ทำไมฟ้ากลางคืนไม่เป็นสีขาว
Blockdit Originals ซีรีส์บทความพิเศษ
ในห้วงเวลาแห่ง "social distancing" เพราะโควิด-19 ระบาดไปทั่วโลก ข้าพเจ้าตกงานและผ่านเวลาอย่างเงียบเหงา ทุกคืนขึ้นไปหลบบนเนินเขามองดูท้องฟ้า
ท้องฟ้าชีวิตของข้าพเจ้ากำลังมืดมน แต่ฟ้าเบื้องบนยามนี้โปร่งแจ้ง แลเห็นดวงดาวแห่งทางช้างเผือกจำนวนมหาศาล
ข้าพเจ้าพบว่ามีใครคนหนึ่งนั่งชมดาวก่อนข้าพเจ้าแล้ว
เขาแนะนำตนเองว่าเป็นมนุษย์ต่างดาว หลงทางมาในโลก และกำลังรอยานอวกาศจากโลกของเขามารับ
"คล้าย ๆ หนังเรื่อง E.T. the Extra-Terrestrial?"
"ใช่ คืนนี้ยานอวกาศจะมารับผม"
ข้าพเจ้าถามเขา "คุณมาจากดาวดวงไหน?"
เขาชี้ไปที่จุดจุดหนึ่งบนท้องฟ้า
ข้าพเจ้าว่า "มันลายตาไปหมด ทางช้างเผือกมีดาวกี่ดวง?"
เขาตอบว่า "มากกว่าสองแสนล้านดวง"
"แล้วดวงดาวทั้งจักรวาล?"
"ประมาณว่ามีดาราจักรทั่วจักรวาลมากกว่าหนึ่งแสนล้านดาราจักร คูณสองแสนล้านกับหนึ่งแสนล้านเข้าไป ก็จะเห็นว่าจำนวนดวงดาวในจักรวาลมีมากกว่าจำนวนเม็ดทรายบนหาดทรายทุกแห่งทั้งหมดบนโลกของคุณรวมกัน"
ข้าพเจ้าว่า "ไม่น่าเป็นไปได้ เหลือเชื่อเกินไป เพราะทรายบนโลกมีมากมายมหาศาล"
"แต่หลักฐานที่นักวิทยาศาสตร์โลกคุณเองค้นพบยืนยันอย่างงั้น..."
"อืม! ดาวมากเอาการ"
"เดี๋ยว! ยังไม่ได้มีแค่นี้ ทุกนาทีที่ผ่านไป จักรวาลกำลังขยายตัวเร็วขึ้นทุกที ดวงดาวก็เพิ่มขึ้นอีก"
ข้าพเจ้าว่า "ถ้าดวงดาวมีมากมายขนาดที่คุณว่า ทำไมท้องฟ้าไม่เป็นสีขาว? ผมคิดอย่างนี้เพราะถ้าเราเดินเข้าไปในป่าทึบ มองไปทิศใดก็เห็นแต่สีเขียวของต้นไม้ เพราะต้นไม้ปิดทุกช่อง จำนวนดวงดาวขนาดนี้รวมกันน่าจะทำให้เราเห็นท้องฟ้าราตรีเป็นสีขาวสว่างใช่หรือเปล่า? เช่นกัน ถ้าทรายหนึ่งเม็ดคือดาวหนึ่งดวง ทรายทั้งโลกจะส่องสว่างขนาดไหน ดวงดาวก็คงจะส่องแสงสว่างไปทั่วฟ้า เวลาเรามองท้องฟ้ายามค่ำ ก็ต้องเห็นท้องฟ้าเป็นสีขาวสว่าง ซึ่งเกิดจากแสงจากดวงดาวที่อยู่แน่นเหมือนทรายบนหาด"
มนุษย์ต่างดาวว่า "โดยตรรกะก็น่าจะเป็นอย่างที่คุณว่านะ แต่ท้องฟ้ากลางคืนก็ยังเป็นสีดำ"
"ใช่ ทำไม?"
"นี่ไม่ใช่คำถามใหม่ ความจริงพวกคุณก็ถกเรื่องนี้มาตั้งแต่ศตวรรษที่ 19 พวกเขาเปรียบดวงดาวกับต้นไม้สีขาว สมมุติว่าถ้าต้นไม้ทุกต้นในป่าทึบเป็นสีขาว ไม่ว่าจะมองไปทางไหนก็เห็นสีขาวของต้นไม้ ป่านั้นก็ต้องเป็นสีขาว ข้อถกนี้เรียกว่า Olbers' Paradox"
"ผมไม่เคยได้ยินมาก่อน"
ถ้าต้นไม้ทุกต้นในป่าเป็นสีขาว มองไปทางไหน ป่านั้นก็ต้องเป็นสีขาว
"Olbers เป็นชื่อนักดาราศาสตร์ชาวเยอรมัน ไฮน์ริช วิลเฮล์ม ออลเบอร์ส (Heinrich Wilhelm Olbers) เขาตั้งคำถามนี้ในปี 1823 ว่าถ้าจักรวาลมีขนาดไม่จำกัด (infinite universe) ดวงดาวก็ไม่จำกัด ไม่ว่ามองไปที่จุดใดบนฟ้า ก็ต้องเห็นดวงดาว ไม่มีช่องว่าง ฟ้ากลางคืนน่าจะสว่างพอกับฟ้ากลางวัน แต่ในเมื่อฟ้ากลางคืนมืด นักวิทยาศาสตร์โลกคุณในศตวรรษที่ 20-21 ไม่น้อยจึงเชื่อว่าท้องฟ้ามืดน่าจะเพราะมันเป็น finite universe"
"คือ?"
"คือจักรวาลที่มีขอบเขตจำกัด มีดวงดาวจำกัด"
"แล้วจริงไหม?"
"นี่ยังไม่ใช่ข้อสรุป เพราะยังไม่มีหลักฐานชัดเจนว่าจักรวาลมีขนาดจำกัด"
"ถ้างั้นทำไมท้องฟ้ายังมืด?"
"นักวิทยาศาสตร์ในศตวรรษที่ 19 พยายามอธิบายเหตุที่ท้องฟ้ายังมืดอยู่ว่า เป็นเพราะมีเถ้าฝุ่นในอวกาศ บดบังแสงดาว เช่นเดียวกับเมฆดำหนาที่บดบังท้องฟ้ายามกลางวันของเรา"
"แล้วจริงไหม?"
"ไม่จริง เพราะถ้ามันเป็นเพราะเถ้าฝุ่นจริง เถ้าฝุ่นเหล่านั้นจะดูดรับพลังงานจากแสงดาวมากจนตัวมันเองจะส่องสว่าง เช่นเดียวกับการกำเนิดดวงอาทิตย์ทั้งหลาย..."
ไฮน์ริช วิลเฮล์ม ออลเบอร์ส
"คำตอบต่อปริศนา Olbers' Paradox มีเรื่องต้องขบคิดหลายเรื่อง เรื่องที่ 1 คืออายุของดวงดาว ตอนนี้เรารู้แน่ว่าจักรวาลมีอายุเท่าไร เรารู้ว่าจักรวาลเริ่มต้นเมื่อไร ก็คือ บิ๊ก แบง เมื่อ 13.8 พันล้านปีก่อน"
"รู้ได้ยังไง? ไม่น่าเชื่อ"
"ทางวิทยาศาสตร์ไม่ได้วัดกันที่ความน่าเชื่อหรือไม่น่าเชื่อ มันวัดกันที่หลักฐาน"
"แล้วมีหลักฐานว่ามี บิ๊ก แบง จริงหรือ?"
"จริง เป็นหลักฐานทางอ้อม แต่ก็ชัดเจน"
"ใครค้นพบ?"
ฟ้ากลางคืนไม่เป็นสีขาว
"ก็พวกคุณนั่นแหละ นักดาราศาสตร์เมื่อศตวรรษก่อนใช้กล้องโทรทรรศน์ดูดาราจักรต่าง ๆ แล้วพบว่าดาราจักรทั้งหลายกำลังเคลื่อนตัวออกห่างจากกัน ดังนั้นมันก็เป็นหลักฐานว่า ในอดีตกาลดาราจักรทั้งหลายมาจากจุดเริ่มต้นเดียวกัน"
"ก็คือ บิ๊ก แบง"
"ถูก ตลอด 13.8 พันล้านปีนี้ ดาราจักรและดวงดาวเกิดและดับตลอดเวลา ไม่มีดาวดวงไหนดำรงอยู่หรือสว่างเจิดจรัสตลอด มันมีวันดับ หรือค่อย ๆ ตาย ทำให้แสงหรี่อ่อนลง...
"ทีนี้ก็มาถึงเรื่องที่สอง คือระยะห่างระหว่างดวงดาว แต่ละดวงอยู่ห่างไกลกันมาก เมื่อกี้คุณยกตัวอย่างทรายคือดวงดาว ถ้าดวงดาวรวมกันหนาแน่นเหมือนหาดทราย ท้องฟ้าก็น่าจะสว่างโพลน แต่คุณยังไม่ได้นำระยะห่างระหว่างดวงดาวมาคิด เพราะดวงดาวบนฟ้าไม่ได้อยู่ติดกันอย่างเม็ดทรายบนหาด สมมุติว่าคุณกำทรายบนหาดขึ้นมา คุณอาจมองเห็นทรายแค่เม็ดเดียว คุณมองไม่เห็นเม็ดทรายที่เหลือเพราะพวกมันอยู่ไกลเกินสายตา ทรายแต่ละเม็ดอาจอยู่ห่างเท่ากับระยะทางกรุงเทพฯ-สมุทรปราการ กรุงเทพฯ-สมุทรสาคร บางเม็ดก็อาจไกลกว่านั้น"
"เม็ดทรายแต่ละเม็ดก็ทำตัว 'social distancing?' "
"ใช่ ทีนี้แสงมีความเร็วจำกัดคือ 186,000 ไมล์ต่อวินาที เราเห็นแสงดาวก็ต่อเมื่อแสงเดินทางมาถึงตาเรา ดาวดวงที่อยู่ใกล้เราที่สุด อัลฟา เซนทอรี (Alpha Centauri) ห่างจากเรา 4.37 ปีแสง หมายถึงแสงจาก อัลฟา เซนทอรี ต้องใช้เวลาถึงสี่ปีกว่าจึงจะเดินทางถึงตาเรา"
"คุณกำลังบอกว่า เวลาเรามองดาวบนฟ้า เรากำลังมองอดีตของมัน?"
"ใช่ แสงดาวทั้งหมดที่คุณเห็นบนท้องฟ้าไม่ใช่เรียลไทม์ มันเป็นแสงอดีต บางดวงอาจดับสิ้นไปแล้ว บางดวงก็เพิ่งเกิด ณ เรียลไทม์ ขณะจิตนี้ อาจใช้เวลานับล้านปีหรือหลายพันล้านปีกว่าแสงนั้นจะมาถึงตาคุณ เราจึงไม่สามารถเห็นแสงดาวจากทุกดวงทีเดียวพร้อมกัน เพราะแสงจากบางดวงยังมาไม่ถึง ดังนั้นต่อให้ดวงดาวดวงนั้น ๆ สว่างเจิดจ้า เราก็อาจไม่เห็น เพราะแสงยังเดินทางมาไม่ถึงเรา จักรวาลที่เราสามารถมองเห็นเรียกว่า observable universe หรือจักรวาลที่เราสังเกตเห็นได้ ซึ่งมีขนาดแค่แสงที่เดินทางเมื่อ 13.8 พันล้านปีก่อน ด้วยปริมาณดวงดาวที่มี ยังไม่พอทำให้ท้องฟ้าราตรีสว่างไสว ยังมีดวงดาวมีมหาศาลที่แสงยังเดินทางมาไม่ถึงเรา...
"อีกจุดหนึ่งคือ ความเข้มของแสงดาวแต่ละดวงไม่เท่ากัน เพราะดวงดาวมีขนาดไม่เท่ากัน บางดวงสว่างกว่าดวงอาทิตย์ของคุณนับพันล้านเท่า แต่มันอาจอยู่ไกลมากจนดูเหมือนไม่สว่างเท่าไร"
"เดี๋ยว! ดวงดาวสว่างกว่าดวงอาทิตย์ได้ยังไง?"
"ดวงดาวทุกดวงที่ระยิบระยับบนฟ้าก็คือดวงอาทิตย์หนึ่งดวง ดวงดาวกับดวงอาทิตย์ก็คือสิ่งเดียวกัน"
"อ้าว! เหรอ? ผมคิดว่าจุดดาวบนฟ้ากลางคืนเป็นดาวเคราะห์ที่เราไปอยู่ได้"
"เปล่า มันเป็นดวงอาทิตย์ร้อนแรง แต่ละจุดอาจมีดาวเคราะห์โคจรรอบเป็นระบบเหมือนระบบสุริยะของคุณ"
"แต่พวกมันดูไม่สว่างเหมือนดวงอาทิตย์"
"ก็เพราะพวกมันอยู่ไกลมาก ลองนึกภาพดู สมมุติว่าก่อกองไฟที่กรุงเทพฯ มันดูสว่างมาก แต่ถ้าเราเลื่อนกองไฟกองนั้นออกไปที่เมืองจีน ความสว่างของมันก็ลดลงตามระยะทาง เราจะเห็นมันเป็นจุดริบหรี่ หรือไม่เห็นเลย"
"แล้วมีเหตุผลอื่นอีกไหม?"
"เรื่องที่สามคือจักรวาลกำลังขยายตัว เราไม่รู้ว่าจักรวาลจริง ๆ ใหญ่แค่ไหนเราประมาณว่าขนาดของจักรวาล ณ วันนี้ประมาณ 93 พันล้านปีแสง และรูปทรงของจักรวาลน่าจะแบน แต่เรารู้ว่าดาราจักรแต่ละแห่งเคลื่อนออกห่างจากกันเรื่อย ๆ"
"ไม่น่าเชื่อ"
"แต่หลักฐานยืนยันชัดเจน เมื่อคำนวณดู ก็พบว่าเกิดขึ้นเมื่อ 13.8 พันล้านปีก่อน แล้วจักรวาลก็ขยายจากจุดจุดเดียวเป็นจักรวาลที่เราเห็นในวันนี้ แต่มันก็ยังไม่หยุดขยายตัว ผลที่ตามมาคือดาราจักรเคลื่อนห่างจากกันไปด้วยทุกขณะ"
"ผมนึกภาพไม่ออก"
"ลองนึกภาพลูกโป่งแฟบใบหนึ่ง บนผิวลูกโป่งเป็นลายจุดมากมายใกล้กัน เมื่อเราเป่าลูกโป่งให้ใหญ่ขึ้น ระยะห่างระหว่างลายจุดก็ขยาย แต่ละจุดก็ห่างกันกว่าเดิม แต่ละจุดก็คือดาราจักรแต่ละแห่ง พูดง่าย ๆ คือตำแหน่งดวงดาวไม่ได้อยู่กับที่ เพราะจักรวาลขยายตัว เวลาเดินทางของแสงจากดาวดวงเดิมก็เพิ่มขึ้น เพราะมันต้องบวกเวลาของการเดินทางของระยะทางที่เพิ่มขึ้นจากการขยายตัวของจักรวาลด้วย ขณะที่แสงดาวเดินทางมาหาเรา จักรวาลก็ขยายตัว ทำให้แสงไม่มาถึงเราสักที ข้อมูลต่าง ๆ เหล่านี้ชี้ว่า แม้จักรวาลมีดวงดาวมหาศาล แต่ฟ้ากลางคืนก็ยังเป็นสีดำ และอาจจะดำขึ้นเรื่อย ๆ"
"หมายความว่ายังไง?"
"เรารู้ว่าจักรวาลขยายตัวออกไปเรื่อย ๆ เราวัดค่าได้"
"แต่คงขยายไปถึงจุดหนึ่งก็หยุด เพราะคงมีแรงดึงกลับ เหมือนกับที่เราขว้างหินขึ้นฟ้า ถึงจุดหนึ่งมันก็ต้องหยุด และตกลงมา"
มนุษย์ต่างดาวว่า "ตรงกันข้ามเลย จากหลักฐานที่เราพบ จักรวาลขยายตัวเร็วขึ้นเรื่อย ๆ ดาราจักรต่าง ๆ แยกตัวออกห่างกันมากขึ้นเรื่อย ๆ นี่แปลว่าในอนาคตกาลที่ไกลโพ้น หากมนุษย์เรายังอยู่ มองท้องฟ้ากลางคืน จะพบว่ามันมืดกว่าฟ้าในคืนนี้ เมื่อถึงจุดจุดหนึ่ง อาจพบว่าฟ้ามืดสนิท เห็นแค่ดวงอาทิตย์ของเราเท่านั้น"
"งั้นกลางคืนก็คงไม่โรแมนติกอีกต่อไป"
"ไม่มีสิ่งใดอยู่ชั่วฟ้าดินสลาย มิใช่หรือ?"
ยานอวกาศลอยลงมาจอดเงียบ ๆ ไม่นานมนุษย์ต่างดาวก็จากไป ทิ้งข้าพเจ้าไว้คนเดียว
ท้องฟ้ายังเป็นสีดำ แต่ชีวิตของข้าพเจ้าไม่จำเป็นต้องเป็นสีดำ เพราะชีวิตไม่ได้มีแต่จุดสว่าง มันรวมจุดมืด จุดดับด้วย
บางทีพรุ่งนี้แสงสว่างจากดวงดาวที่ไกลออกไปอาจเดินทางมาถึง
- 50
ดูเพิ่มเติมในซีรีส์
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
