ไอ้ จขกท แมร่ง โง่วะ
เชอะ
เกลียดพวกงมงายมนุษย์ต่างดาว
ในห้อง 'Black Hole' ตั้งกระทู้โดย bosslnwskr10, 26 มิถุนายน 2011.
หน้า 5 ของ 10
-
-
รู้สึกไม่ได้อยู่โดดเดี่ยวน่ะความรู้สึกมันบอกเอง
-
-
-
คุณคิดไงไม่รู้ แต่ คุณโดนด่ากระจาย ฮ่าๆๆๆ
-
Don't feed the Troll(s)
They need some space
what a pity...
-
ฮ่าฮ่าฮ่า เจ้าของกระทู้ :boo:
-
้เราว่า จขกท. ควรกลับไปบอร์ดประมูลนะ -
ขอลองเอาทฤษฏี String มาลองลงให้อ่านดูเล่นละกัน ทั้งหมดก็ก็อปเอามาจากที่นี่ String Theory �Ҥ 1: �����ѹ�����������繨�ԧ�ͧ���䵹�? (��ɮ�ʹ����� ���� Unified field theory) (��ɮ��������͡ (String Theory)) (�ػ��������ԡ����Ыػ����줳Ե��ʵ��) (�ѡ�����Է����С�÷��ͺ��ɮ��������͡) เขียนโดย ดร. อรรถกฤต ฉัตรภูติ ภาควิชาฟิสิกส์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
<hr>
<b>ทฤษฎีสนามรวม หรือ Unified field theory</b>
ขณะที่นักฟิสิกส์ส่วนใหญ่กำลังตื่นเต้นกับควอนตัมฟิสิกส์ อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ เลือกที่จะแยกตัวออกจากกระแสหลักของวงการ และทุ่มเทช่วงเวลาสามสิบปีสุดท้ายของชีวิต เพื่อค้นหาทฤษฏีพื้นฐานที่จะสามารถอธิบายแรงพื้นฐานธรรมชาติสองชนิดได้ภายในทฤษฏีเดียว ไอน์สไตน์เรียกทฤษฎีนี้ว่า “ทฤษฎีสนามรวม” หรือ Unified field theory ในยุคสมัยของไอน์สไตน์นั้นถึงแม้ว่าจะมีการค้นพบธาตุกัมมันตรังสีแล้ว แต่ความเข้าใจเรื่องแรงนิวเคลียร์ยังต้องรออีกหลายปีหลังจากนั้น นักฟิสิกส์รู้จักแรงในธรรมชาติเพียงสองชนิดคือ แรงโน้มถ่วง และ แรงแม่เหล็กไฟฟ้า ในความพยายามที่จะรวมแรงทั้งสองเข้าด้วยกันไอน์สไตน์มองเห็นความไม่สอดคล้องกันระหว่างภาพของกาลอวกาศ (Space-Time) ที่มีลักษณะต่อเนื่องในทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปซึ่งใช้อธิบายแรงโน้มถ่วงระหว่างมวลสาร กับ ทฤษฏีควอมตัมที่ใช้อธิบายอนุภาคเล็กๆ ในความคิดของไอน์สไตน์กลศาสตร์ควอนตัมอธิบายธรรมชาติผ่านหลักความน่าจะเป็น ให้ภาพธรรมชาติที่มัวๆไม่ชัดเจน ไอน์สไตน์ปฏิเสธทฤษฎีควอนตัมและพยายามอธิบายแรงแม่เหล็กไฟฟ้า โดยอาศัยคุณสมบัติทางเรขาคณิตของกาล-อวกาศ เหมือนอย่างที่เขาทำสำเร็จมาแล้วกับแรงโน้มถ่วงในทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป
นักฟิสิกส์ในยุคหลังไอน์สไตน์กลับมีความคิดในทางตรงกันข้ามว่าทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ต่างหากที่มีข้อจำกัดโดยเฉพาะเมื่อนำไปพิจารณาอนุภาคขนาดเล็กๆ พวกเขาเชื่อว่าในระดับขนาดที่เล็กมากๆ กาล-อวกาศไม่ได้มีลักษณะต่อเนื่องเหมือนอย่างที่อธิบายในทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป แต่จะมีลักษณะคล้ายกับรูปภาพในหน้ากระดาษหนังสือพิมพ์ ที่เมื่อมองไกลๆจะเห็นเป็นภาพที่ต่อเนื่องเป็นเนื้อเดียวกัน แต่เมื่อเข้ามาพิจารณาในระยะใกล้ๆหรือเมื่อส่องดูด้วยแว่นขยายก็จะพบว่าแท้ที่จริงแล้วรูปนั้นไม่ได้เป็นภาพที่ต่อเนื่องเป็นเนื้อเดียวกัน แต่เกิดจากจุดเล็กๆหลายๆจุดที่วางเรียงอยู่ใกล้ๆกัน ซึ่งทฤษฎีสัมพัทธภาพไม่สามารถที่จะใช้อธิบายธรรมชาติในลักษณะนี้ได้ ข้อจำกัดของทฤษฎีสัมพัทธภาพนี้เองมีส่วนทำให้ไอน์สไตน์ล้มเหลวในการพัฒนาทฤษฎีสนามรวม
<b>ควอนตัมโฟม : ความไม่ต่อเนื่องของกาล-อวกาศ</b>
ในระดับขนาดที่เล็กมากๆ กาล-อวกาศไม่ได้มีลักษณะเรียบและต่อเนื่อง แต่จะมีลักษณะคล้ายกับรูปภาพในหน้ากระดาษหนังสือพิมพ์ ที่เมื่อมองไกลๆ จะเห็นเป็นภาพที่ต่อเนื่อง เป็นเนื้อเดียวกันแต่เมื่อเข้ามาพิจารณาในระยะใกล้ๆ หรือเมื่อส่องดูด้วยแว่นขยาย ที่ขยายขึ้นมาเรื่อยๆดังในภาพก็จะพบว่าแท้ที่จริงแล้ว เกิดจากจุดเล็กๆหลายๆจุดที่เรียงอยู่ใกล้ๆกัน
ถึงแม้ว่าทฤษฎีสนามรวมของไอน์สไตน์จะล้มเหลว แต่ความฝันของเขากลับยังคงอยู่ เวลาผ่านไปกว่าห้าสิบปีแนวความคิดเรื่องการรวมแรงพื้นฐานของธรรมชาติให้สามารถอธิบายได้ด้วยทฤษฎีเดียวได้กลายเป็นหนึ่งในกระแสหลักของฟิสิกส์ตั้งแต่ปลายศตวรรษที่แล้ว
นักฟิสิกส์จำนวนไม่น้อยพยายามคิดค้นทฤษฎีที่สามารถที่จะอธิบายแรงทั้งหมดในธรรมชาติหรืออย่างน้อยสามารถอธิบายธรรมชาติของแรงโน้มถ่วงที่ระดับสเกลเล็กๆได้ หนึ่งในทฤษฎีที่ว่านี้คือ ทฤษฎีเส้นเชือก หรือ String theory ซึ่งนักฟิสิกส์หลายท่านเชื่อว่าจะเป็นทฤษฎีที่สามารถทำให้ความฝันของไอน์สไตน์เป็นจริงขึ้นมาได้ -
ทฤษฎีเส้นเชือก (String Theory)
ไอน์สไตน์เสียชีวิตในปี พ.ศ. 2498 เกือบสิบปีก่อนหน้าที่จะถึงยุคทองของฟิสิกส์อนุภาค เขาจึงไม่มีโอกาสที่จะทราบว่า ธรรมชาติไม่ได้มีแค่แรงโน้มถ่วงและแรงแม่เหล็กไฟฟ้า แต่ยังมีแรงพื้นฐานอีกสองชนิดคือ แรงนิวเคลียร์แบบอ่อน และแรงนิวเคลียร์แบบเข้ม
นอกจากนี้นักฟิสิกส์รุ่นหลานของไอน์สไตน์ ยังได้ค้นพบว่าสสารที่พบเห็นในธรรมชาติล้วนประกอบขึ้นมาจากอนุภาคมูลฐานสองกลุ่ม คือ ควาร์ก (Quark) และ เล็ปตอน (Lepton)
กลุ่มแรกเป็นอนุภาคมูลฐานที่ไม่พบอิสระตามธรรมชาติ ควาร์กจะรวมเข้าด้วยกันด้วยแรงนิวเคลียร์แบบเข้ม อนุภาคที่เป็นองค์ประกอบในนิวเคลียสของอะตอมเช่น โปรตอน และนิวตรอน ล้วนเป็นอนุภาคที่ประกอบด้วยควาร์กสามตัว
ส่วนกลุ่มหลังคือเล็ปตอน เป็นอนุภาคมูลฐานที่สามารถพบได้อิสระตามธรรมชาติเช่น อิเล็คตรอน และ มิวออน เป็นต้น โปรตอนกับนิวตรอนรวมตัวกันในนิวเคลียสด้วยแรงนิวเคลียร์
ในขณะที่อิเล็กตรอนถูกประจุไฟฟ้าบวกของโปรตอนดึงดูดให้โคจรรอบนิวเคลียสด้วยแรงแม่เหล็กไฟฟ้ากลายเป็น “อะตอม” ของธาตุต่างๆ ทฤษฎีควอนตัมยังได้อธิบายแรงที่กระทำระหว่างอนุภาคพื้นฐานเหล่านี้ว่าเกิดจากการที่มันแลกเปลี่ยน “อนุภาคสื่อ” ระหว่างกัน ในภาพของควอนตัมฟิสิกส์แรงแม่เหล็กไฟฟ้าเกิดจากการที่อนุภาคมีประจุแลกเปลี่ยนโฟตอน (อนุภาคของแสง) ไปมาระหว่างกัน ในขณะที่โฟตอนเป็นสื่อนำแรงแม่เหล็กไฟฟ้า แรงนิวเคลียร์แบบเข้มจะมีอนุภาคที่ชื่อว่า กลูออน ทำหน้าที่เป็นอนุภาคสื่อ ส่วนอนุภาค Z และWเป็นสื่อนำแรงนิวเคลียร์แบบอ่อน
นอกจากนี้แล้วในทศวรรษที่ 70 นักฟิสิกส์ยังสามารถที่จะอธิบายปรากฏการณ์ต่างๆ ของแรงนิวเคลียร์ทั้งสองแบบ และแรงแม่เหล็กไฟฟ้า ได้โดยอาศัยทฤษฎีเพียงทฤษฎีเดียว ที่รู้จักกันในชื่อ “แบบจำลองมาตรฐานของอนุภาคมูลฐาน” (Standard Model of fundamental particles)
แม้ว่าแบบจำลองมาตรฐานจะประสบความสำเร็จในการทำนายปรากฏการณ์ต่างๆในธรรมชาติได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่มันก็ยังมีข้อจำกัดในหลายๆด้าน ข้อจำกัดที่สำคัญมากที่สุดอันหนึ่งคือ แบบจำลองมาตรฐานไม่สามารถอธิบายพฤติกรรมของอนุภาคเมื่อมีแรงโน้มถ่วงเข้ามาเกี่ยวข้องได้ แรงโน้มถ่วงจะมีผลกับการทดลองมากเมื่ออนุภาคมีพลังงานสูงมากๆ ซึ่งทำให้ผลการคำนวณจากแบบจำลองมาตรฐานมีความผิดพลาดเนื่องจากไม่ได้คำนึงถึงแรงโน้มถ่วง
ทฤษฎีควอนตัมพยายามอธิบายแรงโน้มถ่วงว่าเกิดจากการที่อนุภาคแลกเปลี่ยนอนุภาคสื่อที่เรียกกันว่า “กราวิตอน” (Graviton) นักฟิสิกส์เรียกทฤษฎีควอนตัมที่อธิบายแรงโน้มถ่วงนี้ว่า “ทฤษฎีความโน้มถ่วงควอนตัม” (Quantum gravity) ในช่วงเวลากว่า 30 ปีที่ผ่านมานักฟิสิกส์ชั้นนำของโลกหลายต่อหลายคนพยายามที่จะพัฒนาทฤษฎีนี้แต่ก็ยังไม่ประสบผลสำเร็จ จนถึงทุกวันนี้ยังไม่มีทฤษฎีที่เหมาะสมที่จะสามารถจัดการความไม่ต่อเนื่องของกาล-อวกาศได้
ปัจจุบันนักฟิสิกส์ทำได้ดีที่สุดเพียงแค่สร้างทฤษฎีที่ให้ภาพอย่างคร่าวๆของพฤติกรรมเชิงควอนตัมของแรงโน้มถ่วงและคาดหวังว่าทฤษฎีเหล่านี้จะนำไปสู่ทฤษฎีควอนตัมกราวิตีที่แท้จริง ซึ่งสามารถจะรวมแรงโน้มถ่วงเข้ากับแรงธรรมชาติที่เหลือได้ หนึ่งในทฤษฎีเหล่านั้นรู้จักกันในชื่อของ “ทฤษฎีเส้นเชือก” หรือ “String Theory”
เนื่องจากในทฤษฎีนี้มีสมมุติฐานว่าอนุภาคต่างๆไม่ได้มีลักษณะเป็นจุด (Point-like particle) เหมือนอย่างในทฤษฎีควอนตัม ในทฤษฎีสตริงอนุภาคทุกชนิด ทั้งที่เป็นอนุภาคที่ประกอบขึ้นเป็นสสารและอนุภาคที่เป็นสื่อนำแรงล้วนเป็นเส้นเชือกที่กำลังสั่นด้วยความถี่ต่างระดับกัน เส้นเชือกเส้นเดียวกันถ้าสั่นด้วยความถี่ค่าหนึ่งอาจเป็นอิเล็กตรอน แต่เมื่อความถี่ของการสั่นเปลี่ยนไปเป็นอีกค่าหนึ่ง เชือกเส้นนั้นก็จะกลายเป็นอนุภาคชนิดอื่น
จอห์น ชวาชซ์ (John Schwarz) นักฟิสิกส์อเมริกันหนึ่งในผู้บุกเบิก String Theory
ทฤษฎีสตริงค้นพบขึ้นมาโดยบังเอิญขณะที่นักฟิสิกส์กำลังศึกษาแรงนิวเคลียร์แบบเข้มและได้รับความสนใจในระยะสั้นๆ นักฟิสิกส์ส่วนใหญ่จะหันไปศึกษาทฤษฎี Quantum Chromodynamics หรือ QCD ซึ่งสามารถอธิบายแรงนิวเคลียร์แบบเข้มได้ดีกว่า มีเพียงนักฟิสิกส์ที่เป็น “แฟนพันธ์แท้” ของทฤษฎีเส้นเชือกเพียงไม่กี่คนเท่านั้นที่ยังคงยืนหยัดศึกษาทฤษฎีนี้ต่อไป ในจำนวนนั้นมี จอห์น ชวาชซ์ (John Schwarz) นักฟิสิกส์อเมริกัน และ เพื่อนรวมงานชาวฝรั่งเศส โจแอล เชอร์ก (Joel Scherk) ในปี พ.ศ. 2517 ทั้งคู่ค้นพบว่าบางความถี่ของการสั่นในทฤษฎีเส้นเชือกนั้น มีคุณสมบัติที่สอดคล้องกับอนุภาค กราวิตอน อนุภาคซึ่งเป็นสื่อนำแรงโน้มถ่วง นักฟิสิกส์อื่นๆจึงกลับมาสนใจทฤษฎีเส้นเชือกอีกครั้ง และในครั้งนี้ทฤษฎีเส้นเชือกไม่ได้เป็นเพียงแค่ทฤษฎีที่อธิบายแรงนิวเคลียร์แบบเข้มเท่านั้น แต่มันกลับมาในฐานนะทฤษฎีที่อาจจะเป็น ทฤษฎีแรงโน้มถ่วงควอนตัม
ยิ่งไปกว่านั้น ในเมื่ออนุภาคที่เป็นสื่อนำแรงทั้งสี่ชนิดไม่ว่าจะเป็น โฟตอน กลูออน อนุภาค W และ Z รวมถึง กราวิตอน ต่างก็เป็นการสั่นของเส้นเชือกมาตรฐานชนิดเดียวกันที่มีความถี่ต่างกัน อุปมาเหมือนกับตัวโน๊ตที่บรรเลงออกมาจากเครื่องสายตัวเดียวกัน ทฤษฎีเส้นเชือกจึงสามารถที่จะอธิบายแรงทั้งสี่ชนิดในธรรมชาติได้ด้วยตัวของมันเอง หลายคนอ้างถึงทฤษฎีเส้นเชื่อกว่าเป็นทฤษฎีสรรพสิ่ง หรือ Theory of Everything ในความหมายที่มันสามารถอธิบายแรงทั้งสี่ของธรรมชาติได้นั่นเอง
ทฤษฎีเส้นเชือก สมมุติว่าอนุภาคไม่ได้มีลักษณะเป็นจุด แต่เป็นเส้นหนึ่งมิติ โดยการสั่นของเส้นเชือกนี้ ทำให้เกิดเป็นตัวโน๊ตต่างๆ ตัวโน๊ตหนึ่งตัว สามารถแทนอนุภาคได้หนึ่งตัว ตัวโน๊ตที่ต่างคีย์กัน ก็จะให้อนุภาคที่ต่างชนิดกัน นักฟิสิกส์บางกลุ่มเชื่อว่าการสั่นในบางลักษณะของเส้นเชือกอาจจะเป็นอิเล็กตรอน และ ควาร์กได้
(ภาพจาก NOVA the Elegant Universe : NOVA | The Elegant Universe | PBS )
การที่ทฤษฎีเส้นเชือกสมมุติว่าอนุภาคไม่ได้มีลักษณะเป็นจุด แต่เป็นเส้นหนึ่งมิติ ช่วยให้นักฟิสิกส์ลดความยุ่งยากทางเทคนิคในการรวมทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปกับทฤษฎีควอนตัม ปัญหาดังกล่าวเกิดขึ้นเนื่องจากความไม่ต่อเนื่องของกาล-อวกาศในระดับที่เล็กกว่าขนาดของอะตอมมากๆ
ธรรมชาติในระดับเล็กมากๆนั้น อวกาศมีลักษณะ ขรุขระ ไม่ต่อเนื่อง และมีการบิดเบี้ยวอย่างรุนแรง ปรากฏการณ์ดังกล่าวเรียกว่า ควอนตัมโฟม (Quantum foam) อนุภาคที่มีลักษณะเป็นจุดในทฤษฎีแบบเก่ารวมถึงอนุภาคกราวิตอน จะถูกอิทธิพลของควอนตัมโฟมรบกวนอย่างหนัก จนทำให้นักฟิสิกส์ไม่สามารถใช้ในการคำนวณได้ เปรียบเหมือนเรือลำเล็กๆที่ล่องลอยอยู่ในมหาสมุทรท่ามกลางพายุและคลื่นลมซึ่งย่อมจะบังคับทิศทางได้ลำบาก
ในขณะที่เส้นเชือกใน String Theory เปรียบเหมือนเรือเดินสมุทรขนาดใหญ่สามารถทนทานต่อพายุในทะเลได้ ผลของควอนตัมโฟมจึงไม่มีอิทธิพลในการคำนวณ จนนักฟิสิกส์สามารถประมาณได้ว่ากาลอวกาศมีลักษณะเรียบและต่อเนื่องในทฤษฎีเส้นเชือก
อย่างไรก็ตาม... -
ซุปเปอร์ฟิสิกส์และซุปเปอร์คณิตศาสตร์
อย่างไรก็ตามแม้ว่าการเปลี่ยนจากจุดอนุภาคมาเป็นเส้นเชือกจะช่วยแก้ปัญหาความไม่ต่อเนื่องของกาล-อวกาศได้ แต่ก็ทำให้ทฤษฎีเส้นเชือกเต็มไปด้วยคณิตศาสตร์ที่ยุ่งยากซับซ้อน ความซับซ้อนที่สำคัญอันหนึ่งคือ การที่จะได้ทฤษฎีที่สมบูรณ์ทฤษฎีเส้นเชือกกำหนดให้ธรรมชาติจะต้องมีจำนวนมิติมากกว่า 4 มิติ คือนอกจากจะประกอบด้วย กว้าง ยาว สูง และเวลา ซึ่งเป็นกาล-อวกาศที่เราคุ้นเคยแล้วทฤษฎียังเปิดโอกาสให้มี “มิติพิเศษ” หรือ Extra Dimensions ในทฤษฎีที่เรียกว่าทฤษฎีเส้นเชือกยิ่งยวด (Superstring Theory) กำหนดให้ธรรมชาติมีจำนวนมิติอยู่ทั้งหมด10 มิติ ในบางรูปแบบของทฤษฎีเส้นเชือกอาจมีได้ถึง 11 (M-theory) และ 26 มิติ
Extra dimension
สมมุติว่ากาล-อวกาศเป็นผิวของหลอดกาแฟ ซึ่งเป็นพื้นผิวสองมิติ ดังที่แสดงในรูป มดที่เดินอยู่บนหลอดกาแฟ จะสามารถเคลื่อนที่ได้ในสองมิติ แต่ถ้ารัศมีของหลอดกาแฟเล็กลงมากๆ มดที่เดินอยู่ในบริเวณนั้น ก็จะรู้สึกเหมือนว่ามันเดินอยู่บนเส้นลวด ซึ่งมีจำนวนมิติเท่ากับหนึ่งมิติ
ในทฤษฎีเส้นเชือก กาล-อวกาศมีได้มากถึง 10 มิติ แต่ในชีวิตประจำวันเรารู้สึกได้เพียง 4 มิติ นักฟิสิกส์อธิบายว่ามิติพิเศษ หรือ Extra dimension ที่เหลืออีก 6 มิตินั้น จะม้วนเป็นวงเล็กๆ จนเราไม่สามารถที่จะตรวจวัดได้ (ใน M-theory เอกภพมีได้ถึง 11 มิติเลยทีเดียว)
ฟิสิกส์เป็นวิชาที่ศึกษาธรรมชาติโดยใช้ภาษาคณิตศาสตร์ ในขณะที่รัตนกวีอย่างท่านสุนทรภู่บรรยายความงามของธรรมชาติ ผ่านถ้อยคำภาษาไทยที่ร้อยเรียงเป็นคำกลอน นักฟิสิกส์อธิบายธรรมชาติผ่านภาษาคณิตศาสตร์ ซึ่งมีกฎทางฟิสิกส์เป็นตัวกำหนดฉันทะลักษณ์ เมื่อนักฟิสิกส์สนใจธรรมชาติของระบบที่ซับซ้อนมากขึ้น พวกเขาจึงต้องการภาษาคณิตศาสตร์ที่ละเอียดประณีตยิ่งขึ้น
อุปมาได้กับคำกลอนที่ใช้ภาษาสละสลวย ก็ย่อมสามารถอธิบายความงามของธรรมชาติให้ซาบซึ้งกินใจ มากกว่าถ้อยคำพื้นๆได้ฉันใด ทฤษฎีคณิตศาสตร์ลึกซึ้งมากขึ้น ก็มักจะช่วยให้นักฟิสิกส์เข้าถึงความลึกลับของธรรมชาติได้ดียิ่งขึ้นฉันนั้น
ความก้าวหน้าทางด้านฟิสิกส์ส่วนหนึ่ง จึงจำเป็นต้องอาศัยเทคนิคใหม่ๆทางคณิตศาสตร์อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ เมื่อไอน์สไตน์ค้นพบหลักการของสัมพัทธภาพพิเศษในปี พ.ศ. 2448 คณิตศาสตร์ที่เขาใช้เป็นเพียงพิชคณิตง่ายๆที่เด็กมัธยมปลายสามารถเข้าใจได้ แต่ความเข้าใจลึกซึ้งเกี่ยวกับ กาล-อวกาศ จะไม่เกิดขึ้นเลยถ้าขาดอัจฉริยะทางคณิตศาสตร์อย่าง เฮนรี่ พวงกาเร (Henri Poincare) รวมถึงนักฟิสิกส์อย่าง เฮอร์แมน มินคอฟสกี้ (Hermann Minkowski) และ อาร์โนลด์ ซอมเมอร์เฟลด์ (Arnold Sommerfeld) เมื่อคนเหล่านี้เรียบเรียงทฤษฎีสัมพัทธภาพให้อยู่ในภาษาคณิตศาสตร์ที่เหมาะสมความเข้าใจที่ลึกซึ้งของทฤษฎีนี้จึงปรากฏขึ้น และอีกหลายปีหลังจากนั้นไอน์สไตน์ยังต้องอาศัยความช่วยเหลือจากเพื่อนสนิทของเขาคือ มาร์แซล กรอสมัน (Marcel Grossmann) รวมถึงนักคณิตศาสตร์คนสำคัญอย่าง เดวิด ฮิลเบิร์ต (David Hilbert) ให้สอนวิชาเรขาคณิตเชิงอนุพันธ์ (Differential Geometry) ซึ่งเป็นคณิตศาสตร์ที่ไอน์สไตน์ใช้อธิบายการบิดโค้งของ กาล-อวกาศ ในทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปผลงานสำคัญที่สุดของเขา
ไอน์สไตน์ได้กล่าวถึงบทบาทของคณิตศาสตร์ในวิชาฟิสิกส์เอาไว้ว่า
“It was not clear to me as a young student that access to a more profound knowledge of the more basic principles of physics depends on the more intricate mathematical methods. This dawned upon me only gradually after years of independent scientific
work.” <sup>1</sup>
ฟิสิกส์ในปัจจุบันศึกษาธรรมชาติในระดับที่ลึกซึ้งและซับซ้อนมากขึ้น ทฤษฎีใหม่ๆที่นักฟิสิกส์กำลังศึกษาอยู่ อย่างเช่น ทฤษฎีเส้นเชือก จึงจำเป็นต้องใช้รูปแบบคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนกว่าในอดีตมาก
ในวารสาร Physics World ฉบับเดือนธันวาคม ปี พ.ศ. 2542 นักฟิสิกส์ ลี สโมลิน (Lee Smolin) ได้ฝากความหวังคณิตศาสตร์สาขาใหม่ๆที่กำลังพัฒนาอยู่อย่างต่อเนื่องในขณะนี้อย่าง “Category theory” ว่าอาจจะช่วยให้นักฟิสิกส์นำมาอธิบายทฤษฎีความโน้มถ่วงควอนตัมได้ในอนาคต
อย่างไรก็ตามผู้เขียนยังอดสงสัยไม่ได้ว่าคณิตศาสตร์ที่นักฟิสิกส์ต้องการนั้นอาจจะไม่ใช่คณิตศาสตร์ที่เรามีอยู่แล้วในปัจจุบันนี้ก็เป็นได้
นักฟิสิกส์ ลี สโมลิน (Lee Smolin) ผู้เชี่ยวชาญด้าน Quantum gravity
<sup>1</sup>จาก Albert Einstein, Autobiographical
Notes, Paul Arthur Schilpp, ed. and tran. (LaSelle, Ill.: Open Court, 1979), p.
15. -
จักรวาลวิทยาและการทดสอบทฤษฎีเส้นเชือก
ไม่ใช่นักฟิสิกส์ทุกคนจะสนับสนุนทฤษฎีเส้นเชือก หลายคนชี้จุดอ่อนของทฤษฎีนี้ว่าเป็น “ทฤษฎีที่ไม่สามารถจะพิสูจน์ว่าผิดได้” ที่เป็นเช่นนั้นเพราะว่าทฤษฎีเส้นเชือกใช้อธิบายธรรมชาติในที่ๆมีขนาดเล็กมากๆ การที่จะศึกษาระบบที่เล็กขนาดนั้นตามกฎของทฤษฎีควอนตัมจะต้องใช้พลังงานมากมหาศาล มากเกินกว่าที่ห้องทดลองใดๆบนโลกจะสามารถทำได้ จุดอ่อนนี้เองทำให้ทฤษฎีเส้นเชือกถูกมองว่าเป็นเพียงเกมทางคณิตศาสตร์ เพราะไม่สามารถที่จะนำมาทำการทดลองพิสูจน์ด้วยกระบวนการทางฟิสิกส์ได้
อย่างไรก็ตามในช่วงสิบปีที่ผ่านมา การศึกษาในอีกสาขาหนึ่งที่เกี่ยวกับการกำเนิดและวิวัฒนาการของเอกภพได้ก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว ในจักรวาลอันกว้างใหญ่มีปรากฏการณ์ธรรมชาติหลายปรากฏการณ์ที่ให้พลังงานมหาศาล และอาจมากพอที่จะทดสอบทฤษฎีเส้นเชือกได้ นักฟิสิกส์จึงพยายามมองหาห้องทดลองนอกโลกเพื่อที่จะทดสอบทฤษฎีเส้นเชือก หรือ ทฤษฎีอื่นๆที่เกี่ยวข้องกับทฤษฎีแรงโน้มถ่วงควอนตัม
จักรวาลวิทยา หรือ Cosmology เป็นวิชาที่ศึกษาวิวัฒนาการและการกำเนิดของเอกภพ เป็นหนึ่งในสาขาวิชาที่กำลังได้รับการศึกษาอยู่อย่างมากในขณะนี้ เพราะนอกจากจะมีข้อมูลมายให้ศึกษาแล้ว ยังมีปัญหาอีกหลายอย่างที่ต้องการทฤษฎีใหม่ๆมาอธิบาย
แม้จะเป็นที่เชื่อกันว่าเอกภพของเราเกิดขึ้นจากการระเบิดครั้งใหญ่ที่เรียกว่า “บิ๊กแบง” (Big Bang) แต่กระบวนการกำเนิดของเอกภพ และธรรมชาติของเอกภพในขณะที่เกิดขึ้นมาใหม่ๆ นั้นยังไม่เป็นที่เข้าใจดีนักสาเหตุที่สำคัญก็เพราะขาดทฤษฎีแรงโน้มถ่วงควอนตัมนี่เอง นอกจากนี้นักจักรวาลวิทยายังพบว่าองค์ประกอบส่วนใหญ่ของเอกภพในปัจจุบันไม่ได้ประกอบขึ้นจาก ควาร์ก หรือ อนุภาคชนิดใดที่นักฟิสิกส์รู้จัก แต่มันประกอบไปด้วย “สสารมืด” หรือ “Dark matter” ซึ่งมีส่วนสำคัญทำให้เกิดโครงสร้างและวิวัฒนาการของกาแล็กซีและ “พลังงานมืด” หรือ Dark Energy ซึ่งเป็นพลังงานลึกลับที่ผลักให้เอกภพขยายตัวออกด้วยความเร่ง เป็นที่น่าสนใจว่า ทฤษฎีอย่าง String Theory จะช่วยเราตอบปัญหาเหล่านี้ได้หรือไม่? ปัญหาเหล่านี้เป็นความท้าทายอันน่าตื่นเต้นของนักฟิสิกส์ ในแง่หนึ่งเปรียบเทียบได้กับความตื่นเต้นเมื่อต้นศตวรรษที่แล้ว
มวลสารในเอกภพ ประกอบไปด้วย Dark Matter 25 เปอร์เซนต์ และ Dark Energy 70 เปอร์เซ็นต์
ทฤษฎีฟิสิกส์ในปัจจุบันสามารถอธิบายได้ไม่ถึง 5 เปอร์เซ็นต์ของเอกภพ ทฤษฎีเส้นเชือกจะสามารถช่วยให้นักฟิสิกส์เข้าใจพลังงานมืด
และ สสารมืดได้หรือไม่ ยังเป็นสิ่งที่ต้องรอการพิสูจน์
เมื่อหนึ่งร้อยปีที่แล้วความสำเร็จของ ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าของแม็กซ์แวล และกลศาสตร์ของนิวตัน ทำให้นักฟิสิกส์คิดว่าพวกเขามีทฤษฎีที่สมบูรณ์ จนเมื่อได้มาศึกษาธรรมชาติของสิ่งเล็กๆอย่างอะตอม พวกเขาจึงได้รู้ว่าที่จริงแล้วพวกเขาแทบไม่รู้อะไรเลย ความรู้ที่มีอยู่นั้นยังน้อยนิดนัก และเป็นโอกาสให้ไอน์สไตน์และนักฟิสิกส์คนสำคัญๆอีกหลายคนได้ปฏิวัติทฤษฎีฟิสิกส์ และนำความก้าวหน้ามาสู่วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอย่างไม่มีใครคาดถึง แทบไม่น่าเชื่อว่าเพียงหนึ่งร้อยปีให้หลัง ในขณะที่นักฟิสิกส์ภูมิใจกับความสำเร็จของทฤษฎีควอนตัม และทฤษฎีสัมพัทธภาพ แต่พวกเขาแทบไม่รู้อะไรเลยเมื่อไปศึกษาสิ่งที่มีขนาดใหญ่มากๆอย่างเอกภพของเรา
ประวัติศาสตร์มักจะซ้ำรอยเดิมเสมอ ทฤษฎีใหม่ๆกำลังรอการถูกค้นพบเพื่อที่จะมาปฏิวัติโลกวิทยาการ ไม่ว่าทฤษฎีที่ว่านั้นจะเป็นทฤษฎีเส้นเชือกหรือไม่ก็ตาม การเข้าใจธรรมชาติอย่างลึกซึ้งย่อมนำมาซึ่งความเจริญก้าวหน้าของมวลมนุษย์อย่างไม่ต้องสงสัย เหมือนกับที่ไอน์สไตน์และนักฟิสิกส์ยุคก่อนหน้าเราได้ทำไว้แล้ว
ข้อมูลเพิ่มเติม
• หนังสือของ Brian Green , The Elegant Universe: Superstrings, Hidden Dimensions
and the Quest for the Ultimate Theory สำนักพิมพ์ Jonathan Cape ตีพิมพ์เมื่อปี
พ.ศ. 2541
• เว็บไซต์ welcome
• NOVA the Elegant Universe : NOVA | The Elegant Universe | PBS -
Thank you คุณ zipper มากครับ ผมลงจนเมื่อย แล้ว ครับ ยังไม่เข้าใจกันอีก เดียวจะมีกันดั้ม ออกมาอีกมั้งครับ เมื่อกี้ ก็ predator กับ คนเหล็ก คนระเบิดตายไปแล้ว ไม่รู้จะมี โงกุนออกมาอีกหรือป่าว เฮ้อ....
-
ต่อจากอีกเวปนึงละกัน อันนี้จะเป็นเนื้อหาที่ ดร.มิชิโอะ กากุ ไปสัมภาษณ์ที่ bbc ถอดความโดย อ.ยุพา วานิชชัย ซึ่งชื่อรายการว่า MICHIO KAKU ; talks parallel universe ซึ่งเวปที่ก็อปมาก็คือ สัมภาษณ์ ดร.มิชิโอะ กากุ มันจะยาวหน่อยก็เลยขอตัดมาโพสหลายๆ โพสละกัน
<hr>
ดร.มิชิโอะ กากุ(Michio Kaku) เขียนหนังสือไฮเปอร์สเปซหรืออวกาศหลายมิติ (Hyperspace) เมื่อค.ศ. 1994 เป็นเรื่องของการเดินทางแนววิทยาศาสตร์ในมิติที่มากกว่า 4 มิติของเวลา-อวกาศ (darasart.com เคยเสนอบทความแนวนี้บางส่วนในเรื่อง "มีอะไรในที่ว่างๆ" เมื่อราวเดือนมกราคม พ.ศ.2545 และ เอกภพเงา ในเดือนมีนาคม พ.ศ.2545) ทำให้ทฤษฎีฟิสิกส์เหมือนนิยายวิทยาศาสตร์มากขึ้น หนังสือเล่มนี้หรือแนวคิดแบบนี้เปรียบได้กับการปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์ ถ้าทฤษฎีของไฮเปอร์สเปซถูกต้อง ก็จะมีวิวัฒนาการความเข้าใจต่อเอกภพกันใหม่ ไฮเปอร์สเปซอาจเป็นกุญแจไขความลี้ลับที่สุดของธรรมชาติและการเกิดเอกภพ ไอน์สไตน์เคยกล่าวว่า "ธรรมชาติแสดงให้เราเห็นแค่หางราชสีห์ " ถ้าไอน์สไตน์ถูกต้องแรงทั้งสี่(แรงโน้มถ่วง, แรงแม่เหล็กไฟฟ้า, แรงนิวเคลียร์อ่อนและเข้ม) อาจเป็นแค่หางราชสีห์ ส่วนที่เหลือของราชสีห์อาจเป็นเวลา-อวกาศที่มีมิติมากกว่า 4 มิติ กฎของธรรมชาติอาจง่ายขึ้น และสละสลวยดูดี เมื่อแสดงด้วยมิติหลายมิตินั้น เรขาคณิตในมิติที่สูงอาจให้ความกลมกลืนเป็นหนึ่งเดียวในเอกภพได้มากที่สุด หรือพูดให้ง่ายขึ้น มวลในเอกภพและแรงที่ยึดเข้าด้วยกันที่ปรากฏเป็นรูปแบบซับซ้อนหลากหลายนับอนันต์รูปอาจไม่มีอะไรอื่นนอกจากการแกว่งแบบต่างๆกันในไฮเปอร์สเปซ
<hr>
มาร์โค: คุณคิดเห็นอย่างไรในเรื่องการทดลองที่จะยืนยันทฤษฎีเส้นเชือกยิ่งยวด(supersting theory) จะนานเท่าไรที่มันยังคงเป็นทฤษฎี ที่ยังไม่ได้รับการพิสูจน์?
ดร.มิชิโอะ กากุ : การพิสูจน์เรื่องทฤษฎีเส้นเชือกยิ่งยวดโดยตรงอาจทำได้ในอนาคต อย่างไรก็ดีอาจมีการวัดทางอ้อมได้ในไม่ช้านี้ ครามจริงวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ได้จากการทดลองทางอ้อม อย่างเช่นเราไม่เคยไปดวงอาทิตย์แต่เราทราบว่ามันทำจากไฮโดรเจน เพราะเราได้เสียงก้องจากดวงอาทิตย์ที่เรียกว่าแสงอาทิตย์ ทำนองเดียวกัน เราหวังจะพบเสียงก้องจากมิติที่ 10 ตัวอย่างเช่น ที่เจนีวา สวิสเซอร์แลนด์ มีตัวชนใหญ่ฮาดรอน(Hadron Collider) จะทำงานและเราหวังจะเห็นอนุภาคหรืออนุภาคยิ่งยวด(super-particle) ที่จะเป็นการแกว่งต่ำที่สุดต่อไปของเส้นเชือกยิ่งยวด ยิ่งกว่านั้นมวลมืดที่มี 90% ของเอกภพอาจทำด้วยอนุภาคยิ่งยวด
มาสเดน: ผมสามารถอยู่ในเอกภพขนาน(parallel universe)ได้หรือไม่ ? และถ้าอยู่ได้ ชีวิตของผมจะมีวิถีทางที่แตกต่างไปไหม?
ดร.มิชิโอะ กากุ : มีเอกภพขนานหลายชนิด ถ้าเราพูดถึงเอกภพขนานควอนตัม ก็อาจคล้ายคลึงกับเอกภพของเรา ยกเว้นที่ความแตกต่างควอนตัมหนึ่ง ตัวอย่างเช่น ถ้ารังสีคอสมิควิ่งผ่านครรภ์ของแม่ฮิตเลอร์ และฮิตเลอร์ไม่ได้เกิด เราคงเป็นเหตุการณ์ควอนตัมหนึ่ง จากเอกภพขนานที่ไม่มีสงครามโลกครั้งที่ 2 อย่างไรก็ตาม ถ้าเอกภพขนานอยู่ในมิติอื่น กฏของฟิสิกส์จะเปลี่ยนตัวเอง และอะตอมอาจไม่เสถียรภาพ และมวล 2 ชนิดมีอยู่ในเอกภพเหล่านั้น ฟิสิกส์อาจดูแตกต่างจากของเราอย่างสิ้นเชิง
คอร์นเวย์: เวลามีความสำคัญต่อทฤษฎีเอ็มอย่างไร?
ดร.มิชิโอะ กากุ : ทฤษฎีเอ็มมีนิยามในเวลา-อวกาศ(space time) 11 มิติโดยอวกาศมี 10 มิติและเวลามี 1 มิติ ดังนั้น ทฤษฎีเอ็มมีเพียงเวลาเดียว อย่างไรก็ตาม มีการคาดการ ว่าทฤษฎีเอฟ (F- Theory) อาจมี 2 มิติของเวลา และ 10 มิติของอวกาศ ดังนั้นอาจมี 2 เวลาในเอกภพ 12 มิติ แต่มีนักฟิสิกส์เชื่อถือทฤษฎีเอฟเป็นส่วนน้อย
ไมค์ การ์แมน: ทฤษฎีของคุณอธิบายจุดเริ่มต้นของเอกภพของเรา แต่แผ่นบาง(membrane) มาจากจุดเริ่มที่ไหน?
ดร.มิชิโอะ กากุ : เราเชื่อว่าเอกภพมากมายคงอยู่ได้เหมือนฟอง(bubble) ที่ลอยในความว่างเปล่า แต่ละฟองมีรูปแบบ เหมือนการแกว่งควอนตัมในความว่างเปล่า เรารู้สึกว่าฟองนี้มีรูปแบบของมวลสารถูกควบคุมด้วยเส้นเชือกและแผ่นบาง (เส้นเชือกอาจเป็นเส้นสายเครื่องดนตรี) ที่ผลิตโน้ตดนตรีให้เราเห็นเหมือนอนุภาคเอกภพ
รอสส์ แมคมานัส: มวลมืดและหลุมดำอาจอธิบายโดยใช้ทฤษฎีเอ็มได้ไหมครับ?
ดร.มิชิโอะ กากุ : ครับ เป็นบางส่วน ในทฤษฎีเอ็ม การแก้ปัญหาของหลุมดำไม่ใช่อยู่ในซากของดาวตาย มันยังอยู่ในอนุภาคเล็กกว่าอะตอม ดังนั้นมีความกลมกลืนเป็นหนึ่งเดียว ระหว่างหลุมดำและอนุภาคพื้นฐาน การแกว่งของเส้นเชือกต่อไป รวมเอาโฟติโน หรืออนุภาคที่อาจทำด้วยมวลมืดส่วนใหญ่ในเอกภพ ดังนั้นมวลมืดอาจเป็นโน้ตดนตรีขั้นสูงบนเส้นเชือก (หรือเส้นสายเครื่องดนตรี) -
ปีเตอร์ เวอร์โฮเวน : ฟองของความว่างเปล่าหมายถึงอะไรครับ?
ดร.มิชิโอะ กากุ : น้ำเดือดเป็นปรากฏการณ์ของกลศาสตร์ควอนตัมที่แท้จริง ถ้าโมเลกุลน้ำเหมือนลูกบิลเลียด น้ำจะเดือดไม่ได้ น้ำเดือดและการแกว่งเล็กน้อยเกิดในน้ำ ทำนองเดียวกัน เอกภพอาจถูกสร้างได้ตลอดเวลา จากการแกว่งในความว่างเปล่า แม้แต่ในขณะที่พูดกันนี้ อาจกล่าวได้ว่า เอกภพคงเป็นอิสระและบิกแบงเกิดขึ้นได้ตลอดเวลาเหมือนน้ำเดือด
ปีเตอร์ เวนเวิร์ด : ความเป็นไปได้ในการชนบิกแบงครั้งที่ 2 คืออะไร ? เป็นไปได้ทางทฤษฎีแค่นั้นหรือ?
ดร.มิชิโอะ กากุ : คาดว่าการระเบิดรังสีแกมมาปล่อยพลังงานมากที่สุดตั้งแต่มีบิกแบง มันอาจมีกำลังมากพอที่จะเปิดหลุมในเอกภพฟอง (bubble Universe) ดังนั้นเอกภพของเราแตกหน่อไปเป็น 2 เอกภพ สร้างเอกภพทารกที่ออกจากเอกภพมารดา อย่างไรก็ดี ต้องรอจนกว่าเราจะเข้าใจทฤษฎีเอ็มดีขึ้น เราไม่สามารถพิสูจน์ได้ว่ามีเอกภพทารกเกิดจากเอกภพของเรา
จอห์น เรเยส: ดร.กากุครับ คนเราจะเดินทางข้ามเวลาได้อย่างไร เมื่อเวลาไม่มีอยู่? และถ้าทำได้ คุณจะทราบได้อย่างไรว่าทางไหนที่จะหันยานไปหา?
ดร.มิชิโอะ กากุ : เวลาเหมือนแม่น้ำ มันเลี้ยวโค้งและไหลไปรอบๆเอกภพ เวลาก็อาจเหมือนวังน้ำวนและอาจไหลไปสู่แม่น้ำสองสาย ด้วยเหตุนี้การเดินทางข้ามเวลา อาจเป็นไปได้ อย่างไรก็ตาม คุณจำต้องมีพลังงานแพลงค์เพื่อสร้างเครื่องย้อนเวลา (Time Machine ) หรือพลังงานของหลุมดำ ซึ่งเหนือกว่าเทคโนโลยีของเรา
ดร.: มิติที่ 11 หมายถึง มีชีวิตแบบอื่นได้ไหม?
ดร.มิชิโอะ กากุ : เราไม่ทราบ ว่าจะมีรูปแบบของชีวิตสามารถอยู่ในมิติอื่นได้ด้วยหรือไม่? อย่างไรก็ตามอะตอมที่เรารู้จักอาจไม่เสถียรภาพในมิติอื่น ถ้าเราแทนกฏนิวตันยกกำลังสองผกผันด้วยกฏท่อผกผัน แล้วระบบสุริยะและอะตอมจะแตกแยกกัน อย่างไรก็ตาม รูปแบบใหม่ของมวลอาจอยู่ในมิติที่สูง
วิวา ไรท์ : เป็นไปได้ไหมที่ความรู้ถ่ายเทระหว่างเอกภพได้โดยไม่รู้ตัว?
ดร.มิชิโอะ กากุ : ปัจจุบันนักฟิสิกส์เชื่อว่าความมีสติมีขอบเขตอยู่ในหัวสมองมนุษย์ ดังนั้นโทรจิตระหว่างเอกภพอาจเป็นไปไม่ได้ อย่างไรก็ตามปัญหาของความมีสติในทฤษฎีควอนตัมยังคงเป็นปัญหาที่แก้ไม่ได้ ทฤษฎีเอ็มยังคงเป็นทฤษฎีทางควอนตัม
นิค ริมมินตัน : คุณคิดบ้างไหมว่าทฤษฎีนี้อาจอธิบายได้ว่าทำไมอัตราของการขยายตัวของเอกภพกำลังเพิ่มขึ้น?
ดร.มิชิโอะ กากุ : ไม่มีใครทราบว่าการคำนวณพลังงานมืดทำได้อย่างไร? มันเป็นพลังงานที่ทำให้เอกภพขยายตัวด้วยความเร่ง ทฤษฎีเอ็มเป็นความหวังมากที่สุด แต่ไม่มีใครทราบว่าจะแก้ปัญหาทฤษฎีเอ็มหรือบิกแบงได้อย่างไร ? บางทีอาจมีผู้ชมรายการนี้คนใดคนหนึ่งเกิดแรงดลใจที่จะหาทางใช้ทฤษฎีเอ็มเพื่ออธิบายเอกภพที่กำลังขยายตัวด้วยความเร่ง -
เห็นคุณ จขกท. โดนด่ากระจายแล้ว สงสารจังค่ะ เหอๆๆ ^^
mamboo ขอโทษด้วยนะคะ ที่ เป็น 1 ในคนที่ด่าคุณ เหอๆๆๆ ^^
ขอโทษจริงๆค่ะ.. มาคิดดูอีกที.. ถ้าคุณไม่เชื่อเรื่องพวกนี้ แล้วคุณจะมาอยู่บอร์ดที่นี่ทำไมอ่ะเนอะ
เหอๆๆ ^^ เดี๋ยวไปลบที่ด่าออก..
สวัสดีตอนค่ำๆนะคะ ^_^ -
อดัม เคิรสช์ : ถ้าอวกาศเป็น 5 มิติ อะไรเป็นมิติที่ 6 และ 7 ?
ดร.มิชิโอะ กากุ : ถ้ามิติที่ 5 แกว่ง ระลอกคลื่นของมิติที่ 5 เห็นได้เหมือนแสง ถ้ามิติอื่นแกว่ง ระลอกคลื่นก็เห็นได้เหมือนแรงนิวเคลียร์ ดังนั้นแรงของเอกภพสามารถเห็นได้เป็นระลอกคลื่นในอวกาศหลายมิติหรือไฮเปอร์สเปซ
คริสโตเฟอร์ เซเยอร์: แผ่นบางใหม่อาจผลิตจากการชนกันของแผ่นบาง 2 แผ่นไหม?
ดร.มิชิโอะ กากุ : เมื่อแผ่นบาง 2 แผ่นหรือ เส้นเชือก 2 เส้นชนกัน มันสร้างแผ่นบางใหม่และเส้นเชือกใหม่ แผนภาพที่บอกเราว่าแผ่นบางและเส้นเชือกชนกันเหมือนแผนภาพของฟรายด์แมนน์ที่เราเห็นในทฤษฎีควอนตัม ร่างกายของเราเป็นวงซิมโฟนีของเส้นเชือก (หรือเส้นสายเครื่องดนตรี) และแผ่นบางที่แกว่งเคมีของร่างกายเราเป็นสิ่งที่ได้จากการชนแผ่นบางและเส้นเชือก
ไซมอน ลอเรนซ์ : ถ้าเอกภพขยายตัวสม่ำเสมอ เมื่อไรที่จะถึงจุดจบของเอกภพของเราที่เรารู้จัก?
ดร.มิชิโอะ กากุ : เอกภพของเราจะสิ้นสุดอย่างน้ำแข็งมากกว่าไฟ เอกภพของเราอีกล้านล้านล้านล้านปีข้างหน้า จะเข้าใกล้ค่าอุณหภูมิศูนย์สัมบูรณ์ จนชีวิตที่ฉลาดอยู่ไม่ได้ ดังนั้นเราอาจจะหนีไปอยู่ในไฮเปอร์สเปซหรืออวกาศหลายมิติ ถ้าหวังจะรอดชีวิตจากความตายของเอกภพ
ทอม บราวน์ : ในทฤษฎี เป็นไปได้ไหมที่จะใช้อวกาศระหว่างเอกภพ, ออกไปและกลับเข้ามาใหม่ เพื่อที่จะเดินทางหลายปีแสงภายในเอกภพของเรา โดยปราศจากเวลาผ่านไป
ดร.มิชิโอะ กากุ : สมการไอน์สไตน์ให้ความเป็นไปได้ที่จะกระโดดไปในไฮเปอร์สเปซ ผ่านรูหนอน(worm hole) ไปยังเอกภพอื่นๆ อย่างไรก็ตาม เราไม่มีพลังงานพอที่จะเปิดรูเหล่านั้น และเราไม่ทราบว่ารูเช่นนั้นเสถียรภาพหรือไม่?
เบรน วอเลย์ : ถ้าเวลามีเพียง 1 มิติ เราจะเกี่ยวข้องกับเรื่องของเวลาที่ผ่านไปอย่าง"รวดเร็ว"ได้อย่างไร?และความแตกต่างระหว่าง "เวลาของวัน"และเวลาที่เป็นช่วงเวลา ?
ดร.มิชิโอะ กากุ : ทฤษฎีเอ็มเป็นแค่คณิตศาสตร์ที่สอดคล้อง กับหนึ่งมิติของเวลาและ 10 มิติของอวกาศ ทฤษฎีเอ็มไม่สอดคล้องการรวมกับอย่างอื่นอีกทางคณิตศาสตร์ -
แซม เจนกินส์ : ถ้าเอกภพของเราอยู่ภายใน"ฟอง" ผิวทำด้วยอะไร?
ดร.มิชิโอะ กากุ : ผิวของฟองนี้เป็นเอกภพเสียเอง ผู้คนมักถามว่าบิกแบงเกิดขึ้นที่ไหน? บิกแบงไม่ได้เกิดที่ผิวของฟอง มันเกิดภายในฟอง เช่นในอวกาศหลายมิติหรือไฮเปอร์สเปซ
ฟิล วิลเลียมส์ : ไฮเปอร์สเปซคืออะไรครับ?
ดร.มิชิโอะ กากุ : ไฮเปอร์สเปซคืออวกาศที่มีมากกว่า 3 มิติ และ 1 มิติของเวลา ในอดีตนักวิทยาศาสตร์ไม่เชื่อว่าไฮเปอร์สเปซจะมีได้ ตอนนี้เราเชื่อว่า ในอวกาศหลายมิติมีที่ว่างพอที่จะรวมแรงพื้นฐานทั้งหมด 4 มิติของเวลา-อวกาศมีขนาดเล็กเกินไปที่จะรวมแรงพื้นฐานทั้งสี่
คริส นอรร์รี : คุณเชื่อในความเป็นอนันต์หรือเปล่าครับ?
ดร.มิชิโอะ กากุ : มีค่าอนันต์ตั้งหลายแบบ อายุของเอกภพเราอาจเพิ่มขึ้นอย่างไม่จำกัดเพราะเอกภพมีความเร่ง อย่างไรก็ตามในอวกาศ เอกภพอาจมีค่าจำกัดในไฮเปอร์-สเปซ แต่ค่าเป็นอนันต์ใน 3 มิติเหมือนอย่างฟอง ดังนั้นวัตถุที่อยู่ไกลที่สุดในเอกภพ อาจเป็นด้านหลังของศีรษะเราเอง (ลองอ่าน"ไกลกว่าเอกภพ"ในวารสารทักษะที่ผู้แปลเคยเขียนไว้แล้ว ความเห็นจากผู้แปล)
พาตริค คลาร์ก : มีอนุภาคนับอนันต์ที่มีค่า x, y, z และเวลาเหมือนกันอย่างในร่างกายเราไหม?
ดร.มิชิโอะ กากุ : ในทฤษฎีเอ็มมีจำนวนอนุภาคนับอนันต์ แต่ละตัวเสมือนโน๊ตดนตรีบนเส้นสายของเครื่องดนตรี(เส้นเชือก) หรือแผ่นบาง ดังนั้นอะตอมของร่างกายเรา เสมือนกับเส้นสายของเครื่องดนตรี(หรือเส้นเชือก) เคมีเป็นเมโลดี หรือเพลงบนแผ่นบางเหล่านี้ และเอกภพเป็นเพลงจากวงดุริยางค์ของแผ่นบางและเส้นสายของเครื่องเล่นดนตรี(หรือเส้นเชือก)ที่แกว่งไปมา
วิลเลียม โจเซฟ : ทฤษฎีเอ็มบอกอะไรที่เกี่ยวกับความคิดที่ว่าความเร็วของแสงในเอกภพของเราอาจช้าลงได้
ดร.มิชิโอะ กากุ : ทฤษฎีเอ็มจำลองทฤษฎีของไอน์สไตน์ทั้งหมดใหม่และมากกว่าเก่า ดังนั้นความเร็วของแสงในสูญญากาศไม่เปลี่ยนแปลง
โทนี ฮอลล์ : ทฤษฎีเส้นเชือกรวมเอาทฤษฎีจำนวน(number theory)ไว้ในโครงสร้างหรือไม่?
ดร.มิชิโอะ กากุ : ทฤษฎีเส้นเชือกได้รวมเอาคณิตศาสตร์หลายสาขาที่ทำให้นักคณิตศาสตร์ประหลาดใจ อย่างไรก็ตาม มีสาขาหนึ่งของคณิตศาสตร์ ที่ดูเหมือนไปไกลกว่าทฤษฎีเส้นเชือก นั่นคือทฤษฎีจำนวน ตัวอย่างเช่น เราไม่ได้พบทฤษฎีสุดท้ายของเฟอร์แมทในทฤษฎีเส้นเชือก -
what the bleep do u know? หุหุ
-
@Willam ไม่เป็นไรครับ ผมแค่มาแชร์สิ่งที่รู้มาเท่านั้นเอง
<hr>
จีน : หลุมดำเป็นเส้นทางจากเอกภพของเราไปยังเอกภพขนานอื่นด้วยหรือไม่? ทำไมไม่มีอะไรออกจากมัน?
ดร.มิชิโอะ กากุ : มีครับ มีทฤษฎีหนึ่งที่กล่าวว่าเอกภพอาจมีเอกภพเด็ก โดยขบวนการแตกหน่อที่เอกภพหนึ่งจะแตกไปเป็นเอกภพเล็กๆ 2 แห่ง อย่างไรก็ตามนี่เป็นเพียงทฤษฎี และเราจะต้องคอยจนกว่าทฤษฎีเอ็ม จะพัฒนาต่อไปเพื่อจะตัดสินใจได้ว่าเอกภพสามารถเกิดลูกได้ไหม?
พาตริค คลาก : บิกแบงที่มี 11 มิติทั้งหมดมีค่าเป็นศูนย์หรือไม่?
ดร.มิชิโอะ กากุ : ในการแก้ปัญหาทฤษฎีเอ็มคำตอบหนึ่ง เอกภพของเราเป็นลูกบอล 4 มิติที่ลอยใน 11 มิติ ในมิติอื่น 7 มิติ อาจมีฟองอื่นลอย มีทฤษฎีหนึ่งกล่าวว่าฟองที่ใกล้เอกภพของเรามากที่สุด อาจไกลหนึ่งมิลลิเมตรจากเรา ทฤษฎีนี้อาจทดสอบในเจนีวาอีกไม่กี่ปีข้างหน้า
ไนเจล : อัตราการแกว่งของแผ่นบางให้ความสัมพันธ์ที่เป็นไปได้ระหว่างมันหรือไม่?
ดร.มิชิโอะ กากุ : แผ่นบางใหญ่อาจแทนเอกภพเหมือนเอกภพของเราลอยในอวกาศ 11 มิติ อย่างไรก็ตามแผ่นบางจิ๋ว อาจมองให้เป็นอนุภาคเล็กกว่าอะตอมได้ ที่การแกว่งและปฎิกิริยาให้กฏทางเคมี ดังนั้นทฤษฎีเอ็มรวมอนุภาคเล็กกว่าอะตอมและเอกภพเข้าด้วยกัน
ตริสิ ชอว์ : อะไรคือเอฟ( F) จากทฤษฎี-เอฟ(F- Theory)?
ดร.มิชิโอะ กากุ : เอฟของทฤษฎี-เอฟแทนคำว่าพ่อ (Father) เอ็ม(M)ของทฤษฎี-เอ็ม(M-Theory) อาจแทนคำว่าแม่ (Mother) ลึกลับ(Mystery) หรือแผ่นบาง(Membrane)
อลัน ทรีวิทท์ : ถ้าเอกภพขนานซึ่งกันและกัน ทำไมแรงโน้มถ่วงจึงมีทิศเดียว เช่นชี้ลง?
ดร.มิชิโอะ กากุ : แรงโน้มถ่วงเกิดจากการทำงานของเวลา-อวกาศ ดังนั้นถ้าเรามี 2 ฟองใกล้ซึ่งกันและกัน มันจะรบกวนเวลาอวกาศที่ล้อมรอบมัน และรับรู้แรงโน้มถ่วงซึ่งกันและกัน ดังนั้นมวลมืดอาจมีในเอกภพเพื่อนบ้านที่เราไม่สามารถเห็นได้
หน้า 5 ของ 10