Another universe

เอกภพหรือจักรวาลที่เราอาศัยอยู่นี้ ขนาดดังกล่าวหากมองจากภายนอกเข้ามา
เป็นรัศมีของวงกลม จากการสำรวจ มีขนาดขอบเขตของจักรวาล 13.7 พันล้าน
ปีแสง เรียกว่า Hubble volume (ปริมาตรฮับเบิล) ซึ่งทั้งหมดเป็นสิ่งที่มนุษย์
รู้จักในขณะนี้

ด้าน จักรวาลวิทยาเชื่อว่า ระบบจักรวาลมีความหลากหลาย ในการสลับสับเปลี่ยน
ผันผวน (Multi-variegated) ทำลายหักล้างกันภายในขอบเขตของตนเองตั้งแต่
ครั้นแรกกำเนิดเรื่อยมา

Hubble volume หรือ Hubble sphere รูปทรงกลมบริเวณพื้นที่จักรวาลที่สำรวจลึกเข้าไป

สมมุติฐานรูปทรง และจำนวนจักรวาล

มีความคิดและสร้างมโนภาพว่า รูปทรงจักรวาลของเราเป็นแบบ Bubble universe
(ฟองลูกโป่ง) เป็นเรื่องเพ้อฝันจนเป็นนวนิยายไปหรือไม่ แต่ถ้าหากเป็นจริงเช่นนั้น
การเกิดขึ้นของจักรวาล มีความเป็นไปได้มากที่จะขึ้นอย่างพร้อมๆกัน เป็นจำนวน
มากเปรียบเสมือนการเกิดฟอง (จักรวาล) มากมายอย่างไร้ขีดจำกัด ผุดขึ้นในหม้อ
ต้มน้ำเดือด จากการระเบิดครั้งใหญ่ของ Big Bang จำนวนมากของจักรวาลเรียก
ว่า เครือข่าย (หลาย) จักรวาล (Multiverse)

ประการสำคัญ แต่ละจักรวาลเหล่านั้นล่องลอยไปทั่ว และอาจอยู่ใกล้กัน หรือมี
อันตรายต่อกันได้ หากเป็นไปอย่างที่คิด ก็จะเกิดความยุ่งเหยิง โดยเฉพาะพลังงาน
ที่หลงเหลือจากการชนเช็ดถูกัน โดยตรงของระหว่างผนังของฟองลูกโป่ง (Bubble
wall) ในที่ว่างของมุมระหว่างแต่ละจักรวาล แม้ด้วยระยะทางที่ห่างไกลกัน ก็อาจ
สร้างความเสียหายต่อจักรวาลได้

แต่บางจักรวาลโดยเฉพาะของเรา หลบหลีกความหายนะได้ ด้วยวิธีลบล้างความ
เปลี่ยนแปลง อันตรายที่เกิดได้อย่างฉับพลันทันที เหตุผลเพราะ Vacuum state
(สถานะสูญญากาศ) ใน Bubble universe ซึ่งถือว่าเป็นสิ่งมหัศจรรย์ของระบบ
เป็นการเกิดขึ้นด้วยความแตกต่าง ของความต่างชั้น ทางกายภาพและพลังงาน
ด้วยตัวของตัวเอง

ความสืบเนื่องของทุกสิ่งทุกอย่างเกิดแปลง สภาพระเหยกลายเป็นไอ (Vaporize)
ขบวนการเกิดขึ้นไม่ต้องใช้เวลามาก หลังจากนั้น ผลตอบสนองด้วยขบวนการที่
หนักแน่นสลับฉากกันไปมาในจักรวาล

หรืออีกกรณีด้วยตำแหน่งกาแล็คซี่ทางช้างเผือก ที่เราอาศัยอยู่ มีความห่างไกล
มาก ทำให้ Bubble wall ปกป้องได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่ทั้งหมดก็ไม่สามารถ
ทราบได้แน่ชัด จนกว่าจะสำรวจพบบริเวณที่เกิดความเสียหายของจักรวาล

Bubble universe (ฟองลูกโป่ง)

การเบียนตัวชนแบบเช็ดถูกันของ Bubble universe (ฟองลูกโป่ง)

การขยายตัว ของ Bubble universe

แนวคิดจากการระเบิดตัวครั้งใหญ่ของ Big Bang แสดงให้เห็นว่า ดาวทั้งหมดมีการ
ขยายตัว ดังนั้นความสัมพันธ์ดังกล่าวได้ส่งผลต่อเนื่อง มายังระบบของจักรวาลที่
สำรวจให้เห็นในวันนี้ ว่ามีการขยายตัวต่อเนื่อง และเพิ่มขนาดขึ้นเรื่อยๆ

การขยายตัวจักรวาลดังกล่าวมีบางอย่างเกิดขึ้น เรียกว่า High-energy vacuum
(สูญญากาศพลังสูง) ยิ่งสร้างศักยภาพขับเคลื่อนจักรวาล แผ่ขยายอาณาเขตออก

อย่างไรก็ตามความยืดเยื้อของการขยายตัว ในเวลาต่อมาจะลดน้อยลงบ้างด้วย
สาเหตุ High-energy vacuum เสื่อมถอยลงเป็น Lower-energy vacuum
(สูญญากาศพลังต่ำ) ได้อย่างทันที่ทันใด ท่ามกลาง High-energy vacuum
ความรุนแรงนั้นถูกหยุดลงอย่างรวดเร็ว

แต่สภาพของ Bubble universe ยังสามารถสงวนพลังงานไว้อย่างเพียงพอที่จะ
ขยายตัวต่อไปอย่างปกติ การแผ่ขยายตัวของจักวาลด้วยความเร็วที่เหลือเฟือ
เชื่อว่าจะเกิดขึ้นอย่างสืบเนื่องไม่รู้จบต่อไปอีก

อนาคตคงจะมีทฤษฎีอย่างไม่รู้จบเพิ่มเติมขึ้นอีกเช่นกันในเรื่องการขยายตัวของ
จักรวาล เพราะเหตุการรักษารอบหมุนปั่น (Spinning) ด้านภายนอกของ Bubble
universe (จากการขยายตัวจากภายใน) ที่มีความต่างกันของ พลังงานสูญญากาศ
และในด้านกายภาพอื่นๆ

ทั้งหมดนั้นเป็นแนวคิดด้านจักรวาลวิทยา จากการสำรวจพบรังสีจักรวาลที่ยังเหลือ
ทิ้งค้างไว้ถึงทุกวันนี้ในจักรวาลจากรุ่นดึกดำบรรพ์ ที่ยังมีการขยายมาโดยตลอด

String Theory กำหนดให้อนุภาคเป็นเส้นหนึ่งมิติการสั่นของเส้นเชือก ทำให้เกิดเป็นตัวโน๊ตต่างๆ
ตัวโน๊ตหนึ่งตัวแทนอนุภาคได้หนึ่งตัว เมื่อเกิดตัวโน๊ตต่างกันทำให้เกิดอนุภาคสั่นไหวขึ้นต่างชนิดกัน

ทฤษฎีตัวเก็ง อันดับต้นในเรื่องจักรวาล เริ่มมีคำตอบ

แม้ว่า Quantum gravity (แรงโน้มถ่วงควอมตัม) และ String Theory (ทฤษฎี
เส้นเชือก) ยังไม่ถูกยอมรับโดยทั่วไป แต่การทดลองทดสอบหาความจริงใน
ขณะนี้ยอมรับว่า String Theory น่าจะเป็นตัวเก็งอันดับต้นๆ เพราะอย่างน้อยพอ
จะมีคำตอบต่อการขยายตัวอย่างอิสระของจักรวาล

และมากไปกว่านั้น String Theory ตอบสนองภาพการผูกมัดเป็นอย่างดี ต่อความ
เข้าใจใน ความไม่สิ้นสุดของการขยายตัวจักรวาล ในรูปแบบเป็นส่วนประกอบที่มี
มากมายของ Bubble universe

ทั้งหมดเรียกว่า String Theory landscape (ทิวทัศน์ของทฤษฎีเส้นเชือก) ซึ่งเป็น
แนวคิดเบื้องต้นในสมการ ของ String Theory ที่มีความเป็นไปได้ต่อจำนวนมาก
ของการแก้ปัญหา

อีกประการหนึ่ง มีความเป็นไปได้ของต่อการแสดง ว่าจักรวาลมีความ แตกต่างกัน
ในเรื่อง Vacuum energy (พลังงานสูญญากาศ) และด้าน Physics (กายภาพ)
ทั้งนี้เงื่อนไขทั้งหมดเป็นการแก้ปัญหา บริเวณที่ว่างเปล่า (Vacua) ในมุมเล็กๆจน
ถึงห้วงที่เว้งว้างว่างเปล่า อันแตกต่างแบบที่ต่ำ-ที่สูงของทิวทัศน์จักรวาล เพราะ
สถานะสูญญากาศนั้นไม่มีความเสถียร

ดังนั้นหากรูปลักษณะ ของทิวทัศน์จักรวาลถูกต้อง ข้อพิสูจน์นั้นจะแสดงผลว่า
จักรวาลที่เรา อาศัยเป็นเป็นลักษณะรูปทรงแบบ Bubble universe (ฟองลูกโป่ง)
และต้องมีจักรวาลอื่นๆ ที่มีลักษณะเช่นเดียวกันอีกเป็นจำนวนมาก

การสำรวจ CMB (The cosmic microwave background)

ข้อสงสัยที่จะเกิดระหว่างจักรวาลด้วยกัน

เมื่อคิดไกลออกไปอีก เบื้องหลังฉากที่มีจักรวาลอย่างเป็นจำนวนมากนั้น จะอยู่
ในพื้นที่ใหญ่โตมหาศาลกันเท่าใด นับว่าเป็นเรื่องน่าอัศจรรย์ ที่จะพบความสิ้นสุด
ของอวกาศ สูญญากาศอยู่ตรงไหน และไกลออกไปสุดขอบจะมีอะไรอีก

อย่างไรก็ตามยังไม่ทราบเลยว่า จักรวาลอื่นที่เรียงตัวกันเป็นกลุ่มก้อนนั้นอยู่ห่าง
กันเพียงใด อย่างน้อยก็เกิดแนวคิดแสดงความเป็นไปได้ในเรื่อง การชนแบบขัดถู
กันของ Bubble universe

การวิเคราะห์จาก CMB (The cosmic microwave background) พบร่องรอย
ปัญหา แสดงผลความสัญญานบางอย่างมีลักษณะผิดปกติ แต่ยังไม่สามารถอธิบาย
ได้ จากการพบค่าการแผ่รังสี ราว 100,000 ปีหลังการระเบิดครั้งใหญ่ Big Bang
ที่เหลืออยู่เบาบาง อย่างไม่มีรูปแบบ

เชื่อว่าเป็นการชนขัดถูกันอย่างรุนแรง ระหว่าง Bubble universe ด้วยกัน จึงเหลือ
พลังงานดังกล่าวอยู่ในจักรวาล ตำแหน่งแนวพลังงานเป็นทางตรงไปสู่จุดศูนย์กลาง
แสดงผล Anisotropy (มีอุณหภูมิเท่าๆ กันในทุกทิศทางโดยมีความ ต่างเล็กน้อย)
ซึ่งไม่ได้ส่งผลเรื่องการขยายตัว ของจักรวาลตามยถากรรม

Bubble universe อาจมีหลายขนาดและจำนวนมาก

คำทำนายเรื่องจักรวาลชนปะทะกัน

มองในแง่ร้ายว่า การชนปะทะกันของทั้งจักรวาลที่อยู่ใกล้กัน สามารถลากโยงเข้า
สู่ภายในได้ ซึ่งในความเป็นจริง Bubble universe จะกระทุ้งตัวเข้าหากันแต่จะมอง
เห็นด้วยปริมาตรที่น้อย เพราะการขยายตัวในจักรวาลนั้น มีช่องว่างที่โป่งพองของ
อวกาศทั้งนี้ การย้อนเวลาดูจักรวาล ยังมีข้อมูลอยู่น้อยนิด

ดังนั้นหนทางการเริ่มต้นความเข้าใจ Bubble universe อาจเริ่มต้นจากขนาดเล็ก
จากจุดศูนย์กลางต่อมาขยายใหญ่ขึ้นทำให้เกิดการชนกันในลำดับต่อมาเกือบมอง
ไม่เห็น ภาพความร้ายแรง ซึ่งหากเป็นตามกรณีนี้ แทบจะไม่ต้องตกใจ โดยทั้งหมด
จะชนโดยความนุ่มนวลกลมกลืนกันไป

ความเป็นไปได้ หนทางที่จะรับรู้ว่าจักรวาลอื่นๆ มีความใกล้เพียงพอที่จะเกิดการชน
กันนั้นต้องสำรวจจากสัญญานบางอย่าง จากกลไกการขยายตัวของจักรวาลทั้งหมด
เพราะจะเกิดอนุภาคบางชนิด ขึ้นในอวกาศบริเวณที่เกิดเหตุการณ์หลงเหลืออยู่
เป็นกลุ่มก้อนของรังสี (Cosmic)

หากมองในแง่ดีแล้ว มีความเป็นไปได้อีกเช่นกันที่การอวสานของสิ่งต่างๆที่ห้อม
ล้อมอยู่ นั้นด้วยรูปทรงของ Bubble และ Nucleate (ใจกลาง) มีความหลากหลาย
จากความสัมพันธ์ ในอัตราส่วน ของ Vacuum energy (พลังงานสูญญากาศ)
ทั้งภายนอกและภายในต่อการขับเคลื่อน ถ้าด้านหนึ่งด้านใด มากขึ้นกว่าอีกด้าน
ด้วยเวลาที่ยาวนานมากๆ ต่อการขยายตัวของจักรวาล ซึ่งเวลานั้น โลกคงถูกแผด
เผาจาก ดวงอาทิตย์ขยายตัวไปแล้ว

ข้อมูลด้านจักรวาลวิทยา ยังไม่สามารถทราบถึงจำนวนของ Bubble universe แต่
ในทางทฤษฎีเบื้องต้น ความน่าจะเป็นของ Bubble universe อาจมี Nucleate
ขนาดเล็กเพียงหนึ่งเดียว (อาจเล็กมาก)

ดังนั้นสัดส่วนความสัมพันธ์ เชื่อว่า Vacuum energy ด้านภายนอกอาจยุติลงไป
ในระดับ Planck scale (ระดับที่เล็กมาก) ซึ่งเป็นพลังระดับสูง ในด้านกายภาพ
พลังงานทั้งหมด ผลักดันไม่ได้เมื่อใกล้กับระดับ Planck scale เหตุเพราะต้องมี
คลื่นสนามแรงโน้มถ่วง (Gravitational waves) เสียก่อนจึงจะมีความสัมพันธ์เป็น
สัดส่วนในขนาดใหญ่ได้

การวิเคราะห์เป็นแนวทางเบื้องต้น ที่จะช่วยในทฤษฎีด้านจักรวาลวิทยาเดินไปข้่าง
หน้าแต่ความจำเป็นต้องสำรวจโดยมุ่งหาสัญญาน เป็นข้อสรุปที่ถูกต้องในทุกๆปี
อย่างเป็นประจำ เพื่อให้นักอวกาศ สามารถออกไปสืบค้นสิ่งที่สงสัยจากจักรวาล
ต่อไปในอนาคต

และวันหนึ่งอาจได้พบ ธาตุของสารประกอบมวลสสาร ที่สามารถยืนยันว่าจักรวาล
ของเราเป็นแบบ Bubble universe แล้วคำตอบต่อมาเราก็จะทราบว่า ยังมีจักรวาล
อยู่อีกเป็นจำนวนมากที่อาจคล้ายกัน อย่างไม่สิ้นสุด จนจิตนาการถึงความยิ่งใหญ่
ไพศาล ของขอบเขตไม่ได้เลย

References :

CMB (The cosmic microwave background)
Cambridge University
Tufts University
University of California at Santa Cruz
New York University