1 ต.ค. 2024 เวลา 10:50 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี

ปริศนาสามวัตถุ : ความวุ่นวายในจักรวาลที่ไม่เคยแก้ได้ !

ลองจินตนาการว่าคุณอยู่ในระบบสุริยะอันแสนสงบ ดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลาง โลกหมุนรอบมันในวิถีที่คาดเดาได้ และดวงจันทร์ก็หมุนรอบโลกไปตามกฎแรงโน้มถ่วง ทุกอย่างดูเรียบง่ายราวกับนาฬิกาที่เดินอย่างไร้ข้อผิดพลาด…
3
จนกระทั่งวัตถุที่สามถูกโยนเข้ามา! ตอนนี้คุณไม่สามารถคาดเดาอะไรได้เลย ทุกอย่างกลายเป็นความวุ่นวายที่แม้แต่นักฟิสิกส์ผู้ยิ่งใหญ่ก็ยังไม่อาจแก้ได้ !
1
นี่คือปัญหาสามวัตถุ ปริศนาทางฟิสิกส์ที่ท้าทายมนุษย์มาหลายศตวรรษ และจนถึงตอนนี้ก็ยังไม่มีใครบอกได้ว่าจะแก้ไขมันได้หรือไม่
ภาพดาวขนาดใหญ่ทั้ง 3 ที่มีปฏิสัมพันธ์ต่อกัน ref : https://images.app.goo.gl/GrAGvnCVG5LsFjav8
  • จุดเริ่มต้นแห่งความสับสน
ย้อนกลับไปในปี 1687 เมื่อไอแซก นิวตันคิดค้นกฎแรงโน้มถ่วง ทุกคนต่างตื่นเต้น โลกและดวงจันทร์กลายเป็นสิ่งที่สามารถคำนวณและคาดเดาได้อย่างแม่นยำ นิวตันพิสูจน์ว่าแรงโน้มถ่วงสามารถควบคุมการเคลื่อนที่ของวัตถุได้ง่ายๆ หากคุณมีข้อมูลที่ถูกต้อง
Isaac Newton ref : https://images.app.goo.gl/aNGnXYkbQ9VaHAjA6
แต่ปัญหาเกิดขึ้นเมื่อมีวัตถุที่สามเข้ามาในสมการ เช่น เมื่อคุณพยายามอธิบายการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์ โลก และดวงจันทร์พร้อมกัน ปัญหานี้ไม่สามารถแก้ได้ด้วยกฎธรรมดาที่นิวตันพยายามวางไว้ ทำไมกันนะ? ทั้ง ๆ ที่เรารู้กฎทุกอย่าง แต่กลับไม่สามารถคำนวณอนาคตที่แม่นยำของวัตถุเหล่านี้ได้ นั่นทำให้เราเริ่มตั้งคำถามกับกฎพื้นฐานที่เราเคยเชื่อมั่น
2
  • อองรี ปวงกาเร และการค้นพบแห่งความวุ่นวาย
ปัญหาสามวัตถุยังคงเป็นปริศนาอยู่นานหลายศตวรรษ จนกระทั่งอองรี ปวงกาเร นักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศสในศตวรรษที่ 19 ได้เข้ามาปฏิวัติวิธีการมองมัน ปวงกาเรพบว่า เราไม่สามารถแก้ปัญหานี้ด้วยสูตรคณิตศาสตร์แบบเดิมๆ เพราะระบบนี้มีความซับซ้อนมากเกินไป มีบางอย่างที่เรียกว่า "ทฤษฎีความกลหน" ซ่อนอยู่ในทุกระบบที่เกี่ยวกับวัตถุสองชิ้นขึ้นไป ความกลหนนั้นหมายความว่า แม้เพียงการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในจุดเริ่มต้นก็อาจทำให้ผลลัพธ์แตกต่างอย่างคาดไม่ถึง
นี่ไม่ใช่เรื่องของการคำนวณผิดพลาด แต่เป็นธรรมชาติของจักรวาลเองที่ทำให้เห็นว่า บางครั้งมันก็ควบคุมไม่ได้ แล้วคุณล่ะจะยังคงเชื่อในความแน่นอนของวิทยาศาสตร์อยู่ไหม ?
รูปแบบหนึ่งของทฤษฎีความกลหน (Chaos Theory) ref : https://images.app.goo.gl/wS4kXLcQkJGPVJWcA https://images.app.goo.gl/DLkijNXuavgNRCrT9
  • เมื่อปัญหานี้กลายเป็นปัญหาแห่งความคิด
ปัญหาสามวัตถุไม่ใช่แค่ปริศนาทางฟิสิกส์ แต่มันยังชวนให้เราตั้งคำถามถึงความสามารถของมนุษย์ในการคาดเดาอนาคต ลองคิดดูว่า ถ้าคุณเป็นนักบินอวกาศที่กำลังเดินทางไปยังดาวดวงอื่น คุณต้องคำนวณเส้นทางที่หลีกเลี่ยงการชนกับวัตถุอวกาศในระบบสุริยะ คุณจะสามารถพึ่งพาสมการได้มากแค่ไหน? หรือบางทีคุณต้องพึ่งโชคช่วยในการหลบเลี่ยงวัตถุเหล่านี้
1
Ref : https://images.app.goo.gl/AuxFHUbHcHKRTetG9
การที่ระบบสามวัตถุมีความวุ่นวายเช่นนี้หมายความว่า เราไม่มีทางที่จะคาดเดาผลลัพธ์ได้อย่างสมบูรณ์ เหมือนกับชีวิตจริงของเรา ที่บางครั้งก็ไม่เป็นไปตามแผนแม้ว่าเราจะวางแผนมาอย่างดีแล้วก็ตาม…
1
เรียบเรียง : ธนาพัจน์ ทองศรีเมือง
อ้างอิง
โฆษณา