จักรวาลนั้นกว้างใหญ่ไพศาลอย่างแท้จริงหรือไม่?

จักรวาลนั้นไม่มีที่สิ้นสุดหรือมีขอบเขตจำกัด?

ถึงแม้ว่า นักวิทยาศาสตร์ จะมีความก้าวหน้าอย่างมากในการสำรวจเอกภพที่สังเกตได้ แต่พวกเขาก็ยังไม่สามารถให้คำตอบที่แน่ชัดได้ว่า อวกาศนั้นกว้างใหญ่ไพศาลอย่างไม่มีที่สิ้นสุด หรือมีรูปร่างแปลกประหลาดบางอย่าง

ทฤษฎีในปัจจุบันแบ่งออกเป็นสองฝ่ายหลัก: บางฝ่ายโต้แย้งว่าจักรวาลนั้นกว้างใหญ่ไพศาลอย่างแท้จริง ปราศจากขอบเขต ในขณะที่บางฝ่ายเชื่อว่าจักรวาลนั้นมีขนาดจำกัด แต่ไม่มี "ขอบเขต" ในความหมายทั่วไป

นักวิจัยเน้นย้ำว่า คำตอบสุดท้ายอาจยังคงอยู่นอกเหนือความสามารถของมนุษย์ แม้ว่าจะมีการสังเกตการณ์ที่ละเอียดมากขึ้นและความก้าวหน้าทางทฤษฎีมากขึ้นก็ตาม

อย่างไรก็ตาม สิ่งที่เราทราบเกี่ยวกับส่วนที่สังเกตได้ของจักรวาลและกาแล็กซีที่อยู่ไกลที่สุดนั้น สามารถให้เบาะแสที่สำคัญได้

Vũ trụ có thực sự vô hạn? - 1 — บริเวณใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือกที่มีดาวฤกษ์หนาแน่นและมีกิจกรรมสูงมาก (ภาพ: Triff/Shutterstock)

สิ่งที่เราทราบเกี่ยวกับจักรวาล

ส่วนของจักรวาลที่เราสามารถสังเกตได้นั้นมีจำกัดอย่างแน่นอน เนื่องจากแสงเดินทางด้วยความเร็วที่จำกัดและจักรวาลกำลังขยายตัว (ได้รับการยืนยันจากการชนกันของหลุมดำ) เราจึงมองเห็นได้เพียง "ขอบฟ้า" บางส่วนเท่านั้น

เอกภพได้ขยายตัวมาตั้งแต่บิ๊กแบง ทำให้กาแล็กซีต่าง ๆ เคลื่อนตัวห่างออกจากกันมากขึ้นเรื่อย ๆ ยิ่งระยะห่างระหว่างสองกาแล็กซีมากเท่าไหร่ การแยกตัวออกจากกันก็จะยิ่งเร็วขึ้นเท่านั้น

สามารถเห็นภาพนี้ได้โดยการเป่าลูกโป่งที่มีจุดวาดอยู่บนพื้นผิว เมื่อลูกโป่งพองตัว จุดเหล่านั้นจะเคลื่อนห่างออกจากกัน ซึ่งเป็นการจำลองการขยายตัวของอวกาศ

อย่างไรก็ตาม รูปทรงของจักรวาล รวมถึงว่ามันมี "ขอบ" หรือแผ่ขยายออกไปอย่างไม่มีที่สิ้นสุด ยังคงเป็นปริศนา การวัดความโค้งของจักรวาลในปัจจุบันชี้ให้เห็นว่าจักรวาลมีลักษณะแบนราบในเชิงพื้นที่

นี่ไม่ได้หมายความว่าจักรวาลเป็นแผ่นแบน แต่หมายความว่าหากลำแสงเลเซอร์สองลำส่องขนานกันผ่านอวกาศ พวกมันจะไม่มีวันตัดกันหรือแยกจากกัน แม้จะผ่านไปหลายพันล้านปีแล้วก็ตาม

แนวคิดเรื่องเอกภพแบนราบเปิดโอกาสสองประการที่ชัดเจน: หากเอกภพแบนราบเหมือนแผ่นกระดาษที่ยาวไม่สิ้นสุด มันก็จะมีขนาดอนันต์ แต่ก็อาจมีรูปทรงเป็นวงแหวน (คล้ายโดนัท) ซึ่งในกรณีนี้มันจะมีขนาดจำกัดแต่ไม่มีขอบเขต

เรขาคณิตระนาบที่เราสังเกตเห็นยังคงอนุญาตให้มีโครงสร้างทางทอพอโลยีทั่วโลกที่มีขอบเขตจำกัดแต่ไร้ขอบเขต และความแม่นยำในการสังเกตในปัจจุบันยังไม่เพียงพอที่จะแยกแยะความแตกต่างระหว่างสองกรณีนี้ได้อย่างชัดเจน

ทำไมความจริงจึงยังคงเป็นปริศนาไปตลอดกาล?

Vũ trụ có thực sự vô hạn? - 2 — ภาพประกอบทฤษฎีพหุจักรวาล ทฤษฎีนี้กล่าวว่า นอกเหนือจากจักรวาลที่เราสังเกตได้ อาจมีจักรวาลอื่น ๆ อีกมากมายนับไม่ถ้วน ซึ่งบางครั้งเรียกว่าจักรวาลคู่ขนานหรือจักรวาล "ฟองสบู่" (ภาพ: Vchal/Getty Images)

แม้จะมีความก้าวหน้าอย่างมากในการสังเกตการณ์ แต่ความสามารถในการระบุว่าจักรวาลนั้นไม่มีที่สิ้นสุดอย่างแท้จริงหรือเพียงแค่กว้างใหญ่ไพศาลก็ยังคงเผชิญกับข้อจำกัดที่สำคัญอยู่

นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์มีความเห็นที่แตกต่างกัน บางคนเชื่อว่าเอกภพนั้นไม่มีที่สิ้นสุด ในขณะที่บางคนเชื่อว่าเอกภพนั้นมีขนาดจำกัดและมีโครงสร้างที่เชื่อมโยงกันอย่างเฉพาะเจาะจง ทฤษฎีพหุจักรวาลยิ่งทำให้เรื่องนี้ซับซ้อนขึ้นไปอีก โดยเน้นย้ำถึงลักษณะที่เป็นการคาดเดาของคำถามนี้

เนื่องจากเราสังเกตเห็นเพียงส่วนหนึ่งของจักรวาลเท่านั้น ข้อสรุปใดๆ เกี่ยวกับจักรวาลทั้งหมดจึงต้องอาศัยการคาดการณ์ ซึ่งอาจไม่สามารถตรวจสอบได้เลย

เราไม่สามารถ "ย้อนเวลา" จักรวาลหรือทำการทดลองแบบควบคุมในระดับจักรวาลได้ เราพึ่งพาการสังเกตการณ์แบบไม่แทรกแซงอย่างสิ้นเชิง ซึ่งหมายความว่าคำถามเกี่ยวกับสิ่งที่อยู่นอกเหนือขอบเขตการสังเกตการณ์ของเรา การเชื่อมต่อของอวกาศ มีขอบเขตหรือไม่ หรือว่าเวลาและอวกาศขยายออกไปอย่างไม่มีที่สิ้นสุดหรือไม่ อาจยังคงไม่มีคำตอบ

ท้ายที่สุดแล้ว จักรวาลอาจกว้างใหญ่ไพศาลเสียจนแม้ว่ามันจะมีขอบเขตจำกัด การแยกแยะมันออกจาก "ความไม่มีที่สิ้นสุด" อาจยังคงอยู่นอกเหนือความสามารถของเราไปตลอดกาล

หากมันไม่มีที่สิ้นสุด เราอาจไม่เคยสังเกตเห็นหลักฐานของขอบเขตเลย ไม่ว่าในกรณีใด คำถามนี้อาจอยู่นอกเหนือขอบเขตความเข้าใจเชิงประจักษ์ของมนุษย์

แหล่งที่มา: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/vu-tru-co-thuc-su-vo-han-20251126015148568.htm