ความถูกต้องกว่า 100ปี ของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ (ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป)

ความถูกต้องกว่า 100ปี ของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ (ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป)

เราอาจไม่ได้เห็นภาพหลุมดำแรก (M87) หากไม่มีเธอคนนี้
เราอาจไม่ได้เห็นภาพหลุมดำแรก (M87) หากไม่มีเธอคนนี้
เมษายน 20, 2019
หลุมดำ (Black hole) บทที่ 1 หลุมดำมีทางออกเสมอ
หลุมดำ (Black Hole) บทที่ 1: หลุมดำมีทางออกเสมอ
เมษายน 23, 2019
ความถูกต้องกว่า 100ปี ของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ (ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป)

โดยทฤษฎี ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป หรือ general theory of relativity ของไอน์สไตน์นี้ ได้ถูกตีพิมพ์ขึ้นครั้งแรกในปี ค.ศ.1915 ซึ่งนับจากเวลานั้นจนถึงปัจจุบันนี้ก็มีควมเก่าแก่กว่า 100 ปีแล้ว แต่ถึงอย่างนั่นในตลอด 100 ปีที่ผ่านมา ปรากฏการณ์ในธรรมชาติหลายๆอย่าง ต่างก็ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามันตรงกับในสิ่งที่ทฤษฎีของเขาได้ทำนายเอาไว้อยู่จริง ไล่เรียงมาตั้งแต่ในเรื่องปริศนาวงโคจรของดาวพุธ ในปี 1916 ที่ตอนนั้นไอน์สไตน์ได้ออกมาเฉลยว่าทำไม วงโคจรของดาวพุธถึงมีการส่ายไปมาได้อย่างมีความแม่นยำ โดยรวมเอาค่าต่างๆดังนี้เข้ามาไว้ด้วยกันได้แก่ ค่าแรงดึงโน้มถ่วงภายในระบบสุริยะที่ 532.3035, ค่าผลที่เกิดจากความป่องกลางเล็กน้อยของดวงอาทิตย์ที่ 0.0286, ค่ากราวิโออิเล็กทริก เอ็ฟเฟ็ค (Gravitoelectric effects) หรือค่าสนามแรงโน้มถ่วงที่ 42.9799 และสุดท้ายค่าสัมพันธ์การหมุนวนที่ −0.0020 ก็จะได้ตัวเลขออกมาที่ 575.31 arcsec ในรอบ 100ปี ซึ่งหากมาเทียบกับค่าสังเกตการณ์จริงในปัจจบันที่มีค่าเท่ากับ 574.10±0.65 arcsec แล้วละก็ ต้องบอกได้เลยว่ามันมีความใกล้เคียงกันเป็นอย่างมาก กับผลคำนวณที่ออกมาได้ในทางทฤษฎี แต่ถึงอย่างนั้นก็ไม่ใช่ว่ามีแต่เพียงดาวพุธเท่านั้นที่ส่ายไปมา เพราะจากการตรวจวัดในภายหลังยังพบอีกว่า แม้แต่โลกเองก็มีการส่ายไปมาอยู่ภายในวงโคจรรอบดวงอาทิตย์เช่นกัน แต่มีค่าที่น้อยกว่ามาก นั่นก็คือ 3.84 arcsec ในรอบ 100ปี ในขณะที่ดาวศุกร์มีค่าการส่ายอยู่ที่ 8.62 arcsec ในรอบ 100 ปี สรุปง่ายๆก็คือยิ่งดาวเคราะห์โคจรห่างไกลออกมาจากดวงอาทิตย์มาเท่าไหร่ ค่าการส่ายก็จะปรากฎให้เห็นน้อยลงไปเท่านั้นนั่นเอง

การพิสูจความถูกต้องในทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปถัดไปก็คือ ในเรื่องการเบี่ยงเบนของแสงรอบวัตถุที่มีมวลมาก เช่นดาวฤกษ์ หรือหลุมดำ โดยการทดลองในเรื่องนี้เกิดขึ้นในปี ค.ศ.1919 ซึ่งต้องอาศัยการรอคอย และความอดทนอย่างมากเพื่อรอให้ดวงอาทิตย์ได้เกิดปรากฏการณ์ที่เรียกว่าสุริยคราสขึ้น หรือก็คือปรากฏการณ์ที่ดวงจันทร์ได้เคลื่อนเข้ามาบดบังแสงอาทิตย์ โดยความคาดหวังผลลัพธ์ในครั้งนั้นก็คือไอน์สไตน์ต้องการพิสูจน์ว่าตำแหน่งของดาวฤกษ์ที่อยู่หลังดวงอาทิตย์นั้นจะต้องมีการเปลี่ยนตำแหน่งไปเล็กน้อย ที่เป็นเช่นนั้นก็เป็นผลมาจากการที่แสงได้เคลื่อนผ่านเข้าไปยังสนามความโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์นั่นเอง และจากการทดลองในครั้งนั้นก็สามารถยืนยันได้ว่าแสงมีการเลี้ยวเบนไปตามสนามความโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์จริง อันนำไปสู่ในสิ่งที่ใกล้เคียงที่เรียกว่าเลนส์ความโน้มถ่วง (gravitational lens) ในเวลาต่อมา

การหมุนรอบดวงอาทิตย์ของดาวพุธ ที่แสดงให้เห็นถึงการหมุนควงไปรอบดาว (รูปโดย Benutzer/ Rainer Zenz)

และในปี ค.ศ. 1924 นักฟิสิกส์ชาวรัสเซียที่ชื่อ โอเรสต์ ควอลสัน (Orest Chwolson) ก็ได้นำเสนอปรากฏการณ์ที่เรียกว่า gravitational lens หรือ เลนส์ความโน้มถ่วงขึ้นเป็นครั้งแรก หรือการที่แสงจากอวกาศได้เกิดการบิดโค้งอยู่โดยรอบศูนย์กลางมวลขนาดใหญ่ หลุมดำ, กาแล็กซี่ และ เควซาร์ เป็นต้น อีกทั้งในปี ค.ศ. 1937 นักฟิสิกส์ชาวสวิตเซอร์แลนด์ที่ชื่อ ฟริตซ์ ชวิกกี้ (Fritz Zwicky) ยังสนับสนุนเพิ่มเติมไปอีกว่า ปรากฏการณ์นี้จะสามารถเกิดขึ้นได้โดยมีกระจุกดาราจักรทำตัวเป็นเสมือนเลนส์ความโน้มถ่วงอยู่ แต่มีการค้นพบหลักฐานสนับสนุนเป็นครั้งแรกเมื่อ ค.ศ. 1979 จากผลการสังเกตการณ์ “เควซาร์แฝด” ที่ชื่อ Q0957+561 เป็นอันสิ้นสุดการพิสูจน์ความถูกต้องในเรื่องเลนส์ความโน้มถ่วง ได้อย่างยืดเยื้อจริงๆ

แสงที่โค้งอยู่โดยรอบมวลสารขนาดใหญ่เมื่อมองจากที่ๆห่างไกลเช่นโลก โดยลูกศรสีส้มแสดงตำแหน่งที่สังเกตุเห็นได้ของแหล่งที่มาพื้นหลัง ส่วนลูกศรสีขาวแสดงเส้นทางของแสงจากตำแหน่งที่แท้จริงของแหล่งกำเนิด (แหล่งที่มาของรูป Hubblesite.org)

ต่อมาก็เป็นผลพิสูจน์ความถูกต้องในเรื่องของความสัมพันธ์ระหว่างแรงโน้มถ่วงและความยาวของคลื่นแสง หรือที่รู้จักกันในชื่อปรากฏการณ์ Gravitational redshift ซึ่งการทดลองนี้ได้รับการยืนยันผลทดลองครั้งแรกเมื่อปี ค.ศ.1959 โดยนักฟิสิกส์สองท่านที่ชื่อ Robert Pound และ Glen A. Rebka โดยพวกเขาค้นพบว่าการเลื่อนในความยาวคลื่นของอนุภาคโฟตอนจะมีความสัมพันธ์แปรผันไปตามความเข้มของสนามแรงโน้มถ่วงจริง หรือถ้าจะให้อธิบายง่ายๆก็คือคลื่นแสงเนี่ย จะดูเสมือนราวกับว่ามันมีความถี่ที่เข้มมากกว่า หากอยู่ใกล้กับโลกหรือดวงอาทิตย์ (ความถี่เข้มในที่นี้จะหมายความว่า ความยาวของคลื่นแสงมันจะปรากฏสั้นลง) และความถี่ที่ก็จะลดน้อยลงไปหากอยู่ใกลโลก หรือก็คือคลื่นแสงมันจะยาวขึ้นนั่นเอง

เกล็น เรบก้า (Glen Rebka) ขณะทดสอบความยาวคลื่นแสง ณ หอคอยเจฟเฟอร์สัน แห่ง มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด

อีกทั้งผลพวงจากผลการทดลองในเรื่อง Gravitational redshift นี้เองยังไปยืนยันความถูกต้องในเรื่องของ ไทม์ไดเลชัน (Time dilation) หรือ ‘การเปลี่ยนขนาดของเวลา’ อีกด้วย เช่นหากเราอยู่ใกล้กับวัตถุมวลมากเวลาของเราก็จะเดินช้าลง ตัวอย่างเช่น ผู้คนที่อยู่บนภูเขาสูงๆ เวลาของพวกเขาจะเดินเร็วกว่าเราที่อยู่ในที่ๆต่ำกว่า! โดยตรวจสอบในเรื่องความแตกต่างในเวลานี้ เคยได้รับการทดลองมาแล้วอย่างละเอียดในปี ค.ศ. 2010 โดย โดยนักฟิสิกส์จากสถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติ (National Institute of Standards and Technology) หรือ NIST ได้เคยใช้นาฬิกาอะตอมวัดค่าเวลาที่แตกต่างกัน ในพื้นที่ระดับความสูงห่างกันเพียง 33 เซ็นติเมตร หรือ ราวๆ 1 ฟุต เท่านั่น (ที่ความสูงในระดับนี้คงไม่น่าจะไม่เกินหัวเข่าเรา) โดยจากบทความวิชาการวารสาร Science ฉบับวันที่ 24 กันยายน ปี 2010 ได้ให้ผลการทดลองในเรื่องนี้ว่า ค่าความแตกต่างของเวลาจากพื้นที่ความสูงต่างระดับที่ประมาณ 1 ฟุต นั้น จะสามารถทำให้เกิดความแตกต่างกันในเวลาได้ที่ 90,000 ล้านส่วนของ 1 วินาที ในช่วงชีวิต 79 ปี หรือประมาณได้ว่าในตลอดช่วงชีวิตของเราเนี่ย ที่ความสูงประมาณเข่าของเราจะมีอายุได้แก่กว่าส่วนบนของร่างกายเราได้ที่ เศษเสี้ยวของ 1 วินาทีใน 90,000ล้านส่วน (ซึ่งอันที่จริงเราคงไม่ได้ยืนตลอดชีวิต) แต่เอาเป็นว่า Time dilation มีอยู่จริง ที่ไปทำให้เกิดการยืดหดของเวลาตามความเข้มของแรงโน้มถ่วง

สำหรับวัตถุที่เคลื่อนที่ได้มากกว่า ในระนาบความเร็วเดียวกัน ผลปรากฏออกมาว่า นาฬิกาของวัตถุที่เคลื่อนที่ได้มากกว่า นาฬิกาจะเดินช้ากว่า คำอธิบายในเรื่องนี้มีความสำคัญอย่างมากต่อระบบ GPS ของดาวเทียมที่โคจรอยู่รอบโลก

นาฬิกาอะตอมคืออะไร นาฬิกาอะตอมก็คือ อุปกรณ์ที่ใช้ในการนับความถี่ของอิเล็กตรอน ในตะตอมธาตุ Cesium- 33 ภายใต้คลื่น microwave ของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า หรือเอาแบบเข้าใจง่ายสุดก็คือ นาฬกาที่มีความละเอียดสูงที่สุดในโลก ที่ 1 วินาทีในการรับรู้ของเราเนี่ย เท่ากับจำนวนการสั่นของพลังงานที่ปลดปล่อยออกมาจากอะตอม Cesium- 33 ได้เท่ากับ 9,192,631,770 รอบต่อวินาที หรือตีเป็นเลขกลมๆก็คือ 9พันล้านรอบต่อวินาที เช่น หากเราลองสับเวลาของ 1วินาทีให้ละเอียดที่สุด เราจะได้ตำแหน่งในจุดทศนิยมของ1วินาทีราว 9พันล้านตำแหน่งนั่นเอง ซึ่งในความจริงเพียงความละเอียดของเวลา ระดับในหน่วยของไมโครวินาที หรือ จุดทศนิยม 1 ล้านตำแหน่งใน 1วินาที ก็น่าจะเพียงพอแล้ว ต่อการวัดหาค่าแม่นยำต่างๆ

ทั้งจากผลกระทบจากความเร็วสัมพัทธ์ และความเข้มของสนามแรงโน้มถ่วงที่ต่ำกว่าบนพื้นดิน ก็ส่งผลให้ นาฬิกาบนสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) เดินช้ากว่าบนโลก 0.007 วินาที ในทุกๆ 6 เดือน (รูปโดย NASA )

การยืนยันความถูกต้องในทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปในเรื่องถัดไปก็คือ ในเรื่องของ Gravitational wave หรือ คลื่นความโน้มถ่วง ที่กล่าวว่าอวกาศจะสามารถสั่นไหวและกระจายตัวออกมาจากจุดๆหนึ่งได้ด้วยความเร็วเท่ากับแสง ซึ่งปรากฏการณ์นี้ ไอสไตน์ได้เคยทำนายเอาไว้ตั้งแต่ปี ค.ศ.1916 หรือภายหลังจากที่เขาได้เผยแพร่ฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปแล้วเพียง 1 ปี โดยไอน์สไตน์กล่าวว่า คลื่นความโน้มถ่วง จะสามารถส่งถ่ายพลังงานได้ หรือที่เรียกว่าการการแผ่รังสีความโน้มถ่วง (gravitational radiation) ออกมาจากรัศมีพลังงาน (radiant energy) ซึ่งในกรณีนี้ก็จะคล้ายๆกับการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า (electromagnetic radiation)

แต่กว่าเบาะแสแรกของการยืนยันถึงความถูกต้องในทฤษฎี คลื่นความโน้มถ่วงของเขาจะถูกตรวจพบ เวลาก็ได้ล่วงเลยมาจนถึงปี ค.ศ.1993 (ซึ่ง ไอสไตน์ได้เสียชีวิตไปแล้วตั้งแต่ปี ค.ศ. 1955) ในปีนั้น รัสเซลล์ อลัน เฮาล์ส (Russell A. Hulse) และ โจเซฟ ฮูตัน เทย์เลอร์ จูเนียร์ (Joseph H. Taylor, Jr.) ก็ได้ตรวจพบค่าความแปรปรวนในระบบดาวคู่ที่ชื่อ Hulse–Taylor binary (ซึ่งชื่อดาวนี้ก็คือ ชื่อของผู้ค้นพบนั่นเอง) โดยพวกเขาค้นพบว่ามันคือ พัลซาร์ (pulsar) หรือ ดาวนิวตรอนที่หมุนรอบตัวเองด้วยความเร็วสูงมาก แถมไม่พอ มันยังมีอยู่ถึง 2 ดวงด้วยกัน ที่โคจรอยู่โดยรอบจุดศูนย์กลางมวล (หรือก็คือมันโคจรรอบกัน) ซึ่งจากการค้นพบพัลซาร์ (pulsar) ชนิดใหม่ดังกล่าวจึงไปส่งผลทำให้พวกเขาทั้งสองได้รับรางวัลโนเบลในท้ายที่สุด และจากจุดนี้เองจึงเป็นประแสเปิดที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์ ได้เริ่มหันมาให้ความสนใจในทฤษฎีของไอน์สไตน์ในเรื่อง คลื่นความโน้มถ่วงกันมากขึ้น

ภาพจำลองทางคอมพิวเตอร์แสดงให้เห็นถึง หลุมดำ 2 ดวง ขณะเคลื่อนอยู่รอบศูนย์กลางมวล ซึ่งในไม่ช้าทั้งสองหลุมดำนี้จะรวมตัวกันเป็ฯเพียง 1 หลุมดำ พร้อมกับการปลดปล่อยพลังงานในรูปแบบของ คลื่นแรงโน้มถ่วงออกมา
ภาพจำลองทางคอมพิวเตอร์แสดงให้เห็นถึง หลุมดำ 2 ดวง ขณะเคลื่อนอยู่รอบศูนย์กลางมวล ซึ่งในไม่ช้าทั้งสองหลุมดำนี้จะรวมตัวกันเป็ฯเพียง 1 หลุมดำ พร้อมกับการปลดปล่อยพลังงานในรูปแบบของ คลื่นแรงโน้มถ่วงออกมา (รูปโดย Victor de Schwanberg/Science Photo Library)

และแล้ว ในวันที่ 11 กุมภาพันธ์ ปี ค.ศ. 2016 นักฟิสิกส์ 3 ท่านจากหอสังเกตการณ์วิทยาศาสตร์ LIGO และ Virgo อันประกอบไปด้วย เรนเนอร์ ไวส์ (Rainer Weiss), คิป ธอร์น (Kip Thorne) และ แบร์รี บาริช (Barry Barish) ก็ออกมาประกาศต่อสาธารณะว่า พวกเขาค้นพบ คลื่นความโน้มถ่วงแรกได้แล้ว โดยการสังเกตพฤติกรรมผ่านการชนกันของหลุมดำคู่ เมื่อวันที่ 14 กันยายน ปี ค.ศ. 2015 ซึ่งการชนกันของหลุมดำในครั้งนั่นก็ไปส่งผลทำให้เครื่องตรวจวัด Advanced LIGO ได้สามารถรับค่าคลื่นความโน้มถ่วงที่กระจายออกมาจากหลุมดำคู่ที่รวมตัวกันนั่นได้ ซึ่งหลุมดำคู่นี้อยู่ห่างจากโลกประมาณ 1.3 พันล้านปีแสง โดยหลุมดำทั้งสองดวงนี้ จากการตรวจสอบอย่างละเอียดก็พบว่ามันมีมวลใหญ่กว่าดวงอาทิตย์อยู่ราว 36 เท่า และ 29 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ (ซึ่งถึงมันจะมีมวลมากขนาดนี้แต่นักวิทยศาสตร์พบว่ามันกลับมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางอยู่ที่เพียง 150 กิโลเมตรเท่านั้น) โดยการรวมตัวกันของทั้งสองหลุมดำดังกล่าวได้ไปส่งผลทำให้เกิดกลายเป็นหลุมดำดวงใหม่ขึ้น ที่มีมวลประมาณ 62 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ขึ้น โดยส่วนของมวลที่หายไปอีกประมาณ 3 เท่าของดวงอาทิตย์ จะถูกแปรเปลี่ยนไปเป็นพลังงานคลื่นความโน้มถ่วงที่กระเพื่อมออกมา และหลังจากการประกาศการค้นพบไป พวกเขาก็พบเจอคลื่นดังกล่าวต่อเนื่องกันอีก 2 ครั้ง จนกระทั่งล่าสุดในเดือนสิงหาคม ปี ค.ศ. 2017 ทั้งเครื่องมือตรวจวัดจาก LIGO และ Virgo ก็สามารถตรวจพบคลื่นความโน้มถ่วงได้พร้อมกันเป็นครั้งที่ 4 จากการปะทะกันของหลุมดำ และ ครั้งที่ 5 จากการโคจรรอบกันในดาวนิวตรอน ซึ่งจากการตรวจพบคลื่นความโน้มถ่วงซ้ำๆ ติดต่อกันนี้เอง ก็บ่งบอกได้เป็นอย่างดีเลยว่า คำทำนายของไอน์สไตน์นั่นเป็นความจริง (ซึ่งในท้ายที่สุดในปีเดียวกันนั่นเอง (ปี 2017) ด้วยผลงานการค้นพบคลื่นแรงโน้มถ่วงดังกล่าว จึงไปส่งผลทำให้นักฟิสิกส์ทั้งสามท่านอย่าง เรนเนอร์ ไวส์ (Rainer Weiss), คิป ธอร์น (Kip Thorne) และ แบร์รี บาริช (Barry Barish) ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในไปครอง ในปี ค.ศ. 2017)

หลักการทำงานของเครื่องตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วง

โดยเครื่องมือที่ใช้ในการตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงที่ชื่อ เลเซอร์ อินเทอร์เฟอร์มีเทอร์ กราวิเทชันแนล กราวิตี-เวฟ ออปเซิอร์ฟเวทอรี (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) หรือ LIGO นี้ เป็นเครื่องตรวจวัดคลื่นความโน้มถ่วงขนาดมหึมา ประกอบขึ้นด้วยท่อขนาดความยาว 4 กิโลเมตร จำนวนสองท่อ ทำมุมกัน 90 องศากัน และมีสถานีตรวจวัดอยู่ที่ปลายทั้งสอง ได้แก่ แฮนเฟิอร์ด (Hanford), วอชิงตัน (Washington) และ ลิฟวิงสตัน (Livingston), รัฐหลุยเซียนา (Louisiana) โดยการที่ใช้ท่อขนาดยาว 4 กม.นี้ จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถสังเกตเห็นถึงการยืดหดของอวกาศและเวลา อันเกิดจากที่คลื่นความโน้มถ่วงจากการปะทะกันของหลุมดำ ได้เคลื่อนที่ผ่านโลก ซึ่งการสังเกตคลื่นและการสั่นไหวในอวกาศนี้ หากนึกไม่ออกก็ลองเปรียบเทียบอวกาศเป็นดั่งกับคลื่นทะเลดู โดยมีเคลื่องมือตรวดวัดนี้เป็นเหมือนดังกับทุ่นที่ลอยอยู่กลางทะเล ที่คอยสังเกตคลื่นผิวน้ำว่ามีความสั่นไหวแค่ไหน โดยการรวมตัวกันของหลุมดำดังกล่าว ก็เปรียบเสมือนดังกับการเกิดมรสุมขนาดใหญ่ ที่ทำให้เกิดคลื่นขนาดมหึมาซัดเข้าฝั่งจนพอจะสังเกตได้นั่นเอง

แต่ถึงอย่างนั้นผลจากคลื่นความโน้มถ่วงที่เดินทางมาถึง มันกลับมีขนาดที่เบาบางมากๆ แม้ท่อตรวจวัดนี้จะมีขนาดยาวถึง 4กิโลเมตรแล้วก็ตาม แต่ผลจากการยืดหดของ อวกาศและเวลาดังกล่าวก็ได้ไปทำให้ท่อตรวจวัดทั้งสองได้เกิดความเปลี่ยนแปลงของความยาวไปได้เพียง 10^(-18) เมตรเท่านั้นเอง ซึ่งเป็นอัตราส่วนขนาดที่เล็กยิ่งกว่าขนาดของอะตอมเสียอีก

ผลการค้นหารูปภาพสำหรับ Advanced LIGO
หอสังเกตการณ์วิทยาศาสตร์ LIGO Hansford (รูปโดย LIGO/ NSF )

จนกระทั่งเร็วๆนี้ การพิสูจน์ความถูกต้องของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปก็เกิดขึ้นอีกครั้ง เมื่อวันที่ 10 เมษายน ปี ค.ศ.2019 เมื่อกลุ่มนักวิทยาศาสตร์จากโครงการ Event Horizon Telescope ก็เผยว่า พวกเขานั่นสามารถถ่ายรูปแรกของหลุมดำได้สำเร็จ จากการดำเนินงานมาอย่างหนักในตลอด 2 ปีหลัง และชี้ให้เห็นว่าหลุมดำนั่นมีอยู่จริงๆไม่ได้เป็นเพียงแต่ในทฤษฎีหรือแต่ในนิยายวิทยาศาสตร์เท่านั้น ซึ่งภาพหลุมดำ M87 ที่ปรากฎนี้เกิดขึ้นมาจากการนำข้อมูลจำนวนมากจากกล้องโทรทรรศน์วิทยุทั้ง 8 แห่ง มาสร้างเป็นภาพหลุมดำ โดยผ่านกระบวนการเทียบค่าหลายต่อหลายขั้นตอน และปรับจูนภาพให้มีความใกล้เคียงในแบบที่มันควรจะเป็น จนในท้ายที่สุดแล้วด้วยการประมวลผลจากซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ ก็ปรากฏให้เราได้เห็นเป็นภาพของหลุมดำ M87 ในผลลัพธ์สุดท้าย แม้มันจะไม่ค่อยมีชัดและเบลอเป็นส่วนใหญ่ แต่ภาพที่แสดงอยู่นี้ก็ชี้ให้เห็นว่ามันมี Event Horizon หรือขอบฟ้าเหตุการณ์อยู่จริง แถมยังมีการปรากฏของแสงที่โค้งไปตาม สนามความโน้มถ้วงรอบหลุมดำ หรือที่รู้จักกันในชื่อ gravitational lens รวมไปถึงจานพอกพูนมวลที่โคจรอยู่โดยรอบหลุมดำก็ด้วย นี้จึงทำให้เราอดที่จะคิดถึงไม่ได้เลยกับหลุมดำ Gargantua จากภาพยนต์เรื่อง Interstellar

A dark spot surrounded by doughnut shaped orange-yellow ring
ภาพหลุมดำแรกในประวัติศาสตร์ (หลุมดำ M87) เผยแพร่โดย The Event Horizon Telescope เมื่อวันที่ 10 เมษายน ค.ศ. 2019

สุดท้ายนี้จะเห็นได้ว่าไม่ว่าในตลอด 100 ปีที่ผ่านมา นักวิทยาศาสหลายต่อหลายท่านก็ต่างพยามพากันพิสูจน์คำทำนายของไอน์สไตน์ ซึ่งส่วนใหญ่ผลก็ปรากฎออกมาว่ามันถูกต้องเสียด้วย ดังนั้นตราบใดที่ยังไม่มีใครค้นพบกฎฟิสิกส์ใหม่ๆมาหักล้างทฤษฎีของเขา ตราบนั้นเราก็จะยังอยู่แต่ในจักรวาล ที่ถูกตีกรอบเอาไว้ด้วยกฎทางฟิสิกส์ของไอน์สไตน์ ที่เขาค้นพบ

Sci Ways
Sci Ways
นักเดินทางข้ามกาลเวลา

ใส่ความเห็น

อีเมลของคุณจะไม่แสดงให้คนอื่นเห็น ช่องที่ต้องการถูกทำเครื่องหมาย *

Facebook
กลับสู่บนสุด