วันอาทิตย์ที่ 14 สิงหาคม พ.ศ. 2554

เอกภพ

อริสโตเติล (384-322 ก่อนค.ศ.)
...นักปราชญ์ชาวกรีกผู้ทรงอิทธิพลท่านนี้ ปรากฏวีรกรรมมากมายในหน้าประวัติศาสตร์ ซึ่งวีรกรรมหนึ่งก็คือ การบอกว่าโลกเป็นศูนย์กลางของเอกภพ โดยมีดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และดาวเคราะห์อื่นๆเท่าที่รู้จักกันในเวลานั้น โคจรรอบโลกเป็นวงกลม ด้วยเหตุผลที่ว่า เพราะมันน่าจะเป็นอย่างนั้น! (อริสโตเติล ได้ชื่อว่าเป็นนักปรัชญาที่ดี นักฟิสิกส์ที่แย่ เพราะแกบอกว่าความจริงสามารถพิสูจน์ได้ด้วยการอนุมาน ไม่จำเป็นต้องทดสอบ)
อริสตาร์คัส (310-230 ก่อนค.ศ.)
...อริสตาร์คัส เป็นชาวซามอส ประเทศกรีซ เกิดหลังอริสโตเติลเล็กน้อย แกได้ชื่อว่าเป็นคนแรกในประวัติศาสตร์(ตะวันตก)ที่เสนอแนวคิดว่า ดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของเอกภพ! แต่ด้วยความที่ว่าแกดังน้อยกว่าอริสโตเติล แนวคิดนี้จึงไม่ค่อยแพร่หลายเท่าไรนัก แม้แต่ปัจจุบันนี้ผมก็เชื่อว่ามีน้อยคนที่จะรู้ถึงข้อมูลนี้ครับ

ทอเลมี (ค.ศ. 90-168)


...ทอเลมี นักปราชญ์แห่งอเล็กซานเดรีย อียิปต์ นำเอาแนวคิดของอริสโตเติล มาขยายความในรายละเอียด สร้างโมเดลโลกเป็นศูนย์กลางของเอกภพ ล้อมรอบด้วยทรงกลมแปดวง คือวงโคจรของดวงจันทร์ ดวงอาทิตย์ และดาวเคราะห์ที่รู็จักกันในเวลานั้นอีก 5 ดวงคือ ดาวพุธ ดาวศุกร์ ดาวอังคาร ดาวพฤหัส ดาวเสาร์ ส่วนวงที่แปดก็คือกรอบของเอกภพ โดยไม่ได้อธิบายว่าส่วนที่อยู่เลยออกไปจากวงกลมนอกสุดนั้นคืออะไร

...แบบจำลองของทอเลมีนี้เป็นที่ยอมรับของคริสต์ศาสนจักร เพราะสอดคล้องตามคัมภีร์ที่ว่ามีที่ว่างที่นอกเหนือไปจากเอกภพ นั่นหมายถึงคือตำแหน่งของสวรรค์และนรก และนี่อาจจะเป็นเหตุผลที่โมเดลเอกภพนี้ได้รับการยอมรับในหมู่ผู้นำคือนักปราชญ์ และผู้ตามคือชาวบ้านทั้งหลายส่วนใหญ่ต่อมาอีกพันกว่าปี ซึ่งคนนึงที่ได้รู้ซึ้งถึงวีรกรรมอันนี้ก็คงเป็น กาลิเลโอ ในกาลต่อมานั่นเอง (เรื่องนี้คงเตือนใจได้ดีว่า แม้คนที่ได้ชื่อว่าเป็นปราชญ์ ก็พลาดพลั้งได้ง่ายๆ อย่าเพิ่งไปเชื่อถือผู้ที่ได้ชื่อว่าเป็นนักปราชญ์ทั้งหลายง่ายๆจะดีกว่า)
อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ (ค.ศ. 1879-1955)
...ถ้าเปรียบบุคลิกของ เซอร์นิวตัน เป็น แอนดริว เกร็กสัน ก็คงจะเปรียบ ไอน์สไตน์ ได้กับ เคน ธีรเดช ประมาณนั้น แต่ก็เป็นอัจฉริยะในทางวิทยาศาสตร์ทั้งคู่ ซึ่งไอน์สไตน์นี้เองที่เป็นผู้ปฏิวัติวงการวิทยาศาสตร์ยุคใหม่ขึ้นอีกครั้ง ทฤษฎีของเขาถือเป็นเสาหลักนึงของวงการฟิสิกส์ในปัจจุบันคือ ทฤษฎีสัมพัทธภาพ
...ทฤษฎีสัมพัทธภาพมี 2 ทฤษฎีคือ สัมพัทธภาพพิเศษ กับ สัมพัทธภาพทั่วไป ถ้าพูดให้ง่ายๆ สั้นๆ สัมพัทธภาพพิเศษ คือ ทฤษฎีที่ว่าด้วยเรื่องแสง และการคำนวณอยู่ในกรอบที่ไม่มีความเร่ง คือแสงมีคุณสมบัติที่พิสดารที่ว่า จะมีความเร็วคงที่เสมอ โดยไม่ว่าคุณจะเคลื่อนที่เร็วขนาดไหน แสงก็ยังอยู่ข้างหน้าคุณด้วยความเร็วคงที่เท่าเดิม น่าจะเปรียบได้กับเงาของคนเรา คือไม่ว่าเราจะวิ่งไล่ตามมันยังไง มันก็ยังอยู่ข้างหน้าเราเหมือนเดิม ซึ่งนั่นแปลก เพราะถ้าเราเคลื่อนที่ด้วยความเร็วต่างกัน ยิ่งความเร็วเข้าใกล้แสงเราก็น่าจะเห็นแสงที่ความเร็วเปลี่ยนไป แต่ปรากฏว่าแสงยังอยู่ข้างหน้าเราด้วยความเร็วเท่าเดิม ก็แสดงว่ามีการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพอื่นๆ นั่นคือ มวล, ความยาว และเวลา ของวัตถุที่เคลื่อนที่ ที่เปลี่ยนไป คือมีลักษณะสัมพัทธ์

...เอ้อ เรากำลังพูดกันเรื่องเอกภพวิทยานี่นะ เพราะฉะนั้นคงจะหยุดสัมพัทธภาพพิเศษไว้แค่นี้ก่อน เพราะทฤษฎีของไอน์สไตน์ที่เกี่ยวข้องคือ ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ต่างหาก

...ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ว่าด้วยเรื่องของความโน้มถ่วง คือเป็นการหักล้างในเชิงแนวคิดของทฤษฎีแรงโน้่มถ่วงของเซอร์นิวตัน สังเกตว่าผมใช้คำว่า ความโน้มถ่วง ในทฤษฎีของไอน์สไตน์ เพราะไอน์สไตน์เสนอว่า ความโน้มถ่วง ไม่ใช่แรง!!! แต่เป็นการยุบตัวของกาล-อวกาศ เนื่องจากมวลของวัตถุ

...เอ่อ เอาเป็นว่า ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปนี่เอง ที่เป็นหนึ่งในทฤษฎีหลักของเอกภพวิทยาในปัจจุบัน แต่ที่น่าขำคือ ในช่วงเวลาที่ไอน์สไตน์คิดค้นทฤษฎีนี้ได้นั้น เมื่อเขานำมาประยุกต์กับปรากฏการณ์ของเอกภพ เขาพบว่าค่าที่ได้จากสมการแสดงถึงการขยายตัวของเอกภพ นั่นคือ เอกภพไม่ได้นิ่งสถิตย์เป็นนิรันดร์ตามแนวคิดของคนรุ่นเก่า อาทิเช่น เซอร์นิวตัน

...แต่แทนที่ไอน์สไตน์จะเชื่อมั่นในทฤษฎีของตนเอง ปฏิวัติวงการเอกภพวิทยาอีกครั้ง เขากลับเห็นว่าทฤษฎีของเขาน่าจะมีข้อบกพร่องเมื่อนำมาใช้พิจารณาเอกภพในภาพใหญ่ ก็เลยเพิ่มเติมค่าคงที่ของเอกภพเข้าไป ถือเป็นค่าที่ต้านทานการขยายตัวของเอกภพ ทำให้สมการนี้สอดคล้องกับแนวคิดเอกภพที่สถิตย์ คือไม่เคลื่อนที่ตามความเชื่อต่อๆกันมาในยุคนั้น

...ขนาดว่ามีนักฟิสิกส์บางคนใช้สมการของไอน์สไตน์นี่แหละ คำนวณแล้วพบว่าเอกภพกำลังขยายตัว ไอน์สไตน์ก็ยังไม่เชื่อเลยครับ



ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น