เป็นไปได้ไหมที่โลกของเราอยู่ในหลุมดำ ?
19 มิถุนายน 2023
เมื่อเรามองขึ้นไปบนท้องฟ้ายามราตรี ดวงดาวน้อยใหญ่จำนวนนับไม่ถ้วนทำให้เรารู้ว่า โลกใบนี้เป็นดาวเคราะห์ดวงเล็ก ๆ ที่เป็นส่วนหนึ่งของระบบสุริยะ ซึ่งอยู่ภายในกาแล็กซีทางช้างเผือกและห้วงจักรวาลอันกว้างใหญ่ไพศาล
แต่ในอีกแง่มุมหนึ่งก็ช่างน่าสงสัยว่า ท้องฟ้าที่เรามองเห็นนั้นคือภาพสะท้อนความเป็นจริง หรือเป็นเพียงภาพลวงตากันแน่ เป็นไปได้ไหมว่าโลกของเราหรือแม้แต่ห้วงจักรวาลทั้งหมด กำลังโคจรอยู่ภายในสิ่งลึกลับบางอย่างที่มีขนาดมหึมาและดำมืด จนเราไม่สามารถรับรู้ถึงมันได้
สมมติฐานที่ว่าโลกและเอกภพอาจอยู่ในหลุมดำขนาดอภิมหามหึมานั้น มีการพูดคุยถกเถียงกันมานานพอสมควร โดยหลายคนจินตนาการว่า ในอดีตกาลนานแสนนานมาแล้ว โลกอาจเคยถูกหลุมดำยักษ์ใหญ่ดูดกลืนเข้าไปทั้งใบ แต่ข้อสันนิษฐานนี้จะมีความเป็นไปได้มากน้อยแค่ไหน
หลุมดำเป็นวัตถุอวกาศที่น่าเกรงกลัว เพราะมีมวลมหาศาลและความหนาแน่นเป็นอนันต์ที่ศูนย์กลาง (Singularity) ซึ่งก็คือภาวะเอกฐานที่ทำลายกฎของฟิสิกส์ลงทั้งหมด นอกจากนี้ หลุมดำยังมีแรงโน้มถ่วงที่ทรงพลังอย่างเหลือเชื่อ ทำให้เวลาถึงกับหยุดเดินที่ตรงขอบเขตของมัน และไม่มีสิ่งใดที่ตกลงไปโดยข้ามพ้นขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำไปแล้ว จะหวนกลับคืนออกมาได้อีกแม้แต่แสงสว่าง
แม้หลุมดำจะมีอยู่เป็นจำนวนมากในเอกภพ และนักดาราศาสตร์เคยพบปรากฏการณ์หลุมดำกลืนกินดวงดาวที่เฉียดเข้าใกล้มาแล้วหลายครั้ง แต่ความเป็นไปได้ที่โลกจะถูกดึงดูดให้ตกลงไปในหลุมดำนั้นมีน้อยมาก ชนิดที่เรียกว่าแทบจะเป็นไปไม่ได้เอาเลยทีเดียว
ตราบใดที่โลกอยู่ในระยะห่างพอสมควรจากหลุมดำ โดยไม่เฉียดเข้าไปใกล้ขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำมากเกินไป แรงดึงดูดซึ่งเกิดจากอิทธิพลความโน้มถ่วงระดับมหาศาลของหลุมดำนั้น จะไม่สามารถทำอะไรกับโลกของเราได้
หากเราสามารถนำหลุมดำซึ่งมีมวลเท่ากับดวงอาทิตย์ เข้ามาวางตรงศูนย์กลางระบบสุริยะแทนที่ดาวฤกษ์ดวงเดิมของเรา โลกและดาวบริวารดวงอื่น ๆ จะยังคงโคจรเป็นปกติโดยไม่ถูกดูดเข้าไปในหลุมดำนั้น เนื่องจากแรงโน้มถ่วงที่เกิดขึ้นจะไม่แตกต่างไปจากที่ดวงอาทิตย์กระทำต่อดาวบริวารเลย
ถึงแม้ว่าโลกจะถูกดูดลงไปในหลุมดำเข้าจริง ๆ แต่โอกาสที่โลกจะไม่ถูกทำลายโดยโดนฉีกทึ้งเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยนั้นแทบจะเป็นศูนย์ ดังนั้นจึงเป็นไปไม่ได้เลยว่า โลกของเราทุกวันนี้ยังคงตั้งอยู่ภายในหลุมดำ หลังจากที่โดนดูดกลืนเข้ามาเมื่อหลายล้านปีก่อน
ภาพจำลองรูปทรงของโลกที่ถูกดึงให้ยืดขยายและบิดเบี้ยวโดยแรงโน้มถ่วงของหลุมดำ
ดร.เการพ ขัณณะ นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ผู้เชี่ยวชาญเรื่องของหลุมดำ จากมหาวิทยาลัยโรดไอแลนด์ของสหรัฐฯ อธิบายเรื่องนี้กับทางเว็บไซต์ Live Science ว่า “เมื่อโลกโคจรโดยเฉียดเข้าใกล้หลุมดำมาก ๆ เวลาจะเริ่มเดินช้าลงเรื่อย ๆ และหากหลุมดำนั้นมีมวลมากพอ โลกจะถูกยืดขยายจนมีรูปทรงบิดเบี้ยวเหมือนกับเป็นเส้นสปาเกตตี (spaghettification)”
“และถึงแม้โลกทั้งใบจะอยู่รอด โดยกลับคืนสภาพเดิมหลังจากถูกยืดออกเป็นเส้นไปแล้วนั้น แต่ก็ไม่อาจรอดพ้นจากการถูกเผาทำลายเป็นจุณ เมื่อตกลงไปถึงจุดของภาวะเอกฐานที่ใจกลางหลุมดำได้ เพราะตรงบริเวณนั้นมีความหนาแน่นรวมทั้งแรงดันและอุณหภูมิที่สูงเป็นอนันต์ โลกจะถูกทำลายสิ้นภายในเสี้ยววินาที” ดร.ขัณณะ กล่าว
อย่างไรก็ตาม ใช่ว่าจะไม่มีหนทางอื่นที่ทำให้โลกเข้าไปอยู่ภายในหลุมดำได้ โดย ดร.ขัณณะ บอกว่า มีความเป็นไปได้อยู่บ้างที่โลกและจักรวาลอาจถือกำเนิดและก่อตัวขึ้นมาในหลุมดำตั้งแต่ต้น
“จะว่าไปแล้ว... หลุมดำนั้นดูเหมือนกับเหตุการณ์บิ๊กแบงที่กลับด้านกันอยู่มาก โครงสร้างทางคณิตศาสตร์ของทั้งสองสิ่งแทบจะไม่แตกต่างกัน ในขณะที่หลุมดำยุบตัวลงเป็นจุดเล็ก ๆ ที่มีความหนาแน่นเป็นอนันต์ บิ๊กแบงคือการระเบิดขยายตัวออกจากจุดเดียวกัน” ดร.ขัณณะ กล่าว
มีบางทฤษฎีทางฟิสิกส์ดาราศาสตร์ที่มองว่า บิ๊กแบงนั้นมีสภาพเป็นภาวะเอกฐานของหลุมดำในตอนแรก โดยหลุมดำนี้อยู่ในเอกภพดั้งเดิมที่เคยมีอยู่มาก่อนเอกภพของเราในปัจจุบัน ต่อมาภาวะเอกฐานนี้เกิดการยุบตัวและบีบอัดแน่นมากขึ้นเรื่อย ๆ จนถึงจุดที่เกิดปฏิกิริยาตีกลับทำให้ระเบิดออก กลายเป็นเอกภพใหม่ที่ถือกำเนิดขึ้นภายในหลุมดำแห่งนั้นนั่นเอง
ภาพจำลองเหตุการณ์ที่จะเกิดขึ้นหากโลกถูกดูดลงไปในหลุมดำ
ทฤษฎีดังกล่าวเป็นที่รู้จักกันในชื่อว่า “จักรวาลวิทยาแบบชวาร์ซชิลด์” (Schwarzschild cosmology) ซึ่งเชื่อว่ามีจักรวาลซ้อนจักรวาลในลักษณะที่เหมือนกับตุ๊กตารัสเซีย ซึ่งปัจจุบันโลกของเราก็กำลังโคจรอยู่ในจักรวาลที่ขยายตัวอยู่ภายในหลุมดำของจักรวาลดั้งเดิม
หากมนุษย์สามารถเข้าไปสำรวจภายในหลุมดำ เราก็จะได้ค้นพบจักรวาลแห่งอื่น ๆ ตามแนวคิดการดำรงอยู่ร่วมกันของหลายเอกภพในหลายมิติ หรือแนวคิดเรื่องพหุภพ (multiverse) นั่นเอง แต่น่าเสียดายที่โครงการสำรวจจักรวาลใหม่ภายในหลุมดำยังไม่สามารถจะทำได้จริง เพราะไม่มีสิ่งใดที่ล่วงพ้นขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำไปแล้วจะกลับคืนออกมาอีกได้
นอกจากนี้ ความกว้างใหญ่ไพศาลเหนือจินตนาการของหลุมดำที่เราอาศัยอยู่และจักรวาลดั้งเดิมที่ครอบคลุมมันอยู่นั้น ยังทำให้เราไม่สามารถสัมผัสรับรู้หรือเข้าใกล้เพื่อศึกษาสิ่งเหล่านี้ได้ หากว่ามันมีอยู่จริง
รศ. ดร.สกอต ฟีลด์ นักคณิตศาสตร์ผู้เชี่ยวชาญการสร้างแบบจำลองความโน้มถ่วง จากมหาวิทยาลัยแมสซาชูเซตส์ของสหรัฐฯ บอกว่า หากโลกอยู่ในหลุมดำของจักรวาลอีกแห่งหนึ่งจริง หลุมดำนั้นจะต้องมีขนาดใหญ่พอกันหรือมหึมายิ่งกว่าจักรวาลของเรามาก
“หากเราอยู่ในหลุมดำที่มีขนาดใหญ่กว่าโลกเพียงเล็กน้อย มนุษย์จะต้องสามารถรับรู้ถึงการหมุนของหลุมดำ รวมทั้งการบิดเบี้ยวของมิติเวลาและรูปทรงของสสารต่าง ๆ ขณะที่เราเคลื่อนที่ไปมา อันเนื่องมาจากอิทธิพลของสนามความโน้มถ่วงที่ทรงพลังมหาศาล” รศ. ดร.ฟีลด์ กล่าวอธิบาย
“การที่เราไม่เคยรับรู้และสัมผัสได้ถึงปรากฏการณ์เหล่านี้ แสดงว่าโลกไม่ได้อยู่ในหลุมดำ หรือไม่ก็อยู่ในหลุมดำที่มีขนาดใหญ่ยักษ์ยิ่งกว่าจักรวาลที่เราเคยรู้จัก ซึ่งทำให้ไม่มีหนทางใดเลยที่เราจะพิสูจน์ทราบได้ว่า มีจักรวาลดั้งเดิมที่กว้างใหญ่ไพศาลเหนือกว่าหลุมดำและจักรวาลของเราหรือไม่” ดร.ขัณณะ กล่าวสรุป
https://www.bbc.com/thai/articles/cj7r0de29djo
นักฟิสิกส์(อเมริกา)บอกว่าโลกอยู่ในหลุมดำ แต่เราไม่รู้ตัว ถือว่าเป็นการวิแคะที่เลอะเทอะใหม?
19 มิถุนายน 2023
เมื่อเรามองขึ้นไปบนท้องฟ้ายามราตรี ดวงดาวน้อยใหญ่จำนวนนับไม่ถ้วนทำให้เรารู้ว่า โลกใบนี้เป็นดาวเคราะห์ดวงเล็ก ๆ ที่เป็นส่วนหนึ่งของระบบสุริยะ ซึ่งอยู่ภายในกาแล็กซีทางช้างเผือกและห้วงจักรวาลอันกว้างใหญ่ไพศาล
แต่ในอีกแง่มุมหนึ่งก็ช่างน่าสงสัยว่า ท้องฟ้าที่เรามองเห็นนั้นคือภาพสะท้อนความเป็นจริง หรือเป็นเพียงภาพลวงตากันแน่ เป็นไปได้ไหมว่าโลกของเราหรือแม้แต่ห้วงจักรวาลทั้งหมด กำลังโคจรอยู่ภายในสิ่งลึกลับบางอย่างที่มีขนาดมหึมาและดำมืด จนเราไม่สามารถรับรู้ถึงมันได้
สมมติฐานที่ว่าโลกและเอกภพอาจอยู่ในหลุมดำขนาดอภิมหามหึมานั้น มีการพูดคุยถกเถียงกันมานานพอสมควร โดยหลายคนจินตนาการว่า ในอดีตกาลนานแสนนานมาแล้ว โลกอาจเคยถูกหลุมดำยักษ์ใหญ่ดูดกลืนเข้าไปทั้งใบ แต่ข้อสันนิษฐานนี้จะมีความเป็นไปได้มากน้อยแค่ไหน
หลุมดำเป็นวัตถุอวกาศที่น่าเกรงกลัว เพราะมีมวลมหาศาลและความหนาแน่นเป็นอนันต์ที่ศูนย์กลาง (Singularity) ซึ่งก็คือภาวะเอกฐานที่ทำลายกฎของฟิสิกส์ลงทั้งหมด นอกจากนี้ หลุมดำยังมีแรงโน้มถ่วงที่ทรงพลังอย่างเหลือเชื่อ ทำให้เวลาถึงกับหยุดเดินที่ตรงขอบเขตของมัน และไม่มีสิ่งใดที่ตกลงไปโดยข้ามพ้นขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำไปแล้ว จะหวนกลับคืนออกมาได้อีกแม้แต่แสงสว่าง
แม้หลุมดำจะมีอยู่เป็นจำนวนมากในเอกภพ และนักดาราศาสตร์เคยพบปรากฏการณ์หลุมดำกลืนกินดวงดาวที่เฉียดเข้าใกล้มาแล้วหลายครั้ง แต่ความเป็นไปได้ที่โลกจะถูกดึงดูดให้ตกลงไปในหลุมดำนั้นมีน้อยมาก ชนิดที่เรียกว่าแทบจะเป็นไปไม่ได้เอาเลยทีเดียว
ตราบใดที่โลกอยู่ในระยะห่างพอสมควรจากหลุมดำ โดยไม่เฉียดเข้าไปใกล้ขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำมากเกินไป แรงดึงดูดซึ่งเกิดจากอิทธิพลความโน้มถ่วงระดับมหาศาลของหลุมดำนั้น จะไม่สามารถทำอะไรกับโลกของเราได้
หากเราสามารถนำหลุมดำซึ่งมีมวลเท่ากับดวงอาทิตย์ เข้ามาวางตรงศูนย์กลางระบบสุริยะแทนที่ดาวฤกษ์ดวงเดิมของเรา โลกและดาวบริวารดวงอื่น ๆ จะยังคงโคจรเป็นปกติโดยไม่ถูกดูดเข้าไปในหลุมดำนั้น เนื่องจากแรงโน้มถ่วงที่เกิดขึ้นจะไม่แตกต่างไปจากที่ดวงอาทิตย์กระทำต่อดาวบริวารเลย
ถึงแม้ว่าโลกจะถูกดูดลงไปในหลุมดำเข้าจริง ๆ แต่โอกาสที่โลกจะไม่ถูกทำลายโดยโดนฉีกทึ้งเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยนั้นแทบจะเป็นศูนย์ ดังนั้นจึงเป็นไปไม่ได้เลยว่า โลกของเราทุกวันนี้ยังคงตั้งอยู่ภายในหลุมดำ หลังจากที่โดนดูดกลืนเข้ามาเมื่อหลายล้านปีก่อน
ภาพจำลองรูปทรงของโลกที่ถูกดึงให้ยืดขยายและบิดเบี้ยวโดยแรงโน้มถ่วงของหลุมดำ
ดร.เการพ ขัณณะ นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ผู้เชี่ยวชาญเรื่องของหลุมดำ จากมหาวิทยาลัยโรดไอแลนด์ของสหรัฐฯ อธิบายเรื่องนี้กับทางเว็บไซต์ Live Science ว่า “เมื่อโลกโคจรโดยเฉียดเข้าใกล้หลุมดำมาก ๆ เวลาจะเริ่มเดินช้าลงเรื่อย ๆ และหากหลุมดำนั้นมีมวลมากพอ โลกจะถูกยืดขยายจนมีรูปทรงบิดเบี้ยวเหมือนกับเป็นเส้นสปาเกตตี (spaghettification)”
“และถึงแม้โลกทั้งใบจะอยู่รอด โดยกลับคืนสภาพเดิมหลังจากถูกยืดออกเป็นเส้นไปแล้วนั้น แต่ก็ไม่อาจรอดพ้นจากการถูกเผาทำลายเป็นจุณ เมื่อตกลงไปถึงจุดของภาวะเอกฐานที่ใจกลางหลุมดำได้ เพราะตรงบริเวณนั้นมีความหนาแน่นรวมทั้งแรงดันและอุณหภูมิที่สูงเป็นอนันต์ โลกจะถูกทำลายสิ้นภายในเสี้ยววินาที” ดร.ขัณณะ กล่าว
อย่างไรก็ตาม ใช่ว่าจะไม่มีหนทางอื่นที่ทำให้โลกเข้าไปอยู่ภายในหลุมดำได้ โดย ดร.ขัณณะ บอกว่า มีความเป็นไปได้อยู่บ้างที่โลกและจักรวาลอาจถือกำเนิดและก่อตัวขึ้นมาในหลุมดำตั้งแต่ต้น
“จะว่าไปแล้ว... หลุมดำนั้นดูเหมือนกับเหตุการณ์บิ๊กแบงที่กลับด้านกันอยู่มาก โครงสร้างทางคณิตศาสตร์ของทั้งสองสิ่งแทบจะไม่แตกต่างกัน ในขณะที่หลุมดำยุบตัวลงเป็นจุดเล็ก ๆ ที่มีความหนาแน่นเป็นอนันต์ บิ๊กแบงคือการระเบิดขยายตัวออกจากจุดเดียวกัน” ดร.ขัณณะ กล่าว
มีบางทฤษฎีทางฟิสิกส์ดาราศาสตร์ที่มองว่า บิ๊กแบงนั้นมีสภาพเป็นภาวะเอกฐานของหลุมดำในตอนแรก โดยหลุมดำนี้อยู่ในเอกภพดั้งเดิมที่เคยมีอยู่มาก่อนเอกภพของเราในปัจจุบัน ต่อมาภาวะเอกฐานนี้เกิดการยุบตัวและบีบอัดแน่นมากขึ้นเรื่อย ๆ จนถึงจุดที่เกิดปฏิกิริยาตีกลับทำให้ระเบิดออก กลายเป็นเอกภพใหม่ที่ถือกำเนิดขึ้นภายในหลุมดำแห่งนั้นนั่นเอง
ภาพจำลองเหตุการณ์ที่จะเกิดขึ้นหากโลกถูกดูดลงไปในหลุมดำ
ทฤษฎีดังกล่าวเป็นที่รู้จักกันในชื่อว่า “จักรวาลวิทยาแบบชวาร์ซชิลด์” (Schwarzschild cosmology) ซึ่งเชื่อว่ามีจักรวาลซ้อนจักรวาลในลักษณะที่เหมือนกับตุ๊กตารัสเซีย ซึ่งปัจจุบันโลกของเราก็กำลังโคจรอยู่ในจักรวาลที่ขยายตัวอยู่ภายในหลุมดำของจักรวาลดั้งเดิม
หากมนุษย์สามารถเข้าไปสำรวจภายในหลุมดำ เราก็จะได้ค้นพบจักรวาลแห่งอื่น ๆ ตามแนวคิดการดำรงอยู่ร่วมกันของหลายเอกภพในหลายมิติ หรือแนวคิดเรื่องพหุภพ (multiverse) นั่นเอง แต่น่าเสียดายที่โครงการสำรวจจักรวาลใหม่ภายในหลุมดำยังไม่สามารถจะทำได้จริง เพราะไม่มีสิ่งใดที่ล่วงพ้นขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำไปแล้วจะกลับคืนออกมาอีกได้
นอกจากนี้ ความกว้างใหญ่ไพศาลเหนือจินตนาการของหลุมดำที่เราอาศัยอยู่และจักรวาลดั้งเดิมที่ครอบคลุมมันอยู่นั้น ยังทำให้เราไม่สามารถสัมผัสรับรู้หรือเข้าใกล้เพื่อศึกษาสิ่งเหล่านี้ได้ หากว่ามันมีอยู่จริง
รศ. ดร.สกอต ฟีลด์ นักคณิตศาสตร์ผู้เชี่ยวชาญการสร้างแบบจำลองความโน้มถ่วง จากมหาวิทยาลัยแมสซาชูเซตส์ของสหรัฐฯ บอกว่า หากโลกอยู่ในหลุมดำของจักรวาลอีกแห่งหนึ่งจริง หลุมดำนั้นจะต้องมีขนาดใหญ่พอกันหรือมหึมายิ่งกว่าจักรวาลของเรามาก
“หากเราอยู่ในหลุมดำที่มีขนาดใหญ่กว่าโลกเพียงเล็กน้อย มนุษย์จะต้องสามารถรับรู้ถึงการหมุนของหลุมดำ รวมทั้งการบิดเบี้ยวของมิติเวลาและรูปทรงของสสารต่าง ๆ ขณะที่เราเคลื่อนที่ไปมา อันเนื่องมาจากอิทธิพลของสนามความโน้มถ่วงที่ทรงพลังมหาศาล” รศ. ดร.ฟีลด์ กล่าวอธิบาย
“การที่เราไม่เคยรับรู้และสัมผัสได้ถึงปรากฏการณ์เหล่านี้ แสดงว่าโลกไม่ได้อยู่ในหลุมดำ หรือไม่ก็อยู่ในหลุมดำที่มีขนาดใหญ่ยักษ์ยิ่งกว่าจักรวาลที่เราเคยรู้จัก ซึ่งทำให้ไม่มีหนทางใดเลยที่เราจะพิสูจน์ทราบได้ว่า มีจักรวาลดั้งเดิมที่กว้างใหญ่ไพศาลเหนือกว่าหลุมดำและจักรวาลของเราหรือไม่” ดร.ขัณณะ กล่าวสรุป
https://www.bbc.com/thai/articles/cj7r0de29djo