ศูนย์กลางจักรวาลอยู่ที่ไหน?

กว่าศตวรรษที่แล้วที่นักวิทยาศาสตร์ได้ถกเถียงกันเกี่ยวกับรูปร่างและโครงสร้างของจักรวาล จักรวาลมี 'ศูนย์กลาง' จริงหรือ? ถ้ามี ศูนย์กลางอยู่ที่ไหน? และทำไมกาแล็กซีจึงดูเหมือนจะเคลื่อนที่ออกจากกันด้วยความเร็วที่เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ?

ในอวกาศมีสี่มิติ คือ ความยาว ความกว้าง ความสูง และเวลา - ภาพ: NASA

กว่าศตวรรษที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ เชื่อว่าจักรวาลนั้นหยุดนิ่ง และเสนอ "ค่าคงที่จักรวาลวิทยา" ขึ้นมา แต่แล้วการค้นพบทางดาราศาสตร์ก็เปลี่ยนแปลงทุกสิ่งไป จักรวาลไม่ได้หยุดนิ่ง แต่ขยายตัวอย่างต่อเนื่องตลอดเวลา

สิ่งที่น่าประหลาดใจยิ่งกว่าก็คือจักรวาลไม่มี "ศูนย์กลาง" เพียงแห่งเดียว และเพื่อที่จะเข้าใจสิ่งนี้ เราจำเป็นต้องมอง โลก จากมุมมองใหม่โดยสิ้นเชิง

สมมติฐานจักรวาลนิ่ง

ในปี ค.ศ. 1915 อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ได้ตีพิมพ์ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ซึ่งเป็นทฤษฎีที่เปลี่ยนแปลงมุมมองของมนุษย์เกี่ยวกับอวกาศและเวลา ไอน์สไตน์ตั้งสมมติฐานว่าจักรวาลนั้นหยุดนิ่ง กล่าวคือ ขนาดและรูปร่างของมันไม่เปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา กาแล็กซีทั้งหลายหยุดนิ่งอยู่ในอวกาศอันไร้ขอบเขตและนิรันดร์

อย่างไรก็ตาม ในเวลาต่อมา นักดาราศาสตร์เริ่มสังเกตกาแล็กซีที่อยู่ห่างไกลด้วยกล้องโทรทรรศน์ที่มีกำลังขยายสูงขึ้น และค้นพบว่าแสงจากกาแล็กซีเหล่านี้มี "ค่าเรดชิฟต์" ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ทางกายภาพที่แสดงให้เห็นว่ากาแล็กซีกำลังเคลื่อนตัวออกจากโลก

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง นักดาราศาสตร์ เอ็ดวิน ฮับเบิล ได้ค้นพบสิ่งใหม่ที่ปฏิวัติวงการ 2 อย่าง

ในช่วงต้นทศวรรษปี ค.ศ. 1920 กล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลได้แสดงให้เห็นว่า "จักรวาลเกาะ" ที่นักวิทยาศาสตร์พูดถึงนั้น แท้จริงแล้วคือกาแล็กซี และตั้งอยู่ไกลออกไปมากกว่าทางช้างเผือกของเรามาก

ในช่วงท้ายทศวรรษนั้น เขาสร้างความตกตะลึงให้กับโลกอีกครั้งด้วยการค้นพบว่าโดยเฉลี่ยแล้วกาแล็กซีทั้งหมดกำลังเคลื่อนตัวออกไปจากเรา

นี่หมายถึงความจริงที่ยากจะเชื่อในตอนนั้น นั่นคือ จักรวาลไม่ได้หยุดนิ่ง การค้นพบของฮับเบิลได้นำพาจักรวาลวิทยายุคใหม่ สู่การวางรากฐานสำหรับแนวคิดเรื่องจักรวาลที่กำลังขยายตัวดังที่เรารู้จักกันในปัจจุบัน

นี่คือจุดเปลี่ยนทางประวัติศาสตร์ จักรวาลไม่ได้หยุดนิ่ง แต่ขยายตัวอย่างต่อเนื่อง ต่อมาไอน์สไตน์ต้องยอมรับว่าสมมติฐานแรกของเขานั้นผิดพลาด และเขาเรียกมันว่า "ความผิดพลาดครั้งใหญ่ที่สุดในชีวิต"

จักรวาลกำลังขยายตัวแต่ไม่มี "ศูนย์กลาง"

จักรวาลเต็มไปด้วยปริศนาที่มนุษย์ไม่สามารถเข้าใจได้อย่างถ่องแท้ - ภาพ: AI

ฟังดูแปลกๆ นะ ถ้าจักรวาลกำลังขยายตัว ศูนย์กลางของมันอยู่ที่ไหน? โลกเป็นศูนย์กลางหรือเปล่า?

คำตอบคือไม่

ลองนึกภาพดูสิ: เมื่อเรามองผ่านกล้องโทรทรรศน์ไปยังกาแล็กซีทุกทิศทุกทาง ดูเหมือนว่ากาแล็กซีทั้งหมดกำลังเคลื่อนที่ออกจากเราไป อันที่จริง ยิ่งกาแล็กซีอยู่ไกลออกไปมากเท่าไหร่ พวกมันก็ยิ่งเคลื่อนที่ออกไปเร็วขึ้นเท่านั้น นี่ไม่ได้หมายความว่าโลกเป็นศูนย์กลาง แต่หมายความว่าอวกาศทั้งหมดกำลังขยายตัวในเวลาเดียวกัน

กล่าวอีกนัยหนึ่ง: ไม่ใช่ว่ากาแล็กซีกำลัง "บินออกไป" แต่เป็นเพราะพื้นที่ระหว่างกาแล็กซีกำลังขยายตัวออกไปตามกาลเวลา

ตัวอย่างที่คุ้นเคยคือลูกโป่ง ลองนึกภาพว่าคุณติดจุดต่างๆ ไว้บนพื้นผิวของลูกโป่ง เมื่อคุณเป่าลมลูกโป่ง จุดต่างๆ จะแยกออกจากกันมากขึ้น แม้ว่าจะไม่ได้เคลื่อนที่บนพื้นผิวก็ตาม ระยะทางที่เพิ่มขึ้นไม่ใช่เพราะจุดต่างๆ กำลังเคลื่อนที่ แต่เป็นเพราะพื้นผิวของลูกโป่งกำลังขยายตัว

ในจักรวาลก็เช่นเดียวกัน กาแล็กซีเปรียบเสมือนจุดเล็กๆ บนพื้นผิว และอวกาศเปรียบเสมือนเปลือกนอกของทรงกลม เมื่อจักรวาลขยายตัว กาแล็กซีทั้งหมดจะเคลื่อนตัวออกจากกันพร้อมๆ กัน โดยไม่มีจุดศูนย์กลางตายตัว

อวกาศ เวลา และ “มิติที่สี่”

เหตุผลหนึ่งที่ทำให้เรามองเห็นจักรวาลได้ยากก็คือ สัญชาตญาณของเราคุ้นเคยกับการมองโลกในสามมิติ ได้แก่ ความยาว ความกว้าง และความสูง แต่จักรวาลของเราไม่ได้มีแค่สามมิติเท่านั้น แต่ยังมีมิติที่สี่ นั่นคือ เวลา อีกด้วย

โดยทั่วไปทฤษฎีสัมพัทธภาพ อวกาศและเวลาถูกรวมเข้าเป็นแนวคิดเดียวที่เรียกว่า “กาลอวกาศ” เมื่อจักรวาลขยายตัว ไม่เพียงแต่ระยะห่างระหว่างกาแล็กซีจะเปลี่ยนแปลงไป แต่เวลาก็เป็นส่วนหนึ่งของการเปลี่ยนแปลงนั้นด้วย

ดังนั้นคำถามที่ว่า "ศูนย์กลางของจักรวาลอยู่ที่ไหน" จึงแทบจะตอบไม่ได้เลย เหมือนกับการถามว่า "ศูนย์กลางของพื้นผิวลูกบอลอยู่ที่ไหน" ไม่มีจุดเดียว ทุกจุดในจักรวาลล้วนเหมือนกัน และจากกาแล็กซีใดก็ตามที่คุณมอง คุณจะเห็นกาแล็กซีอื่นๆ กำลังเคลื่อนตัวออกจากคุณไป

นักวิทยาศาสตร์ยังคงพยายามค้นหาสาเหตุที่ทำให้จักรวาลขยายตัวในอัตราที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง หลายทฤษฎีชี้ว่าเกิดจากพลังงานรูปแบบหนึ่งที่ยังไม่มีใครเข้าใจอย่างถ่องแท้ เรียกว่า พลังงานมืด แต่ถึงแม้เทคโนโลยีจะก้าวหน้าเพียงใด จักรวาลก็ยังคงมีปริศนาที่มนุษย์ไม่อาจจินตนาการได้

การเข้าใจการขยายตัวของจักรวาลไม่เพียงช่วยให้เรา สำรวจ ประวัติศาสตร์ของจักรวาลเท่านั้น แต่ยังเปิดมุมมองใหม่เกี่ยวกับสถานที่ของโลกและมนุษยชาติในแผนอันยิ่งใหญ่ของอวกาศและเวลาอีกด้วย

กลับสู่หัวข้อ

มินห์ ไฮ

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