วันพฤหัสบดีที่ 30 กรกฎาคม พ.ศ. 2552

เผยเรื่องจริง “โลกคู่ขนาน” และ “มิติ” ที่ขดซ่อนตัว

ดร.อรรถกฤต ฉัตรภูติ
การเดินทางข้าม มิติจาก ”โลกคู่ขนาน” เพื่อไปพบตัวเราในอีกโลกหนึ่งที่คล้ายกันเป็นจินตนาการที่พบได้ทั่วไปใน นิยายวิทยาศาสตร์และภาพยนตร์แนว “ไซไฟ” อีกทั้งเหตุการณ์ที่ อ.แม่จัน จ.เชียงรายซึ่งยังหาข้อสรุปไม่ได้ว่าเป็นอะไรกันแน่นั้นก็มีข้อสันนิษฐานว่า มนุษย์ต่างดาวอาจทำลายมิติจากโลกคู่ขนานเพื่อมาปรากฏตัว แต่จริงๆ แล้ว “มิติ” และ “โลกคู่ขนาน” ตามความหมายวิทยาศาสตร์นั่นคืออะไรกันแน่

ผู้จัดการวิทยาศาสตร์จะพาไปหาคำตอบกับ ดร.อรรถกฤต ฉัตรภูติ จากภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ทั้งนี้ในบางคำอธิบายเกี่ยวกับโลกคู่ขนานนั้นต้องใช้ทฤษฎีทางฟิสิกส์ที่ชื่อว่า “ทฤษฎีสตริง” (String Theory) อธิบาย และในเมืองไทยก็มีเพียงไม่กี่คนที่ศึกษาทฤษฎีดังกล่าวและ ดร.อรรถกฤต ก็เป็นหนึ่งในนั้น ซึ่งได้เผยว่าการเดินทางข้ามมิติจากโลกที่มีมิติมากกว่านั้นไม่ใช่ความหมาย ในทางฟิสิกส์

มิติในทางฟิสิกส์ไม่ได้ หมายถึงมิติลี้ลับ มิติมหัศจรรย์หรือว่าอีกโลกหนึ่ง แต่หมายถึง Dimension ในภาษาอังกฤษซึ่งมีความหมายทางคณิตศาสตร์ อย่างเช่น จุด (.) มีมิติเป็นศูนย์หรือไม่มิติ เส้นตรงก็มี 1 มิติ ส่วนพื้นที่เป็น 2 มิติ และปริมาตร 3 มิติก็เป็นสิ่งที่เราคุ้นเคยมีกว้าง ยาว สูง ในทางคณิตศาสตร์คุณสามารถมีมิติเท่าไหร่ก็ได้ แต่อวกาศหรือที่ว่างที่เราเห็นนั้นเป็น 3 มิติ” ดร.อรรถกฤตอธิบายพร้อมเพิ่มเติมว่าในการเคลื่อนที่ของวัตถุนั้นนอกจากขึ้น กับพื้นที่แล้วยังขึ้นอยู่กับเวลาด้วยซึ่งในทางคณิตศาสตร์นับเป็นอีกมิติ หนึ่งได้กลายเป็น 4 มิติที่เรียกว่า “สเปซ-ไทม์” (space time) หรือ กาล-อวกาศ

ดร.อรรถกฤตกล่าวว่ามีหลายทฤษฎีที่แสดงความเป็นไปได้ว่าจะมีมากกว่า 4 มิติ โดยใน ค.ศ.1921 ธีโอดอร์ คาลูซา (Theodor Kaluza) สันนิษฐานว่ากาล-อวกาศมี 5 มิติ ซึ่งมิติที่เกินมานั้นเรียกว่ามิติพิเศษ (extra-dimension) ซึ่งคาลูซาต้องตอบให้ได้ว่ามิติดังกล่าวหายไปไหน และเขาก็มีกลวิธีในการอธิบายว่ามิติดังกล่าวขดตัวอยู่ (Compactify) กลายเป็นมิติที่เล็กมากจนมองไม่เห็น แต่การนำเสนอของคาลูซาไม่รับความสนใจนัก จนกระทั่งเริ่มมีการศึกษาแนวคิดดังกล่าวมากขึ้นในช่วงประมาณ 20 ปีที่ผ่านมา

ทั้งนี้ ดร.อรรถกฤตเปรียบเทียบการขดดังกล่าวเหมือนการขดกระดาษเป็นทรงกระบอก หากรัศมีของการขดสั้นกว่าความยาวคลื่นของแสงจะไม่สามารถสะท้อนเป็นภาพออกมา ให้มองเห็นได้ ซึ่งนักฟิสิกส์ก็พยายามจะพิสูจน์ว่ามิติดังกล่าวมีจริงหรือไม่ ซึ่งในอนาคตอันใกล้นี้จะมีการทดลองยิงอนุภาคด้วยเครื่องเร่งอนุภาค “แอลเอชซี” (LHC: Large-Hadron Collinder) ของห้องปฏิบัติการเซิร์น (CERN) อันเป็นองค์กรการวิจัยด้านนิวเคลียร์ ตั้งอยู่ที่สวิตเซอร์แลนด์ โดยตามหลักกลศาสตร์ควอนตัมต้องใช้พลังงานจำนวนมหาศาลเพื่อทำให้อนุภาคที่ สามารถเป็นได้ทั้งคลื่นและอนุภาคนั้นมีความยาวคลื่นสั้นลง จนเล็กพอที่จะเห็นมิติที่ขดซ่อนอยู่ได้

สำหรับการทำลายมิติหรือการทะลุมิติในทางวิทยาศาสตร์นั้นดูจะต่างจาก ความเข้าใจของคนส่วนใหญ่โดยสิ้นเชิง ซึ่ง ดร.อรรถกฤตอธิบายว่าในทางฟิสิกส์แล้วการทำลายมิติน่าจะหมายถึงการเร่งให้ พลังงานสูงพอที่จะขยายมิติพิเศษที่นอกเหนือไปจากมิติทั้ง 4 ซึ่งขดอยู่ออกมาให้เห็นได้ เปรียบเหมือนกับเส้นลวดเล็กๆ ที่ดูเผินๆ เหมือนจะเป็นวัตถุ 1 มิติ แต่ถ้าเราเอาแว่นขยายไปสองแล้วเห็นพื้นผิวของเส้นลวด ซึ่งกลายเป็นว่าจาก 1 มิติก็เห็นเป็น 2 มิติ

ส่วนเรื่องโลกคู่ขนานนั้น ดร.อรรถกฤตกล่าวว่าส่วนหนึ่งมาจากทฤษฎีสตริงซึ่งใช้อธิบายการกำเนิดจักรวาล แต่โลกคู่ขนานนั้นแบ่งได้หลายอย่าง อย่างแรกคือโลกคู่ขนานแบบควอนตัม (quantum parallel universe) ซึ่งพัฒนามาเมื่อประมาณ ค.ศ.1957 โดยนักฟิสิกส์ชื่อ ดร.ฮิวจ์ เอเวอร์เรต (Dr.Hugh Everett) เพื่อแก้ปัญหาทางเทคนิคในทฤษฎีควอนตัมด้วยการสมมติว่ามีโลกคู่ขนาน อยู่

เรื่องของกาล-อวกาศ บางครั้งก็เกินกว่าจินตนาการจะรับรู้
“การวัดสำหรับควอนตัม เป็นเรื่องของความน่าจะเป็น เช่น การทอดลูกเต๋าซึ่งเปรียบเหมือนการวัด คุณอาจจะทอดได้หนึ่งหรือคุณอาจจะทอดลูกเต๋าได้สอง พอคุณทอดลูกเต๋าได้แล้ว รู้ว่าได้หนึ่ง อนาคตคุณก็จะเป็นไปตามลูกเต๋าหน้าที่คุณทอดได้หนึ่ง แต่ถ้าคุณทอดได้หก อนาคตคุณก็จะเป็นไปตามที่ทอดได้หก ระหว่างที่คุณทอดและลูกเต๋าอยู่ในถ้วย คุณครอบอยู่ คุณไม่มีทางรู้ว่าลูกเต๋าเป็นอะไร ทุกครั้งที่คุณเปิดคือคุณเลือกช้อยส์ (ตัวเลือก) ซึ่งตามทฤษฎีในกรณีนี้จะมีโลกคู่ขนานอยู่ 6 โลก ถ้าคุณเลือกได้เลขหนึ่งตัวคุณก็อยู่ในโลกหนึ่ง โดยที่เราไม่สามารถติดต่อกับโลกคู่ขนานอื่นๆ ได้เลย” ดร.อรรถกฤตยกตัวอย่างซึ่งโลกอื่นๆ ที่เราไม่เลือกนั้นก็คือโลกคู่ขนานที่เราไม่ทราบว่าคืออะไร

โลกคู่ขนานอีกประเภทที่ ดร.อรรถกฤตอธิบายคือโลกคู่ขนานแบบ String theory multi-universes แนวคิดเรื่องเอกภพคู่ขนานในกลุ่มนี้ เป็นแนวคิดที่ได้มาจากทฤษฎีเส้นเชือก (String Theory) ซึ่งเป็นทฤษฎีที่สร้างขึ้นมาเพื่อที่จะอธิบายธรรมชาติของแรงโน้มถ่วงในระดับ พลังงานสูงๆ ซึ่งเพียงทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของ อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ (Albert Einstein) ที่ใช้อธิบายแรงดังกล่าวไม่สามารถแก้ปัญหาสำคัญๆ ที่พบในการศึกษาจักรวาลวิทยาได้ เช่น ปัญหาเช่น ปัญหาสสารมืด (Dark matter problem) และปัญหาพลังมืด (Dark Energy problem) เป็นต้น ทั้งนี้ในวิชาฟิสิกส์แบ่งแรงออกเป็น 4 ชนิดคือแรงโน้มถ่วง แรงแม่เหล็กไฟฟ้า แรงนิวเคลียร์แบบอ่อน และแรงนิวเคลียร์แบบเข้ม แต่ในบรรดาแรงทั้งหมดเราเข้าใจแรงโน้มถ่วงน้อยที่สุด

“อย่างไรก็ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพก็มีข้อจำกัด เพราะไม่สามารถอธิบายพฤติกรรมของแรงโน้มถ่วง ในสถานะการที่มีพลังงานสูงๆได้ เช่น ถ้าต้องการอธิบายการกำเนิดของเอกภพเป็นต้น นอกจากนี้ในปัจจุบันการศึกษาจักรวาลโดยอาศัยทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปไม่สามารถ ตอบปัญหาสำคัญๆ เช่น ปัญหาสสารมืดและปัญหาพลังมืด ได้ นักฟิสิกส์จึงต้องการทฤษฎีอื่นเพื่อที่จะช่วยเสริมในจุดที่ทฤษฎีควอนตัมและ ทฤษฎีสัมพัทธภาพไม่สามารถอธิบายได้ ซึ่งทฤษฎีสตริง ก็เป็นตัวเลือกหนึ่งของทฤษฎีดังกล่าว”

“ในทฤษฎีสตริง อนุภาคถูกอธิบายว่ามีลักษณะเป็นเส้นเชือกหนึ่งมิติ โดยการสั่นของเส้นเชือกนี้ทำให้เกิดเป็นตัวโน้ตต่างๆ ตัวโน้ตหนึ่งตัวสามารถแทนอนุภาคได้หนึ่งตัว ตัวโน้ตที่ต่างคีย์กันก็จะให้อนุภาคที่ต่างชนิดกัน ในการที่จะให้ทฤษฎีสตริงมีคุณสมบัติทางคณิตศาสตร์ที่เหมาะสม นักฟิสิกส์พบว่าจำนวนมิติของเอกภพจะต้องมีถึง 10 มิติคือ เวลาหนึ่งมิติและอวกาศอีก 9 มิติ ยิ่งไปกว่านั้นในในทฤษฎีเอ็ม (M-theory) ซึ่งเป็นทฤษฎีที่พัฒนาต่อมาจากทฤษฎีเส้นเชือก กาล-อวกาศอาจจะมีได้ถึง 11 มิติ คือเวลา 1 มิติและอวกาศอีก 10 มิติ แต่ในเอกภพของเรานั้น เราสังเกตจำนวนมิติได้เพียงแค่ 4 มิติ ทฤษฎีสตริงจึงอธิบายว่ามิติที่เกินมาหรือมิติพิเศษ (Extra dimension) นั้นขดตัวอยู่โดยที่ขนาดของมันเล็กมากจนเราไม่สามารถสังเกตได้”

ส่วนแนวคิดเรื่องสุดท้ายเกี่ยวกับโลกคู่ขนานคือ Inflation multi-universes ซึ่งเป็นแนวคิดที่พัฒนามาจากการศึกษาจักรวาลวิทยา (cosmology) หรือการศึกษาเกี่ยวกับการกำเนิดและวิวัฒนาการของเอกภพ ดร.อรรถกฤตได้อธิบายว่าจุดกำเนิดของเอกภพเริ่มมาจาก “บิ๊กแบง” แต่เนื่องจากความรู้ที่เรามีอยู่จำกัดในปัจจุบันทำให้เราไม่สามารถเข้าใจการ กำเนิดของเอกภพได้ดีนัก อังเดร ลินเด (Andre Linde) นักฟิสิกส์จึงได้เสนอทฤษฎีโลกคู่ขนานแบบ “บับเบิล” (bubble universe theory)

ดร.อรรถกฤตอธิบายถึงแนวคิดของทฤษฎีดังกล่าวว่าภายหลังเหตุการณ์บิ๊ก แบง เอกภพมีพลังงานและความหนาแน่นสูงมาก และกาล-อวกาศมีความผันผวนสูงมากคือมีความไม่ต่อเนื่องเป็นเนื้อเดียวกัน เพราะมีการสั่นอย่างรุนแรง คล้ายกับน้ำเดือดแล้วมีฟองผุดขึ้นมา หากการสั่นดังกล่าวรุนแรงมากอาจทำให้กาล-อวกาศบางส่วนหลุดออกมาได้ เรียกว่า “ควอนตัมโฟม” (quantum foam) หรือ “ควอนตัมบับเบิล” (quantum bubble)

“ได้ข้อสรุปว่าอวกาศแบบนี้เกิดขึ้นได้ ที่น่าสนใจคือว่าบับเบิลพวกนี้มีโอกาสเกิดได้หลายฟอง เหมือนน้ำเดือดก็มีฟองอากาศได้หลายฟอง แต่ละฟองก็เจริญเติบโตไปเป็นจักรวาลที่ต่างกัน เป็นอีกจักรวาล อีกเอกภพที่ต่างกัน ทุกวันนี้จักรวาลของเราก็ขยายตัวใหญ่ขึ้นๆ ถ้าตามทฤษฎีนี้ก็อาจจะมีจักรวาลอื่น แต่ว่าจักรวาลอื่นอาจจะมีค่าคงที่ทางฟิสิกส์ซึ่งไม่เหมือนกับเราเลย เช่น ประจุอิเล็กตรอนอาจจะไม่เท่านี้ ค่าคงที่แรงโน้มถ่วงของนิวตันอาจจะเปลี่ยนไป หรือว่าจำนวนมิติของเอกภพอาจจะไม่เท่ากับ 3+1 แต่เป็น 1+1 อะไรอย่างนี้ มันมีโอกาสจะเกิดได้ต่างๆ กัน เราเพียงแต่โชคดีที่มาอยู่ในนี้ที่เป็นสเปซ(อวกาศหรือที่ว่าง) 3 มิติ +1 ซึ่งเป็นมิติของเวลา”

“การที่เราเป็นสิ่งมีชีวิตอยู่อย่างที่เป็นอยู่ขณะนี้ได้ เพราะเราโชคดีที่เกิดในเอกภพที่มีค่าคงที่ทางฟิสิกส์อย่างที่มันควรเป็น ปฏิกิริยาเคมีเกือบทั้งหมดเกิดขึ้นเพราะอันตรกิริยาทางไฟฟ้าของอิเล็กตรอน ถ้าประจุไฟฟ้าเกิดมีค่าที่ต่างไปจากนี้ พันธะเคมีอาจจะเกิดไม่ได้เลย เมื่อพันธะเคมีเกิดไม่ได้ สารอินทรีย์ก็ไม่สามารถสร้างขึ้นมาได้ในธรรมชาติ และก็จะไม่มีสิ่งมีชีวิตเกิดขึ้น หรือถ้ามีก็อาจจะมีสิ่งมีชีวิตในรูปแบบอื่น แต่ว่าไม่เหมือนเราแน่นอน เพราะ ฉะนั้นถ้าคุณข้ามจักรวาล "บับเบิล" ของเราไปจักรวาลบับเบิลของคนอื่นก็จะมีปัญหาล่ะ เพราะกฎทางฟิสิกส์อาจจะต่างกัน คุณอาจจะตายไปเลยก็ได้ ซึ่งก็ดูไม่ค่อยมีประโยชน์เท่าไหร่ที่จะข้ามไปยังโลกอื่น เพราะเราอยู่ในที่ซึ่งเหมาะกับเราแล้ว

อย่าง ไรก็ดี ดร.อรรถกฤตกล่าวว่าแนวคิดเกี่ยวกับโลกคู่ขนานและมิติที่ขดซ่อนตัวนั้นยัง เป็นเพียงทฤษฎีซึ่งอาจจะจริงหรือไม่จริงก็ได้ ซึ่งนักฟิสิกส์ไม่ได้สนใจว่าสิ่งเหล่านั้นจะมีจริงหรือไม่แต่สนใจเพียงการ อธิบายธรรมชาติเท่านั้น

ขอบคุณแหล่งที่มา/http://www.manager.co.th


Play Sonic Games Online
Play The Game Of Life Online
Playstation Full Games Download
Super Bowl Home Party Games
The Powder Game
Free Games To Download
Free Hunting Game Downloads
Free Printable Kid Games
Games For Wii
Online Adventure Games

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น