Page 37 - ฮอว์กิง นักฟิสิกส์แห่งศตวรรษที่ 21 HAWKING THE MAN
P. 37
มาเข้าใจกันว่ากาลอวกาศคืออะไร
ไอน์สไตน์แสดงให้เห็นด้วยทฤษฎีสัมพัทธภาพเอา ชาวอเมริกัน ผู้บัญญัติคาว่าหลุมด�าได้ให้ข้อสรุปว่า
�
ื
ี
ไว้ว่าอวกาศ (เช่น ความกว้าง ความยาว ความสูง “กาลอวกาศบอกสสารว่าจะเคล่อนท่ไปอย่างไร
ั
-ผู้แปล) และเวลาน้นไม่เป็นอิสระต่อกัน หากแต่ สสารบอกกาลอวกาศว่าจะต้องโค้งตัวในสภาพ
ี
ึ
ี
ต้องข้นต่อกัน และบอกด้วยเวลา ท่จริงแล้วเวลา อย่างไร” การอุปมายอดนิยมท่ช่วยให้นึกภาพได้ว่า
ี
ั
ี
ี
น้นคือมิติท่ส่จากมิติสามมิติท่เราทราบกันอยู่แล้ว กาลอวกาศเป็นอย่างไรคือการเปรียบกาลอวกาศ
ี
(ความกว้าง ความยาว ความสูง) ดังนั้นจึงเป็นท่รู้กัน เป็นแผ่นยางเสมือนกาลอวกาศสี่มิติ วัตถุต่างๆ ที่
ว่าจะเรียกมิติทั้งสี่ว่า ‘อวกาศและเวลา’ หรือเรียก วางบนแผ่นยางนี้เปรียบได้กับสสารและพลังงาน
ี
ั
ิ
ง่ายๆ ว่า ‘กาลอวกาศ’ (spacetime) เพื่ออธิบาย ดังน้น ลูกโบว์ล่งท่วางบนแผ่นยางจะทาให้แผ่น
�
ื
ี
ถึงโครงสร้างของเอกภพ (ระบบพิกัด-ผู้แปล) ให้ ยางบุ๋มโค้งลงไปเหมือนกับท่มวลของสสารหรอ
่
ั
ึ
ั
้
ั
รดกุมขน สัมพทธภาพทวไปบอกเราว่าสสารและ พลังงานทาให้กาลอวกาศโค้งงอได้ ย่งลูกโบว์ล่ง
ิ
�
ิ
พลังงาน (ซึ่งก็คือสิ่งเดียวกันแต่เปรียบเสมือนเป็น ขนาดใหญ่ขึ้นเท่าใด การยุบโค้งลงไปของแผ่นยาง
�
ิ
ั
ด้านตรงข้ามของเหรียญอันเดียวกัน) ทาให้โครงสร้าง ก็ย่งมีมากข้น ในทานองเดียวกนวัตถุขนาดใหญ่
�
ึ
ของกาลอวกาศบิดเบี้ยวและโค้งงอ กล่าวคือสสาร เช่นดาวฤกษ์ย่อมมีผลให้กาลอวกาศโค้งได้มากกว่า
ี
และพลังงานได้เปล่ยนสภาพของเรขาคณิต และ วัตถุที่เล็กกว่าเช่นดาวเคราะห์ การยุบเป็นหลุมลง
ี
ี
ื
เรขาคณิตน่เองท่เรารู้จักกันในช่อว่าความโน้มถ่วง ไปของกาลอวกาศบางคร้งก็เรียกว่าบ่อความโน้ม
ั
(gravity) ในทางกลับกัน ความโน้มถ่วงเป็นตัว ถ่วง (gravity well) ภาวะเอกฐานก็คือบริเวณท่บ่อ
ี
�
ื
ั
ี
กาหนดว่าสสารและพลังงานน้นจะเคล่อนท่อย่างไร ความโน้มถ่วงมีความลึกเป็นอนันต์ กล่าวอีกอย่างก ็
จอห์น วีลเลอร์ (John Wheeler) นักฟิสิกส์ คือภาวะเอกฐานคือรูในโครงสร้างของกาลอวกาศ
36
