11 ก.ค. 2021 เวลา 09:51 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
ขอบและจุดศูนย์กลางของเอกภพอยู่ตรงไหน?
2
คนจำนวนมากเข้าใจผิดเกี่ยวกับภาพของเอกภพที่เราอาศัยอยู่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งทฤษฎีบิกแบง (Bigbang) ตำราหลายเล่มอธิบายว่า Bigbang คือการระเบิดของอะไรสักอย่างกระจายออกสู่ที่ว่างซึ่งมันผิด! พอเข้าใจผิดก็ทำให้เกิดคำถามผิดๆตามมาอีกมากมาย
ในปี ค.ศ. 1929 เอ็ดวิน ฮับเบิล (Edwin Hubble) ใช้กล้องโทรทรรศน์เก็บข้อมูลจนค้นพบว่ากาแล็กซียิ่งอยู่ไกลจากเราออกไปยิ่งเคลื่อนที่หนีออกจากทางช้างเผือกของเราด้วยอัตราเร็วสูง ทำให้นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าเอกภพกำลังขยายตัวอยู่ กล่าวคือ การขยายตัวของเอกภพทำให้กาแล็กซีที่กระจายตัวอยู่บนเอกภพวิ่งห่างออกจากกันตามไปด้วย
1
เอ็ดวิน ฮับเบิล (Edwin Hubble) ที่มา : Wikipedia
พออธิบายแบบนี้คนทั่วไปมักนึกภาพ(ผิดๆ)ว่า ในเมื่อเราสังเกตเห็นกาแล็กซีต่างๆวิ่งหนีจากเราออกไปก็แปลว่า โลกหรือกาแล็กซีทางช้างเผือกเราเป็นจุดศูนย์กลางของการขยายตัว
สิ่งนี้คือความสับสนพื้นฐานเกี่ยวกับทฤษฎีบิ๊กแบงเพราะในความเป็นจริง ต่อให้เราไปอยู่ในกาแล็กซีอื่นเราก็สังเกตเห็นว่ากาแล็กซีต่างๆเคลื่อนที่หนีออกจากเราอยู่ดี
1
บิ๊กแบงไม่ใช่การระเบิดออกมาสู่ที่ว่าง มันไม่ใช่การระเบิดอะไรทั้งสิ้น มันคือการขยายตัวของที่ว่างออกไปอย่างรวดเร็วโดยไม่มีจุดใดเป็นจุดศูนย์กลางหรือจุดพิเศษ การขยายตัวที่ว่านี้เกิดขึ้นทุกหนทุกแห่งในเอกภพ
2
นึกภาพไม่ออกใช่ไหมครับ ดังนั้นเพื่อให้เข้าใจภาพการขยายตัวของเอกภพง่ายขึ้น เราอาจต้องลองลดมิติของเอกภพเราลงให้เหลือเพียงสองมิติ โดยมองว่าที่ว่างทั้งเอกภพเป็นเหมือนผิวลูกโป่งที่กำลังถูกเป่าจนพองขึ้นๆ ดังนั้นทุกๆจุดบนแผ่นลูกโป่งจึงยืดตัวออกไปพร้อมๆกันและเท่าๆกันหมด
1
ที่มา : https://phys.libretexts.org/
อย่าลืมนะครับว่า ในการเปรียบเปรยนี้ ทั้งเอกภพคือผิวลูกโป่ง ดังนั้นด้านนอกลูกโป่ง หรือ ภายในลูกโป่งจึงไม่มีความหมายอะไรเพราะเอกภพเรากระจายอยู่บนผิวลูกโป่งเท่านั้น มันจึงไม่มีจุดศูนย์กลาง
ส่วนเรื่องขอบของเอกภพนั้น นักฟิสิก์เชื่ออย่างมีเหตุผลว่าเอกภพไม่มีขอบ เพราะมันเป็นไปไม่ได้ที่ห่างออกไปไกลแสนไกลจะมีขอบที่มีลักษณะเป็นกำแพงขนาดใหญ่อะไรแบบนั้น
อย่างไรก็ตาม ความเป็นไปได้เกี่ยวกับเอกภพนั้นมีสองอย่างคือ
1.เอกภพเราอาจจะมีขนาดใหญ่โตไร้ที่สิ้นสุด (ซึ่งแน่นอนว่าไม่มีขอบเพราะมันใหญ่ไร้ที่สิ้นสุด)
2.มีขนาดจำกัดค่าหนึ่ง แต่ไม่มีขอบ
หลายคนอาจสงสัยว่า เอกภพอาจมีขนาดจำกัดแต่ไม่มีขอบได้ด้วยหรือ หากเปรียบเอกภพเป็นผิวลูกโป่งที่ขยายตัว แล้วมนุษย์เราเป็นมดที่อยู่บนผิวลูกโป่ง เมื่อเราเดินทางเป็นเส้นตรงไปเรื่อยๆ(แต่เร็วกว่าอัตราการขยายตัวของลูกโป่ง) ในที่สุดเราจะสามารถกลับมายังจุดเริ่มต้นได้ทั้งนี้เพราะผิวลูกโป่งมีขนาดจำกัดอยู่ค่าหนึ่งนั่นเอง
ทฤษฎีบิกแบงตามเวลา ที่มา : Wikipedia
อย่างไรก็ตามเอกภพเราอาจไม่ได้มีรูปทรงเป็นผิวแบบลูกโป่งก็ได้ นักฟิสิกส์เชื่อว่าเอกภพเรามีรูปร่างแบนๆแบบแผ่นกระดาษ , บางคนสร้างแบบจำลองว่าเราเป็นมดที่ไต่อยู่บนผิวเอกภพแบบโดนัท! และทุกวันนี้นักฟิสิกส์ยังไม่รู้ว่าเอกภพมีขนาดจำกัดหรือไม่
1
แม้ว่าเอกภพจะไม่มีขอบ แต่ในทางปฏิบัติ เอกภพทั้งหมดที่มนุษย์เราสามารถสังเกตได้นั้นมีขอบเขตจำกัดอยู่ สาเหตุมาจากแสงเดินทางด้วยความเร็วจำกัดทำให้เราไม่สามารถมองเห็นแสงหรือข้อมูลใดๆจากกาแล็กซีที่อยู่ไกลเกินกว่าระยะทางค่าหนึ่งได้นั่นเอง
3
ขอปิดท้ายด้วยคำกล่าวที่ว่า
" เอกภพอาจจะไม่ได้แปลกประหลาดกว่าที่เราคิด แต่มันอาจจะแปลกประหลาดเกินกว่าที่เราจะคิดได้"
7
*บิกแบงคือ การเกิดของเอกภพ ที่ว่างและเวลาก็เกิดขึ้นมาจากจุดนี้ด้วย
** การขยายตัวของเอกภพสังเกตได้กับกาแล็กซีที่ห่างกันมากๆจนการเคลื่อนไหวของกาแล็กซีเองส่งผลน้อย ดังนั้นแอนโดรเมดา กับทางช้างเผือกจึงพุ่งเข้ามาชนกันได้ เพราะมันไม่ได้ห่างกันมากพอ
2
โฆษณา