จุดศูนย์กลางของอวกาศอยู่ที่ไหน?

เป็นเวลากว่าศตวรรษแล้วที่นักวิทยาศาสตร์ถกเถียงกันอย่างไม่หยุดหย่อนเกี่ยวกับรูปร่างและโครงสร้างของจักรวาล จักรวาลมี "ศูนย์กลาง" หรือไม่? ถ้ามี มันอยู่ที่ไหน? และทำไมกาแล็กซีต่างๆ ดูเหมือนจะเคลื่อนห่างออกจากกันด้วยอัตราที่เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ?

ในอวกาศมีสี่มิติ ได้แก่ ความยาว ความกว้าง ความสูง และเวลา - ภาพ: นาซา

เมื่อกว่าศตวรรษที่แล้ว อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ นักวิทยาศาสตร์ เชื่อว่าจักรวาลนั้นคงที่ และได้เสนอแนวคิด "ค่าคงที่ทางจักรวาลวิทยา" แต่ต่อมาการค้นพบทางดาราศาสตร์ได้เปลี่ยนแปลงทุกอย่าง จักรวาลไม่ได้คงที่ แต่กำลังขยายตัวอย่างต่อเนื่องตามกาลเวลา

สิ่งที่น่าประหลาดใจยิ่งกว่านั้นก็คือ จักรวาลไม่ได้มี "ศูนย์กลาง" เพียงแห่งเดียว และเพื่อให้เข้าใจเรื่องนี้ เราจำเป็นต้องมอง โลก จากมุมมองใหม่ทั้งหมด

ทฤษฎีเอกภพคงที่

ในปี ค.ศ. 1915 อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ได้ตีพิมพ์ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ซึ่งเป็นทฤษฎีที่เปลี่ยนแปลงความเข้าใจของมนุษยชาติเกี่ยวกับอวกาศและเวลาไปอย่างสิ้นเชิง ในเวลานั้น ไอน์สไตน์สันนิษฐานว่าจักรวาลนั้นคงที่ กล่าวคือ ขนาดและรูปร่างของมันคงที่ตลอดเวลา กาแล็กซีต่างๆ ยังคงอยู่นิ่งในห้วงอวกาศอันไร้ขอบเขตและนิรันดร์

อย่างไรก็ตาม ต่อมาไม่นาน นักดาราศาสตร์เริ่มสังเกตกาแล็กซีที่อยู่ไกลออกไปด้วยกล้องโทรทรรศน์ที่มีกำลังขยายสูงกว่า และค้นพบว่าแสงจากกาแล็กซีเหล่านั้น "เกิดการเลื่อนไปทางแดง" ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ทางกายภาพที่บ่งชี้ว่ากาแล็กซีเหล่านั้นกำลังเคลื่อนที่ออกห่างจากโลก

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง นักดาราศาสตร์ เอ็ดวิน ฮับเบิล ได้ค้นพบครั้งสำคัญสองอย่าง

ในช่วงต้นทศวรรษ 1920 ฮับเบิลได้พิสูจน์ให้เห็นว่า "จักรวาลเกาะ" ที่นักวิทยาศาสตร์พูดถึงกันนั้น แท้จริงแล้วคือกาแล็กซี และตั้งอยู่ห่างไกลจากกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรามาก

ในช่วงปลายทศวรรษนั้น เขาได้ค้นพบครั้งสำคัญอีกครั้งหนึ่ง นั่นคือ โดยเฉลี่ยแล้ว กาแล็กซีทั้งหมดกำลังเคลื่อนที่ออกห่างจากเรา

นี่หมายถึงความจริงที่ดูเหมือนไม่น่าเชื่อในเวลานั้น: จักรวาลไม่ได้หยุดนิ่ง การค้นพบของฮับเบิลนำมาซึ่งยุคใหม่ในด้านจักรวาลวิทยา วางรากฐานสำหรับแนวคิดเรื่องจักรวาลที่กำลังขยายตัวอย่างที่เราเข้าใจกันในปัจจุบัน

นี่เป็นจุดเปลี่ยนครั้งสำคัญทางประวัติศาสตร์: จักรวาลไม่ได้หยุดนิ่ง แต่กำลังขยายตัวอย่างต่อเนื่อง ไอน์สไตน์ต้องยอมรับในภายหลังว่าสมมติฐานเริ่มต้นของเขานั้นผิด และเขาเรียกมันว่า "ความผิดพลาดครั้งใหญ่ที่สุดในชีวิตของผม"

เอกภพกำลังขยายตัว แต่ไม่มี "จุดศูนย์กลาง"

จักรวาลเต็มไปด้วยปริศนามากมายที่มนุษยชาติยังไม่สามารถเข้าใจได้อย่างถ่องแท้ - ภาพ: AI

ฟังดูแปลก: ถ้าจักรวาลกำลังขยายตัว ศูนย์กลางของมันอยู่ที่ไหน? โลกคือศูนย์กลางหรือเปล่า?

คำตอบคือไม่

ลองนึกภาพดู: เมื่อเราใช้กล้องโทรทรรศน์สังเกตกาแล็กซีในทุกทิศทาง พวกมันดูเหมือนจะเคลื่อนที่ออกห่างจากเราไปเรื่อยๆ ที่จริงแล้ว ยิ่งกาแล็กซีอยู่ไกลเท่าไหร่ ก็ยิ่งดูเหมือนว่าพวกมันเคลื่อนที่ออกห่างเร็วขึ้นเท่านั้น นี่ไม่ได้หมายความว่าโลกเป็นศูนย์กลาง แต่หมายความว่าอวกาศทั้งหมดกำลังขยายตัวไปพร้อมๆ กัน

กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ ไม่ใช่ตัวกาแล็กซีเองที่ "กำลังเคลื่อนที่ออกไป" แต่เป็นช่องว่างระหว่างกาแล็กซีต่างหากที่กำลังขยายตัวออกไปเรื่อย ๆ ตามกาลเวลา

ตัวอย่างที่คุ้นเคยคือภาพของลูกโป่ง ลองนึกภาพว่าคุณติดจุดเล็กๆ บนพื้นผิวของลูกโป่ง เมื่อคุณเป่าลูกโป่ง จุดเหล่านั้นจะอยู่ห่างกันมากขึ้น แม้ว่าพวกมันจะไม่เคลื่อนที่บนพื้นผิวก็ตาม ระยะห่างที่เพิ่มขึ้นไม่ได้เกิดจากการที่จุดเหล่านั้นเคลื่อนที่ แต่เกิดจากการที่พื้นผิวของลูกโป่งขยายตัว

ในจักรวาลก็เช่นเดียวกัน กาแล็กซีเปรียบเสมือนจุดบนพื้นผิว และอวกาศคือเปลือกของทรงกลม เมื่อจักรวาลขยายตัว กาแล็กซีทั้งหมดก็จะเคลื่อนที่ออกห่างจากกันไปพร้อมๆ กัน โดยไม่มีศูนย์กลางที่แน่นอน

อวกาศ เวลา และ "มิติที่สี่"

หนึ่งในเหตุผลที่เราพบว่ายากที่จะจินตนาการถึงจักรวาลก็คือ สัญชาตญาณของมนุษย์คุ้นเคยกับการมองโลกในสามมิติ ได้แก่ ความยาว ความกว้าง และความสูง แต่จักรวาลของเราไม่ได้มีเพียงสามมิติเท่านั้น มันยังมีมิติที่สี่ด้วย นั่นคือ เวลา

ในทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป อวกาศและเวลาจะรวมกันเป็นแนวคิดเดียวที่เรียกว่า "กาลอวกาศ" เมื่อเอกภพขยายตัว ไม่เพียงแต่ระยะห่างระหว่างกาแล็กซีจะเปลี่ยนแปลงเท่านั้น แต่เวลาก็เป็นส่วนหนึ่งของการเปลี่ยนแปลงนั้นด้วย

ดังนั้น คำถามที่ว่า "ศูนย์กลางของจักรวาลอยู่ที่ไหน?" จึงไม่มีคำตอบที่แน่ชัด มันเหมือนกับการถามว่า "ศูนย์กลางของพื้นผิวลูกบอลอยู่ที่ไหน?" ไม่มีจุดพิเศษเพียงจุดเดียว ทุกจุดในจักรวาลล้วนเหมือนกัน และจากกาแล็กซีใดๆ คุณก็จะเห็นกาแล็กซีอื่นๆ เคลื่อนที่ห่างออกไปจากคุณ

ปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์กำลังวิจัยหาสาเหตุที่ทำให้จักรวาลขยายตัวในอัตราที่เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ทฤษฎีหลายทฤษฎีชี้ว่าอาจเกิดจากพลังงานรูปแบบหนึ่งที่เรายังไม่เข้าใจ เรียกว่าพลังงานมืด แต่ไม่ว่าเทคโนโลยีของเราจะก้าวหน้าไปมากแค่ไหน จักรวาลก็ยังคงมีปริศนามากมายที่เกินจินตนาการของมนุษย์อยู่เสมอ

การทำความเข้าใจการขยายตัวของจักรวาลไม่เพียงแต่ช่วยให้เรา สำรวจ ประวัติศาสตร์ของจักรวาลเท่านั้น แต่ยังเปิดมุมมองใหม่เกี่ยวกับตำแหน่งของโลกและมนุษยชาติภายในแผนการอันยิ่งใหญ่ของอวกาศและเวลาอีกด้วย

กลับสู่หัวข้อเดิม

มินห์ ไฮ

ที่มา: https://tuoitre.vn/trung-tam-vu-tru-nam-o-dau-2025090814153114.htm