นภากาศมหัศจรรย์

เสรี พงศ์พิศ

FB Seri Phongphit

เมื่อวันที่ 12 กรกฎาคมที่ผ่านมา นาซาได้เผยแพร่ภาพที่ส่งมาจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ ที่ส่งออกไปไกลถึง 1.5 ล้านกิโลเมตรเมื่อหกเดือนก่อน สร้างความตื่นเต้นไปทั่วโลก จนมีผู้ประกาศว่า นี่คือจุดเริ่มต้นศักราชใหม่ของวิทยาศาสตร์

เหตุผลก็เพราะภาพที่คมชัดลึกเหล่านั้น ทำให้เราไม่เพียงแต่เห็นภาพดวงดาว กาแล็กซี่ต่างๆ แต่เพราะหมู่ดาวเหล่านั้นอยู่ไกลออกไปถึง 13,500 ล้านปีแสง ขณะที่เอกภพมีอายุ 13,800 ล้านปีที่เกิด Big Bang แปลว่าภาพต่างๆ ได้เดินทางมาจากดาวเหล่านั้นมาถึงโลกวันนี้ตั้งแต่เมื่อต้นๆ ของเอกภพ ขณะดาวต่างๆ อายุไม่กี่แสนปี

คือภาพอดีต 13,500 ล้านปีก่อน วันนี้ เอกภพคงเปลี่ยนไปแล้ว เพราะมีการขยายตัวออกไปด้วยความเร็วที่เพิ่มขึ้นทวีคูณตลอดเวลา ดาวเก่าดับไป ดาวใหม่เกิดขึ้นเป็นล้านล้านดวง

กล้องโทรทรรศน์เจมส์ เวบบ์ มีความสำคัญต่อวิทยาศาสตร์ เพราะจะทำให้เราเข้าใจการเกิด วิวัฒนาการของเอกภพ ของดาว ของโลก ของสิ่งมีชีวิต และเรามนุษย์

ก่อนนี้มีกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลที่ถูกส่งขึ้นไปเมื่อปี 1990 และส่งภาพลงมากว่า 1.5 ล้านภาพ แต่เพราะอยู่ในอวกาศห่างจากโลกเพียง 547 กม. ทำให้ยังถูกบดบังด้วยชั้นบรรยากาศของโลก ภาพของเจมส์ เวบบ์ จึงมีคุณภาพมากกว่าเป็น 100 เท่า เพราะอยู่ห่างจากโลกระยะทางมากกว่าดวงจันทร์ถึง 4 เท่า

เจมส์ เวบบ์ ที่ลงทุนสร้าง 350,000 ล้านบาท โดยนาซาร่วมกับองค์การอวกาศยุโรปและแคนาดา และอีก 300 มหาวิทยาลัย องค์กร บริษัท ทั่วโลก จะทำงานไปอีก 20 ปี จะส่งภาพอื่นๆ ของเอกภพ ของทางช้างเผือกกาแล็กซี “ของเรา” และอื่นๆ ที่ห่างออกไปล้านๆ ปีแสง เห็นภาพน้ำบนดาวต่างๆ เห็นก๊าซฝุ่นควันที่ดาวกำลังจะตายปล่อยออกมา เห็นดาวเกิดใหม่ไหลออกมาจากหลุมดำ และดาวใหม่อื่นๆ ที่กำลังก่อตัว

สิ่งที่ทุกคนอยากเห็นมากที่สุด คือ ภาพจากดาวที่มีลักษณะคล้ายโลก ว่ามีสิ่งมีชีวิตอยู่หรือไม่อย่างไร รวมทั้งรายละเอียดของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะของเรา ซึ่งมีอายุ “เพียง” 4.6 พันล้านปี ว่าเกิดมาจากไหนและอย่างไร และอาจทำให้ได้ภาพชัดเจนมากขึ้นว่า มีมนุษย์ต่างดาวอยู่ที่ไหนสักแห่งหรือไม่

เราเห็นภาพอดีตของเอกภพ ถ้าอยากรู้ว่า ขณะปัจจุบัน สภาพของเอกภพเป็นเช่นไร คงต้องเดินทางไปดูเอง ซึ่งก็มีปัญหาใหญ่ที่ยังคิดกันไม่ตกวันนี้ว่าจะไปให้เร็วเท่าแสงหรือเร็วกว่าได้อย่างไร อย่างเช่น ดาวพร็อกซีมาเซ็นทอรีที่เชื่อว่าน่าจะมีสิ่งมีชีวิตคล้ายกับโลกมากที่สุด อยู่ห่างออกไป 4.246 ปีแสง ถ้ามีจรวดไปได้เร็วเท่าวันนี้ ต้องใช้เวลา 6,300 ปี ถ้าไปได้เร็วเท่าแสงก็จะต้องใช้เวลาสี่ปีเศษ

อยากรู้ว่า 1 ปีแสงไกลแค่ไหน ก็เอาความเร็วของแสง 300,000 กม. ต่อวินาที x 60 วินาที x 60 นาที x 24 ชั่วโมง x 365 วัน ก็จะได้ประมาณ 9.5 ล้านล้านกิโลเมตร ถ้าอยากทราบว่า ภาพที่นาซาเผยแพร่วันก่อนมาจากไกลกี่กม. ก็คูณด้วย 13,500 ล้าน (ดวงอาทิตย์อยู่ห่างจากโลก 150 ล้านกม. แสงเดินทาง 8 นาทีกว่าจะมาถึงโลก)

ผู้คนแปลกใจว่า ทำไมบรรดามหาเศรษฐีกำลังคิดจะย้ายมนุษย์ไปอยู่ดาวอังคาร ห่างออกไป 54.6 ล้านกิโลเมตร ต้องเดินทางถึง 9 เดือน พวกเขาคงเชื่อว่า วิทยาศาสตร์จะค้นพบวิธีการเดินทางไปอวกาศได้อย่างรวดเร็วในอีกไม่นาน

ความจริงที่กำลังคิดกันอยู่มี 2-3 วิธี ที่พยายามเดินทางให้ได้เร็วกว่าแสง โดยไม่ไปแย้งกับกฎฟิสิกส์ที่ว่า เราไม่สามารถเดินทางเร็วกว่าแสงได้

หนึ่ง แนวคิดของไอนส์ไตน์ คือ ผ่านรูหนอน สอง ด้วยการ “พับอวกาศ” (warp drive) ซึ่งเป็นแนวคิดของนักฟิสิกส์แม็กซิกันเมื่อปี 1994 แต่ยังไม่มีคำตอบชัดเจนว่าทำได้อย่างไร แม้ว่าภาพยนตร์ไซไฟอย่าง “Star Trek” “Contact” “Interstellar” ใช้แนวคิดเหล่านี้ แต่ยังไม่พบว่าจะทำได้ในความเป็นจริง มีแต่ในหนังและ “บนกระดาษ” หรือ “คอมพิวเตอร์” ของนักฟิสิกส์ทฤษฎีหรือนักคณิตศาสตร์เท่านั้น

แต่อีกทางหนึ่ง คือ การก้าวข้ามมิติต่างๆ ตามทฤษฎีสตริง (String Theory) ที่พัฒนาขึ้นมาล่าสุดนี้ ที่บอกว่า ความเป็นจริงไม่ได้มี 3 มิติ ยาว กว้าง ลึก และเวลา เป็นมิติที่สี่  แต่มี 10 มิติ ซึ่งเราไม่สามารถมองเห็นด้วยตาเปล่า ที่เราสามารถก้าวข้ามมิติตั้งแต่ 5 ไปถึง 10 ทำให้สามารถไปที่ไหนๆ ในเอกภพนี้และเอกภพอื่นๆ ได้ทันที่ทันใดที่ใจปรารถนา แต่ไปอย่างไร วันนี้ยังไม่มีคำตอบ

(แม้ว่าใน “โลกทิพย์” และ “มิติที่สี่สัมผัสที่หก” (ESP) มีปรากฏการณ์นี้มานานแล้ว ประสบการณ์ของผู้มีญาณ มีอภิญญา ผู้ปฏิบัติธรรมในทุกศาสนา ทุกวัฒนธรรม ที่ก้าวข้ามมิติต่างๆ อยู่หลายที่พร้อมกัน เห็นอดีต ปัจจุบัน อนาคต เหมือนที่วิทยาศาสตร์เรียกว่า “พหุภพ” multiverse)

ทฤษฎีสตริง (เส้นเชือก) อธิบายว่า สรรพสิ่งสัมพันธ์กันอย่างไร และผนึกควันตั้มและสัมพัทธภาพเข้าด้วยกัน ซึ่งทั้งสองทฤษฎีบอกว่า ความเป็นจริงประกอบด้วยอะไร ลงไปถึงอะตอม ถึงควาร์กที่คิดว่าเล็กสุด แต่ก็ยังมีอนุมูลเหมือนเส้นเชือกที่สั่นทำให้เกิดปรากฏการณ์ต่างๆ ขึ้นมา คล้ายเครื่องสายดนตรีสั่นทำให้เกิดเสียง

วิทยาศาสตร์อาจทำให้เราได้คำตอบชัดมากขึ้นว่ามีมนุษย์ต่างดาวในโลกอื่น เอกภพอื่น มิติอื่น ที่อยู่ใกล้ๆ ตัวเรานี่เอง ที่ปรากฏตัวเป็นครั้งคราว  ที่ไม่ได้ “ไปมา” ในความหมายของเรามนุษย์ แต่ก็ปรากฏตัวในที่ที่ต้องการจะไปได้ ใน “พหุภพ” (multiverse) ที่เราเองก็จะมี “หลายก๊อบปี้” คู่ขนานกันไป เราจะกลับไปอดีต ไปอนาคตได้ โดยยังไม่รู้ว่าเป็นไปได้อย่างไร รวมถึงเรื่อง “เอกภพและโลกจำลอง” (simulation) ที่พิสดารพันลึกลงไปอีก

กล้องเจมส์ เวบบ์ ได้เปิดศักราชใหม่ของดาราศาสตร์ นำเรากลับไปสู่กำเนิดของเอกภพ ที่คาร์ล เซกัน นักดาราศาสตร์ผู้โด่งดังและล่วงลับไปแล้วบอกว่า “มีบางแห่ง บางอย่าง ที่เหลือเชื่อที่รอให้เราได้รู้จัก”

“ไม่มีขีดจำกัดสำหรับจิตวิญญาณของมนุษย์  ผมเคยคิดว่าจะได้เห็นจุดจบของฟิสิกส์ แต่ตอนนี้ ผมว่าการค้นพบที่น่าอัศจรรย์จะดำเนินต่อไปอีกนานหลังจากที่ผมไปแล้ว” (สตีเฟน ฮอกิง)

ความมหัศจรรย์ของนภากาศไม่ใช่เรื่องของนักวิทยาศาสตร์เท่านั้น เราสามัญชนควรสนใจและติดตามข่าวสารที่แม้ดูจะลึกลับซับซ้อนยากแก่การเข้าใจ อย่างน้อยเกาะไว้ไม่ให้ตกขบวนก็ยังดี