22 ก.ค. 2023 เวลา 08:52 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี

หลุมดำเกิดขึ้นได้อย่างไร รู้จักกับงานวิจัยชิ้นสุดท้ายของ J. R. Oppenheimer

ย้อนกลับไปเมื่อปี 1939 ก่อนหน้าที่นาซีเยอรมนีจะบุกโปแลนด์ราว 2 เดือน J. R. Oppenheimer ผู้ที่จะได้รับการขนานนามว่าบิดาแห่งระเบิดปรมาณูในอนาคตนั้น ได้ตีพิมพ์งานวิจัยร่วมกับเพื่อนของเขา เกี่ยวกับการกำเนิด ดาวแช่แข็ง (Frozen Star) หรือวัตถุในในอวกาศที่มีแรงโน้มถ่วงมากเสียจนแสงนั้นหยุดนิ่งแข็งอยู่กับที่ ซึ่งก็คือ "หลุมดำ" ที่เรารู้จักกันในปัจจุบัน
10
โดยในช่วงเวลานั้นนักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกไม่มีไอเดียเลยว่าวัตถุที่แปลกประหลาดเช่นนี้จะถือกำเนิดขึ้นมาในเอกภพได้อย่างไร ถึงแม้ว่าผลจากทฤษฎีสัมพัทธภาพของ อัลเบิร์ต ไอน์ไสตน์ จะทำนายการมีอยู่ของหลุมดำไว้ก็ตาม ทั้งตัวของ ไอน์สไตน์ เองก็ยังตีพิมพ์งานวิจัยออกมาต่อต้านเรื่องแนวคิดของหลุมดำอีกด้วย
3
ถึงกระนั้นงานของ Oppenheimer ในปี 1939 นั้นกลับแสดงให้เห็นว่า เมื่อดาวฤกษ์มวลมากที่ใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ของเรา สูญสิ้นเชื้อเพลิง ณ แกนกลางไปจนหมด ดาวฤกษ์ก็จะไม่สามารถหลอมหลวมธาตุเบาให้กลายเป็นธาตุหนัก หรือ ทำปฏิกริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นได้อีกต่อไป
5
เมื่อถึงตอนนั้นแรงโน้มถ่วงก็จะเอาชนะแรงดันภายในที่ดาวฤกษ์พยายามต่อสู้มาหลายล้านปีได้สำเร็จ จึงทำให้ดาวฤกษ์เริ่มยุบตัวลงอย่างรุนแรงด้วยความเร็วมหาศาล ก่อนที่จะเกิดการระเบิดออกเป็นซุปเปอร์โนวา และหลงเหลือไว้เพียงแค่วัตถุสีดำทมึฬที่ดูดกลืนสุดสิ่งทุกอย่าง ไม่เว้นแม้แต่แสงในที่สุด
5
ซึ่งใครจะไปคิดว่าในอีก 80 ปีต่อมา ผู้คนทั่วทั้งโลกก็ได้ยลโฉมภาพถ่ายหลุมดำภาพแรก ในณะที่วงการวิทยาศาสตร์ก็เห็นตรงกันว่าความตายของดาวฤกษ์มวลมากนั้นสามารถให้กำเนิดหลุมดำได้จริง ๆ โดยงานวิจัยในปี 1939 ของ Oppenheimer นั้นถือว่าเป็นรากฐานสำคัญในการทำความเข้าใจเกี่ยวกับการกำเนิดหลุมดำในปัจจุบัน
4
แต่ทว่าไม่นานหลังจากที่เขาตีพิมพ์งานวิจัยนี้ ทางรัฐบาลสหรัฐฯ ก็ได้เกณฑ์ Oppenheimer เข้าเป็นผู้อำนวยการของโครงการแมนฮัตตัน ที่ต้องการพัฒนาระเบิดนิวเคลียร์ จากปฏิกริยานิวเคีลยร์ฟิชชั่น หรือ การทำให้ธาตุหนักอย่าง ยูเรเนียม แตกตัวกลายเป็นธาตุที่เล็กกว่า ซึ่งจะสามารถปลดปล่อยพลังงานมหาศาลออกมาในช่วงเวลาสั้น ๆ เช่นเดียวกับการระเบิดซุปเปอร์โนวาของดวงดาว
9
และอานุภาพของระเบิดนิวเคลียร์ก็ได้เป็นที่ประจักษ์เมื่อสหรัฐฯตัดสินใจหย่อนระเบิดนิวเคลียร์ใส่ญี่ปุ่นถึง 2 ลูก ไม่ว่าจะด้วยเหตุผลใดก็ตาม ตัว Oppenheimer ไม่เคยตีพิมพ์งานวิจัยใด ๆ อีกเลย นับตั้งแต่ที่เขาเข้าร่วมโครงการแมนฮัตตัน จนกระทั่งเขาเสียชีวิตลงในปี 1967
1
ผลงานเกี่ยวกับการกำเนิดหลุมดำของ Oppenheimer จึงถือว่าเป็นงานวิจัยสุดท้ายในชีวิตของ บิดาแห่งระเบิดปรมาณู
ถ้าใครอยากดูเรื่องราวชีวประวัติของ Oppenheimer อย่างละเอียดก็สามารถตามไปดูกันได้ในโรงภาพยนตร์ช่วงนี้เลย
โฆษณา