3 ก.ค. เวลา 15:25 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
ซอย ลาดกระบัง 54

EP.2 Albert Einstein: เมื่อความเร็ว "ยืด" เวลาให้ช้าลง

สวัสดีครับท่านผู้อ่าน! กลับมาพบกับน้าไก่ในเพจ "ชื่อนั้นสำคัญฉะนี้" อีกครั้ง วันนี้เรามาใน Episode 2 กับชื่อตอนว่า "เมื่อความเร็ว 'ยืด' เวลาให้ช้าลง" ฟังดูเหมือนชื่อเพลงลูกทุ่งยุคใหม่ แต่จริงๆ แล้วมันคือเรื่องราวของฟิสิกส์ระดับโลก ที่จะพาท่านผู้อ่านไปเปิดโลกกับความลับของเวลาและอวกาศที่ไม่เหมือนใคร!
เคยไหมครับ ดูหนังไซไฟแล้วสงสัยว่าทำไมพระเอกไปเที่ยวอวกาศแป๊บเดียว กลับมาโลกเพื่อนแก่ไปหมดแล้ว? ไม่ใช่เพราะพระเอกใช้ครีมกันแดดสูตรใหม่ แต่มันมีทฤษฎีวิทยาศาสตร์รองรับจริงจัง! วันนี้น้าไก่จะพาไปเจาะลึกชีวิตและผลงานของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ กับทฤษฎีที่เปลี่ยนโลกอย่างแท้จริง
ย้อนกลับไปปี 1905 ตอนนั้นวงการฟิสิกส์ยังอยู่ในยุคนิวตัน ที่เชื่อว่าเวลาและอวกาศเป็นของตายตัว แต่แล้วก็มีชายหนุ่มผมฟูชื่ออัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ โผล่มาพร้อมไอเดียสุดปัง แกบอกว่า "เดี๋ยวๆ มันไม่ใช่อย่างที่คิด!" ไอน์สไตน์เสนอทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ (Special Relativity) ที่ตั้งอยู่บนหลักการสองข้อ ข้อแรก กฎฟิสิกส์เหมือนกันหมดสำหรับทุกคนที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ ข้อสอง ความเร็วแสงในสุญญากาศคงที่เสมอ ไม่ว่าคุณจะอยู่ที่ไหนหรือเคลื่อนที่ยังไง
พอความเร็วแสงกลายเป็นค่าคงที่ เรื่องวุ่นๆ ก็เกิดขึ้น เพราะถ้าทุกคนต้องเห็นความเร็วแสงเท่ากัน สิ่งที่ต้องเปลี่ยนก็คือ "เวลา" กับ "ระยะทาง" ของแต่ละคน! จากที่เคยคิดว่าเวลาเดินเท่ากันหมด ตอนนี้มันกลายเป็นเรื่อง "สัมพัทธ์" หรือขึ้นกับมุมมองของแต่ละคนไปแล้ว
เข้าสู่ช่วงขุด-แงะ-แซะ น้าไก่จะเล่าให้เห็นภาพ สมมติท่านผู้อ่านนั่งอยู่บนยานอวกาศที่พุ่งด้วยความเร็วสูง แล้วยิงแสงเลเซอร์ขึ้นไปบนเพดาน ในมุมมองของท่าน แสงก็วิ่งขึ้นลงตามปกติ แต่สำหรับน้าไก่ที่ยืนอยู่นอกยาน จะเห็นว่าแสงวิ่งเป็นเส้นเฉียง เพราะยานเคลื่อนที่ไปข้างหน้าด้วย ระยะทางที่แสงเดินจึงยาวกว่า วิธีเดียวที่ความเร็วแสงจะเท่ากันได้ก็คือ เวลาบนยานต้องเดินช้ากว่าคนที่อยู่นิ่งๆ!
นี่แหละที่เรียกว่า "การยืดของเวลา" (Time Dilation) ยิ่งเคลื่อนที่เร็ว เวลาก็ยิ่งช้าลง ส่วนวัตถุที่เคลื่อนที่เร็วมากๆ ก็จะดูหดสั้นลงในทิศทางที่วิ่ง เรียกว่า "การหดของระยะทาง" (Length Contraction) และจากทฤษฎีนี้เอง ไอน์สไตน์ก็ให้กำเนิดสมการดังระดับจักรวาล E = mc² ที่บอกว่า มวลสารกับพลังงานเป็นสิ่งเดียวกัน แค่เปลี่ยนรูปไปมาได้ด้วยความเร็วแสงยกกำลังสอง
เรื่องนี้ฟังดูเหมือนนิยาย แต่พิสูจน์มาแล้วจริงๆ นักวิทยาศาสตร์เคยเอานาฬิกาอะตอมขึ้นเครื่องบินเจ็ต แล้วเทียบกับนาฬิกาบนพื้นโลก พบว่านาฬิกาบนเครื่องบินเดินช้ากว่า! หรือกล้องโทรทรรศน์อวกาศก็เคยจับโฟตอนสองตัวที่เดินทางมาจากเหตุการณ์เดียวกันเมื่อ 7 พันล้านปีก่อน ถึงโลกแทบพร้อมกันเป๊ะ แสดงว่าความเร็วแสงคงที่จริง
แต่ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษก็มีข้อจำกัด ใช้ได้แค่กับวัตถุที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ในเส้นตรงเท่านั้น ถ้ามีแรงโน้มถ่วงหรือความเร่งเข้ามาเกี่ยว ไอน์สไตน์ก็อัปเกรดเป็น "ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป" (General Relativity) ในปี 1915 ที่อธิบายว่าแรงโน้มถ่วงคือการบิดโค้งของกาล-อวกาศ ไม่ใช่แรงดึงดูดแบบที่เคยคิด
ทฤษฎีนี้ทำให้เราเข้าใจปรากฏการณ์แปลกๆ เช่น แสงดาวถูกแรงโน้มถ่วงดวงอาทิตย์เบนโค้งตอนสุริยุปราคาในปี 1919 หรือปรากฏการณ์เลนส์ความโน้มถ่วงที่กาแล็กซีใหญ่ทำตัวเหมือนแว่นขยายให้เห็นกาแล็กซีไกลๆ หรือแม้แต่การค้นพบคลื่นความโน้มถ่วงจากหลุมดำชนกันเมื่อไม่นานมานี้
ทั้งหมดนี้เริ่มจากชายคนหนึ่งที่กล้าตั้งคำถามกับความเชื่อเดิมๆ และมองโลกในมุมที่ไม่มีใครเคยคิดมาก่อน เวลาไม่ได้เดินเท่ากันสำหรับทุกคน ระยะทางก็ยืดหดได้ มวลสารกับพลังงานก็เปลี่ยนรูปกันได้หมด
บางทีสิ่งที่ยิ่งใหญ่ที่สุดที่ไอน์สไตน์สอนเรา อาจไม่ใช่แค่เรื่องฟิสิกส์ แต่คือการกล้าท้าทายกรอบความคิดเดิมๆ และตระหนักว่าความจริงที่เรารู้ อาจเป็นแค่เสี้ยวเล็กๆ ของภาพใหญ่ที่รอให้เราค้นพบ
วันนี้น้าไก่ขอลาไปก่อน ท่านผู้อ่านอย่าลืมติดตามตอนต่อไปด้วยนะครับ สวัสดีครับ!
โฆษณา