สมาคมดาราศาสตร์ไทย

หลุมดำไม่มีจริง

หลุมดำไม่มีจริง

2 พ.ย. 2557
รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
หลุมดำ เป็นคำที่มีมนต์ขลัง เพียงแค่ชื่อ ก็สื่อถึงความพิสดาร มหัศจรรย์ ลึกลับสุดขีด จึงไม่แปลกที่นิยายวิทยาศาสตร์หรือภาพยนต์จะมีเรื่องของหลุมดำ หลุมดำเป็นวัตถุที่มีความหนาแน่นสูงยิ่งยวด จึงมีสนามความโน้มถ่วงเข้มข้นมาก ดึงดูดได้ทุกสิ่งแม้แต่แสง 
ต่อจากนี้ความลึกลับของหลุมดำกำลังจะซับซ้อนยิ่งขึ้น เมื่อ ศ.ลอรา เมอร์ซีนี-ฮัฟตัน จากมหาวิทยาลัยนอร์ทแคโรไลนาในชาเพลฮิลล์ และ ฮารัลด์ ไพฟเฟอร์ จากมหาวิทยาลัยโตรอนโต ได้พิสูจน์ว่า หลุมดำไม่มีจริง
เป็นเวลาหลายทศวรรษแล้วที่นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าหลุมดำเกิดขึ้นเมื่อดาวฤกษ์มวลสูงยุบลงจากแรงโน้มถ่วงของตัวเองจนหดลงไปจนเป็นจุดเล็ก ๆ ที่เรียกว่าภาวะเอกฐาน และเกิดเขตแดนล้อมรอบภาวะเอกฐานที่เป็นพรมแดนที่หากวัตถุใดข้ามพ้นพรมแดนนี้ไปแล้ว ก็จะต้องตกลงสูงหลุมดำอย่างแน่นอน ไม่มีโอกาสวกออกมาข้างนอกได้อีก เขตแดนนี้เรียกว่า ขอบฟ้าเหตุการณ์
หลุมดำทำให้เกิดข้อโต้แย้งระหว่างทฤษฎีพื้นฐานสำคัญสองทฤษฎี ทฤษฎีความโน้มถ่วงของ แอลเบิร์ต ไอน์สไตน์ บอกว่าการเกิดหลุมดำมีความเป็นไปได้ แต่ทฤษฎีควอนตัมกล่าวว่าข้อมูลใดในเอกภพมิอาจสูญหายไปได้ 
ในปี 2517 สตีเฟน ฮอว์กิง ได้ใช้กลศาสตร์ควอนตัมแสดงให้เห็นว่าหลุมดำก็แผ่รังสีได้ เรียกว่ารังสีฮอว์กิง นักดาราศาสตร์รุ่นต่อมาก็พบสิ่งที่คล้ายกับจะเป็นรังสีนี้เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ เป็นการพิสูจน์ได้ทางหนึ่งว่าหลุมดำมีอยู่จริง
แต่เมอร์ซีนี-ฮัฟตันได้เสนอสถานการณ์อีกทางหนึ่งที่ต่างไปโดยสิ้นเชิง เธอและฮอว์กิงเห็นตรงกันในเรื่องของการยุบของดาวฤกษ์จากแรงโน้มถ่วงของตัวเองและทำให้เกิดรังสีฮอว์กิงขึ้นมา แต่เธอได้ใช้คณิตศาสตร์แสดงว่า ขณะที่มีการแผ่รังสีฮอว์กิง ดาวนั้นจะสาดมวลออกมาเป็นปริมาณมากด้วย ทำให้ดาวไม่มีความหนาแน่นมากพอที่จะกลายเป็นหลุมดำได้ นั่นหมายความว่าภาวะเอกฐานและขอบฟ้าเหตุการณ์ ล้วนไม่เคยเกิดขึ้นจริง
นักฟิสิกส์และนักดาราศาสตร์ส่วนใหญ่เชื่อว่าเอกภพเกิดขึ้นมาจากภาวะเอกฐาน ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของบิกแบง และถ้าหากภาวะเอกฐานไม่มีจริง นักฟิสิกส์ก็คงต้องกลับมาทบทวนแนวคิดเกี่ยวกับบิกแบงกันใหม่
    ภาพวาดตามจินตนาการของศิลปิน <wbr>แสดงหลุมดำมวลยิ่งยวดที่ใจกลางดาราจักร <wbr><br />

    ภาพวาดตามจินตนาการของศิลปิน แสดงหลุมดำมวลยิ่งยวดที่ใจกลางดาราจักร 
    (จาก NASA/JPL-Caltech )

    ที่มา: