เกี่ยวกับฟิสิกส์

 

ความลี้ลับที่ยิ่งใหญ่ที่สุด

ของเอกภพศาสตร์ 8 ประการ

An optical image of cluster Abell 2218 ( 0.8x0.8 arcminutes in size )

     การค้นพบที่น่าตื่นตาตื่นใจในศตวรรษที่ผ่านมาได้เปิดเผยการกำเนิดของเอกภพมากมาย แต่ความลี้ลับที่ยิ่งใหญ่ยังคงอยู่ต่อไป ดาวเคราะห์น้อยดวงแรกค้นพบเมื่อ 200 ปีก่อน เมื่อ 100 ปีก่อนยังไม่มีใครเห็นดาวพลูโต และนักดาราศาสตร์เชื่อว่าเอกภพอยู่ในที่จำกัดของดาวในดาราจักรทางช้างเผือก

     ภาพนี้ซับซ้อนขึ้นเมื่อเริ่มต้นศตวรรษที่ 21 ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ บรรยายว่าแรงโน้มถ่วงทำให้อวกาศ-เวลาโค้งได้อย่างไร ทำให้ทฤษฎีดูเหมือนเหนือความคิดสามัญ แม้ทฤษฎีไอน์สไตน์บอกว่าวัตถุมวลมาก(massive mass)ให้รอยเว้าในโครงของอวกาศ-เวลา เหมือนลูกโบลิงกลิ้งบนฟูก เขาเชื่อว่าเอกภพไม่เปลี่ยนแปลง ไอน์สไตน์ใช้ตัวคงที่เอกภพ (cosmological constant) แทนแรงผลักเพื่อให้เอกภพไม่ยุบตัวลงมาภายใต้แรงโน้มถ่วงของมันเอง

     นักคณิตศาสตร์ชาวรัสเซีย อเล็กซานเดอร์ ฟรายด์แมนน์สังเกตว่าความคิดของไอน์สไตน์ในเรื่องความโน้มถ่วงนั้นมีคำตอบที่มองไม่เห็น -คือเอกภพสามารถขยายตัว นักเอกภพศาสตร์ชาวเบลเยี่ยม จอร์ช เลอแมรต์ เป็นพระในศาสนาคริสต์คิดหาสมมุติฐานเอกภพขยายตัว ในปีค.ศ.1927 เขาอธิบายเรดชิฟท์(redshift) หมายถึงดาราจักรเคลื่อนที่ออกจากโลก และแสดงว่าเอกภพกำลังขยายตัว ทฤษฎีของเขาบอกว่าเอกภพเริ่มมาจากก้อนเล็กน้อยและขยายตัวมาก ที่ไอน์สไตน์ไม่เคยพูดถึง อย่างไรก็ดีราวทศวรรษ 1920 นักดาราศาสตร์อเมริกัน เอ็ดวิน ฮับเบิลใช้ความสว่างของดาวแปรแสงหาระยะทางดาราจักร เขาพบว่ายิ่งระยะทางไกลจากโลก ดาราจักรยิ่งเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงมาก เกิดการขยายตัวของเอกภพ