Blockdit Logo (Mobile)
Science Complex
•
20 ก.ค. 2019 เวลา 13:57 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
เวลามีทิศทางดำเนินไปหรือไม่ | Secret of Time ตอนที่ 2
The Moving Finger writes; and, having writ,
Moves on: nor all thy Piety nor Wit
Shall lure it back to cancel half a Line,
Nor all thy Tears wash out a Word of it.
ดรรชนีกรรมลิขิตชีวิตแล้ว
แม้ทรงภูมิแกล้วเก่งเคร่งศาสนา
ก็มิอาจแปลงลักษณ์อักษรา
แม้หลั่งหยาดน้ำตาลบก็ไม่เลือน
— Omar Khayyám นักปราชญ์ นักคณิตศาสตร์ นักดาราศาสตร์ชาวอิหร่าน คำแปลโดยคุณสุริยฉัตร ชัยมงคล
ในทางฟิสิกส์เรารู้ว่าเวลาเป็นปริมาณสเกลาร์ แต่มีนักปราชญ์บางท่านเชื่อว่า "เวลามีทิศทางดำเนินไป"
ในปี ค.ศ. 1927 Sir Arthur Stanley Eddington นักดาราศาสตร์ นักฟิสิกส์ และนักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษ ได้ให้แนวคิดเกี่ยวกับเวลาว่ามีทิศทางเดี่ยวของการดำเนินไป หรือ One-way Direction บ้างก็ถูกเรียกว่า "asymmetry" แต่แนวคิดดังกล่าวภายหลังรู้จักกันดีในชื่อว่า
"Arrow of time"
เปรียบเสมือนเรายิงธนูไปยังเป้าหมาย ลูกศรคงไม่วิ่งย้อนเข้าแสกหน้าเราได้อย่างแน่นอน และเราเรียกการดำเนินไปของเวลาว่า "Flow of Time" มองว่าเวลาเปรียบเสมือนสายน้ำที่ไหลโดยไม่มีวันหวนคืน (irreversibility)
แนวคิดดังกล่าวสอดคล้องกับหลักฟิสิกส์ที่เรียกว่า "Entropy" - ซึ่งเป็นหัวใจสำคัญของกฎข้อที่ 2 ของเทอร์โมไดนามิกส์ (และเชื่อมโยงไปถึงกฎข้อที่ 3 ด้วย) โดยมองว่ากระบวนการกายภาพ ไม่ว่าจะเป็น อุณหภูมิ แรงดัน ความหนาแน่นในระบบจะค่อย ๆ "ลดความแตกต่าง" จนเป็นเนื้อเดียวกัน เช่น น้ำแข็งในแก้วน้ำ สักพักต้องละลายจนกระทั่งมีอุณหภูมิใกล้เคียงกัน
นั่นทำให้ในบางครั้ง Entropy ถูกมองเป็นฟังก์ชันของเวลา และเป็นฟังก์ชันเพิ่มทางเดียว (Monotonically Increasing) นั่นหมายถึงกระบวนการทางกายภาพไม่มีทางหวนกลับคืนได้ (Entropy มีแต่จะเพิ่มขึ้น) ทำให้นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าเราสามารถใช้ Entropy ระบุทิศทางของเวลาได้
#การกำเนิดของเวลา
เรารู้ว่าเอกภพถือกำเนิดจากการระเบิดครั้งยิ่งใหญ่ หรือ Big Bang เอกภพขยายตัวด้วยความเร่งนับตั้งแต่นั้นมา และ ณ จุดเริ่มต้นเวลาเริ่มถูกนับเป็นครั้งแรกจนถึงปัจจุบัน ทำให้ทฤษฎีการขยายตัวของเอกภพสอดคล้องกับแนวคิด Arrow of Time และเชื่อมโยงกับหลักเทอร์โมไดนามิกส์อีกด้วย แต่แนวคิดเรื่อง Big Bang ก็มีข้อถกเถียงว่า ก่อนหน้านั้นเวลาอาจดำเนินมาก่อนการระเบิดแล้วก็เป็นได้ (เวลาไม่จำเป็นต้องถูกนับตั้งแต่วินาทีที่ 0 ก่อนระเบิด)
ในทางกลับกันก็มีแนวคิดว่าเอกภพในท้ายที่สุดจะไม่มีทางเพิ่ม Entropy ได้อีก หรือขยายตัวไปเรื่อย ๆ ไม่สิ้นสุด สุดท้ายแล้วอุณหภูมิจะเข้าสู่ศูนย์สัมบูรณ์ ไม่มีพลังงานหลงเหลืออยู่ (เพราะกระจายตัวจนมีความเบาบางแทบเข้าใกล้ศูนย์องศาในแต่ละบริเวณที่ตรวจวัด) อะตอมและโมเลกุลต่าง ๆ จะหยุดนิ่งไม่มีการเคลื่อนไหวใด ๆ จึงเรียกเอกภพในสภาวะดังกล่าวว่า "Big Chill" (ชิลล์ครั้งยิ่งใหญ่) หรือถูกเรียกว่า "Heat Death" หรือ "วาระสุดท้ายของความร้อน" (มองว่าเอกภพเป็นระบบเปิด (Open Universe) )
หรืออีกแนวคิดหนึ่งมองว่าเอกภพของเราเป็นระบบปิด (Closed Universe) ความหนาแน่นของมวลสารมีมากพอที่แรงโน้มถ่วงจะเอาชนะแรงดันจากการขยายตัวตอนระเบิดครั้งยิ่งใหญ่ได้ จนภายหลังแรงโน้มถ่วงดึงดูดให้มวลสารหดตัวกลับ จึงเรียกสภาวะดังกล่าวว่า "Big Crunch"
#แล้วการเดินทางข้ามเวลายังทำได้อยู่ไหม?
จากตอนที่ 1 เรารู้ว่านักปราชญ์ส่วนใหญ่ได้ให้น้ำหนักแนวคิดเกี่ยวกับเวลาในแง่ Eternalism เป็นส่วนใหญ่ (มองว่า อดีต ปัจจุบัน และอนาคตมีอยู่จริง เพื่อให้การเดินทางข้ามเวลามีความเป็นไปได้) แต่แนวคิด Arrow of time ไม่อนุญาตให้ย้อนเวลาได้ นั่นทำให้การเดินทางข้ามเวลาเป็นไปไม่ได้แล้วอย่างนั้นหรือ?
เพื่อหาจุดลงตัว นักปราชญ์และนักวิทยาศาสตร์บางท่านมองว่าหากเรากำหนดให้มีพหุภพ หรือ Multiverse โดยเชื่อว่า Entropy ในแต่ละภพนั้นดำเนินไปด้วยอัตราการเปลี่ยนแปลง Entropy ที่เร็วไม่เท่ากัน (เวลาเดินเร็วช้าต่างกัน) เช่น ภพปัจจุบันของเราตอนนี้อาจจะกำลังอ่านบทความของแอดมินอยู่ ในขณะตัวเราอีกคนหนึ่งในอีกภพนึงกำลังพึ่งกินข้าวเสร็จ แต่สุดท้ายอาจจะมาอ่านบทความแอดมินต่อก็เป็นไปได้นะ 5555555 (ทำให้การเดินทางข้ามเวลาในหนัง Avenger Endgame ต่างจากหนังเรื่องอื่นก็ตรงนี้แหละครับ ขนลุกไหมล่ะ)
นั่นนำไปสู่ตอนต่อไป พหุภพ (Multiverse) มีอยู่จริงหรือไม่?
เรียบเรียงโดย Einstein@min | @thaiphysicsteacher.com
ช่องทางติดตามข่าววิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ดูเพิ่มเติมในซีรีส์

โฆษณา