🪐 “แรงโน้มถ่วง” อาจไม่ใช่แค่แรงดึงดูด โลกกำลังจะทดสอบว่าแรงโน้มถ่วงเป็นควอนตัมหรือไม่
หากคุณเคยประทับใจที่นักฟิสิกส์ตรวจจับ “คลื่นความโน้มถ่วง” ได้ จากเหตุการณ์หลุมดำชนกัน ซึ่งต้องอาศัยเครื่องตรวจจับที่แม่นยำถึงขั้นสามารถจับความยาวที่สั้นกว่าขนาดของอะตอมกว่าหนึ่งล้านเท่า หรือหากคุณเคยตื่นเต้นกับการค้นพบ “ฮิกส์โบซอน” โดยใช้เวลานานถึง 14 ปี พร้อมกับเงินกว่า 7 พันล้านเหรียญสหรัฐ และนักวิทยาศาสตร์กว่า 6,000 คนจากทั่วโลกร่วมมือกัน
ลองจินตนาการขึ้นอีกขั้น… การทดลองหนึ่งที่ยากเสียยิ่งกว่า การทดลองที่จะตอบคำถามว่า "แรงโน้มถ่วงเป็นแรงควอนตัมหรือไม่"
🎓 สองเสาหลักของฟิสิกส์ ที่ยังไม่อาจรวมเป็นหนึ่ง
ในโลกวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ ฟิสิกส์ตั้งอยู่บนเสาหลัก 2 ต้นที่แยกจากกันอย่างชัดเจน
ฝั่งหนึ่งคือ ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ของ Einstein ที่อธิบายว่าเอกภพทำจากปริภูมิ-เวลา (space-time) ที่ต่อเนื่องกัน เมื่อปริภูมินั้นโค้งงอรอบมวลมหาศาล ก็จะเกิดสิ่งที่เรียกว่า “แรงโน้มถ่วง” ขึ้นมา เป็นกฎฟิสิกส์ที่ทำงานดีในระดับ “ใหญ่” เช่น ดาวเคราะห์ ดาราจักร หรือเอกภพทั้งมวล
ส่วนอีกฝั่งหนึ่งคือ กลศาสตร์ควอนตัม ที่บอกว่าโลกในระดับอนุภาคนั้นไม่สามารถกำหนดตำแหน่งหรือพลังงานได้ชัดเจน แต่ทุกสิ่งประกอบจากหน่วยเล็กที่สุดที่ไม่สามารถแบ่งต่อได้ หรือที่เรียกว่า “ควอนตัม” เหมาะกับการอธิบายโลกในระดับ “เล็กมาก” เช่น อิเล็กตรอน โฟตอน หรืออนุภาคมูลฐานของธรรมชาติ
ทั้งสองทฤษฎีนี้… ต่างก็ได้รับการทดลองและพิสูจน์มานับไม่ถ้วนว่าถูกต้อง แต่หากนำมารวมกัน ความขัดแย้งก็ปรากฏทันที
ธรรมชาติจะแบ่งเป็นก้อนๆ ได้อย่างไร หากปริภูมิ-เวลาเป็นสิ่งต่อเนื่อง? หรือจะทำนายพฤติกรรมได้แม่นยำได้อย่างไร หากควอนตัมบอกว่าทุกอย่างคือความน่าจะเป็น?
โดยเฉพาะช่วงเวลาเริ่มต้นของเอกภพ — บิกแบง เมื่อทั้งจักรวาลถูกอัดแน่นอยู่ในจุดเดียว มวลมหาศาลรวมตัวกันจนแรงโน้มถ่วงพุ่งทะลุขีดจำกัด แต่ก็เล็กเกินกว่าทฤษฎีสัมพัทธภาพจะใช้งานได้ ตรงจุดนี้เอง ที่นักฟิสิกส์ไม่มีทางเลือกนอกจากต้องหาทางรวมทั้งสองทฤษฎีให้เข้ากัน
🧩 ทฤษฎีแรงโน้มถ่วงควอนตัม: เส้นทางกว่า 50 ปีที่ยังไร้บทพิสูจน์
การพยายาม “ควอนไทซ์” แรงโน้มถ่วง — หรือการทำให้แรงโน้มถ่วงเข้าอยู่ในกรอบกลศาสตร์ควอนตัม — คือภารกิจหลักของฟิสิกส์มูลฐานมาตลอดครึ่งศตวรรษที่ผ่านมา มีหลายแนวคิดพยายามตอบปัญหานี้ โดยเฉพาะ:
1. ทฤษฎีสตริง (String Theory) — เสนอว่าอนุภาคมูลฐานไม่ได้เป็นจุดเล็กๆ แต่เป็น “สาย” ที่สั่นไหวในมิติที่สูงกว่า 3 มิติที่เรารับรู้ ซึ่งช่วยให้จุดบิกแบงไม่ใช่ “เอกพจน์” อีกต่อไป ลดความขัดแย้งระหว่างควอนตัมและสัมพัทธภาพลงได้บ้าง
2. ทฤษฎีลูปควอนตัมแรงโน้มถ่วง (Loop Quantum Gravity) — พยายามสร้างปริภูมิ-เวลาใหม่ขึ้นจากหน่วยควอนตัมเล็กๆ ซึ่งหมายความว่าปริภูมิ-เวลาเองก็มีโครงสร้างที่ไม่ต่อเนื่องเช่นกัน
ทั้งสองทฤษฎีนี้ต่างก็มีเสน่ห์ในเชิงคณิตศาสตร์ แต่ต่างก็เผชิญปัญหาเดียวกัน คือ ไม่สามารถทดสอบได้ในทางปฏิบัติ ย้อนกลับไปตั้งแต่ปี 1957 นักฟิสิกส์ระดับตำนานอย่าง Richard Feynman เคยกล่าวไว้อย่างเจ็บปวดว่า “ปัญหาหลักประการหนึ่งก็คือ เราไม่มีการทดลองใด ๆ ที่สามารถตรวจสอบควอนตัมแรงโน้มถ่วงได้ — และเราก็คงไม่มีทางได้มันมาเลย”
💡 ถ้าแรงโน้มถ่วงเป็นแรงควอนตัม มันควรมีอนุภาคของมันเอง
หลักการพื้นฐานของฟิสิกส์ควอนตัมคือ ทุกแรงในธรรมชาติล้วนมี “อนุภาคพาหะ” (force carrier) ตัวอย่างเช่น:
- ●โฟตอน สำหรับแรงแม่เหล็กไฟฟ้า
- ●กลูออน สำหรับแรงนิวเคลียร์ชนิดเข้ม
- ●W และ Z โบซอน สำหรับแรงนิวเคลียร์ชนิดอ่อน
ดังนั้นหากแรงโน้มถ่วงเป็นควอนตัม มันก็ควรมี “อนุภาคพาหะ” เช่นกัน ซึ่งนักฟิสิกส์เรียกมันว่า กราวิตอน (Graviton) แต่เรายังไม่รู้ว่ากราวิตอนจะมีลักษณะอย่างไร บางทฤษฎีบอกว่ามันอาจเป็นแค่โหมดหนึ่งของสายสั่น (string) หรือเป็นการกระเพื่อมของปริภูมิในระดับควอนตัม แต่ไม่ว่าจะเป็นอะไร หากแรงโน้มถ่วงเป็นควอนตัมจริงๆ มันควรแสดงออกในลักษณะที่เราสามารถตรวจจับได้ แล้วทำไมเรายังไม่เห็นมัน?
🌍 แรงโน้มถ่วงอ่อนแอกว่าที่คุณคิด
แม้ว่าแรงโน้มถ่วงจะยิ่งใหญ่พอจะดึงน้ำขึ้นสู่ท้องฟ้า หรือคอยรักษาวงโคจรของดวงจันทร์ให้หมุนรอบโลกได้อย่างมั่นคง แต่ในทางฟิสิกส์เชิงอนุภาคแล้ว มันเป็นแรงที่ อ่อนที่สุดอย่างไม่น่าเชื่อ อ่อนกว่ากระทั่ง “อันตรกิริยาอย่างอ่อน” (weak nuclear force) ถึง สิบล้านล้านล้านเท่า
แรงโน้มถ่วงระหว่างแอปเปิลสองลูกนั้นแทบจะตรวจจับไม่ได้เลย และนี่คือเหตุผลว่าทำไม “กราวิตอน” จึงแทบจะเป็นไปไม่ได้ที่จะตรวจพบ
ตามการคำนวณของทฤษฎีมาตรฐาน พลังงานที่จำเป็นสำหรับการตรวจสอบแรงโน้มถ่วงในระดับควอนตัมต้องสูงมาก ไม่ใช่แค่เหนือกว่าขีดความสามารถของเครื่องเร่งอนุภาคอย่าง LHC (Large Hadron Collider) แต่ยังอาจต้องใช้ขนาดที่ใหญ่จนมีความเสี่ยงที่จะถล่มตัวเองและกลายเป็นหลุมดำ ตามคำกล่าวของ Freeman Dyson ในช่วงต้นทศวรรษ 2000
📡 ยังมีหวังไหม?
แม้จะสิ้นหวังมาอย่างยาวนาน แต่เมื่อไม่นานมานี้ นักฟิสิกส์บางกลุ่มเริ่มมองเห็นประกายแห่งความหวัง นักทฤษฎีอย่าง Vlatko Vedral แห่งมหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด ระบุว่า “ในแง่เทคโนโลยี ผมคิดว่าตอนนี้คือช่วงเวลาที่เหมาะสมที่สุดแล้ว”
นี่คือจุดเริ่มต้นของการทดลองครั้งใหม่ ที่จะพยายาม “พิสูจน์” ว่าแรงโน้มถ่วงเป็นควอนตัมหรือไม่ และอาจเป็นครั้งแรกที่เราจะเห็นสองเสาหลักของฟิสิกส์ “โน้มเข้าหากัน” อย่างแท้จริง
เรื่องนี้ไม่ได้จำกัดอยู่เพียงแค่โลกตะวันตกหรือกลุ่มนักวิจัยระดับรางวัลโนเบลเท่านั้น แต่ยังเกี่ยวโยงกับความเข้าใจในกฎธรรมชาติระดับมูลฐาน ที่อาจส่งผลต่อเทคโนโลยีแห่งอนาคต เช่น ควอนตัมคอมพิวเตอร์, การเดินทางข้ามอวกาศ หรือแม้แต่การเข้าใจว่า “เรามาจากไหน” ได้อย่างลึกซึ้งขึ้น
🌌 เสียงกระทบของกราวิตอน
ในแวดวงฟิสิกส์ที่เต็มไปด้วยคำถามระดับเอกภพ การตรวจจับ "กราวิตอน" หรืออนุภาคที่เชื่อว่าเป็นพาหะของแรงโน้มถ่วงนั้นเคยถูกมองว่าเป็นเรื่องเพ้อฝันแบบไม่สมเหตุสมผลเลยด้วยซ้ำ แต่เมื่อปีที่ผ่านมา กลุ่มนักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยสตอกโฮล์ม นำโดย Igor Pikovski ได้เสนอแนวทางการทดลองที่เรียกเสียงฮือฮาไปทั่ววงการ
แนวคิดของพวกเขาฟังดูเหมือนนิยายวิทยาศาสตร์ แต่กลับอิงอยู่บนหลักการควอนตัมที่เข้มข้น พวกเขาออกแบบการทดลองโดยใช้แท่งโลหะจิ๋วที่เย็นจนเกือบถึงศูนย์องศาสัมบูรณ์ เพื่อให้ปรากฏการณ์เชิงควอนตัมปรากฏขึ้นในระดับมาโคร จากนั้นใช้เลเซอร์สั่นสะเทือนสถานะของแท่งโลหะจนอยู่ในสถานะ “กึ่งสั่น – กึ่งไม่สั่น” ในแบบที่ชาวควอนตัมคุ้นเคยกันดี หากมีเพียงกราวิตอนเดียวมากระทบแท่งโลหะนี้ ควรจะเกิดการสั่นที่สามารถตรวจวัดได้ทันที
แน่นอนว่าท่ามกลางความตื่นเต้นก็มีคำถามตามมาอย่างไม่หยุดยั้ง นักฟิสิกส์อีกกลุ่มจากห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอว์เรนซ์เบิร์กลีย์ (Lawrence Berkeley National Laboratory) ในสหรัฐอเมริกา นำโดย Daniel Carney ได้ออกมาวิพากษ์วิจารณ์ว่าการตรวจจับในลักษณะนี้อาจไม่สามารถยืนยันได้เลยว่าแรงโน้มถ่วงเป็นพลังควอนตัมจริงหรือไม่ เพราะการสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นอาจมาจาก “คลื่นความโน้มถ่วงแบบคลาสสิก” ขนาดเล็กที่ไม่เกี่ยวข้องกับควอนตัมเลยก็ได้
แต่จุดที่น่าสนใจยิ่งกว่าคือ งานของ Carney นั้นพาเราย้อนกลับไปยังการค้นพบคลื่นความโน้มถ่วงครั้งแรกในปี 2015 โดย LIGO – หอดูดาวคลื่นความโน้มถ่วงที่ตรวจจับสัญญาณการรวมตัวกันของหลุมดำอันห่างไกลจากจักรวาล นั่นคือครั้งแรกที่มนุษย์สามารถ "ได้ยินเสียง" จากการรบกวนของกาลอวกาศแบบที่ไอน์สไตน์เคยพยากรณ์ไว้ และหากคลื่นโน้มถ่วงคือผลรวมของกราวิตอนนับไม่ถ้วน ก็ควรมีหนทางที่จะตรวจจับกราวิตอนเดี่ยวได้เช่นกัน
ปัญหาหลักอยู่ที่ความคลุมเครือของผลลัพธ์ แม้จะตรวจจับได้ว่ามีแรงมากระทำจนเกิดการสั่นของแท่งโลหะ หรือสัญญาณคลื่นความถี่ที่ผิดปกติ แต่เราไม่สามารถแยกแยะได้ว่า “มันมาจากแรงโน้มถ่วงแบบควอนตัม” หรือ “แรงโน้มถ่วงแบบคลาสสิก” ที่บังเอิญมีลักษณะคล้ายกัน Carney ย้ำว่า แม้ผลลัพธ์จะดูน่าตื่นเต้นเพียงใด แต่ก็ยังไม่สามารถพิสูจน์ความเป็นควอนตัมของแรงโน้มถ่วงได้อย่างไร้ข้อกังขา
👥 นักฟิสิกส์จึงแบ่งออกเป็นสองค่าย
กลุ่มหนึ่งเชื่อว่าการทดลองด้วยแท่งโลหะสั่นอาจให้เบาะแสเกี่ยวกับความเป็นควอนตัมของแรงโน้มถ่วงได้ ขณะที่อีกกลุ่ม—ซึ่งมีท่าทีระมัดระวังกว่า—ยืนยันว่าแนวทางนี้ยังไม่สามารถสรุปผลได้อย่างชัดเจน อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่เห็นตรงกันในประเด็นหนึ่งว่า "การตรวจจับกราวิตอนแบบแน่ชัดและปราศจากข้อกังขา อาจต้องใช้เวลาไม่น้อยกว่า 100 ปี"
🧬 แต่ฟิสิกส์สมัยใหม่มีมากกว่าแค่กราวิตอน
แม้จะจับกราวิตอนไม่ได้ แต่เราอาจหันไปพึ่งพาคุณสมบัติอื่นของกลศาสตร์ควอนตัม อย่าง “การพัวพันเชิงควอนตัม” (Quantum Entanglement) แทนได้—การพัวพันหมายถึงปรากฏการณ์ที่วัตถุสองชิ้นมีสถานะที่เชื่อมโยงกันโดยทันที แม้จะอยู่ห่างกัน ซึ่งเป็นสิ่งที่ฟิสิกส์แบบคลาสสิกไม่สามารถอธิบายได้
ในปี 2017 นักฟิสิกส์จากอ็อกซ์ฟอร์ด นำโดย Vlatko Vedral และ Chiara Marletto รวมถึงอีกทีมหนึ่งจากมหาวิทยาลัย University College London ที่นำโดย Sougato Bose นำเสนอแนวคิดว่าหากวางมวลสองก้อนในสถานะควอนตัม และแยกออกจากแรงอื่น ๆ ทั้งหมด จนกระทั่งเวลาผ่านไปแล้วพบว่าทั้งสองเกิดการพัวพันกันโดยไม่มีปัจจัยภายนอก นั่นจะถือเป็นหลักฐานทางอ้อมที่ทรงพลัง ซึ่งบ่งชี้ว่า “แรงโน้มถ่วงอาจมีคุณสมบัติเป็นควอนตัม” ได้
🏗️ เทคโนโลยีแม้จะก้าวหน้า แต่ระยะห่างจากเป้าหมายยังเหลืออีกไกล
ในปี 2019 ทีมจากมหาวิทยาลัยเวียนนา นำโดย Markus Arndt ได้ประสบความสำเร็จในการวางอะตอมกว่า 2,000 ตัวในสถานะควอนตัมพร้อมกัน ถือเป็นก้าวใหญ่ในการพัฒนาเครื่องมือทดสอบแรงโน้มถ่วงเชิงควอนตัม แต่มันยังไม่พอ ความท้าทายอยู่ที่การหาสมดุลระหว่างขนาดของวัตถุ หากเล็กเกินไป แรงโน้มถ่วงจะอ่อนจนไม่สามารถตรวจวัดได้ แต่หากใช้มวลที่ใหญ่ขึ้น ปัญหาที่เกิดขึ้นคือวัตถุจะต่อต้านการเข้าสู่สถานะควอนตัม เท่ากับว่าต้องหาทางเดินบนเส้นด้ายระหว่างสองข้อจำกัด
ต้องใหญ่พอให้สามารถตรวจจับแรงโน้มถ่วงได้ แต่ก็ต้องเล็กพอที่จะคงพฤติกรรมเชิงควอนตัมไว้ได้
Markus Aspelmeyer นักฟิสิกส์อีกคนจากเวียนนา ประเมินว่าอาจต้องใช้เวลาอีกประมาณ 15 ปี กว่าที่การทดลองจะพัฒนาไปถึงจุดที่ผลลัพธ์มีความหมายอย่างแท้จริง – และถึงตอนนั้นก็อาจยังไม่แน่ชัดว่าเราพบ “แรงโน้มถ่วงควอนตัม” จริงหรือไม่ เขายังตั้งข้อสังเกตอีกว่า เพื่อให้แน่ใจว่า “การพัวพันเกิดจากแรงโน้มถ่วง” เท่านั้น วัตถุต้องถูกวางไว้ให้ห่างกันมากพอ เพื่อหลีกเลี่ยงสัญญาณรบกวนจากคลื่นแสงหรือสนามแม่เหล็กใด ๆ แต่เมื่อตั้งห่างเกินไป แรงโน้มถ่วงระหว่างสองวัตถุก็จะกลายเป็น “ศูนย์” ไปโดยปริยาย
เขาสรุปอย่างติดตลกว่า “การทดลองแบบนี้คงอาจต้องรอถึงยุคที่โลกถูกรุกรานโดยอุกกาบาตครั้งหน้าก่อนถึงจะสำเร็จ”
🌀 เสียงรบกวนที่หลีกเลี่ยงไม่ได้
ในเมื่อเรายังไม่สามารถจับสัญญาณของกราวิตอน (graviton) ได้โดยตรง และการทดลองเรื่องการพัวพันเชิงควอนตัมผ่านแรงโน้มถ่วงก็ยังต้องใช้เวลาอีกสิบกว่าปี นักฟิสิกส์บางกลุ่มจึงหันไปสำรวจแนวทางที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิง – แทนที่จะพยายามยืนยันว่าแรงโน้มถ่วงเป็นควอนตัม พวกเขาหันมาถามคำถามกลับว่า “ถ้าแรงโน้มถ่วงไม่ใช่ควอนตัมล่ะ?”
ในกรอบแนวคิดที่เรียกว่า แรงโน้มถ่วงกึ่งคลาสสิก (semi-classical gravity) นี้ มีข้อเสนอว่าหากแรงโน้มถ่วงไม่ได้เป็นพลังงานควอนตัม มันจะต้องมีลักษณะเฉพาะอย่างหนึ่งร่วมกันคือ – มันต้องสร้าง "เสียงรบกวนจากแรงโน้มถ่วง" (gravitational noise) ซึ่งเป็นผลมาจากความไม่ลงรอยกันระหว่างตำแหน่งที่ไม่แน่นอนของวัตถุควอนตัม และโครงสร้างของปริภูมิ-เวลา (space-time) ที่ในระบบคลาสสิกต้องมีการนิยามที่ชัดเจน
ลองจินตนาการถึงวัตถุมวลหนึ่งที่ตามหลักกลศาสตร์ควอนตัมที่สามารถอยู่ในสองตำแหน่งพร้อมกันได้ แล้วแรงโน้มถ่วงของมันจะเกิดจากตำแหน่งใด? ถ้าแรงโน้มถ่วงไม่ใช่ปรากฏการณ์ควอนตัม ปริภูมิ-เวลาจะต้อง “เดา” ว่าจะบิดเบี้ยวตรงจุดไหนตามมวลนั้น ส่งผลให้เกิดเสียงรบกวนที่เลี่ยงไม่ได้ในการวัดค่าที่ต้องการความแม่นยำสูงสุด
🧪 เสียงรบกวนที่พิสูจน์ได้จริง
ต่างจากกราวิตอนที่ยังอยู่ไกลเกินเอื้อม การทดสอบแนวคิดนี้สามารถเริ่มต้นได้ทันที – และได้เริ่มไปแล้วจริง ๆ ในปี 2021 กลุ่มของ Markus Aspelmeyer ที่มหาวิทยาลัยเวียนนา ได้พัฒนาอุปกรณ์ขนาดเล็กคล้ายดัมเบล โดยติดลูกปัดทองคำขนาดเพียงไม่กี่มิลลิเมตรไว้ที่ปลายทั้งสองด้านของแท่งเล็ก ๆ แล้วแขวนลอยไว้บนสปริง จากนั้นทำให้ลูกปัดอีกลูกหนึ่งที่อยู่ใกล้ ๆ สั่นขึ้น เพื่อดูว่าแรงโน้มถ่วงของมันจะทำให้ดัมเบลล์ขยับหรือไม่
แม้จะสามารถตรวจจับแรงโน้มถ่วงได้น้อยกว่าค่าจีของโลกถึงแสนล้านเท่า แต่ระดับความแม่นยำยังต้องเพิ่มขึ้นอีกพันเท่าเพื่อให้สามารถวัดเสียงรบกวนที่คาดว่าเกิดจากแรงโน้มถ่วงคลาสสิกได้อย่างชัดเจน อย่างไรก็ตาม กลุ่มของ Aspelmeyer ได้เริ่มสร้างเครื่องรุ่นใหม่แล้ว โดยลดขนาดมวลลงถึง 10,000 เท่า และนำเทคโนโลยีระดับเดียวกับการผลิตชิปคอมพิวเตอร์มาใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการทดลอง
ที่สำคัญคือ ผลจากการทดลองประเภทนี้สามารถนำไปใช้ร่วมกับข้อมูลจากการทดลองการพัวพันเชิงควอนตัมผ่านแรงโน้มถ่วง ซึ่งช่วยให้สามารถจำกัดขอบเขตของพารามิเตอร์เสียงรบกวนได้มากขึ้น และอาจนำไปสู่การยืนยันว่าแรงโน้มถ่วงนั้น “แตะขอบคลาสสิก” จริงหรือไม่ในที่สุด
🌍 โลกไม่รอทฤษฎี
“นี่คือคำถามที่ต้องให้คนทดลองตอบ ไม่ใช่ทฤษฎีอีกต่อไป” — Jonathan Oppenheim กล่าวไว้เช่นนั้น
ประเด็นนี้สะท้อนถึงการเปลี่ยนผ่านครั้งสำคัญในวิธีการศึกษาฟิสิกส์แรงโน้มถ่วง จากการพึ่งพาทฤษฎีไปสู่การทดลองที่จับต้องได้จริง เราไม่จำเป็นต้องรอให้ค้นพบกราวิตอน หรือการพิสูจน์พัวพันเชิงควอนตัมในสุญญากาศสุดขั้วอีกต่อไป แต่สามารถใช้เทคโนโลยีที่มีอยู่เพื่อศึกษาสัญญาณจากแรงโน้มถ่วงในระดับละเอียดที่สุดแทนได้ แนวทางใหม่นี้อาจเปิดประตูสู่ความเข้าใจเกี่ยวกับธรรมชาติของแรงโน้มถ่วงที่เรายังไม่เคยมีมาก่อน
และแม้ว่าเสียงรบกวนนั้นอาจเบาจนแทบจับไม่ได้ แต่เสียงเบานั้นอาจเป็นกุญแจที่ไขประตูสุดท้าย สู่คำตอบที่นักฟิสิกส์ทั้งโลกรอคอยมากว่าร้อยปี
ในประเทศไทยเอง แม้การวิจัยด้านแรงโน้มถ่วงควอนตัมจะยังไม่ใช่กระแสหลัก แต่โครงการวิจัยระดับจุลภาค เช่น เทคโนโลยีออปติกความแม่นยำสูง หรือการควบคุมมวลระดับไมโคร กำลังเกิดขึ้นทั้งในมหาวิทยาลัยและสถาบันวิจัย เช่น สวทช. หรือจุฬาฯ ซึ่งอาจกลายเป็นส่วนหนึ่งของการทดลองเหล่านี้ในอนาคต หากได้รับการสนับสนุนอย่างเหมาะสมในเชิงทุนวิจัยและความร่วมมือระหว่างประเทศ
📌 สรุปสั้น ๆ
✅ แรงโน้มถ่วงเป็นพลังเดียวที่เรายังไม่สามารถพิสูจน์ได้ว่ามันมีคุณสมบัติแบบควอนตัมหรือไม่
✅ กราวิตอนเป็นอนุภาคสมมุติฐานของแรงโน้มถ่วง แต่ยังไม่สามารถตรวจจับได้โดยตรง
✅ การทดลอง "บาร์เรโซเนเตอร์" ชี้ว่าอาจตรวจจับกราวิตอนได้จากการสั่นสะเทือนของวัตถุ แต่มีข้อโต้แย้งว่าสัญญาณที่พบอาจเกิดจากคลื่นโน้มถ่วงแบบคลาสสิก
✅ การทดลองที่ใช้แรงโน้มถ่วงทำให้มวลสองก้อนพัวพันกันอาจช่วยพิสูจน์ว่าแรงโน้มถ่วงมีคุณสมบัติแบบควอนตัม แต่ต้องอาศัยเวลาที่ยาวนานและความแม่นยำสูงสุดในการตรวจวัด
✅ แนวคิด “semi-classical gravity” เสนอว่าแรงโน้มถ่วงอาจไม่ใช่ปรากฏการณ์ควอนตัม แต่ถ้าเป็นเช่นนั้น มันควรสร้าง "เสียงรบกวนจากแรงโน้มถ่วง" ซึ่งสามารถตรวจจับได้จากการทดลอง
✅ การทดลองตรวจจับแรงโน้มถ่วงในระดับเล็กมากได้เริ่มขึ้นแล้ว และกำลังพัฒนาไปสู่การค้นหาเสียงรบกวนที่คาดว่าเกิดจากแรงโน้มถ่วงจริง ๆ
🔎 อ้างอิง
1. Cartwright, J. (2025). Defying gravity. New Scientist, 3543, 30-33.
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2025 Blockdit
