💡 นักวิทย์ใช้ 'ของเหลวแห่งแสง' | สร้าง 'หลุมดำจำลอง' ได้อย่างไร?
หลุมดำ คือหนึ่งในวัตถุที่ลึกลับและน่าเกรงขามที่สุดในจักรวาล การจะเข้าไปศึกษาพวกมันโดยตรงนั้นเป็นไปไม่ได้... แล้วเราจะเข้าใจธรรมชาติของมันได้อย่างไร? นักวิทยาศาสตร์จึงต้องทำในสิ่งที่น่าทึ่งที่สุด: ถ้าไปหาของจริงไม่ได้ ก็ "สร้างมันขึ้นมาเอง" ในห้องแล็บ!
และล่าสุด พวกเขาได้ค้นพบวิธีสร้าง "หลุมดำจำลอง" ขึ้นมาจากสิ่งที่ดูเหมือนจะตรงข้ามกันอย่างสิ้นเชิง... นั่นคือ "แสงสว่าง"
สรุปสั้นๆ: นักวิทยาศาสตร์ประสบความสำเร็จในการเปลี่ยน "แสง" ให้กลายเป็น "ของเหลวแห่งแสง" (Liquid Light) และใช้มันสร้าง "หลุมดำจำลอง" (Black Hole Analogue) ขึ้นในห้องปฏิบัติการ การทดลองนี้ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษาปรากฏการณ์ลึกลับอย่าง "รังสีฮอว์คิง" และทดสอบทฤษฎีเกี่ยวกับ "หลุมดำตัวปลอม" ได้อย่างที่ไม่เคยทำได้มาก่อน
❄️ จากอะตอมเย็นยิ่งยวด สู่ "ของเหลวแห่งแสง"
การศึกษาวัตถุในอวกาศที่ไกลเกินเอื้อมอย่างหลุมดำโดยตรงนั้นเป็นเรื่องที่ยากมาก นักวิจัยจึงใช้วิธีสร้าง "แบบจำลองอนาล็อก" (analogues) ขึ้นมาในห้องปฏิบัติการโดยอาศัยปรากฏการณ์ควอนตัม
แต่ล่าสุด... ทีมนักวิจัยนำโดย เควิน ฟาลเก (Kévin Falque) จาก Kastler–Brossel Laboratory (LKB) ในกรุงปารีส ได้ใช้ "แสง" เพื่อสร้างแบบจำลองของปริภูมิ-เวลาที่สามารถควบคุมได้อย่างแม่นยำขึ้นมาสำเร็จ
พวกเขาทำได้อย่างไร?
- ●กักขังแสง: พวกเขาขังแสงเลเซอร์ไว้ในช่องขนาดเล็กที่ทำจากวัสดุสารกึ่งตัวนำ
- ●ปฏิสัมพันธ์ควอนตัม: แสงจะเด้งไปมาและเกิดปฏิสัมพันธ์กับประจุไฟฟ้าภายในนั้น
- ●กำเนิดของเหลวแห่งแสง: ในท้ายที่สุด ปฏิสัมพันธ์เชิงควอนตัมได้เปลี่ยนสถานะของแสงให้กลายเป็นสสารใน "สถานะคล้ายของเหลว" (liquid-like state)
เมื่อเปลี่ยนแสงให้เป็นของเหลวได้แล้ว นักวิจัยก็สามารถใช้เลเซอร์เพื่อควบคุมและ "ปั้น" มันให้มีรูปทรงเรขาคณิตเช่นเดียวกับปริภูมิ-เวลาได้ พวกเขายังสามารถสร้างสิ่งที่เทียบเท่ากับ "ขอบฟ้าเหตุการณ์" (event horizon) ของหลุมดำ ซึ่งเป็นขอบเขตที่ไม่มีสิ่งใดหนีออกมาได้ แม้แต่แสง
🪐 จักรวาลในห้องแล็บที่ควบคุมได้ดั่งใจ
ข้อได้เปรียบที่สำคัญของ "จักรวาล" ที่สร้างจากแสงนี้คือมันสามารถ "ควบคุมได้อย่างดีเยี่ยม" ทีมนักวิจัยไม่เพียงแต่สามารถสร้างขอบฟ้าเหตุการณ์ที่สมบูรณ์แบบได้ แต่ยังสามารถปรับแต่งคุณสมบัติต่างๆ ของมันได้อีกด้วย
พวกเขาหวังว่าจะใช้การจำลองนี้เพื่อทดสอบว่า "รังสีฮอว์คิง" (Hawking radiation) ซึ่งเชื่อกันว่าแผ่ออกมาจากหลุมดำนั้น จะเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรตามคุณสมบัติของขอบฟ้าเหตุการณ์ การทดลองนี้จึงเป็นก้าวสำคัญในการพยายามสังเกตปรากฏการณ์ที่เป็นหัวใจสำคัญของการรวมทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปและกลศาสตร์ควอนตัมเข้าด้วยกัน
🌀 จุดหักมุม: หลุมดำที่เราเห็น อาจเป็น "ตัวปลอม"?
หนึ่งในผลลัพธ์ที่น่าทึ่งที่สุดที่อาจได้จากการทดลองนี้คือ เราอาจค้นพบว่าหลุมดำบางแห่งที่เราสังเกตเห็นนั้น แท้จริงแล้วเป็น "ตัวปลอม" (impostors)
ภาพถ่ายหลุมดำภาพแรกที่ถ่ายโดยกล้องโทรทรรศน์ขอบฟ้าเหตุการณ์ (Event Horizon Telescope) นั้นดูเหมือนของจริงอย่างแน่นอน... "แต่การดูเหมือนหลุมดำ ไม่ได้หมายความว่ามันเป็นหลุมดำจริงๆ" มักซีม ฌาคเกต์ (Maxime Jacquet) หนึ่งในทีมวิจัยกล่าว
ตามทฤษฎีแล้ว อาจมีวัตถุที่สามารถบิดเบือนแสงได้เหมือนหลุมดำ แต่ "ไม่มี" ขอบฟ้าเหตุการณ์อยู่จริงๆ และการทดลองในห้องแล็บเช่นนี้จะสามารถช่วยสำรวจแนวคิดนี้ให้ลึกซึ้งยิ่งขึ้นได้
อย่างไรก็ตาม เควิน ฟาลเก หัวหน้าทีม ได้ย้ำเตือนอย่างหนักแน่นว่า "เราต้องระมัดระวังอย่างยิ่ง แม้ว่าเราจะมีแบบจำลองอนาล็อกเหล่านี้... แต่วัตถุเหล่านี้แตกต่างจากหลุมดำจริงๆ อย่างมาก" สิ่งที่พวกเขากำลังทำคือการทดสอบและเล่นกับ "ทฤษฎี" ที่ใช้อธิบายหลุมดำ ไม่ใช่การสร้างหลุมดำจริงๆ ขึ้นมา
🏡 แล้วเรื่องนี้เกี่ยวข้องกับเราอย่างไร?
การวิจัยฟิสิกส์พื้นฐานสุดล้ำเช่นนี้ แม้จะดูไกลตัว แต่คือหัวใจสำคัญที่ผลักดันขอบเขตความรู้ของมนุษยชาติไปข้างหน้า สำหรับประเทศไทย แม้เราอาจจะยังไม่ได้สร้างหลุมดำจำลองในห้องแล็บ แต่การมีอยู่ของ สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน) หรือ NARIT และภาควิชาฟิสิกส์ในมหาวิทยาลัยชั้นนำของประเทศ แสดงให้เห็นว่าเราเป็นส่วนหนึ่งของประชาคมวิทยาศาสตร์โลก
การค้นพบเช่นนี้ไม่เพียงแต่สร้างแรงบันดาลใจให้กับนักวิทยาศาสตร์รุ่นใหม่ของไทย แต่ยังเป็นการวางรากฐานทางทฤษฎีที่นักวิจัยของเราสามารถนำไปต่อยอด หรือใช้เป็นพื้นฐานในการวิเคราะห์ข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์ที่เรามีส่วนร่วมได้ในอนาคต
🎯 สรุปประเด็นสำคัญ
✅ ของเหลวแห่งแสง: นักวิทยาศาสตร์ประสบความสำเร็จในการเปลี่ยน "แสง" ให้อยู่ในสถานะคล้ายของเหลว เพื่อใช้สร้าง "จักรวาลจำลอง" ในห้องปฏิบัติการ
✅ สร้างหลุมดำจำลอง: แบบจำลองนี้สามารถปั้นให้มีรูปทรงเรขาคณิตเหมือนกาล-อวกาศ และสร้างสิ่งที่เทียบเท่ากับ "ขอบฟ้าเหตุการณ์" ของหลุมดำได้
✅ ไขปริศนารังสีฮอว์คิง: เป้าหมายหนึ่งคือเพื่อใช้แบบจำลองที่ควบคุมได้นี้ ศึกษาปรากฏการณ์ลึกลับอย่าง "รังสีฮอว์คิง"
✅ หลุมดำตัวปลอม?: การทดลองนี้อาจช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถทดสอบทฤษฎี "หลุมดำลวงตา" ซึ่งเป็นวัตถุที่ดูเหมือนหลุมดำแต่ไม่มีขอบฟ้าเหตุการณ์ได้
✅ แบบจำลอง ไม่ใช่ของจริง: สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่านี่เป็น "แบบจำลองอนาล็อก" สำหรับทดสอบทฤษฎี ไม่ใช่การสร้างหลุมดำจริงๆ ขึ้นมา
💖 มาช่วยกันขับเคลื่อน "Witly" กันครับ!
การสร้าง "หลุมดำจำลอง" จากแสง คือการใช้จินตนาการเพื่อไขปริศนาที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของจักรวาล...
เป้าหมายของ Witly ก็เช่นกัน คือการใช้พลังของ "การเล่าเรื่อง" เป็นแบบจำลองอนาล็อก เพื่อย่อยโลกวิทยาศาสตร์ที่ซับซ้อนและไกลตัว ให้กลายเป็นสิ่งที่ทุกคนสัมผัสและเข้าใจได้
ทุกการสนับสนุนผ่าน "ค่ากาแฟ" ของคุณ คือ "พลังงาน" ที่ช่วยให้เราสามารถสร้างสรรค์ "จักรวาลจำลอง" แห่งความรู้เหล่านี้ต่อไปได้ครับ
💬 แล้วคุณล่ะครับ...
แนวคิดที่ว่าสิ่งที่เราเห็นอาจเป็น "หลุมดำตัวปลอม" ทำให้คุณมองจักรวาลเปลี่ยนไปไหมครับ? และคุณคิดว่าขีดจำกัดสูงสุดของวิทยาศาสตร์ในการ "จำลอง" ธรรมชาติ อยู่ที่ตรงไหน?
มาแบ่งปันมุมมองกันในคอมเมนต์... และถ้าชอบเรื่องราวนี้ กด 'บันทึก' 📌 หรือ 'แชร์' ชวนเพื่อนมาทึ่งกับจักรวาลจำลองในห้องแล็บด้วยกันนะครับ! 📲
🔎 แหล่งอ้างอิง
1. Falque, K., et al. (2025). Polariton fluids as quantum field theory simulators on tailored curved spacetimes. Physical Review Letters. http://doi.org/prkv
ดูเพิ่มเติมในซีรีส์
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2025 Blockdit
