สงสัยว่ามวลที่หายไปเป็นคลื่นโน้มถ่วงได้ยังไง?

เป็นที่แน่ชัดแล้วว่า รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ปีนี้เป็นผลงานเกี่ยวกับคลื่นโน้มถ่วง ส่วนตัวจขกทชื่นชอบและสนใจเรื่องคลื่นโน้มถ่วงมาซักพักนึงแล้ว แต่ยังติดใจสงสัยอยู่อย่างนึงคือ มวลรวมของดาวนิวตรอนหรือหลุมดำก่อนชนจะมีค่ามากกว่ามวลรวมหลังชนกันเสมอ เพราะจะมีมวลบางส่วนกลายไปเป็นคลื่นโน้มถ่วงนั่นเอง ตามสมการ E = mc2 อันโด่งดัง

สิ่งที่ผมสงสัยคือ มวลที่หายไปนี้ มันไม่ได้หายไปอย่างทันทีทันใด เหมือนอย่างกรณีของปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชั่น หรือ ฟิวชั่น กล่าวคือ ตามที่จขกทเข้าใจคือในระหว่างที่ดาวนิวตรอนหรือว่าหลุมดำกำลังโคจรรอบกันและกัน มวลสารของทั้งคู่จะค่อยๆหายไป โดยจะเกิดเป็นคลื่นโน้มถ่วงออกมาแทน (ไม่ได้เกิดเป็นคลื่นออกมาทีเดียวตอนชนกัน)

คำถามคือ

1. มวลสาร เช่น อนุภาคอิเล็กตรอน นิวตรอน โปรตอน ควาร์ก และอื่นๆ ภายในดาวนิวตรอนหรือหลุมดำ กลายสภาพไปเป็นคลื่นโน้มถ่วงได้อย่างไร?

2. มีสมการคำนวณมวลสุทธิที่หายไปหลังจากการชน(รวม)กัน ของหลุมดำหรือดาวนิวตรอนหรือไม่?

3. การที่โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ โลกและทุกสิ่งบนโลก ต้นไม้ อากาศ รวมทั้งตัวมนุษย์เองในตอนนี้ ต่างก็กำลังแผ่คลื่นโน้มถ่วงออกมา(แต่น้อยมากๆ) เราจะรู้ได้ไงว่ามวลของเราจากจุดไหนในร่างกายที่กำลังกลายสภาพไปเป็นคลื่นโน้มถ่วง? หากกล่าวว่าทุกอะตอมในร่างกายต่างก็แผ่คลื่นออกมา แสดงว่าตอนนี้มวลของอิเล็กตรอน โปรตอน นิวตรอน ในร่างกายของเรากำลังสลายตัวไปอย่างนั้นหรือ?? (มวลของอนุภาคมูลฐานไม่ใช่ค่าคงที่!!!)

4. หากมวลกลายสภาพไปเป็นคลื่นโน้มถ่วงได้ คลื่นโน้มถ่วงก็น่าจะสามารถแปลงกลับมาเป็นมวลได้ด้วยหรือไม่?

5. ถ้าคลื่นโน้มถ่วงเคลื่อนที่เร็วเท่าแสง แล้วคลื่นโน้มถ่วงสามารถแทรกสอดกันเองได้หรือไม่? ถ้าได้ เคยมีหน่วยงานไหนตรวจจับการแทรกสอดกันนี้ได้หรือไม่?

6. เราสามารถป้องกันไม่ให้คลื่นโน้มถ่วงเคลื่อนที่ผ่านตัวเราได้อย่างไร? อย่างเช่นในกรณีของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า หรือ รังสีอัลฟ้า เบต้า และ คอสมิก เราสามารถนำแผ่นโลหะที่ทำมาจากธาตุความหนาแน่นสูงมาป้องกันได้

7. นาฬิกาที่เที่ยงตรงที่สุดในโลกคือนาฬิกาอะไร? สมมุติว่าเป็นนาฬิกาซีเซียม(เท่าที่จขกททราบ) เนื่องจากเราไม่อาจแยกอวกาศและเวลาออกจากกันได้ (space-time) ดังนั้น หากคลื่นโน้มถ่วงสามารถทำให้อวกาศยืดหดได้ ก็ต้องมีผลต่อการเดินของเวลาด้วย แบบนี้ ก็ไม่มีนาฬิกาใดที่เดินได้เที่ยงตรงเลยเมื่อคลื่นโน้มถ่วงเคลื่อนที่ผ่านมันไปสิครับ??

8. เนื่องจากคลื่นโน้มถ่วงสามารถทำให้อวกาศยืดหดได้ แต่โดยมากจะยืดหดน้อยมาก ระยะยืดหดมีขนาดน้อยกว่าขนาดของนิวเคลียสของอะตอมเสียอีก เพราะคลื่นโน้มถ่วงส่วนใหญ่มีแอมพลิจูดน้อยมาก ผมสงสัยว่า.....

8.1 เราจะสามารถวัดระยะทางที่แสงวิ่งไปและกลับจากแขน 4 กม. ทั้งสองข้างของ Ligo ได้อย่างไร ในเมื่อขนาดระยะยืดหดนี้เล็กกว่ารัศมีนิวเคลียสของอะตอมเสียอีก ซึ่งนั่นแสดงว่า ระยะยืดหดนี้จะต้องมีความไม่แน่นอนสูงมาก ตามหลักความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์ก

8.2 ตามหลักความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์ก มีกำหนดไว้หรือไม่ว่า คลื่นโน้มถ่วงสามารถทำให้อวกาศยืดหดได้น้อยสุดเท่าไร? (=ความยาวพลังค์?)

9. คลื่นโน้มถ่วงสามารถถูกหักเหได้ด้วยความโค้งของอวกาศรอบๆผิวของดวงอาทิตย์ หรือของหลุมดำดวงอื่นได้หรือไม่?

10. เนื่องจากคลื่นโน้มถ่วงเคลื่อนที่เร็วเท่าแสง ดังนั้น จากข้อ 9 หลุมดำดวงอื่นสามารถดูดคลื่นโน้มถ่วงเข้าไปได้หรือไม่?

11. จากข้อ 9 และ 10 เนื่องจากคลื่นโน้มถ่วงเคลื่อนที่เร็วเท่าแสง ดังนั้นคลื่นโน้มถ่วงจะต้องไม่สามารถหนีออกมาจากหลุมดำได้ ถ้าเป็นเช่นนั้นจริง ในระหว่างที่ดาวนิวตรอนหรือว่าหลุมดำกำลังโคจรรอบกันและกัน มวลสารของทั้งคู่จะค่อยๆหายไป กลายเป็นคลื่นโน้มถ่วงออกมาแทน สิ่งนี้จะเป็นไปได้เช่นไร? ในเมื่อมวลสารภายในหลุมดำที่โคจรรอบกันเป็นแหล่งผลิตคลื่นโน้มถ่วงออกมา ซึ่งคลื่นโน้มถ่วงเคลื่อนที่เร็วเท่าแสง ดังนั้น การที่ดาวนิวตรอนหรือว่าหลุมดำโคจรรอบกันและกัน ก็ไม่ควรปล่อยคลื่นโน้มถ่วงออกมาสิ!!! หรือว่าคลื่นโน้มถ่วงไม่ได้เกิดจากมวลที่หายไป ของหลุมดำตามข้อ 1 ซึ่งถ้าเป็นเช่นนั้นจริง คลื่นโน้มถ่วงมาจากไหน? แล้วมวลของหลุมดำหลังรวมกันแล้วหายไปไหน ถ้าไม่ได้กลายไปเป็นคลื่นโน้มถ่วง???

จขกทยิ่งคิดยิ่งปวดหัว หากใครมี หรือรู้จักผู้เชี่ยวชาญต่างประเทศในด้านนี้ สามารถแปลคำถามของจขกทไปถาม แล้วแปลกลับมาตอบได้เลยนะครับ ยิ้ม

หรือใครตอบได้ หรือมีแหล่งอ้างอิงยืนยันคำตอบของตน ก็แสดงความเห็นกันมาได้เลยนะครับ จะได้ร่วมสร้างสังคมแห่งวิทยาศาสตร์ เม่าอ่าน
แสดงความคิดเห็น
โปรดศึกษาและยอมรับนโยบายข้อมูลส่วนบุคคลก่อนเริ่มใช้งาน อ่านเพิ่มเติมได้ที่นี่