⚛️ แรงโน้มถ่วงเป็นควอนตัมหรือไม่? งานวิจัยใหม่เผยว่า ไม่จำเป็น
อะไรคือ “จอกศักดิ์สิทธิ์” ของวงการฟิสิกส์? คำตอบคือการรวมทฤษฎีที่ยิ่งใหญ่ที่สุดสองเสาหลักเข้าด้วยกัน นั่นคือทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป (ที่อธิบายแรงโน้มถ่วง) กับ กลศาสตร์ควอนตัม (ที่อธิบายโลกในระดับเล็กจิ๋ว)
เป็นเวลาหลายทศวรรษที่นักฟิสิกส์เชื่อว่าการจะรวมสองทฤษฎีนี้ได้ แรงโน้มถ่วงจะต้องถูก “แปลง” ให้เป็นควอนตัมเสียก่อน โดยต้องมีอนุภาคส่งผ่านแรงที่เรียกว่า “กราวิตอน” (gravitons)... แต่จะเกิดอะไรขึ้นถ้าความจริงมันซับซ้อนกว่านั้น?
งานคำนวณใหม่ล่าสุดได้เสนอแนวคิดที่อาจทำให้การเดินทางครั้งนี้ยุ่งเหยิงยิ่งขึ้น ปรากฏการณ์ควอนตัมอาจเกิดขึ้นได้จากสนามแรงโน้มถ่วงที่ไม่ใช่ควอนตัม!
❓ ปริศนาที่ยังขาดหายไป
ในโลกที่เล็กที่สุด ทุกสิ่งเป็นควอนตัม เรารู้แล้วว่าแรงแม่เหล็กไฟฟ้า, แรงนิวเคลียร์อย่างอ่อน และแรงนิวเคลียร์อย่างเข้ม ต่างก็มีอนุภาคควอนตัมเป็นตัวส่งผ่านแรง... แต่ แรงโน้มถ่วงซึ่งเป็นแรงที่เกิดจากการบิดโค้งของกาลอวกาศ กลับเป็นแรงเดียวที่ยังคง “ดื้อดึง” ไม่ยอมถูกแปลงให้เป็นควอนตัม (Quantisation)
ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์จึงพยายามตามล่าหากราวิตอน และกำลังสร้างการทดลองเพื่อพิสูจน์ว่าแรงโน้มถ่วงสามารถสร้าง “การเกี่ยวพัน” (Entanglement) ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ควอนตัมขั้นสุดยอดได้หรือไม่
🧮 เมื่อแรงโน้มถ่วง “ไม่ใช่ควอนตัม” แต่...
Comparison of classical and quantum gravity effects.
แต่ ริชาร์ด ฮาวล์ (Richard Howl) และ โจเซฟ อาซิซ (Joseph Aziz) ได้ทำการวิเคราะห์ทางคณิตศาสตร์และพบกับเรื่องที่น่าประหลาดใจ
พวกเขาเริ่มต้นด้วยแบบจำลองของสนามแรงโน้มถ่วงที่ “ไม่ใช่ควอนตัม” โดยสิ้นเชิง (คือไม่สามารถอยู่ในสถานะ “ซ้อนทับ” หรือ Superposition แบบควอนตัมได้) จากนั้น พวกเขานำสนามแรงโน้มถ่วงธรรมดาๆ นี้ ใส่เข้าไปในเครื่องมือทางคณิตศาสตร์ของทฤษฎีสนามควอนตัม (Quantum Field Theory)
และเมื่อพวกเขาคำนวณว่าวัตถุสองชิ้นจะมีปฏิสัมพันธ์กันอย่างไร พวกเขาก็พบว่าสนามแรงโน้มถ่วง (ที่ไม่ใช่ควอนตัม) นี้ สามารถทำให้วัตถุทั้งสองเกิดการเกี่ยวพันเชิงควอนตัม (Quantum Entangled) ได้ในบางครั้ง!
🌀 “สสารเสมือน” ที่โผล่มาจากแรงโน้มถ่วง
มันเกิดขึ้นได้อย่างไร? ฮาวล์อธิบายว่า นี่เป็นเพราะวัตถุทั้งสองสามารถแลกเปลี่ยน “สสารเสมือน” (virtual matter) ที่โผล่ออกมาจากสนามแรงโน้มถ่วงได้
ปรากฏการณ์นี้คล้ายกับที่เกิดขึ้นในแรงแม่เหล็กไฟฟ้า ที่วัตถุแลกเปลี่ยน “อนุภาคแสงเสมือน” หรือ โฟตอนเสมือน (virtual photons) กัน แต่มันมีความแตกต่างที่สำคัญอย่างยิ่งยวด นั่นคือสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่เราคุ้นเคยนั้น “เป็นควอนตัม”... แต่สนามแรงโน้มถ่วงในแบบจำลองของพวกเขานั้น “ไม่ใช่”
“ถ้าเราถูกถามว่าแรงโน้มถ่วงเป็นควอนตัมหรือไม่? ผมเดาว่าเราคงต้องตอบว่าคำถามนั้นไม่มีคำตอบแบบขาวดำ” ฮาวล์กล่าว พูดง่ายๆ ก็คือ แม้ว่าแรงโน้มถ่วงจะไม่ได้เป็นควอนตัมอย่างชัดเจน แต่มันก็อาจไม่ได้ปฏิเสธปรากฏการณ์ควอนตัมทั้งหมดได้
🔮 ความหมายที่แท้จริงคืออะไร?
การค้นพบนี้ได้สร้างความสั่นสะเทือนไปทั่ววงการฟิสิกส์ และก่อให้เกิดการตีความที่แตกต่างกันไป
• มุมมองที่ 1 (มาร์กุส อัสเพลเมเยอร์): ผลลัพธ์นี้บอกเราว่า หากในอนาคตเราทำการทดลองแล้วเห็นว่าแรงโน้มถ่วงสร้างการเกี่ยวพันได้จริง เราต้องระมัดระวังในการตีความ เพราะมันอาจมีคำอธิบายอื่นที่ไม่จำเป็นต้องมาจากทฤษฎีควอนตัมกราวิตีก็ได้
• มุมมองที่ 2 (โจนาธาน ออพเพนไฮม์): หรือนี่อาจเป็น “ปรากฏการณ์ใหม่” ที่แยกต่างหากจากแรงโน้มถ่วงไปเลย โดยสนามแรงโน้มถ่วงเป็นเพียง “ตัวเร่ง” ปฏิกิริยา ไม่ใช่ผู้สร้างโดยตรง
• มุมมองที่ 3 (สุกาโต โบส): การแลกเปลี่ยน “สสารเสมือน” นี้ แตกต่างโดยสิ้นเชิงกับการแลกเปลี่ยน “กราวิตอนเสมือน” ที่ทฤษฎีกระแสหลักคาดไว้ ดังนั้น นี่อาจเป็นการค้นพบ “แรงกระทำแบบใหม่” ระหว่างวัตถุที่มีมวล ซึ่งแตกต่างไปจากแรงโน้มถ่วงที่เราเคยรู้จัก
อย่างไรก็ตาม นักวิจัยย้ำว่าปรากฏการณ์ใหม่นี้จะเกิดขึ้นได้ชัดเจนกับวัตถุที่มีมวลมากกว่าที่การทดลองในปัจจุบันกำลังสร้างอยู่ และสำหรับมวลที่เล็กมากๆ คำอธิบายเรื่องแรงโน้มถ่วงแบบดั้งเดิมก็ยังไม่สามารถสร้างการเกี่ยวพันได้อยู่ดี
“ประตูบานนี้ยังไม่ถูกปิด” อัสเพลเมเยอร์กล่าว ทฤษฎีควอนตัมกราวิตีที่สมบูรณ์แบบยังคงเป็นสิ่งจำเป็น
🏡 แรงขับเคลื่อนของวิทยาศาสตร์พื้นฐานและอนาคตเทคโนโลยีไทย
แม้การถกเถียงในระดับลึกที่สุดของฟิสิกส์เชิงทฤษฎี อาจดูห่างไกลจากชีวิตประจำวันของผู้คน แต่การแสวงหา “ทฤษฎีแห่งสรรพสิ่ง” (Theory of Everything) ถือเป็นแรงขับเคลื่อนสำคัญที่สุดของวิทยาศาสตร์พื้นฐาน เป้าหมายนี้คือการรวมแรงพื้นฐานทั้งสี่ของธรรมชาติให้อยู่ภายใต้กรอบเดียวกัน ซึ่งจะเป็นการเปิดประตูสู่ความเข้าใจจักรวาลในระดับที่ลึกซึ้งที่สุด
ในประเทศไทย สถาบันวิจัยชั้นนำอย่างสถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (NARIT) และ สถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน (องค์การมหาชน) กำลังดำเนินการทดลองที่เกี่ยวข้องกับแรงพื้นฐานเหล่านี้โดยตรง การศึกษาขีดจำกัดของทฤษฎีปัจจุบันไม่เพียงเป็นการขยายพรมแดนความรู้ แต่ยังเป็นก้าวแรกสู่การค้นพบเทคโนโลยีใหม่ๆ และการประยุกต์ใช้ที่อาจเปลี่ยนแปลงโลกในอนาคต ตั้งแต่พลังงานสะอาด ควอนตัมคอมพิวติ้ง ไปจนถึงนวัตกรรมที่เกินกว่าจินตนาการของมนุษย์ในปัจจุบัน
🎯 สรุปประเด็นสำคัญ
✅ ปริศนาใหม่ของแรงโน้มถ่วง: งานคำนวณทางทฤษฎีใหม่ชี้ว่า “แรงโน้มถ่วง” ไม่จำเป็นต้องเป็นควอนตัมเต็มรูปแบบ ก็อาจสามารถสร้างปรากฏการณ์ควอนตัมอย่าง “การพัวพัน” ได้
✅ กลไก “สสารเสมือน”: ปรากฏการณ์นี้อาจเกิดขึ้นจากการที่วัตถุแลกเปลี่ยน “สสารเสมือน” ที่เกิดขึ้นจากสนามแรงโน้มถ่วง ซึ่งแตกต่างจากแนวคิดเรื่องอนุภาค “กราวิตอน”
✅ คำถามที่ยังไม่มีคำตอบ: นักฟิสิกส์ยังคงถกเถียงว่านี่คือคุณสมบัติใหม่ของแรงโน้มถ่วง, เป็นแรงกระทำชนิดใหม่ที่เพิ่งค้นพบ หรือเป็นเพียงความซับซ้อนของการตีความทฤษฎี
✅ การตามล่ายังไม่จบ: อย่างไรก็ตาม การค้นพบนี้ไม่ได้ลบล้างความจำเป็นในการตามหาทฤษฎีควอนตัมกราวิตีที่สมบูรณ์แบบ แต่กลับทำให้การทดลองในอนาคตมีความท้าทายในการตีความมากยิ่งขึ้น
💬 แล้วคุณล่ะครับ...
การค้นพบที่ว่า ‘แรงโน้มถ่วง’ อาจไม่ได้มีคำตอบแบบขาวดำ (ว่าจะเป็นควอนตัมหรือไม่เป็น) แต่มีความซับซ้อนอยู่ตรงกลาง... ทำให้คุณรู้สึกอย่างไรกับความพยายามของมนุษย์ในการทำความเข้าใจจักรวาลครับ?
🔎 แหล่งอ้างอิง
1. Aziz, J., et al. (2025). Classical theories of gravity produce entanglement. Nature. https://doi.org/g97xb6
🙏 ถึงผู้อ่านทุกท่าน
หากคุณชื่นชอบและเห็นคุณค่าของงานที่ผมทำ การสนับสนุนเล็กๆ น้อยๆ จากคุณจะเป็นพลังสำคัญอย่างยิ่ง เปรียบเสมือน 'ค่ากาแฟ' ที่ช่วยต่อลมหายใจ และทำให้ผมสามารถเดินหน้าสร้างสรรค์ผลงานคุณภาพต่อไปได้ เพื่อให้พื้นที่แห่งการเรียนรู้ของเรายังคงอยู่
ผมหวังเป็นอย่างยิ่งว่าจะได้รับความเมตตาจากทุกท่าน เพื่อให้เพจนี้ได้เดินต่อไปครับ
Link สนับสนุนค่ากาแฟ [https://ezdn.app/witlyofficial]
ดูเพิ่มเติมในซีรีส์
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2025 Blockdit
