โลกกลมแน่ๆ แต่จักรวาลอาจแบน

แน่นอนว่ามนุษย์ทั่วๆ ไปคงจะ “รู้” กันว่าโลกกลมแน่ๆ และคงมีแค่คนเพี้ยนๆ เชื่อทฤษฎีสมคบคิดจำนวนหนึ่งเท่านั้นที่คิดว่าโลกนั้น “แบน”

แต่จริงๆ แล้วแม้ว่าดาวเคราะห์และดาวต่างๆ ในจักรวาลจะกลมทั้งหมด สิ่งที่นักวิทยาศาสตร์ทุกวันนี้ค่อนข้างเชื่อกันก็คือ จักรวาลนั้น “แบน” แต่นั่นหมายความว่ายังไง เราจะอธิบายให้นึกตาม

เริ่มจากบิ๊กแบง

ทุกวันนี้นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าทุกสรรพสิ่งในจักรวาลเริ่มมาจากบิ๊กแบง หรือเริ่มมาจากจุดระเบิดเล็กๆ และแรงระเบิดก็ขยายต่อไปเป็นจักรวาล

ปัญหาคือ “ทิศทาง” ของแรงระเบิดนั้นเราไม่รู้ว่ามันจะเป็นยังไง ไม่มีใครเคยเห็น และทิศทางที่ว่าก็คือรูปร่างของจักรวาลนั่นเอง

ซึ่งตรงนี้ที่เขาสงสัยคือ จักรวาลจะระเบิดเป็นแนวโค้งหรือเปล่า ซึ่งถ้าเป็นแบบนั้น จักรวาลก็จะมีจุดสิ้นสุด เพราะถึงจุดหนึ่งมันจะโค้งกลับมาหาจุดเริ่มต้นซึ่งก็คือบิ๊กแบง

ส่วนถ้าระเบิดพุ่งไปตรงๆ ไม่โค้ง ผลก็คือจักรวาลก็จะแผ่ขยายไปเรื่อยๆ ไม่มีที่สิ้นสุด

อันนี้ก็คล้ายๆ ไอเดียว่าถ้าโลกแบน เราเดินไปยังไงก็จะไม่กลับมาที่เดิมแน่ๆ (แต่ไปตกขอบโลก) แต่ถ้าโลกกลม เพราะเดินตรงไปเรื่อยๆ ยังไงก็จะกลับมาที่เดิม

ดังนั้นคำถามที่ว่าจักรวาลนั้นแบนหรือกลม อีกนัยหนึ่งก็ผูกพันกับคำถามว่า สรุปจักรวาลมีจุดที่สิ้นสุดหรือไม่ อันเป็นคำถามใหญ่ทางฟิสิกส์ทฤษฎี

อะไรคือ “แบน”

แต่ก่อนจะไปถามว่าจักรวาลกลมหรือแบน เรามาดูเบสิกก่อนว่าอะไรคือการเคลื่อนที่ในพื้นที่แบนและกลม

ในพื้นที่แบน ถ้าเราเดินไปในทิศทางหนึ่งอยู่ เราต้องทำการหัน 90 องศา แล้วเดินต่อ ถึง 3 ครั้ง เราถึงจะกลับมาที่เดิมได้ ซึ่งอันนี้เราลองจินตนาการการเดินในพื้นที่สี่เหลื่อมผืนผ้าได้ไม่ยาก ถ้าเราเริ่มจากมุมหนึ่ง เราเดินไปมุมที่ 2 เราหัน 90 องศาเดินไปมุมที่ 3 หันอีก 90 องศาเดินไปมุมที่ 4 และหันอีก 90 องศาแล้วเดินต่อ เราก็จะกลับมาที่เดิมที่จุดเริ่มต้นที่มุมที่ 1

แต่ถ้าพื้นที่กลมจะต่างออกไป ให้เราลองนึกถึงโลก สมมติเราเริ่มจากจุดหนึ่ง และเดินไปตามแนวเส้นศูนย์สูตรอยู่ดีๆ เราหัน 90 องศา เดินไปทางขั้วโลก เดินไปถึงขั้วโลก หัน 90 องศาอีกรอบ แล้วเดินต่อเท่าๆ กับที่เราเดินมาขั้วโลก ผลคือเราจะกลับมาจุดแรกที่เราเริ่มเดิน ซึ่งอะไรแบบนี้จะเป็นไปไม่ได้ในพื้นที่แบบ อันนี้อาจนึกตามยากหน่อย แต่น่าจะพอทำให้เห็นภาพ

หลักการเดียวนี้เองที่นักวิทยาศาสตร์ใช้ในการสังเกตการเคลื่อนที่ของรังสีต่างๆ ในจักรวาล และทำให้ได้ข้อสรุปว่า “จักรวาลน่าจะแบน” ซึ่งการที่ต้องทำแบบนี้ ก็เพราะว่าในทางปฏิบัติ เราไม่มีความสามารถออกไปนอกจักรวาลเพื่อสังเกตกลับมาได้ และเราก็ไม่มีความสามารถจะเดินทางไปไกลๆ ในจักรวาลเพื่อดูว่าการเดินทางของเราเป็นเส้นตรงหรือไม่ แต่เราสามารถดูการเปลี่ยนแปลงของรังสีต่างๆ ที่วิ่งอยู่ในจักรวาลได้ ซึ่งผลก็เป็นอย่างที่ว่า จากการคิดคำนวณแล้ว นักวิทยาศาสตร์ค่อนข้างเห็นตรงกันว่าจักรวาลน่าจะแบนแน่ๆ

ทั้งนี้ นี่ก็ดังเช่นหลายเรื่องในทางวิทยาศาสตร์ ที่ “ความจริง” ทั้งหลายมันเปลี่ยนไปตามหลักฐาน และความสามารถในการชั่งตวงวัดอีกหลายๆ สิ่งในจักรวาลก็อาจทำให้ “รูปร่างของจักรวาล” เปลี่ยนไปอีกก็ได้

อ้างอิง:

• IFLScience. The Earth Is Not Flat But The Universe Might Be. https://bit.ly/31LcYYO
• Psy.org. How do we know the universe is flat? Discovering the topology of the universe. https://bit.ly/2Py3NZg