กฎฟิสิกส์หมายความว่าจักรวาลกำลังจะตายอย่างช้าๆ
โครงสร้างของจักรวาล: อวกาศ เวลา และพื้นผิวแห่งความเป็นจริง
Brian Greene
Alfred Knopf: 2004. 512 หน้า $28.95 Allen Lane: 2004. £25 0375412883 0713996773 | ISBN: 0-375-41288-3
สล็อตเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์ไม่มีขั้นต่ำ คำแถลงการณ์ที่เลวร้ายที่สุดในประวัติศาสตร์ของวิทยาศาสตร์ถูกสร้างขึ้นโดยนักฟิสิกส์ Hermann von Helmholtz ในปี 1854 ฟอน Helmholtz ประกาศว่าจักรวาลกำลังจะตาย การทำนายในแง่ร้ายของเขาอยู่บนพื้นฐานของกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ ตามที่จักรวาลทั้งหมดอยู่บนสไลด์ทางเดียวไปสู่สภาวะของความผิดปกติอย่างสมบูรณ์ หรือเอนโทรปีสูงสุด ซึ่งมันจะไม่สามารถคลายออกได้
พื้นฐานของจักรวาลที่กำลังจะตายนั้นอธิบายได้ง่าย เราถูกรายล้อมไปด้วยกระบวนการที่มีทิศทางที่แน่นอนสำหรับพวกเขา: ผู้คนแก่ชรา รถขึ้นสนิม หน้าผาถูกกัดเซาะ ปราสาททรายถูกพัดพาไป ถ่ายภาพยนตร์จากฉากที่คุ้นเคยแล้วย้อนดู ผู้คนจะหัวเราะ เพราะโลกที่กลับด้านดูน่าขยะแขยงมาก
ทิศทางเดียวกันแผ่กระจายไปทั่วจักรวาล ตัวอย่างเช่น ดวงอาทิตย์ไม่ใช่ลูกกลมที่ไม่เปลี่ยนรูปอย่างที่เห็น กว่าพันล้านปีที่มันใช้เชื้อเพลิงไปมาก และในที่สุดมันก็จะมอดไหม้และตายไป เช่นเดียวกับดาวทุกดวง การสลายตัวและการเสื่อมสภาพที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ทำให้โลกร้อนตายเช่นเดียวกับที่ฟอนเฮล์มโฮลทซ์ประกาศ
แต่ความจริงที่เถียงไม่ได้นี้ปกปิดความลึกลับลึกล้ำ โลกเกี่ยวกับเราอาจแสดง ‘ลูกศรแห่งเวลา’ ที่เห็นได้ชัดเจน แต่กฎพื้นฐานของฟิสิกส์นั้นมีความสมมาตรอย่างสมบูรณ์ โดยมีข้อยกเว้นเล็กน้อย ในระดับอะตอมส่วนบุคคล ไม่มีอะไรที่จะแยกแยะอนาคตจากอดีตได้ ดังนั้น ระหว่างอะตอมกับจักรวาล ความเหลื่อมล้ำชั่วขณะของจักรวาลจึงปรากฏขึ้น สิ่งที่เกิดขึ้นคือหนึ่งในการอภิปรายทางวิทยาศาสตร์ที่ดำเนินมายาวนานที่สุด
ฉันรู้สึกทึ่งกับความลึกลับนี้หลังจากได้ยินการบรรยายที่ Royal Society ในลอนดอนโดย Fred Hoyle ในปี 1968 และฉันก็กลับมาอ่านซ้ำแล้วซ้ำเล่าตลอดอาชีพการงานของฉัน ในระยะแรกๆ เป็นที่ประจักษ์แก่ข้าพเจ้าว่าหัวข้อนี้ถูกทำลายไปด้วยความเข้าใจผิดอย่างกว้างขวางและความคิดที่ยุ่งเหยิง แม้แต่ในหมู่ยักษ์ใหญ่ของฟิสิกส์เชิงทฤษฎีบางกลุ่ม ดังนั้นจึงเป็นเรื่องที่น่ายินดีอย่างยิ่งที่ Brian Greene ได้เขียนเรื่องราวที่สมเหตุสมผลและสอดคล้องกันในหัวข้อที่ยั่วเย้านี้ ซึ่งผู้เขียนคนอื่นๆ จำนวนมากได้เพิ่มความสับสนเข้าไปเท่านั้น
หลังจากประสบความสำเร็จในหนังสือ
เรื่องการรวมฟิสิกส์The Elegant Universeของเขา Greene ได้หันความสนใจไปที่ธรรมชาติของอวกาศและเวลา ก่อนที่จะกล่าวถึงประเด็นปัญหาของลูกศรที่เข้าใจยากของเวลา เขาได้กล่าวถึงขอบเขตที่คุ้นเคย: ทฤษฎีสัมพัทธภาพ จักรวาลวิทยาพื้นฐาน หลักการของมัค ควอนตัมที่ไม่ใช่ท้องถิ่น และความไม่เท่าเทียมกันของเบลล์ การทดลองเลือกล่าช้าของวีลเลอร์ และการตีความหลายจักรวาลของ กลศาสตร์ควอนตัม กรีนพยายามรับมือแต่ไม่สามารถแก้ไขได้ ปัญหาที่กวนใจของกระแสเวลา ซึ่งเป็นประสบการณ์ของมนุษย์ที่คุ้นเคยมากที่สุด ซึ่งขาดไปจากคำอธิบายของนักฟิสิกส์เกี่ยวกับโลกอย่างน่างงงวย
วิธีหนึ่งในการนึกถึงลูกศรแห่งกาลเวลาของจักรวาลคือถือว่าจักรวาลเป็นนาฬิกาขนาดยักษ์ที่ค่อยๆ ไหลลงมา ปัญหาคือต้องอธิบายว่ามันจบลงอย่างไรตั้งแต่แรก นักจักรวาลวิทยามองว่าบิ๊กแบงเป็นจุดเริ่มต้นของการแสดงทั้งหมด แต่สิ่งนี้นำเสนอปริศนาทันที เรามีภาพสแนปชอตของเอกภพหลังจากกำเนิดได้ไม่นาน ในรูปแบบของแผนที่ความร้อนของท้องฟ้าที่นำมาจากดาวเทียม เช่น โพรบไมโครเวฟ Wilkinson Microwave Anisotropy และอุปกรณ์ภาคพื้นดินต่างๆ ข้อมูลแสดงให้เห็นแสงระเรื่อของบิ๊กแบงที่จางหายไป และทำให้นักจักรวาลวิทยาสามารถสร้างรายละเอียดของสถานะทางอุณหพลศาสตร์ในยุคแรกเริ่มได้ ผลลัพธ์น่าทึ่งมาก: หลังจากกำเนิดได้เพียง 380,000 ปี จักรวาลก็แทบจะตายอยู่แล้ว ประกอบด้วยก๊าซร้อนที่สม่ำเสมอกระจายไปทั่วอวกาศในสถานะที่ใกล้เคียงกับความร้อนที่ตายโดยฟอนเฮล์มโฮลทซ์ ดังนั้น หากเอกภพอายุน้อยเข้าใกล้สมดุลทางอุณหพลศาสตร์แล้ว เอกภพกลับมามีชีวิตอีกครั้งและบรรลุสภาวะเอนโทรปีต่ำในทุกวันนี้ได้อย่างไร
กรีนระบุคำตอบของปริศนานี้ได้อย่างถูกต้อง กุญแจสำคัญอยู่ที่แรงโน้มถ่วง แรงสากลนี้จับความผิดปกติเล็กๆ น้อยๆ ในการกระจายของสสารและขยายความมัน กว่าพันล้านปี ก๊าซร้อนที่ราบรื่นของเอกภพยุคแรกได้กลายมาเป็นกลุ่มกาแล็กซี ดวงดาว และหลุมดำที่รวมตัวกันเป็นก้อน แนวโน้มจากราบเรียบไปจนถึงเป็นก้อนทำให้เกิดลูกศรบอกเวลาของแรงโน้มถ่วงเอง และเหนือกว่าการเพิ่มขึ้นในเอนโทรปีของสสาร ผลที่ได้คือจักรวาลที่เริ่มต้นอย่างราบรื่นโดยมีสสารอยู่ในสมดุลทางอุณหพลศาสตร์สามารถจบลงได้เป็นก้อนโดยที่สสารลากไกลจากสมดุล ตั้งแต่เวลาของบิกแบง เอนโทรปีของสสารได้เพิ่มขึ้น แต่เอนโทรปีสูงสุดที่เป็นไปได้นั้นเพิ่มขึ้นเร็วขึ้น ส่วนใหญ่เกิดจากการขยายตัวของจักรวาล การดำรงอยู่ของเราขึ้นอยู่กับช่องว่างเอนโทรปีที่สิ่งนี้สร้างขึ้น
การสืบเสาะหาที่มาของลูกศรแห่งกาลเวลาจึงสามารถย้อนรอยย้อนกลับได้ค่อนข้างคดเคี้ยวถึงข้อเท็จจริงที่ว่าจักรวาลเริ่มต้นในสภาพที่ค่อนข้างราบรื่น เมื่อฉันแก้ไขปัญหานี้ในปี 1970 ความราบรื่นในขั้นต้นจะต้องได้รับการยอมรับว่าเป็นเงื่อนไขเริ่มต้นที่ไม่สามารถอธิบายได้ อย่างไรก็ตาม วันนี้ มีคำอธิบายพร้อมในรูปแบบของสถานการณ์ ‘จักรวาลที่พองตัว’ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการขยายตัวอย่างบ้าคลั่งหลังจากกำเนิดของจักรวาลได้ไม่นาน ความผิดปกติที่มีอยู่ก่อนจะได้รับการแก้ไขโดยพื้นที่ที่บวมอย่างฉับพลันและใหญ่โตนี้ สล็อตเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์ไม่มีขั้นต่ำ
