วิดีโอ

สรุป

หลุมดำเป็นสิ่งที่ทรงพลัง และรุนแรงมากที่สุดในจักรวาล

ซึ่งแปลกประหลาดและซับซ้อนอย่างยิ่ง

จะเกิดอะไรขึ้นถ้าคุณตกลงไปในนั้น และจริงๆ แล้วมันเป็นอย่างไร?

{Intro}

อันดับแรก เราต้องพูดถึงเรื่องกาลอวกาศ

กาลอวกาศนั้นเป็นเวทีใหญ่ ที่ตีแผ่การแสดงของจักรวาล

แต่อวกาศไม่ใช่พื้นที่ที่ตายตัว และเวลาไม่เหมือนกันกับทุกคนทุกที่

สั้นๆ คือ มันสัมพันธ์กัน

สสารทำให้อวกาศโค้งงอ และอวกาศที่โค้งงอ บอกสสารว่าต้องเคลื่อนที่อย่างไร

วางดาวฤกษ์และดาวเคราะห์ไว้บนเวที และยุบลงไปด้านล่างเวที

เวทีที่ผิดรูปกับการโค้งงอและลาดเอียง ทั้งหมดนี้ทำให้เรามีแรงโน้มถ่วง

หลุมดำไม่ได้แค่โค้งงอเวที แต่เป็นเหมือนกับประตูกับดัก

เป็นที่ที่มีมวลมากจนจักรวาลก่อเกิดเป็น เขต ‘ไปไม่ได้’ ซึ่งกฎจะเปลี่ยนไป

หลุมดำส่วนใหญ่เกิดจากดาวที่มีมวลมากตาย

เราได้อธิบายสิ่งนี้อย่างละเอียดไปแล้ว ในวิดีโอดาวนิวตรอนของเรา

ทั้งหมดที่คุณต้องรู้ คือ ในช่วงสุดท้ายของดาวที่มีมวลมาก

ข้างในของมันระเบิดด้วยความเร็ว เกือบหนึ่งในสี่ของความเร็วแสง

มวลสารนี้อัดแน่นกันมาก ใกล้กันจนสร้างบางสิ่ง ที่หนาแน่นจนทำลายเวทีของจักรวาล

หลุมดำที่มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ถึงสิบเท่า จะมีความกว้างเพียง 60 กิโลเมตรเท่านั้น

หากคุณมองไปที่หลุมดำโดยตรง มันดูเหมือนกับว่าไม่มีอะไรเลย

อวกาศภายใต้การควบคุมของหลุมดำถูกปิดกั้น

โดยพรมแดนที่มองไม่เห็น ที่เรียกว่า ขอบฟ้าเหตุการณ์

ขอบฟ้าเหตุการณ์ก่อตัวเป็นเปลือกรอบๆ อวกาศ

ซึ่งเมื่อเข้าไปแล้วจะถูกหุ้ม จากส่วนที่เหลือของจักรวาลตลอดไป

เนื่องจากประตูกับดักหลุมดำ ทำให้อวกาศเสียรูปไปมาก

แม้แต่แสงก็ไม่สามารถหนี และไม่มีอะไร รอดจากการถ่ายโอนข้อมูลภายในได้

จึงเป็นไปไม่ได้เลยที่จะบอกได้ว่าจริงๆ แล้ว หลุมดำหน้าตาเป็นอย่างไร

เรายังคงสามารถสังเกตหลุมดำได้ เนื่องจากผลกระทบที่มีต่อสสาร

สิ่งต่างๆ สามารถโคจรรอบหลุมดำได้ เหมือนกับที่โคจรรอบดวงอาทิตย์หรือดาวเคราะห์

หลุมดำจำนวนมากมีแผ่นจานสสาร ที่โคจรอยู่นอกขอบฟ้าเหตุการณ์

สสารนี้อาจร้อนขึ้นได้อย่างไม่น่าเชื่อ

เนื่องจากเมื่อโคจรเข้าใกล้จะสามารถเร่ง ความเร็วสสารได้ถึงครึ่งหนึ่งของความเร็วแสง

การเสียดสีและการชนกันเล็กน้อย ระหว่างอนุภาคจะร้อนขึ้นถึงพันล้านองศา

ทำให้อวกาศรอบๆ หลุมดำนั้น สว่างอย่างไม่น่าเชื่อ

จะเกิดอะไรขึ้นหากคุณเข้าใกล้หลุมดำ หรือแม้กระทั่งอยู่ในหลุมดำ?

ก่อนอื่นเลย คุณจะเห็นกระจก บ้านแสนสนุกที่แปลกที่สุดในจักรวาล

สสารไม่ใช่สิ่งเดียวที่โคจรรอบหลุมดำ

แรงโน้มถ่วงที่อยู่ใกล้นั้นแข็งแรงมาก จนแสงสามารถโคจรได้เช่นกัน

หากคุณลอยอยู่นอกขอบฟ้าเหตุการณ์ ที่ทรงกลมโฟตอน

ในทุกๆ ทิศทาง คุณจะเห็น…ตัวคุณเอง!

ข้างหน้าของคุณจะเป็นด้านหลังของตัวคุณเอง

เนื่องจากแสงจากหลังของคุณเดินทาง รอบหลุมดำไปยังดวงตาของคุณ

แรงโน้มถ่วงยังเปลี่ยนแปลงเวลาอีกด้วย

แรงโน้มถ่วงยิ่งแข็งแรง เวลายิ่งผ่านไปช้าลง

ในขณะที่คุณมองดูจักรวาลที่อยู่เหนือคุณเร็วขึ้น ผู้คนที่อยู่ไกลออกไปจะเห็นคุณแบบสโลว์โมชั่น

หากคุณเลือกที่จะบินหนีออกจากหลุมดำ

คุณอาจพบว่าเวลาผ่านไปนาน สำหรับส่วนที่เหลือของจักรวาล

การเดินทางข้ามเวลาเที่ยวเดียวที่แปลกประหลาด

ไปยังอนาคตเพื่อพบว่า คนที่คุณรักได้จากไปนานแล้ว

แต่การเข้าใกล้หลุมดำ อาจเป็นอันตรายอย่างไม่น่าเชื่อ

การตายอย่างเจ็บปวดด้วยการ ‘ทำให้เป็นสปาเก็ตตี้’ รอคุณอยู่

เนื่องจากเท้าของคุณ อยู่ใกล้หลุมดำมากกว่าศีรษะ

จึงรู้สึกถึงแรงโน้มถ่วงที่มากกว่า เพียงพอที่จะแยกคุณออกจากกัน

เมื่อคุณลงมาในหลุมดำมันจะแย่ขึ้นไปอีก

แรงดึงจะแรงขึ้น ร่างกายของคุณ จะถูกบีบให้เล็กลงและตรงขึ้นเรื่อยๆ

จนกว่าคุณจะกลายเป็นพลาสมาร้อนบางๆ กลืนน้ำลายครั้งสุดท้าย และไม่ถูกเห็นอีกเลย

การทำให้เป็นสปาเก็ตตี้เป็นเพียงความเสี่ยง สำหรับหลุมดำที่มีขนาดเล็กกว่า

เนื่องจากมีรัศมีที่เล็กกว่ามาก

หากคุณไปที่ใจกลางดาราจักร และพบกับหลุมดำมวลยิ่งยวด

คุณอาจสัมผัสได้ถึงการข้ามขอบฟ้าเหตุการณ์

เมื่อคุณเข้าใกล้ขอบฟ้าเหตุการณ์

ผู้สังเกตการณ์ที่อยู่ห่างออกไปจะคิดว่า พวกเขาไม่เคยเห็นคุณเข้าไปในหลุมดำ

เห็นคุณหยุดและจางหายไป

แสงสุดท้ายที่คุณเปล่งออกมา จะเล็ดลอดออกมาจากขอบฟ้าเหตุการณ์

ขณะเดียวกัน จากมุมมองของคุณ ความว่างเปล่าของหลุมดำก็ลอยขึ้นมาพบคุณ

เนื่องจากแสงจากทิศทางที่น้อยกว่า สามารถไปถึงคุณได้

ความมืดมิดปกคลุมคุณเอาไว้จนกระทั่ง คุณเหลือเพียงแสงเล็กๆ น้อยๆ ที่มองเห็นจักรวาล

ภายในขอบฟ้าเหตุการณ์ กาลอวกาศถูกทำลายอย่างน่ากลัว

จนการเดินทางข้ามเวลาอาจเป็นไปได้จริงๆ

ดังนั้นจึงอาจเป็นสิ่งที่ดีที่ไม่มีสิ่งใดหลุดออกมา

หากมีสิ่งใดสามารถหลุดออกมาได้

จะสามารถสร้างความขัดแย้งและปัญหา การเดินทางข้ามเวลาทุกชนิดที่ทำลายจักรวาลได้

แม้จะน่ากลัวเท่ากับขอบฟ้าเหตุการณ์ แต่ก็ช่วยให้เราปลอดภัยจากเรื่องดราม่า

ไม่ว่าคุณจะรอดมานานแค่ไหนก็ไม่สำคัญ

เพราะตอนนี้มีเพียงความแน่นอนของความตาย ที่จะบดขยี้คุณในอนาคตอันใกล้นี้

ภายในขอบฟ้าเหตุการณ์ กาลอวกาศนั้นโค้งงอและบิดเบี้ยวมาก

ไม่ว่าทางใดที่คุณไป ทุกๆ ‘การไปข้างหน้า’ จะมุ่งตรงไปยังใจกลางของหลุมดำเท่านั้น

การพยายามหนีไปในทุกทิศทาง จะทำให้คุณไปสู่ใจกลางหลุมดำเร็วขึ้นเท่านั้น

เพื่อให้อยู่รอดนานที่สุด สิ่งที่คุณต้องทำคือ ไม่ต้องทำอะไรเลย

ในใจกลางหลุมดำ เราพบภาวะเอกฐาน

จุดๆ เดียวที่มีสสารทั้งหมด ที่เคยผ่านขอบฟ้าเหตุการณ์เข้ามา

ทั้งหมดถูกบดขยี้จนเหลือจุดเล็กๆ อย่างไม่มีที่สิ้นสุด

ไม่มีความทรงจำเกี่ยวกับสิ่งใดหลงเหลือ อยู่ใต้ประตูกับดักหลุมดำตลอดกาล

ภาวะเอกฐานทำให้ทุกสิ่งเท่าเทียมกัน

สิ่งนี้ทำให้จักรวาลถูกทำลายในแบบคูลๆ

เราได้ทำวิดีโอทั้งหมดเกี่ยวกับปัญหานี้ ถ้าหากคุณต้องการจะเรียนรู้เพิ่มเติม

แต่โดยย่อแล้ว ทุกสิ่งที่เข้ามาใกล้เกินไป จะกลายเป็นสสารของหลุมดำ

กระจุกตัวอยู่ที่ภาวะเอกฐาน

การขาดความทรงจำในอดีตนี้หมายความว่า หลุมดำมีคุณสมบัติเพียงสามประการเท่านั้น

ได้แก่ มวล การหมุน และประจุไฟฟ้า อย่างอื่นหายไปหมด

พวกมันเหมือนกับอนุภาคพื้นฐานในแง่นั้น

นี่หมายความว่าหลุมดำทุกแห่ง ในจักรวาลนั้นเหมือนกันหมด

แน่นอนว่ามวลของมันต่างกัน และหลุมดำบางแห่งก็หมุนเร็วกว่าอันอื่น

แต่ถ้าเราใส่ความเป็นเอกพจน์ทั้งหมด เข้าไปในพิพิธภัณฑ์ฟิสิกส์วิเศษ

พวกมันจะเหมือนกันหมด เหมือนกับอิเล็กตรอน

แต่เช่นเดียวกับอนุภาคพื้นฐาน

คุณสมบัติของภาวะเอกฐานเป็นวิธีที่ดีที่สุด ที่เราสามารถอธิบายได้บนกระดาษ

มากกว่าที่จะเป็นตัวแทนที่ถูกต้อง ของความเป็นจริง

ทฤษฎีปัจจุบันของเราที่เกี่ยวกับจักรวาล คือ ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป

ยังไม่สามารถบรรยายหรืออธิบายได้

ความโค้งของอวกาศกลายเป็นอนันต์ ความหนาแน่นกลายเป็นอนันต์

และกฎของเราก็ไม่สมเหตุสมผล

ภาวะเอกฐานไม่มีพื้นผิวหรือขนาด

เป็นบางอย่างที่เหมือนกับความคลาดเคลื่อน แบบหารด้วยศูนย์ในจักรวาล

ดังนั้นภาวะเอกฐานอาจไม่มีอยู่จริง หรือแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง

แต่นี่คือที่เรารู้ทั้งหมดในตอนนี้

จากการทำนายที่ดีที่สุดที่เรามี จากทฤษฎีกาลอวกาศที่ดีที่สุดของเราในปัจจุบัน

นอกจากนี้โดยพื้นฐานแล้ว ทุกสิ่งที่คุณเคยได้ยินเกี่ยวกับหลุมดำ

แม้แต่ในวิดีโอนี้ก็เกี่ยวกับหลุมดำ ตาม ทฤษฎีที่ไม่หมุน เพราะคำนวณได้ง่ายกว่ามาก

แต่เนื่องจากหลุมดำเกิดจากดาวฤกษ์ ที่กำลังจะตายซึ่งหมุนเร็วมากในช่วงสุดท้ายของมัน

เท่าที่เราทราบ หลุมดำทั้งหมดในจักรวาล ควรจะหมุนอยู่ในขณะนี้

ด้วยความเร็วที่เหลือเชื่อถึง 90% ของความเร็วแสง

ซึ่งหมายความว่า ในความเป็นจริงหลุมดำ ถูกทำให้เสียหายมากกว่าที่จะได้รับความน่าเชื่อถือ

ภาวะเอกฐานของหลุมดำ ที่กำลังหมุนอยู่นั้นยิ่งเลวร้ายเข้าไปอีก

การหมุนทำให้มันบวมออกไปด้านนอก กลายเป็นวงแหวนภาวะเอกฐาน

การหมุนนี้ทรงพลังมาก จนลากอวกาศไปพร้อมกัน

ทำให้เกิดบริเวณรอบๆ หลุมดำที่หมุนอยู่ เรียกว่า Ergosphere

ซึ่งเป็นไปไม่ได้ที่จะอยู่นิ่งๆ ไม่ว่าคุณจะพยายามมากแค่ไหนก็ตาม

เหมือนกับกระแสน้ำวนในกาลอวกาศที่ไหลเชี่ยว เป็นกระแสน้ำที่ไม่อาจต้านได้

และหลุมดำทำให้คุณโคจรรอบมัน ไม่ว่าคุณจะต้องการหรือไม่ก็ตาม

โอเค แล้วจะเกิดอะไรขึ้นกับหลุมดำในขณะที่ จักรวาลมีอายุมากขึ้นและตายไปรอบๆ พวกมัน?

เป็นอีกครั้งที่เราไม่รู้ แต่มีแนวคิดบางอย่าง ที่อิงจากความเข้าในฟิสิกส์ในปัจจุบันของเรา

นั่นคือ การแผ่รังสีฮอว์กิง

ในทฤษฎีสนามควอนตัม สุญญากาศของอวกาศ กำลังเดือดด้วยความผันผวนของควอนตัม

ความผันผวนนี้สร้างสสารและปฏิสสาร ที่เป็นคู่ของอนุภาคจากความว่างเปล่า

ซึ่งมีอยู่เพียงช่วงเวลาสั้นๆ เท่านั้นก่อนถูกทำลาย

เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้นใกล้กับ ขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำ

หนึ่งในอนุภาคเหล่านี้สามารถ ตกลงไปในหลุมดำ หยุดไม่ให้ถูกทำลายล้าง

อนุภาคที่หลบหนีคือการแผ่รังสีฮอว์กิง

ท้ายที่สุด มวลของอนุภาคนี้ต้องมาจากหลุมดำ

ดังนั้นในช่วงเวลาหลายอายุคน หลุมดำจะหดตัวและแผ่รังสีออกไป

การแผ่รังสีฮอว์กิงไม่ใช่ของที่ตกลงไปในหลุมดำ แต่มันเป็นของใหม่ที่ขโมยมาจากหลุมดำ

เมื่อหลุมดำหดตัวลง การแผ่รังสีฮอว์กิง จะแรงขึ้น เร็วขึ้นและเร็วขึ้นเรื่อยๆ

จนกระทั่งสิ่งที่เหลืออยู่ระเหยไปในที่สุด

ด้วยการแผ่รังสีพลังงานสูงเหมือนกับ ระเบิดนิวเคลียร์ จากนั้นก็ไม่มีอะไร

แต่นั่นจะไม่เกิดขึ้นนานขนาดนั้น

หลุมดำที่มีขนาดเท่ากับดวงอาทิตย์ของเรา มีอายุขัย 10^67 ปี

ซึ่งหมายความว่าจะใช้เวลา 10,000 พันล้าน พันล้าน พันล้าน พันล้าน พันล้าน พันล้านปี

ในการเสียมวลของมัน 0.0000001%

แต่หลุมดำส่วนใหญ่มีมวล มากกว่าดวงอาทิตย์ของเรามาก

หลุมดำมวลยิ่งยวดที่มีมวล มากมายมหาศาลที่สุุดในใจกลางดาราจักร

มีอายุขัย 10^100 ปี

มันนานแค่ไหน? ลองนึกภาพ นาฬิกาทรายที่เต็มไปด้วยทรายเม็ดเดียว

ต่อทุกอนุภาคในจักรวาล

ทุกๆ หมื่นล้านปี เม็ดทรายเม็ดหนึ่งตกลงมา หากเรารอให้ทรายทั้งหมดตกลงมา

หลุมดำเหล่านี้ก็จะไม่มีวันหายไป แม้แต่เปอร์เซ็นต์เดียว

ไม่มีแนวคิดที่ดีสำหรับสมองของเรา ที่จะเข้าใจช่วงเวลาเหล่านี้

เราจะเข้าใจหลุมดำได้อย่างแท้จริงหรือไม่? จะรู้จริงๆ ไหมว่าเกิดอะไรขึ้นข้างในหลุมดำ?

ไม่มีใครรู้ เรามองเห็นมันแค่ภายนอกเท่านั้น และทฤษฎีต่างๆ ที่เราอาจเข้าใจผิดก็ได้

แต่ไม่เป็นไรที่จะไม่รู้ทุกอย่าง มันแค่หมายความว่ายังมีงานที่ต้องทำ

หมายความว่ายังมีเรื่องลึกลับให้แก้ และไอเดียใหญ่ๆ ให้ได้คิด

นั่นคือเหตุผลที่มนุษย์ทำวิทยาศาสตร์

ท้ายที่สุด อย่างน้อยเราก็สามารถมั่นใจ ได้ว่าเรายังมีเวลาให้คิดอีกมาก

ก่อนที่สิ่งสุดท้ายจะละลายหายไป

หากคุณต้องการคิดเกี่ยวกับ หลุมดำต่อไปอีกเล็กน้อย

คุณสามารถทำได้โดยซื้อ สิ่งที่เกี่ยวข้องกับหลุมดำมากมาย

ที่ทีม kurzgesagt สร้างขึ้นด้วยความรัก

เช่นเดียวกับโปสเตอร์อินโฟกราฟิกหลุมดำ ที่สอนเกี่ยวกับพื้นฐานทั้งหมดของหลุมดำ

หรือเลือกโปสเตอร์ผจญภัยหลุมดำของคุณเอง ที่จะพาคุณไปสัมผัสประสบการณ์ที่น่าตื่นเต้น

และหากคุณต้องการกอด เราได้ทำตุ๊กตาหลุมดำและหลุมขาวไว้ด้วย

ถ้าหากยังไม่พอ เรายังได้เปิดตัว ถุงเท้าลายอวกาศที่แสนสบาย

หมุดอวกาศแสนแวววาว กระเป๋าผ้าและเซตกระเป๋าใหม่

และยังมีผลิตภัณฑ์อื่นๆ ที่เกี่ยวกับอวกาศ

ซึ่งได้รับการออกแบบด้วยความรัก และความใส่ใจจากเราที่ kurzgesagt

การซื้อของจากร้านของเราเป็นวิธีที่ดีที่สุด ในการสนับสนุน kurzgesagt

ในขณะที่ได้สิ่งของสวยงามเป็นการตอบแทน

เพราะพวกคุณ เราจึงสามารถสร้างวิดีโอ ที่ซับซ้อนเหมือนกับที่คุณเพิ่งได้ดูไป

และเผยแพร่ได้ฟรีสำหรับทุกคน ขอบคุณมากๆ สำหรับการสนับสนุน!

{Outtro}

translated by Anothertemp_