Tip:
Highlight text to annotate it
X
ชาวกรีกโบราณมีความคิดที่ยอดเยี่ยมที่ว่า
เอกภพนั้นไม่ได้ซับซ้อน
ในความคิดของพวกเขา
คุณต้องการแค่สี่ธาตุเพื่อที่จะสร้างมัน
ดิน
ลม
ไฟ
และน้ำ
ทฤษฎีนั้นฟังดูแล้ว มันสวยงามทีเดียว
มันมีความเรียบง่ายและงดงาม
มันกล่าวว่า โดยการรวมกัน
ของธาตุพื้นฐานทั้งสี่ในรูปแบบที่แตกต่างกัน
คุณก็สามารถผลิตความตื่นตาหลากลาย ของเอกภพได้ทั้งหมด
ยกตัวอย่างเช่น ดินและไฟ
ให้สิ่งที่แห้ง
ลมและน้ำ ให้สิ่งที่เปียก
แต่ทฤษฎีที่ว่านี้มีปัญหา
มันไม่สามารถทำนายผลการวัดของสิ่งต่างๆ ได้
และการชั่งตวงวัดนั้น เป็นพื้นฐาน ของวิทยาศาสตร์เชิงทดลอง
แย่กว่านั้น ทฤษฎีที่ว่ามันผิด
แต่ชาวกรีกนั้นมีจิตวิญญาณของนักวิทยาศาสตร์ชั้นเลิศ
และในศตวรรษที่ 5
ลิวซิปปัส (Leucippus) แห่ง เมลิทัส (Miletus) ได้เสนอความคิด
ที่เป็นแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ที่ยื่นยงที่สุดความคิดหนึ่ง
ทุกสิ่งที่เรามองเห็นนั้น
ประกอบขึ้นจากส่วนเล็กๆที่เรียกว่า อะตอม
ทฤษฎีนี้เรียบง่ายแต่ก็เปี่ยมด้วยความงาม
และมันก็มีข้อได้เปรียบกว่า
ทฤษฎีดินน้ำลมไฟ
ในแง่ของความถูกต้อง
หลายศตวรรษ แห่งกระบวนการคิดและทดลองทางวิทยาศาสตร์
ได้สร้างรากฐานไว้ว่า ธาตุต่างๆ
เช่น ไฮโดรเจน
คาร์บอน
และเหล็ก
สามารถแบ่งแยกลงไปได้ถึงระดับอะตอม
ในทฤษฎีของลิวซิปปัส อะตอมนั้นเล็กที่สุด
ส่วนที่ไม่สามารถแบ่งลงลึกต่อไปได้อีกแล้วของธาตุ
เช่น ไฮโดรเจน
คาร์บอน
และเหล็ก
สิ่งเดียวที่ความคิดของลิวซิปปัสผิดไปก็คือ
อะตอมนั้น แท้ที่จริงแล้ว สามารถแบ่งลึกลงไปได้อีก
ยิ่งไปกว่านั้น แนวคิดเกี่ยวกับอะตอมของเขา
สามารถอธิบายได้แค่ในส่วนเล็กๆ
ว่าเอกภพนั้นประกอบด้วยอะไร
สิ่งที่ดูเหมือนเป็นของธรรมดาในเอกภพ
ที่จริงแล้วค่อนข้างจะหายาก
อะตอมตามแนวคิดของลิวซิปปัส และสิ่งที่มันเป็นองค์ประกอบ
จริงๆแล้วเป็นเพียงแค่ 5%
ของสิ่งที่เราทราบถึงตัวตนของมัน
นักฟิสิกส์รู้จักส่วนที่เหลือของเอกภพ
95% ของมัน
ในนามว่า เอกภพมืด (dark universe)
ที่ประกอบขึ้นจากสสารมืด (dark matter) และพลังงานมืด (dark energy)
เราทราบได้อย่างไรกัน
เราทราบ เพราะว่าเรามองไปยังสิ่งต่างๆ
และเราเห็นพวกมัน
ซึ่งมันก็เหมือนจะตรงไปตรงมา
แต่ที่จริงแล้วมันค่อนข้างจะลึกซี้ง
ทุกสิ่งที่ประกอบขึ้นจากอะตอมนั้นมองเห็นได้
แสงสะท้อนออกจากมันและทำให้เราเห็นมัน
เมื่อเรามองไปยังอวกาศ
เราเห็นดวงดาวและดาราจักร (galaxy)
ที่บางอัน อย่างดาราจักรของเรา
ที่มีรูปทรงเป็นเกลียวสวยงาม หมุนอย่างน่ามองในห้วงอวกาศ
เมื่อนักวิทยาศาสตร์วัดการเคลื่อนไหวของกลุ่มดาราจักร
เป็นครั้งแรกในยุค 1930
และประมาณน้ำหนักของสสารที่เป็นองค์ประกอบของมัน
พวกเขาก็ประหลาดใจ
พกวเขาพบว่า มันมีสสารที่มองเห็นไม่เพียงพอ
ในกลุ่มดาราจักรนั้นที่จะยึดเหนี่ยวมันไว้ด้วยกัน
ต่อมาภายหลัง การวัดค่าของแต่ละดาราจักร
ก็ได้ยืนยันผลที่น่าฉงนนี้
โดยหลักๆแล้วมันมีสสารไม่เพียงพอในดาราจักรต่างๆ
ที่จะก่อให้เกิดแรงดึงดูดมากพอที่จะยึดพวกมันไว้ด้วยกัน
จากที่เราสังเกต
มันควรที่จะบินออกจากกัน แต่มันก็ไม่เป็นเช่นนั้น
ดังนั้น มันจำเป็นที่จะต้องมีอะไรสักอย่าง
ที่เราไม่สามารถมองเห็นได้
พวกเราเรียกมันว่าสสารมืด
หลักฐานที่ดีที่สุดสำหรับสสารมืดในปัจจุบันนี้
มาจากการวัดค่าของสิ่งๆหนึ่ง
ที่เรียกว่า รังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาล (cosmic microwave background)
สิ่งที่เป็นดั่งแสงสายัณห์ของบิ๊กแบง (Big ***)
แต่นั่นเราคงไว้เล่าในโอกาสอื่น
หลักฐานทั้งหมดที่เรามี
บอกว่าสสารมืดมันอยู่ที่นั่น
และมันเป็นส่วนประกอบของสิ่งต่างๆมากมาย
ในดาราจักรทรงเกลียวที่สวยงาม
ที่เติมเต็มท้องฟ้า
แล้วนี่มันนำเราไปสู่สิ่งใด
พวกเรารู้มานานแล้วว่าท้องฟ้า
ไม่ได้หมุนวนไปรอบเรา
และเรานั้นก็เป็นผู้อาศัยบนดาวเคราะห์ที่ออกจะดูธรรมดา
โคจรไปรอบๆดาวที่ค่อนข้างจะธรรมดา
ในแขนของจักรวาลทรงเกลียวที่ออกจะแสนธรรมดา
การค้นพบสสารมืด
นำเราก้าวไปอีกขั้น จากศูนย์กลางเหล่านี้
มันบอกเราว่า สิ่งที่ประกอบขึ้นเป็นเรา
เป็นเพียงส่วนน้อยที่ประกอบกันขึ้นเป็นเอกภพ
แต่ ยังมีอะไรมากกว่านั้น
เมื่อต้นศตวรรษนี้
นักวิทยาศาสตร์ทำการศึกษาเอกภพชั้นนอก
และได้ยืนยันว่า ไม่ใช่เพียงแค่ทุกสิ่งทุกอย่าง
กำลังเคลื่อนที่ห่างออกจากกัน
อย่างที่คุณคาดว่า เอกภพนั้น
มีจุดเริ่มต้นจากบิ๊กแบงที่หนาแน่นและร้อน
แต่การขยายตัวออกของเอกภพนั้น
เหมือนจะเกิดขึ้นด้วยอัตราเร่ง
นี่มันอะไรกัน
นี่มันเป็นเพราะมีพลังงานอะไรสักอย่าง
ผลักดันให้เกิดความเร่งนี้
เหมือนกับที่คุณให้พลังงานในการเร่งเครื่องรถยนต์
หรือแรงโน้มถ่วงไม่ได้มีพฤติกรรมอย่างที่เราคิดงั้นหรือ
นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่เห็นด้วยกับความคิดแรก
ว่ามีพลังงานอะไรสักอย่างที่ขับเคลือนความเร่ง
และพวกเขาเรียกมันว่า "พลังงานมืด"
การวัดที่ดีที่สุดที่เรามีในปัจจุบัน ทำให้เราคำนวณได้ว่า
จักรวาลนั้นมีส่วนที่มืดมากแค่ไหน
เหมือนกับว่า พลังงานมืดนั้น
คิดเป็น 68% ของเอกภพ
และสสารมืดนั้นคิดเป็น 27%
ส่วนที่เหลือเพียง 5% นั้น
เป็นเราและสิ่งอื่นๆที่เราสามารถมองเห็นได้
แล้วสสารมืดมันประกอบด้วยอะไรกัน
เราไม่รู้
แต่มีทฤษฎีหนึ่งที่เรียกว่า สมมาตรยิ่งยวด (supersymmetry)
ที่สามารถใช้มันอธิบายได้บางส่วน
สมมาตรยิ่งยวด หรือเรียกสั้นๆว่า ซูซี่ (SUSY)
ทำนายถึงอนุภาคชนิดใหม่มากมาย
บางอนุภาคนั้นอาจเป็นองค์ประกอบของสสารมืด
ถ้าเราพบหลักฐานสำหรับ ซูซี่
เราอาจก้าวไปไกลกว่าการเข้าใจ 5% ในเอกภพ
ซึ่งเป็นสิ่งที่เราสามารถเห็นได้
เป็นการเข้าใจถึง 1 ใน 3
ก็ไม่เลวเลยนะ
พลังงานมืดอาจยากแก่การเข้าใจ
แต่มันก็ยังมีทฤษฎีที่ให้แนวคิดอีกมาก
ที่จะช่วยชี้นำเราได้
ในบรรดาทฤษฎีพวกนี้
มีทฤษฎีที่พาเรากลับไปยังความคิดเริ่มแรกของชาวกรีก
ความคิดที่เพิ่งกล่าวไปเมื่อไม่กี่นาทีก่อน
ควาามคิดที่ว่า เอกภพต้องเป็นอะไรที่เรียบง่าย
ทฤษฎีเหล่านี้คาดคะเนไว้ว่า มันมีเพียงแค่ธาตุพื้นฐานเดียว
ที่เป็นสิ่งตั้งต้นแห่งความหลากหลายในเอกภพอันน่าอัศจรรย์ทั้งหลาย
นั่นก็คือ เส้นเชือก (สตริง; string) ที่สั่นไหว
ความคิดนี้กล่าวว่า อนุภาคที่เราเห็นทุกวันนี้
เป็นเพียง ความถี่ (harmonic) ต่างๆกันของเส้นเชือก
น่าเสียดายว่า ในปัจจุบัน ทฤษฎีสตริง
ยังไม่สามารถถูกทดสอบได้
แต่ เพราะมันยังมีอะไรอีกมากมายในเอกภพที่รอการค้นพบ
เดิมพันนั้นสูงเหลือเกิน
ทั้งหมดนี้ทำใหัคุณรู้สึกไร้ความสำคัญหรือเปล่า
ไม่ควรจะเป็นเช่นนั้นนะ
ที่จริง คุณควรจะรู้สึกทึ่ง
ในความจริงที่ว่า เท่าที่เราทราบ
คุณเป็นสมาชิกของสายพันธุ์เดียวในเอกภพนี้
ที่สามารถจะเริ่มเข้าใจถ่องแท้ถึงความอัศจรรย์แห่งเอกภพ
และคุณมีชีวิตอยู่ในช่วงเวลาที่เหมาะสมแล้ว
ที่จะได้เห็นความเข้าใจของเราประทุออกอย่างไร้ที่สิ้นสุด