นักฟิสิกส์ชี้หากพหุภพไม่มีจริง เอกภพที่มีวิวัฒนาการชีวิตอาจไม่เกิดขึ้น

วันที่ 26 มีนาคม 2566 - 09:47 น.

Getty Images การขยายตัวครั้งใหญ่หรือบิ๊กแบง อาจให้กำเนิด “พหุภพ” จำนวนนับไม่ถ้วน

คำถามหนึ่งที่นักจักรวาลวิทยา (cosmologist) ครุ่นคิดอยู่เสมอ นั่นก็คือความเป็นไปได้ที่ว่า การขยายตัวครั้งใหญ่ของสรรพสิ่งหรือเหตุการณ์บิ๊กแบงซึ่งเป็นจุดกำเนิดเอกภพ (universe) ของเรา อาจไม่ได้มีขึ้นเพียงครั้งเดียว ณ ชั่วขณะสำคัญเพียงเสี้ยวของเสี้ยวของเสี้ยววินาที เมื่อราว 14,000 ล้านปีก่อน

มีข้อสันนิษฐานทางฟิสิกส์ที่เชื่อว่า ในขณะที่เหตุการณ์บิ๊กแบงของเราได้ให้กำเนิดเอกภพที่มีลักษณะเฉพาะ ซึ่งก็คือมีวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตเผ่าพันธุ์ต่าง ๆ ยังมีเหตุการณ์บิ๊กแบงอื่น ๆ ที่ให้กำเนิดเอกภพคู่ขนานจำนวนมากหรือ “พหุภพ” (multiverse) เกิดขึ้นพร้อมกันด้วย โดยเอกภพคู่ขนานเหล่านี้อาจมีเงื่อนไขทางฟิสิกส์หรือกฎธรรมชาติแตกต่างออกไป

ช่างเป็นเรื่องที่น่าสงสัยว่า การถือกำเนิดขึ้นของเอกภพหนึ่งเดียวที่มีสิ่งมีชีวิต ท่ามกลางพหุภพที่บรรจุเอกภพอื่นจำนวนนับไม่ถ้วน ซึ่งอาจจะมีหรือไม่มีสิ่งมีชีวิตเลยก็ได้นั้น จัดว่าเป็นเรื่องบังเอิญหรือมีกลไกบางอย่างที่คอยกำหนดควบคุมอยู่กันแน่

ในทางกลับกัน มีนักวิทยาศาสตร์จำนวนหนึ่งมองว่า แนวคิดเรื่องที่เอกภพของเราดำรงอยู่โดยเป็นส่วนหนึ่งของพหุภพอันไพศาลนั้น คือเงื่อนไขจำเป็นที่ช่วยสร้างความเป็นไปได้ทางสถิติ ซึ่งจะเอื้ออำนวยให้เอกภพของเราที่มีทั้งมนุษย์และสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ มีโอกาสเกิดขึ้นมาได้มากที่สุด

ศาสตราจารย์กิตติคุณ มาร์ติน รีส นักจักรวาลวิทยาและฟิสิกส์ดาราศาสตร์ จากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ของสหราชอาณาจักร ซึ่งเป็นผู้เชี่ยวชาญคนหนึ่งที่สนับสนุนแนวคิดว่าด้วยพหุภพ ได้อธิบายถึงประเด็นดังกล่าวในบทความที่เผยแพร่ทางเว็บไซต์ The Conversation เมื่อวันที่ 15 มี.ค. ที่ผ่านมาดังนี้

ศ. รีสบอกว่าสภาพการณ์ภายในเอกภพของเรารวมทั้งเอกภพอื่น ๆ ถูกควบคุมโดย “ค่าคงที่พื้นฐาน” (fundamental constants) ซึ่งเป็นปริมาณในธรรมชาติที่ไม่มีการเปลี่ยนแปลง ตัวอย่างเช่นค่าคงที่ฮับเบิล (H0) ซึ่งแสดงการขยายตัวของเอกภพด้วยอัตราเร่ง, ค่าคงที่ความโน้มถ่วง (G), หรือความเร็วแสง (C) โดยแต่ละเอกภพจะมีค่าคงที่พื้นฐานไม่เหมือนกัน

ก่อนหน้านี้มีการทดลองทางฟิสิกส์ที่ทำให้ค้นพบว่า หากเราเปลี่ยนแปลงค่าคงที่อันเป็นปัจจัยพื้นฐานในการให้กำเนิดเอกภพของเราเพียงเล็กน้อย ทั่วทั้งจักรวาลจะไร้สรรพชีวิตไปในทันที ดังนั้นข้อสันนิษฐานที่ว่า เอกภพของเราไม่ได้ถือกำเนิดขึ้นมาด้วยความบังเอิญเสียทีเดียว แต่มีกลไกที่สามารถให้คำอธิบายต่อสรรพสิ่งที่เป็นอยู่ได้ จึงมีเหตุผลน่ารับฟังอยู่ไม่น้อย

แต่การขยายตัวด้วยอัตราเร่งของเอกภพที่เกิดขึ้นอยู่ทุกขณะ ทำให้มีห้วงอวกาศอันกว้างใหญ่ไพศาลบางส่วนที่เราไม่สามารถจะสังเกตการณ์ได้ (unobservable universe) ไม่ต้องพูดถึงพหุภพที่อยู่ภายนอก หรืออยู่ต่างมิติกับเอกภพของเราด้วยแล้วนั้น ยิ่งไม่สามารถจะตรวจสอบด้วยวิธีการเชิงประจักษ์ได้ว่ามีอยู่จริงหรือไม่

อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์บางกลุ่มเชื่อว่าความไม่แน่นอนของกฎทางฟิสิกส์ ซึ่งเป็นภาวะที่เกิดขึ้น ณ ช่วงเวลาของการกำเนิดจักรวาลนั้น สามารถเปิดทางให้เกิดเหตุการณ์บิ๊กแบงที่มีจำนวนครั้งเป็นอนันต์ได้ ซึ่งหมายความว่าจะมีเอกภพใหม่ก่อตัวขึ้นหรือผุดเกิดขึ้นคล้ายฟองสบู่ไปตลอดชั่วกัลปาวสาน

ทฤษฎีสตริง (string theory) ซึ่งเป็นแนวคิดที่มองว่าองค์ประกอบพื้นฐานของทุกสิ่งในเอกภพไม่ใช่อนุภาค แต่เป็นการสั่นในมิติเดียวของเส้นด้ายบาง ๆ ขนาดเล็กจิ๋ว ได้เสนอความเป็นไปได้ที่ว่าอาจมีมิติอื่น ๆ นอกเหนือไปจากที่เรารู้จักกันอยู่แล้ว โดยมิติพิเศษเหล่านี้อัดแน่นอยู่ด้วยกันจนเราไม่สามารถรู้สึกหรือสังเกตเห็นได้ แต่การจับตัวเบียดชิดกันของมิติพิเศษในแบบต่าง ๆ สามารถให้กำเนิดเอกภพจำนวนมหาศาลที่มีกฎทางฟิสิกส์แตกต่างกันออกไปได้

ดังนั้นจึงไม่ใช่เรื่องแปลกหากพหุภพจะเต็มไปด้วยความหลากหลาย โดยสามารถให้กำเนิดได้ทั้งเอกภพที่มีวิวัฒนาการของชีวิต และเอกภพที่ปราศจากชีวิตอย่างสิ้นเชิง

อันที่จริงแล้วมีผลการศึกษาทดลองที่ตีพิมพ์ในวารสาร Physics Reports เมื่อปี 2019 ชี้ว่าการปรับเปลี่ยนค่าคงที่พื้นฐานทางฟิสิกส์บางตัวของเอกภพไปเพียงเล็กน้อย ทำให้โอกาสที่สรรพชีวิตจะได้ถือกำเนิดขึ้นมาลดลงจนเกือบเป็นศูนย์

อย่างไรก็ตาม การทดลองดังกล่าวพบความเป็นไปได้ที่มีอยู่น้อยนิดว่า อาจมีเอกภพที่เอื้ออำนวยต่อการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตได้ดียิ่งกว่าเอกภพของเราเกิดขึ้น แต่โอกาสที่เอกภพซึ่งแล้งไร้สรรพชีวิตจะอุบัติขึ้นนั้นสูงกว่าอย่างเทียบกันไม่ติด

ความเป็นไปได้ที่หลากหลายของแนวคิดพหุภพ ทำให้นักวิทยาศาสตร์บางกลุ่มออกจะไม่ชอบใจกับแนวคิดนี้เท่าใดนัก เนื่องจากความหวังที่จะพัฒนาทฤษฎีฟิสิกส์ หรือแบบจำลองพื้นฐานทางจักรวาลวิทยาเพียงหนึ่งเดียวที่สามารถอธิบายได้ทุกสิ่ง ต้องมาพังทลายลงอย่างสิ้นเชิง

แต่เราก็ไม่อาจปฏิเสธได้ว่า นักวิทยาศาสตร์ที่แท้จริงควรจะเปิดใจให้กว้างต่อความเป็นไปได้ต่าง ๆ ซึ่งต้องใช้เวลาพิสูจน์กันยาวนาน เหมือนกับที่เราเคยใช้เวลานับร้อยปีกว่าจะทราบได้แน่ชัดว่า โลกไม่ได้เป็นศูนย์กลางของระบบสุริยะ

ศ.รีส ระบุในบทความของเขาว่า การพิสูจน์ความถูกต้องของแนวคิดเรื่องพหุภพ อาจต้องใช้เวลานานอีกหลายชั่วอายุคน เนื่องจากในปัจจุบันยังไม่มีเทคโนโลยีที่ก้าวหน้าพอ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเทคโนโลยีการชนอนุภาคในระดับพลังงานที่สูงอย่างมหาศาล จนสามารถจำลองการเกิดบิ๊กแบงได้

แต่เมื่อใดที่นักวิทยาศาสตร์สามารถค้นพบกฎทางฟิสิกส์ยุคแรกเริ่ม ซึ่งกำกับควบคุมชั่วขณะของการเกิดบิ๊กแบงได้ เมื่อนั้นเราจึงจะสามารถพิสูจน์ได้ว่า พหุภพเป็นแนวคิดเลื่อนลอยที่มีเพียงความเป็นไปได้ทางอภิปรัชญา หรือทฤษฎีที่เป็นความจริงแท้สากลทางฟิสิกส์กันแน่

หมายเหตุ : ข่าว บีบีซีไทย ที่เผยแพร่ในเว็บไซต์ประชาชาติธุรกิจ เป็นความร่วมมือของสององค์กรข่าว