bangkokbiznews

2 หมื่นล้านปีถึงกาลอวสานของจักรวาล

ล้วงลึกจักรวาล:ดร.บุรินทร์ กำจัดภัย หนึ่งในนักฟิสิกส์ทฤษฎีเพียงไม่กี่คนของประเทศกำลังง่วนหาคำอธิบายเกี่ยวกับการขยายตัวของจักรวาล

ดร.บุรินทร์ กำจัดภัย นักฟิสิกส์ไทยกำลังไขปริศนาจักรวาล ในแบบฉบับของไทยๆ บนสมมุติฐานทฤษฎีสัมพัทธภาพ หวังสร้างความรู้คู่ขนานกับเซิร์น (CERN)

กรุงเทพธุรกิจ ออนไลน์ : จุฑารัตน์ ทิพย์นำภา

จังหวะที่องค์การวิจัยนิวเคลียร์แห่งยุโรป หรือ เซิร์น (CERN) เดินเครื่องเร่งอนุภาคเพื่อค้นหาอนุภาคลึกลับที่อาจไขปริศนาของกำเนิดจักรวาล และสรรพสิ่ง ดร. บุรินทร์ กำจัดภัย หนึ่งในนักฟิสิกส์ทฤษฎีเพียงไม่กี่คนของประเทศกำลังง่วนหาคำอธิบายเกี่ยวกับการขยายตัวของจักรวาลในแบบฉบับของเขาเองเช่นกัน

นักวิทยาศาสตร์รู้กันมาพักใหญ่แล้วว่า จักรวาลกำลังขยายตัวออกหลังจากเกิดบิ๊กแบง เหมือนลูกโป่งที่กำลังพองตัว แม้จะมีคำอธิบายอย่างหลากหลายเกี่ยวกับการขยายตัวของจักรวาล แต่ข้อเสนอเหล่านั้นยังมีช่องโหว่ให้โต้แย้งอยู่เสมอ

โดยทั่วไป มีเพียงสมมุติฐานสองกระแสหลักที่นำเสนอขึ้นมา กลุ่มหนึ่งเสนอให้ปรับปรุงทฤษฎีสัมพัทธภาพของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ อีกแนวหนึ่งเสนอว่าจักรวาลมีพลังงานรูปแบบหนึ่งเป็นองค์ประกอบ และมักเรียกกันว่า "พลังงานมืด"

ดร.บุรินทร์ นักวิชาการวัย 35 ปี ภาควิชาฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยนเรศวร โน้มเอียงไปทางแนวคิดประการแรก และเสนอคำอธิบายบทบาทพลังงานมืดต่อการขยายตัวของจักรวาลแข่งกับนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ระดับโลกรายอื่น

“ช่วงแรก นักจักรวาลวิทยาสนใจเกี่ยวกับกำเนิดของจักรวาล พวกแบบจำลองบิ๊กแบง โดยนำทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปมาอธิบาย จนปี 2541 นักวิทยาศาสตร์พบหลักฐานสำคัญนำไปสู่การทำนายว่าจักรวาลจะขยายตัวในแบบเร่งอย่างรวดเร็วจนทำให้เกิดการฉีกขาดในที่สุด” นักฟิสิกส์ทฤษฎีจากมหาวิทยาลัยนเรศวร กล่าวย่อประวัติกาลเวลาเหลือเพียงหนึ่งประโยค

พยานปากเอกที่ยืนยันว่า จักรวาลขยายตัวคือ การสังเกตการระเบิดของซูเปอร์โนวาในกาแล็กซีที่ไกลออกไป

นักวิทยาศาสตร์ตั้งสมมุติฐานว่า เอกภพน่าจะมีพลังงานรูปแบบประหลาดทำให้เกิดแรงผลักออก ไม่ใช่ดึงกันเหมือนอย่างที่เคยเข้าใจ พลังงานประเภทนี้เรียกกันว่า พลังงานมืด

ผลจากการสังเกตความผิดปกติจากความเข้มแสงของดาวในจักรวาลภายหลังการระเบิดของซูเปอร์โนวา พบค่าความเข้มแสงของดาวลดลงอย่างน่าสังเกต ทำให้คาดการณ์ได้ว่า มีอะไรบางอย่างที่ให้แสงของดาวจางลง หมายความว่า ระยะทางที่ไกลออกไปจากเดิม

คาดกันว่า พลังงานมืดที่อยู่เบื้องหลังการขยายตัวของจักรวาลมีอยู่ถึง 70% ส่วนสสารมืดมีอยู่ราว 25% และสสารปกติที่ประกอบเป็นกาแลคซี่ ก๊าซ ฝุ่นละอองในอวกาศ มีอยู่เพียงประมาณ 5% เท่านั้น

พลังงานมืดที่กระจายตัวในเอกภพอย่างเข้มข้นเป็นผลให้เอกภพขยายตัวออกไปอยู่ตลอดเวลา อย่างไรก็ตาม การขยายตัวของเอกภาพทำให้เอกภพขยายตัวด้วยอัตราเร่ง และนำมาซึ่งจุดจบของโลกราว 2 หมื่นล้านปีข้างหน้า

ระยะเวลา 2 หมื่นล้านปีอาจนานเกินกว่าที่โลกจะเหลือสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ ณ เวลานั้น แต่เป็นจุดเริ่มต้นที่ทำให้นักจักรวาลวิทยาหลายคนตั้งหน้าตั้งตาค้นหาคำตอบ เพื่อพิสูจน์คำทำนายดังกล่าว

“เอาเข้าจริง เรารู้พลังงานมืดผิวเผินมาก  ตอนนี้มันอาจจะมีแค่ 70% แต่อีก 100 ล้านปี มันอาจจะเพิ่มมากขึ้นก็ได้ หรือพลังงานมืดอาจสลายตัวเป็นสสารมืดแล้วทำให้พลังงานมืดลดลงก็ได้ มันขึ้นอยู่กับการค้นพบใหม่” นักฟิสิกส์ ขยายความ

ดร.บุรินทร์ นำความรู้ด้านจักรวาลวิทยาจากสถาบันจักรวาลวิทยาและความโน้มถ่วง มหาวิทยาลัยพอร์ทมัธ ประเทศอังกฤษ ขบคิดทฤษฎีการเร่งออกของจักรวาล พิสูจน์ข้อเท็จจริงที่ว่า เอกภพกำลังขยายตัวออกในอัตราเร่ง สำหรับตัวเขาเองมองว่า ทฤษฎีสัมพัทธภาพแบบเดิมของไอน์สไตน์ไม่สามารถใช้แบบจำลองที่มีอยู่อธิบายปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นได้

สิ่งที่เขาศึกษาคือการวิเคราะห์สมการ เพื่อขยายความทฤษฎีสัมพัทธภาพให้สามารถอธิบายขยายความการเร่งออกของเอกภพได้ และที่สำคัญต้องสอดคล้องกับผลข้อมูลที่ได้ จากการสังเกตการณ์จากหลายแหล่ง ทั้งซูเปอร์โนวาและรังสีคอสมิกไมโครเวฟพื้นหลัง (Cosmic Microwave Background) ด้วย

“ผมพยายามสร้างแบบจำลองที่น่าสนใจเกี่ยวกับพลังงานมืดในหลายรูปแบบ ส่วนใหญ่เป็นแบบจำลองแบบ scalar field ใช้อธิบายการทำลายสมมาตรของแรงรากฐาน เช่น การทำลายสมมาตรของอนุภาคฮิกส์ หรือบางคนเรียกว่า อนุภาคพระเจ้า”

เจ้าของนักวิทยาศาสตร์รุ่นใหม่ ประจำปี พ.ศ. 2551 จากการพิจารณาโดยสำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัยแห่งชาติ (สกว.) กล่าว

 หากสมมติฐานเกี่ยวกับทฤษฎีพลังงานมืดเป็นจริง หมายความว่า ในอนาคต โลกอาจจะถูกฉีกทำลายลงโดยแรงขนาดมหาศาลจากพลังงานมืด สุดท้ายจักรวาลจะถูกฉีกออก และนั่นก็หมายถึงว่าสรรพสิ่งต่างๆ ที่ลอยเคว้งคว้างอยู่ในห้วงจักรวาลอาจจะถึงจุดจบ

ดร.บุรินทร์ อาศัยทฤษฎีควอนตัม กราวิตี้ ออกแบบจำลองในรูปแบบต่างๆ ในงานวิจัยที่เขาทำเองเป็นงานอดิเรก และบางส่วนเป็นงานวิจัยที่ทำร่วมกับนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยวิคทอเรีย แห่งออสเตรเลีย และมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์แห่งอังกฤษ ทั้งหมดมีเป้าหมายเดียวกันคือ การไขความลับของพลังงานมืดในเอกภพ

"จักรวาลจะมีคุณค่าก็ต่อเมื่อถูกตั้งคำถามและถูกเลือกให้มีคนถาม เรารู้จักจักรวาลน้อยมากเกินกว่าที่จะฟันธงได้ว่าอะไรมีจริง หรืออะไรไม่มี รู้จักแค่ 25% นอกนั้นเป็นพลังงานมืด ทฤษฎีมีโอกาสเปลี่ยนแปลงได้" ดร.บุรินทร์กล่าว

องค์กรความร่วมมือระหว่างประเทศในทวีปยุโรปเพื่อวิจัยและพัฒนาทางด้านนิวเคลียร์ หรือ เซิร์น ลงทุนไปกว่า 2 แสนล้านบาท เพื่อไขปริศนาแห่งจักรวาล ต่างจาก ดร.บุรินทร์ เขาเลือกที่จะเดินทางเก็บข้อมูล สร้างแบบจำลอง ด้วยสมการทางคณิตศาสตร์โดยอาศัยฟิสิกส์ทฤษฎีบนกระดาษ

เขาเชื่อว่าแบบจำลองพลังงานมืด ที่เรียกว่า Model Chameleon ที่เขาสร้างขึ้น จะจุดประกายในนักทดลอง นำไปใช้พิสูจน์ทฤษฎีเกี่ยวกับศาสตร์มืดได้ในอนาคต