นักวิทยาศาสตร์อังกฤษชื่อ C.T.R. Winson ที่ต้องการศึกษาการก่อตัวของเมฆในห้องสร้างเมฆจำลอง โดยใช้เครื่องมือทำให้อากาศเย็นและชื้น จนเกิดเป็นทางสีขาวเหมือนควันของเครื่องบิน และได้ใช้เครื่องตรวจจับอนุภาค จนพบหลักฐานที่เชื่อได้ว่า อนุภาคในระดับที่เล็กกว่าอะตอมนั้นมีอยู่จริง ขณะที่นักวิทยาศาสตร์สองคนของคาเวนดิช ค้นพบอุปกรณ์ผลิตลำแสงโปรตอนที่มีพลังมากนั้น แต่ Ernest Lawrence แห่งเบิร์กลีย์ ได้ประดิษฐ์เครื่องไซโคลตรอน(cyclotron) หรือเครื่องชนอะตอม (atom smasher) ใช้หลักการเร่งโปรตอนหรืออนุภาคประจุอื่นๆให้มีความเร็วสูงไปตามเส้นทาง เป็นวงกลมบ้าง เส้นตรงบ้าง แล้วให้พุ่งชนกับอีกอนุภาคหนึ่ง แล้วดูผลที่เกิดขึ้น คือมีการสร้างอนุภาคหรือกลุ่มอนุภาคใหม่จำนวนมากมายจนจำได้ไม่หมด แต่เครื่องเร่าอนุภาคนี้มีขนาดใหญ่มากและใช้พลังงานมากจนต้องทำงานในเวลากลางคืนเพื่อไม่ให้รบกวนชาวบ้าน ในการดักจับอนุภาคสักตัวหนึ่งจะต่องสร้างแท็งก์ที่ป้องกันรังสีชนิดอื่นๆไม่ให้รบกวน ใส่น้ำที่มีดิวเทอเรียมมากๆเรื่อกว่า เฮฟวีวอเตอร์ จำนวน 57,000 ลูกบาศก์เมตร เมื่ออนุภาควิ่งชนนิวเคลียสในน้ำสักหนึ่งนิวเคลียสจะปล่อยพลังงานออกมาหนึ่งฟู่เล็กๆแล้สคอยนับจำนวนฟู่ ทำให้การค้นพบหรือแยกอนุภาคเล็กๆกระจิ๋วหลิวนี้ ต้องใช้เงินจำนวนมหาศาล เครื่องมือขนาดใหญ่มากๆแต่ได้ผลเพียงเล็กน้อย
งานฟิสิกส์เป็นงานที่แพงมากๆแต่ให้ผลผลิตที่ดีมาก เพราะทุกวันนี้เรานับอนุภาคได้มากกว่า 150 ตัวและที่สงสัยว่ามีตามมาอีกกว่า 100 ตัว Richard Faynman บอกว่าเป็นเรื่องยากที่จะเข้าใจความสัมพันธ์ของอนุภาคเหล่านี้ ธรรมชาติมีไว้เพื่ออะไร หรือจะเชื่อมโยงอนุภาคเหล่านี้ได้อย่างไร มีเรื่องไม่คาดคิดเกิดขึ้นเสมอ เหมือนกับว่าเมื่อเปิดกล่องที่ปิดสนิทได้ใบหนึ่งแล้วพบว่ามีกล่องอีกใบที่ปิดสนิทซ่อนอยู่ด้านในนั้น และมีเรื่อยๆไม่สิ้นสุด เราจึงพบอนุภาคที่เล็กลงไปเรื่อยๆ มีความพยายามจัดระเบียบคำศัพท์ของอนุภาคในทางฟิสิกส์ให้ง่ายขึ้น โดยนักฟิสิกส์แห่งคาลเท็ก Murry Gell-mann ได้จัดแบ่งแยกอนุภาคขึ้นมาใหม่เพื่อลดความยุงยากของฮาดรอน (คืออนุภาคที่เรียกอย่างรวมๆกันทั้งของโปรตอน นิวตรอน และอื่นๆที่เกี่ยวพันกับแรงนิวเคลียร์เข้ม) เรียกอนุภาคพื้นฐานชนิดใหม่นี้ว่า ควาร์ก (เป็นเสียงร้องของนกชนิดหนึ่ง)
สแตนดาร์ดโมเดล เป็นเครื่องมือพื้นฐานสำหรับโลกในระดับที่เล็กกว่าอะตอม ประกอบด้วย 6 ควาร์ก 6 เลปตอน 5 โบซอน และ ฮิกส์ โบซอน รวมกับแรงทางฟิสิกส์ 3/4 คือ แรงนิวเคลียร์เข้มกับอ่อน และแรงแม่เหล็กไฟฟ้า ดังนั้น ควาร์ก คือพื้นฐานของสสารทั้งปวงที่ยึดติดกับด้วยอนุภาคที่เรียกว่า กลูออน ควาร์ก+กลูออน ได้โปรตอนกับนิวตรอน ซึ่งอย่ในนิวเคลียสของอะตอม ควาร์ก+เลปตอน ได้เฟอร์มิออน โบซอนเป็นอนุภาคผลิตและเป็นตัวนำแรง ฮิกส์ โบซอนอาจมีจริงหรือไม่มีจริงก็ได้ เพราะถูกสร้างเพียงเพื่อให้อนุภาคมีมวล สแตนดาร์ดโมเดล อธิบายโลกแห่อนุภาคแต่ขาดความสง่างาม ไม่สมบูรณ์ ซ้บซ้อนและมีตัวแปรที่ไร้กฎดกณฑ์มากเกินไปและไม่อธิบายแรงโน้มถ่วง
ทฤษฎีซูเปอร์สตริง กล่าวว่าสิ่งเล็กๆทั้งหลายอย่างควาร์กหรือเลปตอนที่คิดว้าเป็นอนุภาคนั้นอาจเป็นเพียงสตริงหรือสายที่เป็นเส้นพลังงานที่สั่นสะเทือนและแกว่งอยู่ใน 11 มิติ ประกอบ 3 มิติที่รู้จักรวมกับเวลา และ 7 มิติที่ไม่ร้จัก สตริงมีขนาดเล็กจิ๋วจนผ่านอนุภาคไปได้ เกิดทฤษฎีเอ็มซึ่งเป็นการรวมพื้นที่ผิว เรียกว่า เมมเบรน หรือเบรน เพื่ออธิบายกระบวนการเอกโพโรติกหรือกไนดจักรวาล ว่าในอดีตนานมาแล้วบนพื้นผิวของเบรนแบนๆค่หนึ่งที่อยู่ขนานกัน อยู่ในอวกาศ 5 มิติ เบรนทั้งสองก่อให้เกิดผนังของมิติ ที่เกิดจากความว่างเปล่าได้เนื่องจากการกระเพื่อมแบบควอนตัม ที่ทำไห้ทั้งคู่แยกจากกับ เอกโพโรติก มาจากภาษากรีกแปลว่า ไฟบรรลัยกันพอล เดวีส์ ( Paul Davies) เขียนไว้ว่า “สสารในฟิสิกส์มาถึงเนื้อแท้ ที่เกือบเป็นไปไม่ได้เลยที่คนที่ไม่ใช่นักวิทยาสาสตร์ จะแยกแยะระหว่างความถูกต้องที่แปลกประหลาดเหลือเชื่อ กับเรื่องสติเฟื่องที่ผิดเพี้ยน” คำถามนี้เกิดขึ้นเมื่อนักฟิสิกส์ฝาแฝด คือ อิกอร์ ( Igor) กับ กริชกา โบก์ดานอฟ ( Grickha Bogdanov) ได้สร้างทฤษฎีเข้มข้นก้าวล้ำ ที่ว่าด้วย “เวลาในจินตนาการ” กับ “สภาวะแบบคูโบ-ชวิงเกอร์-มาร์ติน” ขึ้น เพื่ออธิบายถึงความว่างเปล่าของจักรวาลก่อนหน้าที่จะเกิดบิ๊กแบงขึ้น และทฤษฎีโบก์ดานอฟได้เร้าให้เกิดการถกเถียงกันในหมู่นักฟิสิกส์ว่า เป็นเรื่องงี่เง่าหรือเป็นงานของนักอัจฉริยะหรือเรื่องลวงโลก เพราะเป็นเรื่องไร้สาระไม่มากก็น้อย ที่แยกแยะไม่ค่อยออกจากเรื่องแต่งทั้งหลาย
คาร์ล พอพเพอร์ ( Carl Popper) คนที่สตีเวน ไวน์เบิร์ก เรียกว่าเป็น คณบดีแห่งปวงนักปรัชญาวิทยาศาสตร์ยุคใหม่ ได้เคยเสนอไว้ว่า จริงๆแล้วอาจไม่มีทฤษฎีสุดยอดใดๆสำหรับฟิสิกส์ก็ได้ คำอธิบายอย่างหนึ่งๆอาจต้องการคำอธิบายอื่นๆถัดมา ทำให้เกิดห่วงโซ่ของหลักการอันไม่มีที่สิ้นสุด ที่มีความจำเป็นมากขึ้นเรื่อยๆ และบางที่ความรู้ที่ว่านั้น ยังอาจไปไม่ถึง ไวน์เบิร์กเขียนไว้ใน Dream of a Final Theory ว่า “โชคดีที่ถึงตอนนี้ เรายังดูเหมือนจะยังมาไม่ถึงปลายทางของทรัพยากรทางปัญญา” ดังนั้นวิชานี้ยังต้องพัฒนาการทางความคิดอีกมาก แต่ได้ก้าวล้ำนำหน้าคนส่วนใหญ่ไปมากแล้ว ในขณะที่นักฟิสิกส์ในตอนกลางๆของยุคทศวรรษที่ยีสิบ กำลังมองโลกอย่างงงงวย แต่นักดาราศาสตร์กำลังทำความเข้าใจกับความไม่สมบูรณ์แบบ ในจักรวาลอันไพศาลอยู่เช่นกัน เฮ็ดวิน ฮับเบิล (Edwin Hubble ) ค้นพบว่า กาแล็กซีเกือบทั้งหมด กำลังวิ่งออกห่างจากเรา ด้วยความเร็วกับระยะทางที่เคลื่อนที่ออกห่างนี้เป็นสัดส่วนต่อกัน ยิ่งกาแล็กซีอยู่ห่างออกไปเท่าไร มันก็ยิ่งเคลื่อนที่เร็วขึ้นเท่านั้น ซึ่งเขียนสมการได้ว่า Ho=v/d (โดย Ho เป็นค่าคงที่ของฮับเบิล v คือ ความเร็วของกาแล็กซีที่เคลื่อนที่ และ d เป็นระยะทางที่อยู่ห่างจากเรา) เรียกว่า กฎของฮับเบิล โดยการใช้สูตรนี้ พบว่าจักรวาลมีอายุราวๆ 2,000 ล้านปี แต่พบหลักฐานว่าจักวาล มีอายุมากกว่านี้ จึงเป็นสิ่งคาใจนักจักรวาลวิทยาตลอดมา มีข้อโต้แย้งว่าแล้วจักรวาลควรมีอายุเท่าไร การโต้แย้งยาวนานระหว่างอัลลัน แซนด์เอจ ( Allan Sandage) ผู้สืบทอดของฮับเบิลที่เมาท์วิลสัน กับเจอราร์ด เดอ วาคูเลียร์ ( Gerard de Vaucouleurs) นักดาราศาสตร์ชาวฝรั่งเศส มหาวิทยาลัยเทกซัส แซนด์เอจคำนวณอย่างระมัดระวังหลายปี จึงได้ข้อสรุปว่า ค่าคงที่ของฮับเบิลอยู่ที่ 50 ทำให้โลกมีอายุประมาณ 20,000 ล้านปี แต่เดอ วาคูเลียร์ ก็มั่นใจว่า ค่าคงที่ของฮับเบิลอยู่ที่ 100 ให้โลกมีอายุประมาณ 10,000 ล้านปี น้อยกว่า แซนด์เอจครึ่งหนึ่ง ทำให้เกิดความไม่แน่นอนขึ้น และเมื่อทีมงานจากหอดูดาวคาร์เนกีในแคลิฟอร์เนีย ใช้ผลที่วัดได้จาดกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิล แล้วสนอว่า จักรวาลมีอายุเพียง 8,000 ล้านปี ซึ่งเป็นอายุที่สั้นกว่าดาวบางดวงในจักรวาลเสียอีก ในเดือนกุมภาพันธ์ 2003 ทีมงานจากนาซาและศูนย์ปล่อยยานอวกาศกอดดาร์ดในรัฐแมรีแลนด์ ใช้ดวงเทียมชนิดใหม่ที่ตรวจวัดออกไปได้ไกล เรียกว่า วิลคินสัน ไมโครเวฟ เอนิสโทรพี โพรบ (Wilkinson Microwave Anistropy Probe )และปรพกาศด้วยความมั่นใจว่า อายุของจักรวาลอยู่ที่ 13.7 พันล้านปี บวกลบ 100 ล้านปี ประเด็นนี้จึงยุติลงอย่างน้อยชั่วขณะหนึ่ง
มีช่องว่างให้ตีความได้มากมายเกินไป การคำนวณจะอยู่บนข้อสันนิษฐานมากมายหลายชุด แต่ละชุดก่อให้เกิดข้อโต้แย้งได้ทั้งนั้น และมีปัญหาเรื่องการเข้าใช้กล้องโทรทรรศน์เพื่อวัดเรดชิฟท์ เพราะเสียค่าใช้จ่ายตามเวลาที่ใช้มากมาย อาจต้องใช้เวลาทั้งคืนเพียงเพื่อวัดแสงจุดเดียว ทำให้นักดาราศาสตร์ถูกบีบให้วางข้อสรุปไว้บนหลักฐานที่ไม่เพียงพอ จอฟฟรีย์ คาร์ ( Geoffrey Carr) เคยเสนอเรื่องจักรวาลวิทยาว่า “ภูเขาแห่งทฤษฎีที่สร้างอยู่บนมูลดินของหลักฐาน” หรือ มาร์ติน รีส์ (Martin rees) ว่าไว้ว่า “ความพึงพอใจของเราในปัจจุบัน (กับภาวะความเข้าใจ) อาจสะท้อนให้เห็นว่า เราขาดแคลนข้อมูลมากกว่าเป็นเพราะทฤษฎีนั้นวิเศษสุดแล้ว และความไม่แน่นอนนี้นำไปประยุกต์ใช้กับสิ่งที่อยู่ใกล้ได้เช่นเดียวกับสิ่งที่อยู่ไกลตรงขอบจักรวาล ภายหลังมีทฤษฎีที่เสนอว่า จักรวาลอาจไม่ใหญ่อย่างที่เราคิด แต่เรามองภาพกาแล็กซีที่เป็นภาพสะท้อน อันเป็นภาพลวงตาที่เกิดจากการที่แสงสะท้อนกลับไปกลับมา
เมื่อนักวิทยาศาสตร์คำนวณค่าปริมาณสสารที่จำเป็นต้องมีในการดึงดูดสิ่งต่างๆไว้ด้วยกัน พบว่าปริมาณสสารขาดหายไปอย่างน้อย 90 เปอร์เซ็นต์ของจักรวาลหรืออาจมากกว่า 99 เปอร์เซ็นต์ ประกอบด้วย สสารมืด เป็นคำศัพท์ของฟริตซ์ ซวิคกี ( Fritz Zwicky) เป็นสิ่งที่มองไม่เห็นมันโดยธรรมชาติ มีสสารชนิดนี้จำนวนมากมายในจักรวาล เช่น วิมพ์ ( WIMP มาจาก Weakly Interacting Massive Particles เป็นสสารมืดที่มีลักษณะเป็นจุด หลงเหลือมาจากบิกแบง ) กับมาโซ ( MACHO มาจาก Massive Compact Holo Objects ซึ่งหมายถึง หลุมดำ ดาวฤกษ์แคระสีน้ำตาล และดาวที่ดับแล้วอื่นๆ ) นักฟิสิกส์ชอบคำอธิบายแบบกลุ่มดาวของมาโซ แต่ตรวจสอบไม่พบ จึงกลับมาที่วิมพ์ แต่วิมพ์ก็ตรวจสอบได้ยากมาก เพราะมันมีแรงปฏิกิริยาที่อ่อนมาก(เป็นการสันนิษฐานว่ามีจริง) และมารังสีคอสมิกรบกวนมากเกินไป จึงไม่เคยตรวจพบเช่นกัน แม้นักวิทยาศาสตร์จึงต้องลงไปใต้ดินลึกหนึ่งกิโลเมตร รังสีคอสมิกพุ่งใส่เหลือเพียงหนึ่งในล้านส่วนของที่เกิดบนผิวโลก แต่สองในสามของจักรวาลก็ยังหายไปจากการคำนวณให้ได้ดุล ดังนั้นจึงเรียกสิ่งที่ยังขาดหายไปว่า ดันโนส (DUNNOS มาจาก Dark Unknown Nonreflective Nondetectable Objectsหรือวัตถุมืดที่ไม่รู้จัก มาสะท้อน และตรวจสอบไม่พบ) ไปพลางๆก่อน
หลักฐานต่อมาชี้ว่า กาแล็กซีของจักรวาลไม่เพียงจะแข่งกันวิ่งหนีจากเรา แต่ยังวิ่งหนีด้วยอัตราเร่งที่เร็วขึ้นอีกด้วย แสดงว่าจักรวาลมีทั้งสสารมืดและพลังงานมืด (พลังงานสุญตาหรือพลังงานบริสุทธิ์) ทำให้จักรวาลขยายตัวได้เกินกว่าอำนาจของทุกสิ่งรวมกัน ซึ่งบอกให้ทราบว่า อวกาศไม่ได้ว่างอีกต่อไป แต่มีอนุภาคของสสารและปฏิสสารปรากฏขึ้นแล้วหายไป และเป็นสิ่งที่ผลักดันจักรวาลออกห่างจากกันด้วยความเร่ง สิ่งที่แก้ปัญหานี้ได้คือ ค่าคงที่ของจักรวาล ตัวเลขเล็กๆที่ ไอน์สไตน์ ได้หยอดไว้ในทฤษฎีสัมพันธภาพทั่วไป เพื่อหยุดการคิดว่าจักรวาลขยายตัว และเขาเรียกว่า “เป็นความผิดพลาดร้ายแรงที่สุดแห่งชีวิต” และถึงตอนนี้เขาจะถูกอีกครั้งแล้ว ในที่สุด จักรวาลที่เราอาศัยอยู่อาจคำนวณอายุได้และแวดล้อมไปด้วยดวงดาวที่อยู่ห่างไกล จนไม่อาจล่วงรู้กันได้ เติมด้วยสสารที่ไม่อาจตรวจพบ และดำเนินไปด้วยกฎฟิสิกส์ที่ไม่อาจเข้าใจได้ สิ่งที่เราคิดว่าเข้าใจแล้วแต่จริงๆแล้วไม่เข้าใจเลย
สรุปสุดท้าย การคิดค้นหาคำตอบข้อสงสัยของเหล่านักวิทยาศาสตร์ฟิสิกส์ทั้งหลาย ที่ดูเหมือนกับว่าได้ลงทุนลงแรงมากมาย แล้วยังประสบกับความไม่สมหวัง ไม่ลงตัว และเป็นความผิดพลาดร้ายแรงดังที่ไอน์สไตน์ว่าไว้ แต่การได้คิดได้ทดสอบ ค้นหา ก็เป็นสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์ควรกระทำ ด้วยความหวังว่าแม้คนรุ่นหนึ่งไม่อาจทำให้เข้าใจได้ แต่คนรุ่นต่อๆไปอาจจะทำความจริงให้กระจ่างขึ้นได้ เพื่อส่งต่อแนวความคิด กระบวนการคิดเหล่านี้ไปสู่คนในรุ่นต่อๆไป และเพื่อพัฒนาการเรียนรู้ในสิ่งที่มองเห็นได้ยาก แต่อาจมีผลต่อโลก ต่อสิ่งมีชีวิต ดังนั้นการศึกษาเรื่องราวของควาร์ก อนุภาคพื้นฐานที่เล็กมากๆของอะตอม จนถึงจักรวาล จึงไม่สูญเปล่าเสียที่เดียว /////
ที่มา : เมื่อยุคใหม่มาถึง . . หน้า 204-218
คาร์ล พอพเพอร์ ( Carl Popper) คนที่สตีเวน ไวน์เบิร์ก เรียกว่าเป็น คณบดีแห่งปวงนักปรัชญาวิทยาศาสตร์ยุคใหม่ ได้เคยเสนอไว้ว่า จริงๆแล้วอาจไม่มีทฤษฎีสุดยอดใดๆสำหรับฟิสิกส์ก็ได้ คำอธิบายอย่างหนึ่งๆอาจต้องการคำอธิบายอื่นๆถัดมา ทำให้เกิดห่วงโซ่ของหลักการอันไม่มีที่สิ้นสุด ที่มีความจำเป็นมากขึ้นเรื่อยๆ และบางที่ความรู้ที่ว่านั้น ยังอาจไปไม่ถึง ไวน์เบิร์กเขียนไว้ใน Dream of a Final Theory ว่า “โชคดีที่ถึงตอนนี้ เรายังดูเหมือนจะยังมาไม่ถึงปลายทางของทรัพยากรทางปัญญา” ดังนั้นวิชานี้ยังต้องพัฒนาการทางความคิดอีกมาก แต่ได้ก้าวล้ำนำหน้าคนส่วนใหญ่ไปมากแล้ว ในขณะที่นักฟิสิกส์ในตอนกลางๆของยุคทศวรรษที่ยีสิบ กำลังมองโลกอย่างงงงวย แต่นักดาราศาสตร์กำลังทำความเข้าใจกับความไม่สมบูรณ์แบบ ในจักรวาลอันไพศาลอยู่เช่นกัน เฮ็ดวิน ฮับเบิล (Edwin Hubble ) ค้นพบว่า กาแล็กซีเกือบทั้งหมด กำลังวิ่งออกห่างจากเรา ด้วยความเร็วกับระยะทางที่เคลื่อนที่ออกห่างนี้เป็นสัดส่วนต่อกัน ยิ่งกาแล็กซีอยู่ห่างออกไปเท่าไร มันก็ยิ่งเคลื่อนที่เร็วขึ้นเท่านั้น ซึ่งเขียนสมการได้ว่า Ho=v/d (โดย Ho เป็นค่าคงที่ของฮับเบิล v คือ ความเร็วของกาแล็กซีที่เคลื่อนที่ และ d เป็นระยะทางที่อยู่ห่างจากเรา) เรียกว่า กฎของฮับเบิล โดยการใช้สูตรนี้ พบว่าจักรวาลมีอายุราวๆ 2,000 ล้านปี แต่พบหลักฐานว่าจักวาล มีอายุมากกว่านี้ จึงเป็นสิ่งคาใจนักจักรวาลวิทยาตลอดมา มีข้อโต้แย้งว่าแล้วจักรวาลควรมีอายุเท่าไร การโต้แย้งยาวนานระหว่างอัลลัน แซนด์เอจ ( Allan Sandage) ผู้สืบทอดของฮับเบิลที่เมาท์วิลสัน กับเจอราร์ด เดอ วาคูเลียร์ ( Gerard de Vaucouleurs) นักดาราศาสตร์ชาวฝรั่งเศส มหาวิทยาลัยเทกซัส แซนด์เอจคำนวณอย่างระมัดระวังหลายปี จึงได้ข้อสรุปว่า ค่าคงที่ของฮับเบิลอยู่ที่ 50 ทำให้โลกมีอายุประมาณ 20,000 ล้านปี แต่เดอ วาคูเลียร์ ก็มั่นใจว่า ค่าคงที่ของฮับเบิลอยู่ที่ 100 ให้โลกมีอายุประมาณ 10,000 ล้านปี น้อยกว่า แซนด์เอจครึ่งหนึ่ง ทำให้เกิดความไม่แน่นอนขึ้น และเมื่อทีมงานจากหอดูดาวคาร์เนกีในแคลิฟอร์เนีย ใช้ผลที่วัดได้จาดกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิล แล้วสนอว่า จักรวาลมีอายุเพียง 8,000 ล้านปี ซึ่งเป็นอายุที่สั้นกว่าดาวบางดวงในจักรวาลเสียอีก ในเดือนกุมภาพันธ์ 2003 ทีมงานจากนาซาและศูนย์ปล่อยยานอวกาศกอดดาร์ดในรัฐแมรีแลนด์ ใช้ดวงเทียมชนิดใหม่ที่ตรวจวัดออกไปได้ไกล เรียกว่า วิลคินสัน ไมโครเวฟ เอนิสโทรพี โพรบ (Wilkinson Microwave Anistropy Probe )และปรพกาศด้วยความมั่นใจว่า อายุของจักรวาลอยู่ที่ 13.7 พันล้านปี บวกลบ 100 ล้านปี ประเด็นนี้จึงยุติลงอย่างน้อยชั่วขณะหนึ่ง
มีช่องว่างให้ตีความได้มากมายเกินไป การคำนวณจะอยู่บนข้อสันนิษฐานมากมายหลายชุด แต่ละชุดก่อให้เกิดข้อโต้แย้งได้ทั้งนั้น และมีปัญหาเรื่องการเข้าใช้กล้องโทรทรรศน์เพื่อวัดเรดชิฟท์ เพราะเสียค่าใช้จ่ายตามเวลาที่ใช้มากมาย อาจต้องใช้เวลาทั้งคืนเพียงเพื่อวัดแสงจุดเดียว ทำให้นักดาราศาสตร์ถูกบีบให้วางข้อสรุปไว้บนหลักฐานที่ไม่เพียงพอ จอฟฟรีย์ คาร์ ( Geoffrey Carr) เคยเสนอเรื่องจักรวาลวิทยาว่า “ภูเขาแห่งทฤษฎีที่สร้างอยู่บนมูลดินของหลักฐาน” หรือ มาร์ติน รีส์ (Martin rees) ว่าไว้ว่า “ความพึงพอใจของเราในปัจจุบัน (กับภาวะความเข้าใจ) อาจสะท้อนให้เห็นว่า เราขาดแคลนข้อมูลมากกว่าเป็นเพราะทฤษฎีนั้นวิเศษสุดแล้ว และความไม่แน่นอนนี้นำไปประยุกต์ใช้กับสิ่งที่อยู่ใกล้ได้เช่นเดียวกับสิ่งที่อยู่ไกลตรงขอบจักรวาล ภายหลังมีทฤษฎีที่เสนอว่า จักรวาลอาจไม่ใหญ่อย่างที่เราคิด แต่เรามองภาพกาแล็กซีที่เป็นภาพสะท้อน อันเป็นภาพลวงตาที่เกิดจากการที่แสงสะท้อนกลับไปกลับมา
เมื่อนักวิทยาศาสตร์คำนวณค่าปริมาณสสารที่จำเป็นต้องมีในการดึงดูดสิ่งต่างๆไว้ด้วยกัน พบว่าปริมาณสสารขาดหายไปอย่างน้อย 90 เปอร์เซ็นต์ของจักรวาลหรืออาจมากกว่า 99 เปอร์เซ็นต์ ประกอบด้วย สสารมืด เป็นคำศัพท์ของฟริตซ์ ซวิคกี ( Fritz Zwicky) เป็นสิ่งที่มองไม่เห็นมันโดยธรรมชาติ มีสสารชนิดนี้จำนวนมากมายในจักรวาล เช่น วิมพ์ ( WIMP มาจาก Weakly Interacting Massive Particles เป็นสสารมืดที่มีลักษณะเป็นจุด หลงเหลือมาจากบิกแบง ) กับมาโซ ( MACHO มาจาก Massive Compact Holo Objects ซึ่งหมายถึง หลุมดำ ดาวฤกษ์แคระสีน้ำตาล และดาวที่ดับแล้วอื่นๆ ) นักฟิสิกส์ชอบคำอธิบายแบบกลุ่มดาวของมาโซ แต่ตรวจสอบไม่พบ จึงกลับมาที่วิมพ์ แต่วิมพ์ก็ตรวจสอบได้ยากมาก เพราะมันมีแรงปฏิกิริยาที่อ่อนมาก(เป็นการสันนิษฐานว่ามีจริง) และมารังสีคอสมิกรบกวนมากเกินไป จึงไม่เคยตรวจพบเช่นกัน แม้นักวิทยาศาสตร์จึงต้องลงไปใต้ดินลึกหนึ่งกิโลเมตร รังสีคอสมิกพุ่งใส่เหลือเพียงหนึ่งในล้านส่วนของที่เกิดบนผิวโลก แต่สองในสามของจักรวาลก็ยังหายไปจากการคำนวณให้ได้ดุล ดังนั้นจึงเรียกสิ่งที่ยังขาดหายไปว่า ดันโนส (DUNNOS มาจาก Dark Unknown Nonreflective Nondetectable Objectsหรือวัตถุมืดที่ไม่รู้จัก มาสะท้อน และตรวจสอบไม่พบ) ไปพลางๆก่อน
หลักฐานต่อมาชี้ว่า กาแล็กซีของจักรวาลไม่เพียงจะแข่งกันวิ่งหนีจากเรา แต่ยังวิ่งหนีด้วยอัตราเร่งที่เร็วขึ้นอีกด้วย แสดงว่าจักรวาลมีทั้งสสารมืดและพลังงานมืด (พลังงานสุญตาหรือพลังงานบริสุทธิ์) ทำให้จักรวาลขยายตัวได้เกินกว่าอำนาจของทุกสิ่งรวมกัน ซึ่งบอกให้ทราบว่า อวกาศไม่ได้ว่างอีกต่อไป แต่มีอนุภาคของสสารและปฏิสสารปรากฏขึ้นแล้วหายไป และเป็นสิ่งที่ผลักดันจักรวาลออกห่างจากกันด้วยความเร่ง สิ่งที่แก้ปัญหานี้ได้คือ ค่าคงที่ของจักรวาล ตัวเลขเล็กๆที่ ไอน์สไตน์ ได้หยอดไว้ในทฤษฎีสัมพันธภาพทั่วไป เพื่อหยุดการคิดว่าจักรวาลขยายตัว และเขาเรียกว่า “เป็นความผิดพลาดร้ายแรงที่สุดแห่งชีวิต” และถึงตอนนี้เขาจะถูกอีกครั้งแล้ว ในที่สุด จักรวาลที่เราอาศัยอยู่อาจคำนวณอายุได้และแวดล้อมไปด้วยดวงดาวที่อยู่ห่างไกล จนไม่อาจล่วงรู้กันได้ เติมด้วยสสารที่ไม่อาจตรวจพบ และดำเนินไปด้วยกฎฟิสิกส์ที่ไม่อาจเข้าใจได้ สิ่งที่เราคิดว่าเข้าใจแล้วแต่จริงๆแล้วไม่เข้าใจเลย
สรุปสุดท้าย การคิดค้นหาคำตอบข้อสงสัยของเหล่านักวิทยาศาสตร์ฟิสิกส์ทั้งหลาย ที่ดูเหมือนกับว่าได้ลงทุนลงแรงมากมาย แล้วยังประสบกับความไม่สมหวัง ไม่ลงตัว และเป็นความผิดพลาดร้ายแรงดังที่ไอน์สไตน์ว่าไว้ แต่การได้คิดได้ทดสอบ ค้นหา ก็เป็นสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์ควรกระทำ ด้วยความหวังว่าแม้คนรุ่นหนึ่งไม่อาจทำให้เข้าใจได้ แต่คนรุ่นต่อๆไปอาจจะทำความจริงให้กระจ่างขึ้นได้ เพื่อส่งต่อแนวความคิด กระบวนการคิดเหล่านี้ไปสู่คนในรุ่นต่อๆไป และเพื่อพัฒนาการเรียนรู้ในสิ่งที่มองเห็นได้ยาก แต่อาจมีผลต่อโลก ต่อสิ่งมีชีวิต ดังนั้นการศึกษาเรื่องราวของควาร์ก อนุภาคพื้นฐานที่เล็กมากๆของอะตอม จนถึงจักรวาล จึงไม่สูญเปล่าเสียที่เดียว /////
ที่มา : เมื่อยุคใหม่มาถึง . . หน้า 204-218
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น