควอนตัมที่ใช้อธิบายอนุภาคมูลฐานได้ดี กลับใช้อธิบายสสารขนาดใหญ่ไม่ได้
เรายังไม่ค้นพบทฤษฎีที่สามารถอธิบายสสารขนาดใหญ่และเล็กในระดับควอนตัมให้เชื่อมโยงสอดคล้องกันได้ในทฤษฎีเดียว
เพราะเรื่องหลุมดำนี้มีทั้งสองส่วนอยู่ในตัวมันเอง
ภาพรูหนอนจากหนังเรื่อง Interstellar : เป็นรูหนอนทรงกลมซึ่งน่าจะใกล้เคียงกับลักษณะของรูหนอนในทางทฤษฎีมากที่สุด
ตราบใดที่เรายังไม่สามารถไขความลับในเรื่องหลุมดำ รวมถึงทฤษฎีที่ครอบคลุมทั้งฟิสิกส์ของสสารขนาดใหญ่และควอนตัมฟิสิกส์ได้อย่างสมบูรณ์ เราคงยังไม่สามารถค้นหาวิธีที่จะสร้างรูหนอนได้...
สำหรับรูหนอนในภาพยนตร์ Interstellarนั้น เชื่อว่าถูกสร้างโดยความช่วยเหลือของสิ่งมีชีวิตทรงภูมิต่างดาว พระเจ้า หรือ มนุษย์ในอีกมิติหนึ่ง ซึ่งเราไม่อาจทราบได้
เรื่องราวในหนังยังเชื่อมโยงไปสู่มิติที่สูงกว่ามิติที่ 4 ด้วย...แต่เราขอไม่กล่าวถึงในบทความนี้ เพราะภาพในหนังอธิบายได้ดีอยู่แล้วและเพื่อป้องกันการสปอยด์เนื้อหาสำคัญด้วย
หากมีโอกาสจะนำมาเขียนเป็นบทความใหม่ภายหลังแล้วกันครับ (ผู้เขียนมีความสนใจเรื่องนี้มาตั้งแต่เด็ก...ชอบอ่านเรื่องแนวนี้ ถ้าอย่างไรคงได้เขียนถึงอยู่บ่อยๆหากมีเรื่องที่น่าสนใจให้นำมาเขียน)
หวังว่าบทความนี้จะช่วยให้ทุกคนดูหนังเรื่องนี้ได้สนุกขึ้น
" มีแค่สองสิ่งเท่านั้นที่ไม่มีที่สิ้นสุด
สิ่งแรกคือจักรวาล สิ่งหลังคือความเขลาของมนุษย์
และผมไม่แน่ใจในสิ่งแรกเท่าไหร่ "
อัลเบิร์ต ไอสไตน์
- 75
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
