วิดีโอ

สรุป

สสารเท่าที่เรารู้จัก

ไม่ว่าอะตอม ดวงดาว และกาแล็กซี่ ดาวเคราะห์ พืชพรรณ กรวดหิน และตัวเราเอง

ล้วนรวมกันเป็นจำนวนน้อยกว่า 5% ของสสารในเอกภพที่เรารู้จัก

ประมาณ 25% เป็นสสารมืด และอีก 70% ที่เหลือเป็นพลังงานมืด

ซึ่งทั้งคู่ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า

นับว่าเป็นเรื่องแปลกประหลาด เพราะมันชี้ชัดว่าทุกอย่างที่เรารู้มา

เป็นเพียงแค่เสี้ยวเล็กๆ ของความเป็นจริง

แต่สิ่งที่แย่ยิ่งกว่า

นั่นคือเราไม่รู้อะไรเลยเกี่ยวกับพลังงานและสสารมืด กระทั่งรายละเอียดเกี่ยวกับมัน

ถึงกระนั้นเราก็ค่อนข้างมั่นใจว่ามันมีอยู่จริง

ถ้าอย่างนั้นแล้ว เรารู้มาได้ไงล่ะ?

สสารมืดเป็นส่วนหนึ่งที่ช่วยให้กาแล็กซี่ดำรงอยู่ได้

เมื่อเราคำนวณว่าทำไมเอกภพจึงมีโครงสร้างแบบที่มันเป็น

ผลลัพท์ก็จะออกมาชัดเจนว่ามันไม่ได้มีเพียงแค่สสารธรรมดา

แรงดึงดูดของสสารที่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า ยังมีไม่สูงพอที่จะก่อตัว

เป็นกาแล็กซี่หรือโครงสร้างสลับซับซ้อนต่างๆ

อีกทั้งยังเป็นไปได้ว่าดาวฤกษ์เพียงแค่กระจัดกระจายไปทั่ว และไม่ได้ก่อตัวขึ้นเป็นกาแล็กซี่

ทำให้เรารู้ว่ายังมีบางสิ่งบางอย่าง อยู่เบื้องหลัง รอบๆ สสารเหล่านี้

บางสิ่งที่ทั้งไม่กระจายหรือสะท้อนแสง

อะไรบางอย่างที่มืดมิด

ทว่า นอกจากเราจะสามารถค้นพบการมีอยู่ ของสสารมืดด้วยการคำนวณได้แล้ว

เรายังสามารถมองเห็นมันได้อีกด้วย… ประมาณนั้น

โดยแหล่งที่มีสสารมืดกระจุกตัวอยู่หนาแน่น จะเบี่ยงเบนแสงให้ผ่านไปรอบๆ

ดังนั้นเราจึงรู้ว่ายังมีบางสิ่งที่ทำ ปฏิกิริยาเชิงแรงโน้มถ่วงอยู่ตรงนั้น

ในปัจจุบัน เรามีข้อโต้แย้งมากมายเกี่ยวกับความเป็นไปได้ของพลังงานมืดมากกว่าข้อสันนิษฐาน

เรารู้ว่าสสารมืดไม่ใช่เพียงกลุ่มเมฆของสสารธรรมดา ที่ไม่มีดาวฤกษ์ดำรงอยู่

เพราะมันจะคายอนุภาคที่เราสามารถตรวจสอบได้

อีกทั้งสสารมืดยังไม่ใช่ปฏิสสาร

เนื่องจากปฏิสสารจะผลิตรังสีแกมมาที่มีลักษณะเฉพาะตัว เมื่อทำปฏิกิริยากับสสารธรรมดา

สสารมืดยังไม่ได้ถูกสร้างขึ้นด้วยหลุมดำ

ซึ่งเป็นวัตถุหนาแน่นสูงที่ส่งผลต่อสิ่งรอบข้างอย่างรุนแรง

ในขณะที่สสารมืดเพียงแค่กระจายตัวอยู่อย่างดาษดื่น

โดยพื้นฐานแล้ว เรามั่นใจได้เพียง 3 เรื่องเท่านั้น

1.มีบางอย่างดำรงอยู่จริง

2.มันทำปฏิกิริยากับแรงโน้มถ่วง

3.มีมันอยู่เป็นจำนวนมาก

เป็นไปได้ว่าสสารมืดถูกสร้างขึ้นมาจาก อนุภาคที่ซับซ้อนและแปลกใหม่

ที่ไม่ทำปฏิกิริยาใดๆ กับแสงและสสาร ในรูปแบบที่เราสันนิษฐานไว้

ทว่าจนถึงตอนนี้เราก็ยังคงไม่รู้เหตุผล

พลังงานมืดนั้นแปลกประหลาดและลึกลับซับซ้อนยิ่งกว่า

เราไม่สามารถตรวจจับ วัดค่า หรือลิ้มรสสัมผัสมันได้เลย

แต่เรากลับสังเกตผลกระทบของมันได้อย่างชัดเจน

เมื่อปี ค.ศ.1929 เอ็ดวิน ฮับเบิลได้ทำการทดสอบ เกี่ยวกับความยาวคลื่นของแสง

ซึ่งถูกเปล่งออกมาจากกาแล็กซี่ที่อยู่ห่างไกล ด้วยปรากฏการณ์การเคลื่อนไปทางแดง

ในสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าในขณะที่เดินทางผ่านอวกาศ

เขาพบว่ายิ่งรังสีจางมากเท่าไร ยิ่งแสดงให้เห็นว่ารังสีที่มาจากที่อยู่ห่างมีองศาการเคลื่อนไปทางแดงสูง

ในขณะที่กาแล็กซีใกล้ๆ จะพบไม่มากนัก

ฮับเบิลสรุปว่าที่เป็นเช่นนี้เป็นเพราะเอกภพกำลังขยายตัว

การเคลื่อนที่ไปทางแดงเป็นผลมาจากความยาวคลื่นของแสง

ถูกเหยียดออกจากการขยายตัวของเอกภพ

ล่าสุด การค้นพบมากมายยังแสดงให้เห็นว่า การขยายตัวของเอกภพกำลังเร่งตัวขึ้น

อย่างไรก็ตาม มีข้อสันนิษฐานว่าแรงดึงดูดจากแรงโน้มถ่วงอาจเป็นสาเหตุให้การขยายตัวของเอกภพ

ชะลอตัวลง หรือแม้กระทั่งหดตัวและทลายลงในบางช่วง

แต่ลักษณะของเอกภพก็ไม่ได้เปลี่ยนแปลงไป ตามการขยายตัว ยิ่งไปกว่านั้น

พื้นที่ในจักรวาลจะถูกสร้างขึ้นใหม่อย่างต่อเนื่องในทุกๆ แห่ง

และกาแล็กซี่ก็เปรียบเสมือนกระจุกของสิ่งต่างๆ ที่ถูกแรงโน้มถ่วงรวมไว้ด้วยกัน

ดังนั้นเราจึงไม่รู้สึกถึงการขยายตัวนี้ในชีวิตประจำวันของเรา

แต่ก็ยังคงพบได้ในทุกที่รอบๆ ตัวเรา

เมื่อไรก็ตามที่พื้นที่ว่างเปล่ายังมีอยู่ในเอกภพ ก็แสดงว่ายังมีอีกมากที่ปรากฏขึ้นตามมาทุกวินาที

ดังนั้นพลังงานมืดจึงเปรียบเสมือน หนึ่งในพลังงานที่อยู่ภายในพื้นที่ว่างเปล่านั้น

พลังงานซึ่งแข็งแกร่งกว่าสิ่งใดทั้งปวงที่เรารู้จัก

และยังคงเข้มข้นขึ้นทุกครั้งตราบเท่าที่เวลาผ่านไป

พื้นที่ว่างเปล่าจึงมีพลังงานมากกว่า สิ่งใดทั้งปวงในจักรวาลรวมกัน

เรามีข้อสันนิษฐานเกี่ยวกับรูปแบบของพลังงานมืดมากมาย

หนึ่งในนั้นสันนิษฐานว่าพลังงานมืดอาจไม่ใช่สิ่งใดเลย แต่อาจเป็นเพียงคุณลักษณะหนึ่งของเอกภพ

ส่วนพื้นที่ว่างเปล่าไม่ได้ว่างเปล่าจริงๆ แต่อาจมีพลังงานของตัวมันเอง

มันยังสามารถสร้างพื้นที่ขึ้นมาเพิ่มและยังมีพลังงานอยู่

ดังนั้น ตราบใดที่เอกภพยังขยายตัว พื้นที่ก็ยังคงจะเพิ่มมากยิ่งขึ้น

เพื่อกลบช่องว่างและนำไปสู่การขยายตัว ที่รวดเร็วยิ่งขึ้นของจักรวาล

ข้อสันนิษฐานนี้ใกล้เคียงกับที่ไอน์สไตน์ เคยสันนิษฐานไว้ในปี ค.ศ.1917

ซึ่งว่าด้วยแนวคิดเกี่ยวกับค่าคงที่จักรวาล

ซึ่งเป็นแรงที่มีปฏิกิริยาตอบโต้กับแรงโน้มถ่วง

ปัญหาหนึ่งเดียวมีเพียงเมื่อเราพยายาม จะคำนวณค่าของพลังงานเหล่านี้

ค่าที่ได้จะออกมาค่อนข้างผิดแปลก ซึ่งไขว้เขวไปพอสมควร

ข้อสันนิษฐานอื่นยังกล่าวไว้ว่า ในความเป็นจริงพื้นที่ว่างนั้นเต็มไปด้วย

อนุภาคเสมือนชั่วคราวที่ก่อตัวขึ้นมาโดยธรรมชาติได้เรื่อยๆ

จากความว่างเปล่า แล้วหายกลับไปสู่ความว่างเปล่าอีกครั้ง

พลังงานที่มาจากอนุภาคเหล่านี้อาจเป็นพลังงานมืด

หรือบางทีพลังงานมืดก็อาจเป็นของเหลว หรือสนามพลังงานที่ไม่หยุดนิ่งบางชนิด

ที่แทรกซึมไปทั่วทั้งจักรวาล หากแต่ยังผลในทางตรงกันข้ามด้วยเหตุใดเหตุหนึ่ง

กับจักรวาลมากกว่าพลังงานและสสารทั่วไป

ทว่า แม้มันจะมีอยู่จริง เราก็ยังไม่รู้เช่นกัน ว่าเราจะตรวจพบมันได้ที่ไหนหรืออย่างไร

ด้วยเหตุนี้จึงมีคำถามมากมายที่รอคำตอบอยู่ในปัจจุบัน

ทฤษฎีเกี่ยวกับสสารและพลังงานมืด ที่เราสันนิษฐานก็ยังคงเป็นเพียง

“ทฤษฎี”

ในเชิงเดียวกัน นี่ถือเป็นเรื่องน่าผิดหวัง แต่ในทางกลับกันก็ทำให้เรารู้ว่าขอบเขตของวิทยาศาสตร์

มีความท้าทายอยู่ไม่น้อยทีเดียว

มันยังแสดงให้เห็นว่า ไม่ว่าเราจะนึกว่าเราอยู่บนจุดสูงสุดแค่ไหน

เราก็ยังคงเป็นเพียงเอปสายพันธุ์หนึ่ง ที่ใช้สมาร์ทโฟนเป็น บนเกาะเล็กๆ

อันแสนบอบบางที่ล่องลอยอยู่ในเอกภพ เฝ้ามองดูท้องฟ้าเพื่อคอยตั้งคำถามเกี่ยวกับความเป็นไปของจักรวาล

ยังมีเรื่องอีกมากมายที่รอการค้นพบ ซึ่งก็เจ๋งไปไม่น้อยเลยทีเดียว

วิดิโอนี้ได้รับการสนับสนุนโดยสถาบันวิทยาศาสตร์ออสเตรเลีย

ซึ่งเป็นสถาบันส่งเสริมความเป็นเลิศทางวิทยาศาสตร์

ค้นต่อเกี่ยวกับเรื่องนี้และหัวข้ออื่นๆ ที่คล้ายกันได้ที่ nova.org.au

ยังมีผลงานอีกมากมายที่รอให้คุณเข้าไปสัมผัสอยู่

วิดิโอของเรายังเป็นจริงขึ้นมาได้ ด้วยการสนับสนุนของคุณจาก patreon.com

หากคุณสนใจที่จะสนับสนุนและเข้ามาเป็นหนึ่งใน Kurzgesagt Bird Army

ก็ขอเชิญเข้ามาที่ patreon ของเรา

Subtitles โดย Amara.org community บรรยายไทยโดย The Xenocrathes