วิชาการ.คอม - รวบรวมสัมภาษณ์หนังสือพิมพ์ เกี่ยวกับฟิสิกส์และจักรวาล (เผยเรื่องจริง “โลกคู่ขนาน” และ “มิติ” ที่ขดซ่อนตัว ผู้จัดการออนไลน์ 15 กันยายน 2548)

รวบรวมสัมภาษณ์หนังสือพิมพ์ เกี่ยวกับฟิสิกส์และจักรวาล

รวมรวมคำสัมภาษณ์ให้กับหนังสือพิมพ์และสื่ออื่น ๆ เพื่อเป็นประโยชน์สำหรับผู้สนใจ

ผู้เขียน: ดร. อรรถกฤต ฉัตรภูติ ชมแล้ว: 14,652 ครั้ง

post ครั้งแรก: Sat 10 May 2008, 6:10 am ปรับปรุงล่าสุด: Tue 9 September 2008, 4:48 pm

อยู่ในส่วน: ไม่ได้ระบุว่าให้อยู่ห้องใด

สารบัญ

หน้า : 1 เผยเรื่องจริง “โลกคู่ขนาน” และ “มิติ” ที่ขดซ่อนตัว ผู้จัดการออนไลน์ 15 กันยายน 2548
หน้า : 2 “ดร.สุทัศน์” ย้ำ ความสำคัญฟิสิกส์โนเบล จุดประกายวงการวิทย์ - ผู้จัดการออนไลน์ 9 ธันวาคม 2547
หน้า : 3 เข้ารหัสควอนตัมบัตรเครดิต-ทำนาฬิกาให้เที่ยง ต่อยอดฟิสิกส์โนเบล 2005 - ผู้จัดการออนไลน์ 6 ตุลาคม 2548
หน้า : 4 2 นักฟิสิกส์สหรัฐฯ ผู้ขยับใกล้ปริศนากำเนิดแห่งเอกภพรับโนเบล - ผู้จัดการออนไลน์ 3 ตุลาคม 2549
หน้า : 5 เทคโนโลยีอวกาศ ดวงตาแห่งการพิสูจน์ทฤษฎีจักรวาล - ผู้จัดการออนไลน์ 11 ตุลาคม 2550
หน้า : 6 เต๋าแห่งฟิสิกส์ - กรุงเทพธุรกิจ (จุดประกาย) 1 กุมภาพันธ์ 2550
หน้า : 7 เซิร์น:การทดลองสุดยิ่งใหญ่ของมวลมนุษย์ ค้นหาจุดเล็กสุดสู่กำเนิดจักรวาล - ผู้จัดการออนไลน์ 15 เมษายน 2551

หน้าที่ 1 - เผยเรื่องจริง “โลกคู่ขนาน” และ “มิติ” ที่ขดซ่อนตัว ผู้จัดการออนไลน์ 15 กันยายน 2548

เผยเรื่องจริง “โลกคู่ขนาน” และ “มิติ” ที่ขดซ่อนตัว

โดย ผู้จัดการออนไลน์

15 กันยายน 2548 18:28 น.

ดร.อรรถกฤต ฉัตรภูติ

       การเดินทางข้ามมิติจาก ”โลกคู่ขนาน” เพื่อไปพบตัวเราในอีกโลกหนึ่งที่คล้ายกันเป็นจินตนาการที่พบได้ทั่วไปในนิยายวิทยาศาสตร์และภาพยนตร์แนว “ไซไฟ” อีกทั้งเหตุการณ์ที่ อ.แม่จัน จ.เชียงรายซึ่งยังหาข้อสรุปไม่ได้ว่าเป็นอะไรกันแน่นั้นก็มีข้อสันนิษฐานว่ามนุษย์ต่างดาวอาจทำลายมิติจากโลกคู่ขนานเพื่อมาปรากฏตัว แต่จริงๆ แล้ว “มิติ” และ “โลกคู่ขนาน” ตามความหมายวิทยาศาสตร์นั่นคืออะไรกันแน่

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

       “มิติในทางฟิสิกส์ไม่ได้หมายถึงมิติลี้ลับ มิติมหัศจรรย์หรือว่าอีกโลกหนึ่ง แต่หมายถึง Dimension ในภาษาอังกฤษซึ่งมีความหมายทางคณิตศาสตร์ อย่างเช่น จุด (.) มีมิติเป็นศูนย์หรือไม่มิติ เส้นตรงก็มี 1 มิติ ส่วนพื้นที่เป็น 2 มิติ และปริมาตร 3 มิติก็เป็นสิ่งที่เราคุ้นเคยมีกว้าง ยาว สูง ในทางคณิตศาสตร์คุณสามารถมีมิติเท่าไหร่ก็ได้ แต่อวกาศหรือที่ว่างที่เราเห็นนั้นเป็น 3 มิติ” ดร.อรรถกฤตอธิบายพร้อมเพิ่มเติมว่าในการเคลื่อนที่ของวัตถุนั้นนอกจากขึ้นกับพื้นที่แล้วยังขึ้นอยู่กับเวลาด้วยซึ่งในทางคณิตศาสตร์นับเป็นอีกมิติหนึ่งได้กลายเป็น 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 หากรัศมีของการขดสั้นกว่าความยาวคลื่นของแสงจะไม่สามารถสะท้อนเป็นภาพออกมาให้มองเห็นได้ ซึ่งนักฟิสิกส์ก็พยายามจะพิสูจน์ว่ามิติดังกล่าวมีจริงหรือไม่ ซึ่งในอนาคตอันใกล้นี้จะมีการทดลองยิงอนุภาคด้วยเครื่องเร่งอนุภาค “แอลเอชซี” (LHC: Large-Hadron Collinder) ของห้องปฏิบัติการเซิร์น (CERN) อันเป็นองค์กรการวิจัยด้านนิวเคลียร์ ตั้งอยู่ที่สวิตเซอร์แลนด์ โดยตามหลักกลศาสตร์ควอนตัมต้องใช้พลังงานจำนวนมหาศาลเพื่อทำให้อนุภาคที่สามารถเป็นได้ทั้งคลื่นและอนุภาคนั้นมีความยาวคลื่นสั้นลง จนเล็กพอที่จะเห็นมิติที่ขดซ่อนอยู่ได้

       สำหรับการทำลายมิติหรือการทะลุมิติในทางวิทยาศาสตร์นั้นดูจะต่างจากความเข้าใจของคนส่วนใหญ่โดยสิ้นเชิง ซึ่ง ดร.อรรถกฤตอธิบายว่าในทางฟิสิกส์แล้วการทำลายมิติน่าจะหมายถึงการเร่งให้พลังงานสูงพอที่จะขยายมิติพิเศษที่นอกเหนือไปจากมิติทั้ง 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) เพื่อแก้ปัญหาทางเทคนิคในทฤษฎีควอนตัมด้วยการสมมติว่ามีโลกคู่ขนานอยู่

เรื่องของกาล-อวกาศ บางครั้งก็เกินกว่าจินตนาการจะรับรู้

       “การวัดสำหรับควอนตัมเป็นเรื่องของความน่าจะเป็น 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) ซึ่งเป็นทฤษฎีที่สร้างขึ้นมาเพื่อที่จะอธิบายธรรมชาติของแรงโน้มถ่วงในระดับพลังงานสูงๆ 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 นอกจากนี้ในปัจจุบันการศึกษาจักรวาลโดยอาศัยทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปไม่สามารถตอบปัญหาสำคัญๆ เช่น ปัญหาสสารมืดและปัญหาพลังมืด ได้ นักฟิสิกส์จึงต้องการทฤษฎีอื่นเพื่อที่จะช่วยเสริมในจุดที่ทฤษฎีควอนตัมและทฤษฎีสัมพัทธภาพไม่สามารถอธิบายได้ 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” แต่เนื่องจากความรู้ที่เรามีอยู่จำกัดในปัจจุบันทำให้เราไม่สามารถเข้าใจการกำเนิดของเอกภพได้ดีนัก อังเดร ลินเด (Andre Linde) นักฟิสิกส์จึงได้เสนอทฤษฎีโลกคู่ขนานแบบ “บับเบิล” (bubble universe theory)

       ดร.อรรถกฤตอธิบายถึงแนวคิดของทฤษฎีดังกล่าวว่าภายหลังเหตุการณ์บิ๊กแบง 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 เพราะฉะนั้นถ้าคุณข้ามจักรวาล "บับเบิล" ของเราไปจักรวาลบับเบิลของคนอื่นก็จะมีปัญหาล่ะ เพราะกฎทางฟิสิกส์อาจจะต่างกัน คุณอาจจะตายไปเลยก็ได้ ซึ่งก็ดูไม่ค่อยมีประโยชน์เท่าไหร่ที่จะข้ามไปยังโลกอื่น เพราะเราอยู่ในที่ซึ่งเหมาะกับเราแล้ว”

       อย่างไรก็ดี ดร.อรรถกฤตกล่าวว่าแนวคิดเกี่ยวกับโลกคู่ขนานและมิติที่ขดซ่อนตัวนั้นยังเป็นเพียงทฤษฎีซึ่งอาจจะจริงหรือไม่จริงก็ได้ ซึ่งนักฟิสิกส์ไม่ได้สนใจว่าสิ่งเหล่านั้นจะมีจริงหรือไม่แต่สนใจเพียงการอธิบายธรรมชาติเท่านั้น

หน้าถัดไป (หน้า 2) >>>

^*หมายเหตุ งานเขียนชิ้นนี้ ได้รับการคุ้มครองสิทธิตามพระราชบัญญัติคุ้มครองสิทธิทางปัญญา โดยลิขสิทธิเป็นของผู้เขียน ที่ให้เกียรตินำเผยแพร่ผ่าน วิชาการ.คอม เรามีความยินดีและอนุญาตให้ทำซ้ำหรือเผยแพร่ต่อเพื่อประโยชน์ทางการศึกษาเท่านั้น กรุณาให้เกียรติผู้เขียน โดยอ้างชื่อผู้เขียนและ วิชาการ.คอม (www.vcharkarn.com) ทุกครั้งที่ทำการเผยแพร่ต่อ ห้ามนำส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่ต่อในสื่อที่เอื้อประโยชน์ทางธุรกิจก่อนได้รับอนุญาต ขอขอบคุณที่ร่วมกันช่วยสร้างให้สังคมไทยเป็นสังคมแห่งปัญญา

จำนวน 2 ความเห็น, หน้า | 1 |

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 1 19 ส.ค. 2551 (16:52)