ตกลงแล้ว...จักรวาลมีชีวิตหรือไม่?

ตกลงแล้ว…จักรวาลมีชีวิตหรือไม่?

พบเจอดาวเคราะห์คล้ายโลกครั้งแรก! ในเขตอาศัยได้ โดย NASA Planet Hunter
ค้นพบดาวเคราะห์คล้ายโลกครั้งแรก! ในเขตอาศัยได้ โดย NASA Planet Hunter
มกราคม 11, 2020
จักรวาลไม่สนใจการมีอยู่ของโลก?
จักรวาลไม่สนใจการมีอยู่ของโลก?
มกราคม 20, 2020
ตกลงแล้ว จักรวาลมีชีวิตหรือไม่?

ภาพจาก: Mark Miller, Brandeis University, of a neuron and connections in the brain (ซ้าย); Virgo Consortium for Cosmological Supercomputer Simulations, of the large-scale structure of the Universe (ขวา), via visualcomplexity.com and the New York Times.

ภาพซ้ายคือส่วนหนึ่งของเส้นใยประสาทที่เชื่อมโยงกันอยู่ภายในสมอง ส่วนภาพขวาคือ Virgo Consortium โครงสร้างของจักรวาลขนาดใหญ่ จำลองผ่านซูเปอร์คอมพิวเตอร์ ที่แสดงให้เห็นถึงเส้นใยเชื่อมโยงกันของแต่ละดาราจักร และหลุมดำ

ขณะเดียวกัน หากเรามาลองเปรียบเทียบว่า อะตอมของเส้นใยประสาทสมองคือระบบสุริยะ ด้วยขนาดของแบบจำลองนี้ ก็จะพบว่าโครงสร้างของมันนั้นมีขนาดใหญ่มากเสียจน ดูคล้ายกันกับโครงสร้างของจักรวาลเราอย่างเหลือเชื่อ

สิ่งที่น่าสนใจอีกอย่างก็คือ หลังจากที่นักวิทยาศาสตร์ได้ลองคำนวณจำนวนดวงดาวภายในดาราจักรทั้งหมดในเอกภพก็พบว่า มันใกล้เคียงกันกับจำนวนอะตอม (จำนวน 1011 -1014) ที่อยู่ในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต!

ซึ่งนี่จึงก่อให้เกิดกลายเป็นคำถามขึ้นมาว่า ตกลงแล้วพวกเราเป็นเพียงเซลล์สมองที่อยู่ภายในสิ่งมีชีวิตขนาดใหญ่กว่าหรือไม่, เราจะรู้ได้อย่างไร แล้วเราสามารถทดสอบสมมติฐานนี้ได้ไหม?

ไม่ว่าคุณจะเชื่อหรือไม่ แต่แนวคิดนี้ เป็นผลรวมของทุกสรรพสิ่งในจักรวาล ที่ประกอบกันขึ้นมาเป็นสิ่งมีชีวิตขนาดใหญ่มากๆ และได้ถือดำรงอยู่มาเป็นเวลานานแสนนานแล้ว ซึ่งในเรื่องนี้ก็ทำให้เราอดที่จะคิดถึงแนวคิดของตัวละครในจักรวาล Marvel ไม่ได้เลย กับตัวละครที่มีชื่อว่า Eternity

อย่างไรก็ตาม มันก็เป็นเรื่องที่ยากมากที่จะหาคำตอบที่ถูกต้องให้กับคำถามนี้ เพราะแม้แต่เราเองก็ยังไม่มั่นใจร้อยเปอร์เซ็นต์ และตระหนักรู้ในตนเองได้อย่างจริงจังเลย

แต่ถึงกระนั้น เราก็มีความมั่นใจเกี่ยวกับสิ่งที่มีอยู่จริงในธรรมชาติ ที่อาจสามารถช่วยให้คำตอบที่ดีที่สุดแก่เราได้ในเรื่องนี้ ได้แก่ อายุของจักรวาล, ระยะเวลาการรับส่งสัญญาณของกระแสประสาทจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง, แรงโน้มถ่วงที่ยึดติดโครงสร้างต่างๆเอาไว้ และจำนวนกระแสประสาทต่างๆที่มีทั้งแบบผูกและไม่ผูกเชื่อมต่อกันภายในโครงสร้างขนาดใหญ่ สิ่งเหล่านี้จะทำการถ่ายโอนข้อมูลไปมาระหว่างกันของเซลล์ประสาท

หากเรานำสิ่งเหล่านี้มาคำนวณเข้าไปด้วยกัน แล้วทำการเปรียบเทียบถึงสิ่งที่เกิดขึ้นในโครงสร้างอย่างง่ายของสมองแล้วก็จะพบว่า มันดูยิ่งใหญ่เหมือนราวกับว่ามันกำลังอยู่ในระดับเดียวกันกับความกว้างใหญ่ไพศาลของโครงสร้างจักรวาล!

จักรวาลของเราดำรงอยู่มานานกว่า 13,800 ล้านปี นับตั้งแต่มีบิ๊กแบงเกิดขึ้น แล้วมันก็เคยขยายตัวออกมาอย่างรวดเร็ว จนมีขนาดที่ใหญ่โตมากๆ (แล้วลดลงหลังจากนั้น แต่ปัจจุบันมันก็ยังคงเพิ่มอัตราการขยายเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ อย่างต่อเนื่อง) โดยเหตุการณ์ขยายตัวอย่างรุนแรงและรวดเร็วในช่วงเริ่มต้นของจักรวาลนั้นเราเรียกว่า Inflation 

องค์ประกอบของจักรวาลเราในปัจจุบัน สร้างขึ้นมาจาก พลังงานมืด (dark energy) 68 เปอร์เซ็นต์, สสารมืด (dark matter) 27 เปอร์เซ็นต์, สสารปกติ (normal matter) 4.9 เปอร์เซ็นต์ และโฟตอน (photons) หรืออนุภาคของแสง อีกประมาณ 0.01 เปอร์เซ็นต์ (โดยอัตราส่วนขององค์ประกอบเหล่านี้จะแตกต่างกันในช่วงแรก เนื่องจากสสารและการแผ่รังสีจะมีส่วนสำคัญมากกว่า)

เนื่องจากแสงเดินทางคงที่ด้วยความเร็วแสง อยู่ในจักรวาลที่กำลังขยายตัวที่มากกว่าอัตราเร็วแสง นี่จึงส่งผลทำให้ยังมีข้อมูลบางส่วนที่เรายังไม่สามารถตรวจจับได้ หรือยังเดินทางมาไม่ถึงเราอยู่ ดังนั้นเพื่อให้เข้าใจถึงขนาดของโครงสร้างจักรวาล เราจึงจำเป็นจะต้องมีการอ้างอิงระยะห่างของสถานที่ระหว่างกันออกมา ที่เรียกว่า “communications” ซึ่งเราจะทำการจัดวางสองสถานที่ๆห่างไกลจากกันเอาไว้อยู่ภายในจักรวาลที่กำลังขยายตัว

หากเรากำหนดให้ “1 communications” คือระยะเวลาที่จะต้องใช้สำหรับการส่งและรับข้อมูลทางเดียว หรือเวลาที่เราจะสามารถเดินทางไปถึงได้ภายใน 13,800 ล้านปีมาอ้างอิง เราก็จะได้ค่าของระยะห่างต่างๆออกมาดังต่อไปนี้

•1 communications: คือระยะทางประมาณ 46,000 ล้านปีแสง ซึ่งก็คือขนาดของจักรวาลเราทั้งหมดที่สามารถสังเกตเห็นได้ 

•10 communications: คือระยะทางประมาณ 2,000 ล้านปีแสง หรือคิดเป็น 0.001 เปอร์เซ็นของจักรวาล อันประกอบไปด้วยกาแล็กซี่เกือบ 10 ล้านแห่ง

•100 communications: เป็นระยะทางเกือบ 300 ล้านปีแสง หรือไม่ห่างไกลเกินกว่า ‘กระจุกโคมา’ (Coma Cluster) โดย Coma Cluster จัดเป็นกลุ่มกาแล็กซี่ขนาดใหญ่อันประกอบไปด้วยกาแลกซี่อยู่ราวๆ 100,000 แห่ง

•1,000 communications: เท่ากับระยะห่าง 44 ล้านปีแสง หรือเทียบเท่าได้กับระยะทางก่อนถึงขอบของ ‘กระจุกเวอร์โก’ (Virgo Cluster) ซึ่งมีกาแล็กซี่ประมาณ 400 แห่ง

•100,000 communications:จะเท่ากับระยะห่าง 138,000 ปีแสง หรือเทียบได้กับขนาดความกว้างของกาแล็กซี่ทางช้างเผือกที่ยืดออกไปไกลสุด แต่ไม่ไกลเกินกว่านี้แล้ว 

•1,000,000,000 communications: จะเท่ากับระยะห่าง 14 ปีแสง อันประกอบไปด้วยดาวฤกษ์และดาวแคระน้ำตาลที่อยู่ใกล้สุดเพียง 35 ดวง จำนวนนี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้เสมอ ครั้งเมื่อดาวฤกษ์ได้เคลื่อนผ่านอยู่ภายในกาแล็กซี่

กลุ่มท้องถิ่นของเรา (local group) อยู่ภายใต้ความโน้มถ่วงที่ผูกรวมเข้าไว้ด้วยกันอันประกอบไปด้วย กาแล็กซี่เพื่อนบ้าน ‘แอนดรอเมดา’ (Andromeda), ‘ไทรแองกูลัม’ (Triangulum) และกาแล็กซีแคราะขนาดเล็กกว่าอื่นๆอีกราว 50 แห่ง ซึ่งในท้ายที่สุดพวกมันก็จะเคลื่อนที่มารวมกัน จนต่อตัวกลายเป็นโครงสร้างผูกมัดเพียงหนึ่งเดียว ที่อัดแน่นไปด้วยดวงดาวจนมีขนาดเพียงไม่กี่ปีแสนปีแสงเท่านั้น! (มากหรือน้อยก็ขึ้นอยู่กับขนาดของเครือข่ายที่เชื่อมโยงกัน) 

กลุ่มกาแล็กซี่ส่วนใหญ่ก็มักจะพบกับชะตากรรมแบบเดียวกันนี้ ด้วยการรวมกาแลคซี่เข้าไว้ด้วยกัน ในรูปแบบนี้ทำให้เมื่อมองจากภายนอกจะเห็นเป็นรูปทรงรีขนาดยักษ์ ที่มีระยะปลายแสงเพียงไม่กี่แสนปีแสง ซึ่งโครงสร้างนี้จะอยู่ไปได้อีกประมาณ 1015 ปี (หรือราวๆ 1,000 ล้านล้านปี) เมื่อมาถึงจุดนี้ พวกมันก็จะมีอายุมากถึง 100,000 เท่าของอายุจักรวาลเราในปัจจุบัน ซึ่งเป็นระยะเวลายาวนานมากพอที่ดาวฤกษ์ดวงสุดท้าย จะได้เผาผลาญเชื้อเพลิงไปจนหมด และจางหายไปในความมืด

ส่วนในกรณีที่พบได้ยากสุดก็คือ อาจมีดาวฤกษ์บางดวงในรุ่นท้ายๆที่สามารถกลับมามีชีวิตใหม่ได้อีกครั้ง โดยการหลอมรวมนิวเคลียส (fusion) ในเฮือกสุดท้าย แล้วจะดำรงอยู่ต่อไปได้อีกจนกระทั่งแรงโน้มถ่วงแตกสลาย ในช่วงเวลา 1017 ถึง 1022ปี (หรือช่วงเวลาระหว่าง 100,000 ล้านล้านปี ถึง 10,000 ล้านล้านล้านปี)

อย่างไรก็ตาม กลุ่มกาแล็กซีขนาดใหญ่ทั้งหลาย ก็จะเร่งหนีห่างไปจากกันและกันด้วยพลังงานมืด จนไม่มีโอกาสได้พบกันอีก และการสื่อสารถึงกันก็จะใช้เวลายาวนานมากๆ

ยกตัวอย่างเช่น ถ้าหากเราส่งสัญญาณออกไปในวันนี้จากตำแหน่งของเราด้วยความเร็วแสง เราก็สามารถเข้าถึงได้เพียงแค่ 3 เปอร์เซ็นของกาแลคซี่ทั้งหมดในจักรวาลที่สามารถสังเกตเห็นได้ในปัจจุบัน ส่วนตำแหน่งอื่นๆที่เหลือนั้นมันไกลเกินเอื้อมต่อการเข้าถึงของเรา 

ดังนั้นเมื่อถึงในวันที่แสงสุดท้ายของกลุ่มหรือกระจุกกาแล็กซี่อื่นๆได้จางหาย (อันเนื่องมาจากการขยายตัวของจักรวาลที่ไม่มีทีท่าว่าจะสิ้นสุด) เมื่อนั้น ครั้งที่เราแหงนขึ้นมองดูฟ้า เราก็จะเห็นแต่เพียงแค่แสงดาวฤกษ์ที่ส่งออกมาจากกลุ่มกาแล็กซี่เล็กๆของเรา ที่คาดว่าจะเหลือดาวฤกษ์อยู่ที่ราวๆ 1 ล้านล้านดวง (1012) ในขณะที่กลุ่มที่ใหญ่ที่สุดอย่างกระจุกโคมา (Coma cluster) ก็จะเหลือดาวฤกษ์ใกล้สุดที่อยู่บนฟ้าเพียง 1,000 ล้านล้านดวง (1015) จากที่ควรจะมีดาวฤกษ์อยู่ที่ประมาณ 1 ล้านล้านล้านล้าน ดวง (1024 หรือเลข 1 แล้วตามด้วย 0 อีก 24 ตัว) ซึ่งเป็นจำนวนดาวฤกษ์ทั้งหมดรวมกันจากทุกแกแล็คซี่ภายในจักรวาลของเรา ณ ปัจจุบัน

ขณะเดียวกัน หากเราต้องการจะยกตัวอย่างเปรียบเทียบที่ดีที่สุด ก็เหมือนกับสมองของมนุษย์ที่มีเซลล์ประสาทอยู่ประมาณ 100,000 ล้าน (1011) เซลล์ ที่มีการเชื่อมต่อกันอย่างน้อยๆ 100 ล้านล้าน (1014) สาย โดยแต่ละเซลล์ก็จะมีการส่งถ่ายข้อมูลไปมาระหว่างกันประมาณ 200 ครั้งต่อวินาที

ในขณะที่ค่าเฉลี่ยของชีวิตมนุษย์นั้นจะอยู่ที่ราวๆ 2 ถึง 3 พันล้านวินาที ซึ่งนั่นก็จะเท่ากับว่า เราจะได้จำนวนของสัญญาณประสาทออกมาอย่างมหาศาล ในตลอดช่วงชีวิตของเรา! 

และเพื่อให้ใกล้เคียงกันนี้ เราก็จะต้องใช้เครือข่ายของดวงดาวเป็นจำนวนนับล้านล้านดวงภายใต้ขอบเขต 1 ล้านปีแสง และเราจะต้องอยู่ให้นานถึง 1,000 ล้านล้านปี (1015) จึงจะเทียบเท่าได้กับการเชื่อมต่อของเซลล์ประสาท และจำนวนสัญญาณที่ส่งไปมาภายในสมอง 

หรือจะกล่าวในอีกแง่หนึ่งก็คือ เราต้องนำจำนวนเซลล์ประสาททั้งหมดภายในสมองมนุษย์ มาเทียบเท่ากับจำนวนดวงดาวภายในวิวัฒนาการขั้นสุดท้ายของกาแล็กซี่เท่านั้น จึงจะสามารถเทียบเท่ากันได้จริงๆ

แต่ความแตกต่างที่สำคัญคือ เซลล์ประสาทภายในสมองนั้นมีโครงสร้างที่เชื่อมโยงกัน และถูกกำหนดเอาไว้แล้วอย่างชัดเจน ในขณะที่ดวงดาวภายในการกาแล็กซี่หรือกลุ่มที่ถูกผูกเชื่อมโยงกันนั้น จะเคลื่อนที่เข้ามาหากัน และถอยหนีห่างออกไปจากกันและกันอย่างรวดเร็ว ภายใต้อิทธิพลแรงของโน้มถ่วง, สสารมืด และพลังงานมืด

ซึ่งรูปแบบการสุ่มของข้อมูลที่นำมาปรับให้สอดคล้องกันกับ สัญญาณ-โครงสร้าง ที่มาจากการก่อตัวนี้ อาจมีความจำเป็นหรือไม่มีก็ได้ 

ที่จะกล่าวก็คือ การอ้างอิงถึงในสิ่งที่เราตระหนักรู้แล้วว่ามันจะเกิดขึ้นอย่างไรนั้น มันก็ดูเหมือนจะยังไม่เพียงพอต่อการนำข้อมูลเหล่านี้มาเชื่อมโยงระหว่างกันทั้งหมด เพื่อให้เห็นถึงความเป็นไปได้นี้

แต่จำนวนของสัญญาณที่สามารถแลกเปลี่ยนไปมาภายในระดับขนาดของกาแล็กซี ในตลอดช่วงเวลาการดำรงอยู่ของดวงดาวนั้น ดูเหมือนจะเป็นสิ่งที่น่าสนใจกว่า เพราะมันมีความเป็นไปได้ และสามารถเทียบเคียงได้กับการแลกเปลี่ยนข้อมูลจำนวนมหาศาลสู่กัน อย่างน้อยนี่ก็เป็นเพียงสิ่งหนึ่งที่เราสามารถตระหนักรู้ได้นั่นเอง

ถึงกระนั้น มันก็มีข้อสังเกตที่สำคัญในเหตุการณ์ที่เราจะต้องทราบก็คือ อายุของกาแล็กซี่เราในปัจจุบันนั้นเทียบเท่าได้กับ ระยะเวลาของทารกที่เพิ่งจะถือกำเนิดมาได้เพียง 6 ชั่วโมงเท่านั้น! ซึ่งสติการรับรู้ต่างๆนั้นยังไม่ถึงบังเกิดเลยด้วยซ้ำ 

ยิ่งไปกว่านั้น เราสามารถพูดได้ว่า แนวคิดของ “Eternity” ซึ่งรวมเอาดวงดาวและกาแล็กซี่ทั้งหมดมารวมไว้ในตัวเองนั้น ดูจะเกินจริงไปหน่อย เนื่องจากในจักรวาลของเรายังมีพลังงานมืดอยู่กว่าอีก 68 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งเราก็ยังไม่ทราบอย่างแน่ชัดเลยเกี่ยวกับชะตากรรมในวาระสุดท้ายของจักรวาลเรา 

มีหนทางเดียวที่เราจะรู้ก็คือ การทดสอบสมมติฐานนี้ แต่น่าเสียดายที่เราสามารถทดสอบมันได้เพียงแค่การจำลองผ่านคอมพิวเตอร์เท่านั้น (simulations) หรือไม่ก็ ต้องนั่งรอคอยต่อไป เพื่อรอดูถึงสิ่งที่จะเกิดขึ้นกับจักรวาลแห่งนี้

แหล่งอ้างอิง

  1. Ask Ethan: Is The Universe Itself Alive?
  2. SCIENCE ILLUSTRATED; They Look Alike, but There’s a Little Matter of Size
  3. How Many Stars Are In The Universe?
  4. ที่มาของรูปเซลล์สมองโดยคุณ mark Miller
  5. ที่มาของภาพ Millennium Simulation โดย Volker Springel (et al) จาก Max-Planck-Institute for Astrophysics
Sci Ways
Sci Ways
นักเดินทางข้ามกาลเวลา
Facebook
กลับสู่บนสุด