การเดินทางข้ามเวลา TIME TRAVEL
1
ความขัดแย้ง CONFLICT
5
ยานข้ามกาลเวลา แวน สต็อคคัม W. J. VAN STOCKUM
15
แนวคิดจักวาลของเกอเดล K U R T G O D E L
23
แนวคิดยานข้ามกาลเวลาของธอร์น K I P T H O R N E
31
แนวคิดยานข้ามกาลเวลาของก็อทท์ J.RICHARD GOTT lll
43
แนวคิดรูหนอน S TA R G ATE S
51
แนวคิดจักรวาลคู่ขนาน PARALLEL UNIVERSE
55
57
ปฏิทรรศน์ของเวลา TIME PARADOX
59
ปฏิทรรศน์คุณปู่ GRANDFATHER PARADOX
63
ปฏิทรรศน์ข้อมูล INFORMATION PARADOX
65
ปฏิทรรศน์เรื่องเพศ THE SEXUAL PARADOX
69
ปฏิทรรศน์ของบิลเกอร์ BILKER’S PARADOX
71
ปฏิทรรศน์เฟร์มี FERMI PARADOX
75
ปฏิทรรศน์ฮิตเลอร์ HITLER PARADOX
การเดินทางข้ามเวลา T I M E
T R A V E L
1
มันได้เริ่มเป็นที่น่าสนใจของ นัก ทฤษฎี ฟ ิสิ ก ส์ เ ฉพาะกลุ่ ม ขึ้ น มา ใ น ห ล า ย ปี ที่ ผ่ า น ม า แ ร ง จู ง ใ จ เบื่ อ งตน เพราะมั น สนุ ก ที่ จ ะได้ ครุ่นคิดเกี่ยวกับ การท่องเวลา ่ ค แต่กระนัน ี า้ นทีม ี วามส�ำคัญ ้ ก็มด อย่างแท้จริงด้วยการเข้าใจความ สั ม พั นธ์ ร ะหว่ า งเหตุ แ ละผลนั้ น เป็ น กุ ญ แจดอกส� ำ คั ญ ต่ อ การ สร้ า งทฤษฎี เ อกภาพ (Unifed Theory) ในวิชาฟิสิกส์ หากการ เดิ น ทางในเวลาเป็ น ไปได้ อ ย่ า ง อิสระแม้จะเป็นเพี ยงแค่ทางทฤษฎี ก็ตาม มันจะส่งผลต่อคุณสมบัติ ของทฤษฎี เ อกภาพดั ง กล่ า ว อย่างลึกซึ้ง
วิ ท ยาศาสตร์ รู้ เ ป็ น อย่ า งดี ว่ า ่ เวลาเป็นเพี ยงระยะทางชนิดหนึง ่ ที ส ามารถเดิ น ไปข้ า งหน้ า หรื อ ถอยหลังไปในห้วงเวลาเหมือน กับที่เราเคลื่อนที่ไปข้างหน้าหรือ ถอยหลังในมิตข ิ องอวกาศ สิง ่ นี้ เหมือนค�ำกล่าวอ้างจากอนาคต หรื อ อย่ า งน้ อ ยในปั จ จุ บั น แต่ จริงๆแล้วมาจากอดีต
เป็ น เวลาหลายทรศวรรษ ที่ ก ารท่ อ งเวลาเป็ น เรื่ อ งที่ อยู่ น อกความสนใจของนั ก วิทยาศาสตร์อย่างไรก็ดี
2
ทฤษฎีสัมพั ทธภาพของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ แสดงถึ ง รู ป แบบหนึ่ ง ของการเดิ น ทาง ข้ามเวลาไปสู่อนาคตโดยการเคลื่อนที่ด้วย ความเร็วสูง อันเป็นผลให้เวลาของผู้เดิน ทางเดินช้าลงหรือที่เรียกว่า (Time Dilation Effect) ยกตัวอย่างนั้น ก็คือพาราดอกซ์ของฝาแฝด ความขัดแย้ง อันนี้หนึ่งในฝาแฝดเดินทางด้วยความเร็ว ใกล้ความเร็วแสงไปยังดวงดาวที่อยู่ห่าง ไกลออกไปและกลับมายังบนโลก ทฤษฎีสัม ่ กลับมาเขาจะมีอายุ พั ทธภาพก�ำหนดว่า เมือ น้อยกว่าฝาแฝดอีกคน
3
ความขัดแย้ง C O N F L I C T
5
ท ฤ ษ ฎี สั ม พั ท ธ ภ า พ พิ เ ศ ษ บ อ ก ว่ า นาฬิ กาที่เคลื่อนที่อยู่ด้วยความเร็วใกล้ ความเร็วแสงผ่านตัวผูส ้ ง ั เกตจะปรากฏ ้ ว่าเดินช้าลง นัน คื อ มี ก ารยื ดเวลาเกิดขึน ้ เพราะว่าทฤษฎีสัมพั ทธภาพพิ เศษบอก ว่าไม่มีการเคลื่อนที่สัมบูรณ์ (Absolute Motion) ดังนั้นฝาแฝด ที่ ท่ อ งไปสู่ ด วงดาวจะต้ อ งเห็ น นาฬิ กา ของฝาแฝดอี ก คนที่ อ ยู่ บ นโลกเดิ น ช้ า ลงเหมือนกันไม่ใช่หรือ ถ้าเป็นเช่นนัน ้ ทัง ้ สองควรจะต้องมีอายุเท่ากันไม่ใช่หรือ
ของ เวลา TIME DILATION ELONGATION GRAVITY
และ
8
9
จะเกิดเมื่อผู้สังเกตสองคนมีการ
เคลื่อนที่สัมพั ทธ์กัน
ในชีวิตประจําวันจะไม่สังเกตเห็น การยื ด ของเวลาอั น ประหลาดนี้ เนื่ อ งเพราะผลนี้ จ ะมี ค่ า มากก็ ต่ อ เมื่ อ ความเร็ ว มี ค่ า สู ง มากใกล้ กั บ ความเร็วของแสง แม้แต่เมื่อเดิน ทางไปกั บ อากาศยานธรรมดา การยื ด ของเวลาในการเดิ น ทาง ่ จะมีคา่ เพี ยงไม่กน ่ี าโน ปกติอน ั หนึง ่ ในพั น วินาที (nanosecond, หนึง ล้านวินาที) อ ย่ า ง ไ ร ก็ ดี น า ฬิ ก า อ ะ ต อ ม ก็ สามารถวั ด การยื ด ของเวลาอั น น้ อ ยนิ ด นี้ แ ละเป็ น ตั ว ยื น ยั น การ มีอยู่ของการยึดของเวลาดังนั้น การเดินทางไปในอนาคตเป็นสิ่งที่ ถูกพิ สูจน์แล้วว่าเกิดขึ้นจริงแม้ว่า มันจะเป็นไปในปริมาณที่ไม่น่าตื่น เต้นนักก็ตาม
10
11
เพื่ อสังเกตพบการยึดของเวลา จะต้อง มองไปที่ประสบการณ์นอกเหนือไปจาก ชีวิตประจําวันอนุภาคมูลฐานที่เล็กกว่า อะตอมสามารถถูกเร่งให้มีความเร็วใกล้ กับความเร็วแสงได้ในเครื่องเร่งอนุภาค ขนาดใหญ่อนุภาคบางตัว เช่น มิวออน
จะเหมื อ นมี น าฬิ กาอยู่ ใ นตั ว ของมั น เอง เพราะมั น สลายตั ว ด้ ว ยครึ่ ง ชี วิ ต ค่ า หนึ่ง และพบว่ามิวออนที่เคลื่อนที่ภายใน เครื่องเร่งอนุภาคจะมีการสลายตัวที่ช้า ลงสอดคล้องกับผลจากทฤษฎีสัมพั ทธ ภาพของไอน์สไตน์เรียกว่า รังสีคอสมิก (Cosmic Rrays) บางชนิดก็ประสบกับ ่ ค ่ สังเกต การยืดของเวลาทีม ี า่ มากพอซึง ได้ชัดเจน การจะเดินทางข้ามกาแล็กซีในเวลาไม่ก่ี นาที ถึงแม้ว่าในกรอบอ้างอิงของโลก ่ นทีห ่ ลาย พวกมันดูเหมือนจะใช้เวลาเคลือ ่ หมื น ปี หากไม่ มี ก ารยื ด ของเวลาแล้ ว อนุ ภ าคเหล่ า นี้ ก็ ไ ม่ มี ท างเดิ น ทางมาถึ ง โลกได้เลย 12
น า ฬิ ก า บ น พื้ น ดิ น ผ ล อั น นี้ โ ด ย ธรรมดาแล้วก็ยังมีค่าน้อยมากจน แทบจะวัดไม่ได้อีกเหมือนกัน แต่ก็ ยังสามารถวัดมันได้ด้วยนาฬิ กาที่ มีความแม่นยําสูง ที่จริงแล้วการ ยืดของเวลา
ในขณะที่ ค วามเร็ ว เป็ น วิ ธี ห นึ่ ง ใน การเดิ น ทางล่ ว งหน้ า ไปในเวลา ความโน้มถ่วงก็เป็นอีกทางหนึ่งใน ทฤษฎีสัมพั ทธภาพทั่วไป ไอน์สไตน์ทาํ นายไว้วา่ ความโน้มถ่วงจะทํา ให้ เ วลาเดิ น ช้ า ลงนาฬิ กาบนห้ อ ง ใต้หลังคาจะเดินเร็วกว่านาฬิ กาใน ห้องใต้ดน ิ เล็กน้อยเพราะห้องใต้ดน ิ อยู่ ใ กล้ กั บ จุ ด ศู น ย์ ก ลางของโลก มากกว่าจึงรับรู้ถึงสนามความโน้ม ถ่วงที่แรงกว่า ในทํานองเดียวกัน นาฬิ กาในอวกาศจะเดินเร็วกว่า
เหล่ า นี้ ถู ก นํ า ไปคิ ด รวมไว้ ใ นการ ออกแบบระบบ GPS (Global Positioning System) ถ้าไม่นําไปคิด แล้ว นักเดินเรือ คนขับแท็กซี่ และ ขี ป นาวุ ธ แบบร่ อ นก็ จ ะผิ ด ทิ ศ ผิ ด ทางไปหลายกิโลเมตร
14
ยานข้ามกาลเวลา แวน สต็อคคัม W. J. VAN STOCKUM
15
ท ฤ ษ ฎี ข อ ง ไ อ น์ ส ไ ต น์ เ ชื่ อ ม โ ย ง ่ ระสาน อวกาศและเวลาเข้าเป็นสิง ่ ทีป รวมกั น เป็ น หนึ่ง เดี ย วจนแยกจาก กันไม่ได้ ผลก็คือรูหนอนใดๆ ก็ตาม ที่เชื่อมจุดสองจุดซึ่งอยู่ห่างกันใน อวกาศเข้ า หากั น ได้ มั น อาจเชื่ อ ม โยงจุดสองจุดที่อยู่ห่างกันในเวลา ่ เข้าหากันได้ดว ้ ยกล่าวอีกอย่างหนึง ก็คือ ทฤษฎีของไอน์สไตน์ยอมรับ ่ งการเดิน ถึงความเป็นไปได้ของเรือ ทางข้ามกาลเวลา ตั ว แ น ว คิ ด เ รื่ อ ง เ ว ล า เ อ ง ไ ด้ วิวฒ ั นาการมาตลอดหลายศตวรรษ ส� ำ ห รั บ นิ ว ตั น แ ล้ ว เ ว ล า นั้ น เ ป็ น เหมือนลูกธนู นั้นคือเมื่อมันถูกยิง ออกไปแล้ ว มั น จะไม่ เ คยเปลี่ ย น ทิศทางและจะเคลื่อนที่เสมอไปสู่เป้า หมายของมันอย่างไม่มีผิดพลาด
แล้ ว ไอน์ ส ไตน์ ก็ น� ำ เสนอแนวคิ ด เรื่องอวกาศที่โค้งงอ ดังนั้นเวลา จึ ง เหมื อ นกั บ สายน�้ ำ ที่ ไ หลเร่ ง เร็ ว ขึ้ น หรื อ ชะลอตั ว ช้ า ลง ขณะที่ ไ หล่ ผ่านไปในจักวาล แต่ไอน์สไตน์นั้น กลับกังวลเรื่องความเป็นไปได้ที่ว่า บางทีสายน�้ำแห่ง กาลเวลาอาจหัก ง้ อ ย้ อ นกลั บ ทิ ศ หรื อ อาจพบว่ า มี วังน�้ำวนหรือทางยกแตกแขนงอยู่ ในสายน�้ำแห่งกาลเวลา
ในปี ค.ศ. 1937 เมื่อดับเบิ้ลยู.เจ.แวน สต๊อคคัม (W.J.Van Stockum) ได้ ค้ น พบคํ า ตอบสํ า หรั บ สมการหนึ่ ง ่ อนุญาตให้การ ของไอน์สไตน์ ซึง เดินทางข้ามกาลเวลาเกิดขึ้นได้ เขาเริม ่ ต้นด้วยทรงกระบอกหมุน ่ วนทีมค ี วามยาวเป็นอนันต์ แม้วา่ จะเป็นไปไม่ได้ในทางกายภาพที่ จะสร้ า งวั ต ถุ ที่ มี ค วามยาวเป็ น อนันต์ แต่เขาก็ได้ทาํ การคํานวณ ว่าถ้าทรงกระบอกดังกล่าวหมุน วนรอบแกนยาวของมัน ด้ ว ยความเร็ ว เท่ า กั บ หรื อ ใกล้ เคี ย งกั บ ความเร็ ว แสง มั น จะ ลากพาข่ายใยของกาลอวกาศไป พร้อมกับมันด้วยคล้ายๆ กับกาก ่ ก น�ำ้ ตาลข้น (Molasses) ทีถ ู ลาก ่ ง พาไปพร้อมกับใบพั ดของเครือ กวนสิง ่ นีเ้ รียกว่าการลากพาของ กรอบอ้างอิง (Frame-Dragging) และได้ มี การสั ง เกตเห็ น ได้ จ ริ ง โดยการ ทดลองจากภาพถ่ายรายละเอียด ของหลุมดําที่หมุนวน
17
18
ผู้ใดก็ตามที่กล้าหาญพอจะเดินทางไปรอบทรงกระบอกนั้นจะถูกพั ดพาไปด้วย ความเร็วสูงอย่างน่าอัศจรรย์ ที่จริงแล้วสําหรับผู้สังเกตการณ์จากระยะไกล จะดู เ หมื อ นกั บ ว่ า บุ ค คลผู้ นั้ น เคลื่ อ นที่ ด้ ว ยความเร็ ว มากกว่ า แสง แม้ ก ระทั่ ง แวน สต็อคคัมเองก็ยังไม่ตระหนักในเวลานั้นว่า ด้วยการเดินทางครบรอบทรง กระบอก คุณสามารถเดินทางข้ามเวลาได้จริงๆ
19
นั้นคือย้อนกลับมาก่อนหน้าเวลาที่คุณเริ่มเดินทาง ตัวอย่างเช่นออกเดินทางใน ตอนเที่ยงวัน เมื่อคุณย้อนกลับมาถึงจุดเริ่มต้นของคุณ มันอาจเป็นหกโมง เย็นของวันก่อนหน้า ยิ่งทรงกระบอกหมุนเร็วมากเท่าใดคุณก็ย่ง ิ ย้อนอดีตมาก ขึ้นเท่านั้น (ข้อจํากัดเพี ยงประการเดียวก็คือคุณไม่สามารถย้อนเวลา อดีตก่อน หน้าที่ทรงกระบอกนั้นถูกสร้างขึ้นมา)
20
21
เ นื่ อ ง จ า ก ท ร ง ก ร ะ บ อ ก นี้ มี ลั ก ษณะคล้ า ยเสาสู ง ส� ำ หรั บ เต้ น ร� ำ ไปรอบๆในงานเทศกาล ทุ ก ๆ ครั้ ง ที่ เ ต้ น รอบเสานั้ น คุณก็จะยิ่งย้อนกลับไปในอดีต มากขึ้ น เรื่ อ ยๆ แน่ น อนว่ า เรา อาจบอกว่ า ค� ำ ตอบเช่ น นี้ ไ ม่ มี ทางเป็นจริงได้ เนื่องจากทรง กระบอกไม่ ส ามารถยาวเป็ น อนันต์ได้อีกทั้งถ้าทรงกระบอก สามารถสร้ า งขึ้ น ได้ จ ริ ง แรง หนีศูนย์กลางที่เกิดขึ้นกับทรง ก ร ะ บ อ ( เ นื่ อ ง จ า ก มั น ห มุ น ด้วยความเร็วแสง จะมีค่ามาก มหาศาลท� ำ ให้ ส สารที่ ใ ช้ ส ร้ า ง ้ ตกกระจายหลุด ทรงกระบอกนีแ ลอยเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อย)
แนวคิดจักวาลของเกอเดล K U R T G O D E L
23
24
ในปี ค.ศ. 1949 เคิรต ์ เกอเดล นั ก ตรรกคณิ ต ศาสตร์ ผู้ ยิ่ ง ใหญ่ ค้นพบคําตอบส�ำหรับ สมการของไอน์ ส ไตน์ เ ขา ตั้ ง สมมติ ฐ านว่ า จั ก รวาล ทั้ ง หมดนั้ น หมุ น รอบตั ว เอง เช่ น เดี ย วกั บ กรณี ข องทรง กระบอกของแวน สต็อคคัม เราถู ก กวาดลากไปพร้ อ มกั บ ธรรมชาติ ข องกาลอวกาศที่ คล้ า ยกั บ กากน�้ ำ ตาลข้ น โดย อาศัยยานอวกาศเดินทางทางไป รอบจักรวาลของเกอเดล คุณจะ ่ ด ย้อนกลับมาทีจ ุ เริม ่ ต้นของคุณ ทว่าย้อนไปในอดีต
โดยหลักการแล้วใน จักรวาล ของเกอเดลนั้ น เราสามารถ เดิ น ทางระหว่ า งจุ ด สองจุ ด ใดๆ ในอวกาศและในจั ก วาล ไ ด้ เ ร า ส า ม า ร ถ ย้ อ น ก ลั บ ไ ป เยี่ยมเหตุการณ์ทุกเหตุการณ์ ในทุ ก ยุ ค ทุ ก สมั ย ได้ ไม่ ว่ า จะ ย้อนกลับไปในอดีตไกลแค่ไหน ก็ตาม เนื่องจากความโน้มถ่วง จักรวาลของเกอเดลจึงมีแนว โน้มที่จะยุบตัวลงเอง
ดังนัน ู ย์กลางจากการ ้ แรงหนีศน หมุ น รอบตั ว เองจึ ง จ� ำ เป็ น ต้ อ ง ถ่วงดุลกับแรงโน้มถ่วง กล่าว อี ก อย่ า งหนึ่ ง คื อ จั ก รวาลต้ อ ง หมุนด้วยความเร็วมากกว่าความ เร็วใดๆ ค่าหนึ่ง ยิ่งจักรวาลมี ขนาดใหญ่มากเท่าใด ก็ยง ่ิ มีแนว โน้มที่จะยุบตัวลงมากเท่านั้น และจักรวาลจะต้องหมุนเร็วมาก ขึ้ น เท่ า นั้ น เพื่ อป้ อ งกั ไ ม่ ใ ห้ เ กิ ด การยุบตัวลง
27
เกอเดลทราบเป็ น อย่ า งดี ถึ ง ปฏิทรรศน์ (Paradox) ซึ่งอาจ เกิ ด ขึ้ น เนื่ อ งจากค� ำ ตอบของ เขานั้นคือความเป็นไปได้ที่คุณ จะพบตั ว ของคุ ณ เองในอดี ต และเปลี่ยนแปลงแนวทางของ ประวั ติ ศ าสตร์ ไ ด้ เ ขาได้ เ ขี ย น ไว้ ว่ า ด้ ว ยการเดิ น ทางไปกั บ ยานอวกาศโดยเคลื่ อ นที่ เ ป็ น วงขนาดใหญ่มากพอแล้วลอง ย้อนกลับมาที่จุดเริ่มต้น ในจัก วาลเหล่านั้นมันเป็นไปไม่ได้ที่จะ เดินทางไปยังอาณาบริเวณใดๆ
28
ก็ตามของอดีต ปัจจุบัน หรือ อนาคต และย้อนกลับมากอีก ครั้งในลักษณะเดียวกับที่เป็น ไปได้ทจ ี่ ะเดินทางไปยังดินแดน ่ งนีด ้ ู อันไกลโพ้ นในอวกาศ เรือ เหมื อ นมี นั ย ยะที่ ไ ม่ ส มเหตุ ส ม ผลเอาไว้ เนื่ อ งจากมั น ท� ำ ให้ ใ ครก็ ต าม สามารถเดิ น ทางกลั บ ไปใน อดีตที่ย้อนไปไม่ไกลนักของ สถานที่ ต่ า งๆ ที่ เ ขาเคยใช้ ชีวิตมาก่อน ที่นั้นเองที่เขาจะ พบกั บ ตั ว บุ ค คลซึ่ ง ก็ คื อ ตั ว เขาเอง ณ ช่วงเวลาใดเวลา ของชีวิตเขาในอดีต ที่นี้เขาก็ สามารถท�ำอะไรบางอย่างและ รู้ว่าไม่ได้เกิดขึ้นกับตัวเขา
ข้อ 1 ปฏิ กิ ริ ย าของไอน์ ส ไตน์ น่าสนใจด้วยเหตุผลสอง ข้อ ข้อแรกเขายอมรับว่า ความเป็นไปได้เรื่องการ เดินทางข้ามกาลเวลานั้น รบกวนจิตใจเขามาตัง ้ แต่ ครั้ ง ที่ เ ขาเริ่ ม ต้ น คิ ด ค้ น ทฤษฎีสม ั พั ทธภาพทัว ่ ไป
่ งจากเวลาและอวกาศ เนือ ถู ก มองเป็ น เหมื อ นยาง ชิ้ น หนึ่ ง ซึ่ ง สามารถโค้ ง งอและบิดให้เปลี่ยนรูปได้ ไอน์สไตน์กง ั วลว่า ข่ายใย ของกาลอวกาศสามารถ โค้ ง ง้ อ มากเสี ย จนการ เดินทางข้ามกาลเวลาอาจ เป็นไปได้
29
ข้อ 2 ข้ อ ที่ ส อ ง ไ อ น์ ส ไ ต น์ ปฏิ เ สธความเป็ น ไปได้ ของค�ำตอบของเกอเดล โดยอาศัยพื้ นฐานความ เป็ น จริ ง ในทางฟิสิ ก ส์ นั้นคือ จักรวาลไม่หมุนรอบตัว เองมันขยายตัว
เมื่อไอน์สไตน์เสียชีวิต เป็นที่รับทราบกันโดยทั่วไป ว่าสมการของเขาอนุญาติให้เกิดปรากฎการณ์แปลก ประหลาดได้ (การเดิ น ทางข้ า มกาลเวลารู ห นอน) ทว่าไม่มีผู้ใดใส่ใจที่คิดเรื่องเหล่านี้มากนัก เนื่องจาก วิทยาศาสตร์พากันรู้สึกว่าสิ่งเหล่านี้ไม่สามารถเป็น จริงได้ในธรรมชาติ ความคิดเห็นส่วนใหญ่ก็คือ ค�ำ ตอบเหล่านี้ไม่มีพ้ื นฐานอยู่ในโลกของความเป็นจริง คุ ณ จะเสี ย ชี วิ ต ลง ถ้ า คุ ณ พยายามที่ จ ะไปให้ ถึ ง จักรวาลคูข ่ นานโดยผ่านทางหลุมด�ำ จักรวาลไม่หมุน ่ ี รอบตัวเอง และคุณไม่สามารถสร้างทรงกระบอกทีม ่ ค ้ ำ� ให้เรือ ่ ง ความทีม ี วามยาวเป็นอนันต์ ได้ทง ้ั หมดนีท การเดินทางข้ามเวลากลายเป็นเพี ยงปัญหาในทาง วิชาการเท่านัน ้
30
แนวคิดยานข้ามกาลเวลาของธอร์น K I P T H O R N E
31
32
คิป ธอร์น (Kip Thorne) คิป ธอร์ น ทํ า ให้ ว งการฟิสิ ก ส์ ตก ตะลึ ง ด้ ว ยการค้ น พบคํ า ตอบ ใหม่สาํ หรับสมการของไอน์สไตน์ ซึ่ ง อนุ ญ าตให้ ก ารเดิ น ทางข้ า ม เวลาเป็ น ไปได้ โดยไม่ มี ปั ญ หา มากมายแบบก่อนๆ ในปี ค.ศ.1988 ธอร์ น ร่ ว มกั บ เพื่ อนร่ ว มงานของเขา ไมเคิ ล มอร์ริส (Michael Morris) และ อูลวี ยูร์ตเซเวอร์ (Ulvi Yurtsever)
ได้แสดงให้เห็นว่ามีความเป็นไป ได้ ที่ จ ะสร้ า งยานข้ า มกาลเวลา ถ้ า เราสามารถค้ น หาสสารและ ่ ยูใ่ นรูปแบบทีแ่ ปลกๆ พลังงานทีอ เช่น “สสารลบอันลี้ลับ (Exotic Negative Matter)” และ “พลังงานลบ (Negative Energy)” ในช่ ว งแรกนั้ น บรรดา นักฟิสิกส์พากันตั้งข้อสงสัยกับ คําตอบใหม่น้ี เนื่องจากไม่มีผู้ใด เคยพบเห็ น สสารลี้ ลั บ นี้ ม าก่ อ น และพลังงานลบก็มอ ี ยูใ่ นปริมาณ เพี ยงน้อยนิดเท่านั้น
35
อย่างไรก็ตาม ปัญหาหนึ่ง ก็คือ สสารลี้ลับ (หรือสสาร ลบ) นั้ น มี คุ ณ สมบั ติ ค่ อ น ข้างแปลกประหลาดทีเดียว มันแตกต่างจากปฏิสสารแต่ ้ นัน สสารลบนัน ้ จะหล่นขึน ่ คือ มั น จะลอยขึ้ น ภายใต้ ค วาม โน้มถ่วงของโลก เนื่องจาก มันมีภาวะต้านความโน้มถ่วง (Antigravity)
มั น จ ะ ถู ก ผ ลั ก ( มิ ใ ช่ ถู ก ดึ ง ดู ด ) โ ด ย ส ส า ร ป ก ติ ธรรมดา และสสารลบชนิด อื่นๆนี่ยังหมายความว่า มัน จะหาได้ค่อนข้างยากมากใน ธรรมชาติด้วย ถ้ามีอยู่จริง แม้ แ ต่ น้ อ ย เมื่ อ โลกก่ อ ตั ว ้ เป็นครัง ่ 4.5 พั น ขึน ้ แรกเมือ ล้านปีท่แ ี ล้ว สสารลบใดๆ บนโลกคง ลอยหนีไปในอวกาศ ดังนั้น สสารลบอาจมี ค วามเป็ น ไป ได้ ที่ จ ะลอยเคว้ ง คว้ า งอยู่ ในอวกาศ ห่างไกลจากดาว เคราะห์ท้ังหลาย (สสารลบ คงไม่กระทบเข้ากับดาวฤกษ์ หรือดาวเคราะห์ที่ผ่านเข้ามา ใกล้ เนื่องจากมันจะถูกผลัก ออกโดยสสารปกติ)
อย่างไรก็ตามนั้น คาสิเมียร์ ได้แสดงเห็นว่ามีแรงดึงดูด ปริมาณเล็กน้อยระหว่างแผ่น คู่ขนานไร้ประจุสองแผ่น ใน ปี ค.ศ. 1948 แรงขนาดเล็ก น้ อ ยนี้ ถู ก ตรวจวั ด ได้ จ ริ ง ๆ ซึ่ ง แสดงว่ า พลั ง งานลบมี ความเป็ น ไปได้ จ ริ ง ๆ และ ปรากฏการณ์คาสิเมียร์ได้นำ� คุณสมบัตอ ิ น ั แปลกประหลาด ของสุญญกาศ
ขณะที่ ส สารลบไม่ เ คยถู ก พบเห็นมาก่อนเลย (และเป็น ไปได้ค่อนข้างมากว่าคงไม่มี อยู่ จ ริ ง ) แต่ พ ลั ง งานลบ นั้ น มี ค วามเป็ น ไปได้ ใ นทาง ฟิสิ ก ส์ ทว่ า มี อ ยู่ น้ อ ยมาก ในปี ค.ศ. 1933 เฮนริก คา สิ เ มี ย ร (HenrikCasimir) ได้ แ สดงให้ เ ห็ น ว่ า แผ่ น โลหะ คู่ ข นานซึ่ ง ไร้ ป ระจุ ส องแผ่ น สามารถก่ อ ให้ เ กิ ด พลั ง งาน ลบได้ โดยปกติ แ ล้ ว เราคง คาดว่าแผ่นทั้งสองคงจะนิ่ง ไม่ ข ยั บ เขยื้ อ นเนื่ อ งจากมั น ไม่มีประจุ
มาใช้ ตามทฤษฎีควอนตัมนัน ้ อวกาศที่ว่างเปล่ามีอนุภาค เสมือน (Virtual Particles) อ ยู่ ม า ก ม า ย ซึ่ ง อ นุ ภ า ค เสมื อ นเหล่ า นี้ จ ะเต้ น โผล่ เ ข้ า มาและหลบหายไปในความ ว่างเปล่า การละเมิดกฎการ อนุรักษ์พลังงานนี้เป็นไปได้ เนื่องจากหลักการแห่งความ ไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์ก
37
ซึ่งอนุญาติให้การละเมิดกฎ ดั้ ง เดิ ม ที่ ไ ด้ รั บ การยอมรั บ เชื่ อ ถื อ มาเนิ่ น นานนี้ เ กิ ด ขึ้ น ได้ ตราบเท่ า ที่ ก ารละเมิ ด นี้ เกิดขึ้นในช่วงเวลาสั้นมากๆ ตั ว อ ย่ า ง เ ช่ น อิ เ ล็ ก ต ร อ น และปฏิ อิ เ ล็ ก ตรอนอย่ า งละ หนึ่งอนุภาคมีความเป็นไปได้ ปริมาณเล็กน้อย
จึงก่อให้เกิดแรงผลักเข้าจาก ด้ า นนอก ซึ่ ง ผลั ก ให้ แ ผ่ น คู่ ้ ขนานนีเ้ ข้าใกล้กน ั มากเล็กขึน เล็กน้อย ปรากฏการณ์น้ถ ี ูก ตรวจวั ด อย่ า งละเอี ย ดในปี ค.ศ. 1996 โดยสตีเวน ลาโม โร (Steven Lamoreaux) ที่ห้องทดลองแห่งชาติลอส อลาโมส์ (Los Alamos National Laboratory) ่ เขาตรวจวัดได้ แรงดึงดูดซึง นี้มีค่าเพี ยงน้อยนิด (เท่ากับ น�้ำหนัก 1/30,000 เท่ากับ ของน�้ ำ หนั ก แมลงขนาดมด ตัวหนึ่ง) ยิ่งแผ่นทั้งสองอยู่ ชิดกันมากเท่าไหร่ แรงดึงดูด นี้ก็จะยิ่งมีค่ามากขึ้นเท่านั้น
ที่จะก่อตัวขึ้นจากความว่าง เปล่ า แล้ ว ก็ หั ก ล้ า งกั น สลาย ตัวไป เพราะว่าแผ่นคู่ขนาน นี้อยู่ชิดกันมากขึ้น อนุภาค เสมือนเหล่า นี้ จึงไม่ส ามารถ แทรกอยูร่ ะหว่างแผ่นทัง ้ สอง ได้ง่ายๆ ดังนั้นเนื่องจากมี อนุภาคเสมือนอยู่รอบๆแผ่น คู่ขนานในปริมาณมากกว่าที่ อยู่ระหว่างแผ่นทั้งสอง
38
ปัญหาเรื่องพลังงานลบ
อุปสรรคแรกก็คอ ื เราจะต้องรวบรวม พลังงานให้ได้จ�ำนวนมาก ซึ่งหาได้ ค่อนข้างยากอยูแ่ ล้วรูหนอนประเภทนี้ ต้องพึ่ งพลังงานลบจ�ำนวนมหาศาล เพื่ อที่ จ ะรั ก ษาให้ ป ากทางเข้ า ของรู หนอนเปิดอยูไ่ ด้ ถ้าเราสร้างพลังงาน ลบโดยอาศัยปรากฎการณ์คาสิเมียร์ ซึ่งมีขนาดค่อนข้างเล็กดังนั้นขนาด ของรู ห นอนจึ ง จ� ำ เป็ น ต้ อ งเล็ ก กว่ า อะตอมมาก ท�ำให้การเคลื่อนที่ผ่านรู หนอนเป็นไปได้ยากในทางปฏิบัติ
ยังมีแหล่งพลังงานลบอื่นๆนอกจาก ปรากฎการณ์ ค าสิ เ มี ย ร์ ทว่ า ทุ ก ๆ แหล่งนั้นค่อนข้างยากล�ำบากในการ จัดการ ตัวอย่างเช่น นักฟิสก ิ ส์ พอล เดวีส์ (Paul Davies) และสตีเฟน ฟู ลลิ่ง (Stephen Fulling) ได้แสดง ่ นทีอ ่ ย่างรวดเร็ว ว่า กระจกเงาทีเ่ คลือ สามารถก่อให้เกิดพลังงานลบได้ซง ึ่ จะ สะสมอยู่ข้างหน้ากระจกเหงานั้นด้วย ความเร็วใกล้ความเร็วแสงพลังงาน ลบที่สร้างได้น้น ั มีปริมาณน้อยมาก
อี ก วิ ธี ห นึ่ ง ที่ ใ ช้ เ พื่ อ เ ก็ บ เ กี่ ย ว พลังงานลบออกมาคือ ใช้ล�ำแสง เลเซอร์พลังงานสูงในบรรดาสถานะ พลังงานทั้งหลายของเลเซอร์นั้นมี สถานะพลังงานบีบอัดซึ่งพลังงาน บวกและพลังงานลบสามารถคงอยู่ ในขณะเดี ย วกั น ได้ อ ย่ า งไรก็ ต าม การควบคุมจัดการปรากฏกการณ์ นี้ท�ำได้ค่อนข้างยากล�ำบาก คลื่น ของพลังงานลบที่พบได้
40
บ่อยอาจกินเวลาสั้นเพี ยงสิบ ยกก�ำลังลบสิบห้าวินาที ติดตามด้วยคลื่นของพลังงาน บ ว ก ก า ร แ บ่ ง แ ย ก ส ถ า น ะ พลั ง งานบวกออกจากสถานะ พลังงานลบนั้นเป็นไปได้ แม้ว่า จะท�ำได้ยากเป็นอย่างยิ่ง
ประการสุ ด ท้ า ยการณ์ ก ลั บ กลาย เป็นว่า หลุมด�ำก็มีพลังงานลอยอยู่ ด้ ว ยใกล้ ๆ ขอบฟ้า เหตุ ก ารณ์ ดั ง เช่นจาคอบ เบเคนสไตน์ (Jacob Bekenstein) และสตีเฟน ฮอว์ก้ง ิ ได้ แ สดงไว้ ว่ า หลุ ม ด� ำ นั้ น มิ ไ ด้ ด� ำ มื อ สนิ ด แต่ อ ย่ า งใด เนื่ อ งจากมั น ปล่อยพลังงานระเหยออกมาอย่าง ช้ า ๆ ทั้ ง นี้ เ นื่ อ งมากจากหลั ก การ แห่ ง ความไม่ แ น่ น อนนั้ น ท� ำ ให้ รั ง สี สามารถเล็ดลอด (tunneling) ผ่าน ความโน้มถ่วงมหาศาลของหลุมด�ำ ออกมาได้ แต่เนื่องจากหลุมด�ำที่มี พลังงานระเหยออกมานัน ้ จะสูญเสีย พลังงานออกไป
ขอบฟ้าเหตุการณ์จึงค่อยๆเล็กลง ไปตามกาลเวลา โดยปกติแล้วถ้า สสารบวก (เช่นดาวฤกษ์)
ถู ก ดู ด เข้ า ไปในหลุ ม ด� ำ ขอบฟ้ า เหตุการณ์ก็จะขยายขึ้น แต่ถ้าโยน สสารลบเข้ า ไปในหลุ ม ด� ำ ขอบฟ้า เหตุการณ์ของมันก็จะหดตัวเล็กลง (มีบางคนได้เสนอแนวคิดให้น�ำปาก ของรูหนอนมาจ่อไว้ใกล้ๆ ขอบฟ้า เหตุ ก ารณ์ เ พื่ อเก็ บ เกี่ ย วพลั ง งาน ่ ะเก็บ ลบ อย่างไรก็ตาม ความคิดทีจ เกี่ยวพลังงานลบนั้นท�ำได้ค่อนข้าง ่ งอันตรายเป็นอย่างมาก ยากและเสีย เนื่องจากเราจะต้องเข้าไปใกล้ขอบ ฟ้าเหตุการณ์เป็นอย่างมาก)
41
แนวคิดยานข้ามกาลเวลาของก็อทท์ J.RICHARD GOTT lll
43
ในปี ค.ศ. 1991 เจ. ริชาร์ด ก็ อ ทท์ ที่ 3 (J. Richard Gott III) แห่งมหาวิทยาลัย พรินซตันได้น�ำเสนอค�ำตอบ ส�ำหรับสมการของไอน์สไตน์ อี ก ค� ำ ตอบหนึ่ ง ซึ่ ง อนุ ญ าต ให้การเดินทางข้ามกาลเวลา เป็ น ไปได้ แ นวทางของเขา มี ค วามน่ า สนใจ เนื่ อ งจาก เขาเริ่ม ต้นจากแนวทางใหม่ ทั้ ง หมดโดยไม่ ใ ช้ เ รื่ อ งวั ต ถุ หมุน รูหนอน และพลังงาน ลบแต่อย่างใด ช่วงที่เขาท�ำ วิจัยทางด้านจักรวาลวิทยา ่ ง คอส อยูน ่ น ้ั เขาเริม ่ สนใจเรือ มิคสตริง (cosmic strings)
วัตถุหมุน
ซึ่ ง โ บ ร า ณ วั ต ถุ ที่ เ ห ลื อ ตกค้างมาจากปรากฏการณ์ บิ๊กแบง ซึ่งถูกท�ำนายไว้โดย หลายๆทฤษฎีคอสมิคสตริง นั้ น อาจมี ค วามกว้ า งน้ อ ย กว่ า นิ ว เคลี ย สของอะตอม เสียอีก ทว่ า มวลของมั น อาจมาก เ ท่ า กั บ ด า ว ฤ ก ษ์ ทั้ ง ด ว ง และมั น อาจมี ค วามยาวถึ ง หลายล้านปีแสงอยูใ่ นอวกาศ ่ ก็อทท์คน ก่อนอืน ้ พบค�ำตอบ ส� ำหรั บ สมการของไอน์ ส ไตน์ซ่ึงอนุญาติให้มีคอสมิค สตริง
รูหนอน
44
พลังงานลบ
45
แต่แล้วเขาก็สังเกตพบว่ามีบางอย่างที่ไม่ธรรมดา เกี่ ย วกั บ คอสมิ ค สตริ ง เหล่ า นี้ ถ้ า เราส่ ง คอสมิ ค ่ นทีเ่ ข้าหากันในช่วงก่อน สตริงสองสตริงให้มน ั เคลือ หน้าที่คอสมิคสตริงทั้งสองจะชนเข้าหากันนั้น เป็น ไปได้ท่จ ี ะใช้ปรากฎการณ์นี้เป็นยานข้ามกาลเวลา
ประการแรก เขาพบว่าเราเดินทางไปรอบคอส ่ ำ� ลังชนเข้าหากันนัน มิคสตริงทีก ้ อวกาศจะหด ตัวเข้า ท�ำให้มันมีคุณสมบัติที่แปลกประหลาด ตั ว อย่ า งเช่ น เรารู้ ว่ า ถ้ า เคลื่ อ นที่ ไ ปรอบโต๊ ะ ตัวหนึ่ง และย้อนกลับมาที่จุดเริ่มต้น เราได้ เคลื่อนที่ไปครบ 360 องศาแต่เมื่อจรวดล�ำ หนึ่งเคลื่อนที่ไปรอบคอสมิคสตริงขณะที่มัน เคลื่อนที่ผ่านกันนั้น จริงๆ แล้วจรวดล�ำนั้น จะเคลื่อนที่ไปน้อยกว่า 360 องศา เนื่องจาก อวกาศได้หดตัวลง ้ี ท (เหตุการณ์นม ี อพอโลยีของรูปทรงกรวยถ้า ่ นทีจ ่ นครบรอบรูปทรงกรวยเราจะพบ เราเคลือ ่ นทีไ่ ปน้อยกว่า360 องศา) ด้วย ว่าเราได้เคลือ เหตุ น้ี โดยการเคลื่อ นไปรอบคอสมิ ค สตริ ง ทั้งสองอย่างรวดเร็ว เราสามารถเคลื่อนที่ได้ เร็วกว่าความเร็วแสงจริงๆ (เมื่อมองจากผู้ สังเกตการณ์ที่อยู่ห่างไกล) ทั้งนี้เพราะระยะ ่ าดไว้ อย่างไรก็ตาม นี่ ทางทัง ้ หมดน้อยกว่าทีค ่ งจาก มิได้ละเมิดทฤษฎีสม ั พั ทธภาพพิ เศษ เนือ ภายใต้กรอบอ้างอิงของเราเอง จรวดของ คุณนั้นไม่เคยเคลื่อนที่เร็วกว่าความเร็วแสง
48
ผู้วิจารณ์บางคนได้ช้ใี ห้เห็นว่า ถ้า แม้นว่าคอสมิคสตริงมีตัวตนอยู่ จริ ง มั น ก็ ค งหาพบได้ ย ากมาก และคอสมิ ค สตริ ง ที่ วิ่ ง เข้ า ชนกั น ก็ ยิ่ ง หาได้ ย ากขึ้ น ไปกว่ า นั้ น อี ก ดังนั้นก็อทท์ไ ด้เ สนอไว้ดัง ต่อไป นี้อารยธรรมล�้ำยุคอายธรรมหนึ่ง อาจค้นพบคอสมิคสตริงเส้นหนึ่ง อยู่ ใ นอวกาศอั น ไกลโพ้ น ด้ ว ย การใช้ยานอวกาศขนาดมหึมาและ เครื่องไม้เครื่องมือขนาดมโหฬาร พวกเขาอาจเปลี่ยนแปลงรูปร่าง ่ ม ของสตริงให้กลายเป็นวงสีเ่ หลีย ซึ่งโค้งเล็กน้อย
(คล้ า ยกั บ รู ป ร่ า งของเก้ า อี้ ผ้าใบส�ำหรับเอนนอน) เขาตัง ้ สมมติฐานว่าคอสมิคสตริง วงนี้ อ าจยุ บ ตั ว ลงภายใต้ ความโน้มถ่วงของมันเอง โดยที่คอสมิคสตริงสองเส้น นั้ น อาจเคลื่ อ นที่ ผ่ า นเข้ า หา กั น ด้ ว ย ค ว า ม เ ร็ ว ใ ก ล้ กั บ ความเร็วแสง ก่อให้เกิดยาน ข้ามกาลเวลาขึ้นชั่วขณะสั้นๆ อย่างไรก็ตาม ก็อทท์ยอมรับ ว่ า วงของคอสมิ ค สตริ ง ที่ ่ ข ยุบตัวเข้าหากันทีม ี นาดใหญ่ ่ รอบ พอให้คณ ุ วนรอบมันหนึง แล้ ว เดิ น ทางย้ อ นเวลากลั บ ไปปีหนึ่งได้ นั้นจะต้องมีมวล ของ - พลั ง งานครึ่ ง หนึ่ ง ของกาแล็กซี่
50
แนวคิดรูหนอน S TA R G AT E S
51
ในนิยายวิทยาศาสตร์ รูหนอน อวกาศบางครัง ้ ถูกเรียกว่าส ตาร์เกตส์ (Stargates) สมมติว่าเรากระโดดเข้าไปใน รู ห นอนอั น หนึ่ ง เราก็ อ าจจะ โผล่มาอีกฟากของกาแล้กซีใน เวลามาถัดได้รูหนอนอวกาศ ่ อดคล้องกับทฤษฎี เป็นสิง ่ ทีส ่ วามโน้มถ่วง สัมภาพทัว ่ ไปทีค ของมั น ท� ำ ให้ ทั้ ง อวกาศและ เวลาบิ ด เบี้ ย วไป ตั ว ทฤษฎี อนุ ญ าตให้ มี เ ส้ น ทางเชื่ อ ม ทางเลือกหรืออุโมงค์เดินทาง เชื่อมจุดในอวกาศหลายๆอัน นั ก ค ณิ ต ศ า ส ต ร์ เ รี ย ก ว่ า อ ว ก า ศ เ ช่ น นี้ ว่ า มี ค ว า ม เชื่อมโยงหลายทาง (Multpy-Connected) เสมือนดัง ่ ที่ อุ โ มงค์ ใ ต้ หุ บ เขาจะสั้ น กว่ า ถนนที่อยู่บนพื้ นผิวบนเขา รู หนอนจะต้องมีความยาวสั้น กว่ า ทางปกติ ใ นกาลอวกาศ ธรรมดา
การเดินทางด้วยรูหนอนอวกาศ
่ เป็นทางลัดระหว่างสอง รูหนอนบางครั้งถูกเรียกว่า สตาร์เกตส์ (stargates) ซึง จุดที่อยู่ห่างกันมากในอวกาศ สมมติว่าเรากระโดดเข้าไปในรูหนอนอันดับหนึ่ง เรา ก็อาจจะโผล่ที่อีกฝ่ากของกาแล็กซีในเวลาถัดมาได้ และการเดินทางด้วยรูหนอน อวกาศ มี 3 ขั้นตอนดังนี้
1. การค้นหาหรือสร้างรูหนอนอวกาศ อุโมงค์เชื่อมสองบริเวณในอวกาศ รู ห น อ น ข น า ด ใ ห ญ่ ซึ่ ง เ ป็ น เ ศ ษ จากบิ๊ ก แบงอาจจะด� ำ รงอยู่ โ ดย ธรรมชาติในอวกาศไกลโพ้ น มิฉะนัน ้ เราก็จะต้องไปใช้รห ู นอนขนาดทีเ่ ล็ก ่ อาจจะเป็นพวกที่ จิว ๋ กว่าอะตอม ซึง มีอยู่เองในธรรมชาติ
่ ร้างขึน ้ (โดย หรืออาจจะเป็นพวกทีส ่ งเร่งอนุภาคต่างๆ) รูหนอนจิว เครือ ๋ เหล่านีจะต้องขยายให้มีขนาดใหญ่ พอจะใช้งานได้ อาจจะโดยใช้สนาม พลั ง งานเหมื อ นอย่ า งที่ ท� ำ ให้ ก าล อวกาศขยายตั ว อย่ า งมโหฬารใน ช่วงสั้นๆ หลังเกิดบิ้กแบง
ทางเดินกลับ
ตัวยิงอนุภาค
เครื่องเร่งอนุภาคแบบตรง วงแหวนเก็บรูหนอน 3 กิโลเมตร
53
รูหนอน การเคลื่อนที่ ส�ำหรับปรากฎการณ์คาซิเมียร
ล�ำพลังงานลบ
2. การท�ำให้รูหนอนมีเสถียรภาพ โดยการใส่ พ ลั ง งานลบที่ ถู ก สร้ า งโดยกระบวนการทางควอนตั ม ที่ เ รี ย กว่ า ปรากฏการณ์ตาซิเมียร (Casimir effect) เราสามารถส่งสัญญาณหรือวัตถุ ผ่านไปทางรูหนอนได้อย่างปลอดภัย พลังงานลบจะค�้ำยันไม่ให้รูหนอนเกิดยุบ ตัวไปเป็นจุดที่มีความหนาแน่นอนันต์ ในอีกแง่หนึ่ง มันป้องกันรูหนอนไม่ให้ กลายเป็นเป็นหลุมด�ำ
ดาวนิวตรอน
ดวงอาทิตย์
ปากทางที่สองของรูหนอน
ยานลาก
ปากทางที่หนึ่งของรูหนอน
3. การลากรูหนอน ่ มมติวา่ มีเทคโนโลยีทีส ่ ง ยานอวกาศทีส ู ล�ำ้ จะสามารุแยกปากทางของรูหนอนให้ ออกห่างกันมากขึ้น ปากทางหนึ่งอาจจะอยู่ใกล้กับผิวของดาวนิวตรอน ซึ่ง ่ ค เป็นดาวฤกษ์ทค ี่ วามหนาแน่นมหาศาลทีม ี วามโน้มถ่วงสูงมาก ความโน้มถ่วง สูงมากจะท�ำให้เวลาผ่านไปช้าๆ และเพราะว่าผ่านไปเร็วกว่าที่อีกปากทางช่องรู หนอนปากทางทั้งสองก็จะแยกออกห่างจากกันในเวลาและในอวกาศ 54
แนวคิดจักรวาลคู่ขนาน PARALLEL UNIVERSE
55
ในบทความ “The Quantum Physics of Time Travel” ด๊อยทช์และ ล็อควูด (Deutsch and Lockwood, 1994) ได้เสนอรูปแบบของการเดิน ทางข้ า มเวลาบนพื้ นฐานของการมี จั ก รวาลที่ เ ป็ น ไปได้ อื่ น ๆ โดยอาศั ย การตี ค วามหลายจั ก รวาลของกล ศาสตร์ควอนตัม ที่เสนอขึ้นโดย Hugh Everett III ใน ปี ค.ศ.1957 เพื่ อเป็นทางออกของ ปฏิ ท รรศน์ ต่ า งๆ ของการเดิ น ทาง ข้ า มเวลานั ก เดิ น ทางข้ า มเวลาไม่ ไ ด้ เดินทางกลับไปสู่อดีตของโลกที่ผ่าน มาในจักรวาลของเขา แต่เป็นโลกใน ่ ทีเ่ ป็นไปได้ ซึง ่ มีอยูค จักรวาลอืน ่ ข ู่ นาน กันไปกับจักรวาลของนักเดินทาง
ปฏิทรรศน์ของเวลา TIME
PARADOX
โดยปกติ เ หตุ ผ ลหนึ่ ง ที่ บ รรดานั ก ฟิสิ ก ส์ ไม่เชื่อเรื่องการเดินทางข้ามกาลเวลานั้น ก็ เ นื่ อ งจากเรื่ อ งปฏิ ท รรศน์ เ รื่ อ งเวลา ตัวอย่างเช่น ถ้าเราเดินทางย้อนเวลากลับ ไปในอดีต และสังหารพ่ อแม่ของคุณก่อน เกิดมา การถือก�ำเนิดมาของเราก็จะกลาย เป็นสิง ่ ที่เป็นไปไม่ได้ ด้วยเหตุนี้ ในขั้นต้น แล้วเราจะไม่ สามารถเดินทางย้อนเวลากลับไปในอดีต เพื่ อสังหารพ่ อแม่ของคุณได้ประเด็นนี้มี ความส�ำคัญ เนื่องจากวิทยาศาสตร์น้น ั มี พื้ นฐานอยู่บนแนวคิดที่ต้องไม่มีความขัด แย้งกันในทางตรรกศาสตร์ ปฏิทรรศน์ เรื่องเวลาที่แท้จริงนั้นมีความเพี ยงพอที่ จะปฏิเสธความเป็นไปได้ของยานข้ามกาล เวลาได้อย่างสมบูรณ์
58
ป ฏิ ท ร ร ศ น์ คุ ณ ปู่ GRANDFATHER PARADOX
60
ํ
ก่อนที่เราจะถือกาเนิดมาบนโลก ความมีตัวตนอยู่จริงของเราใน ปัจจุบันก็จะเป็นไปไม่ได้ เพราะ ว่าปฏิทรรศน์นี้สามารถถูกแก้ไข ได้ด้วยการห้ามไม่ให้มี การขัด แย้งในตัวเองนัน ่ คือคุณสามารถ เดินทางกลับไปในอดีตได้ ทว่า ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงมันแบบ ตามใจชอบได้ ํ
ในนิยายที่เกี่ยวข้องกับการเดิน ทางข้ามกาลเวลา ปฏิทรรศน์นี้ จะเกิดขึ้นเมื่อเรา เปลี่ยนแปลง ่ ทาให้เหตุการณ์ปจ อดีต ซึง ั จุบน ั กลายเป็ น สิ่ ง ที่ เ ป็ น ไปไม่ ไ ด้ ถ้ า คุณย้อนเวลากลับไปและสังหาร พ่ อแม่ของเรา
62
ป ฏิ ท ร ร ศ น์ ข้ อ มู ล
INFORMATION PARADOX
ในปฏิ ท รรศน์ น้ี ข้ อ มู ล ม า จ า ก อ น า ค ต ซึ่ ง ห ม า ย ค ว า ม ว่ า มั น อ า จ ไม่ มี ต้ น กํ า เนิ ด ก็ เ ป็ น ได้ ตัวอย่างเช่น สมมติว่ามี นักวิทยาศาสตร์ คนหนึ่ง สร้ า งยานข้ า มกาลเวลา ้ มาได้ และเดินทางย้อน ขึน เวลากลั บ ไปในอดี ต เพื่ อ บอกความลั บ ของการ เดินทางข้ามกาลเวลาให้
กั บ ตั ว ของเขาเองในวั ย หนุ่ ม ความลั บ เกี่ ย วกั บ ก า ร เ ดิ น ท า ง ข้ า ม ก า ล เ ว ล า จ ะ ไ ม่ มี ต้ น กํ า เ นิ ด เนื่ อ งจากยานข้ า มกาล เวลาซึ่ ง นั ก วิ ท ยาศาสตร์ คนนั้ น ครอบครองเป็ น เจ้าของในวัยหนุ่ม ซึ่งเขา ไม่ได้สร้างขึ้น แต่ถูกส่ง มอบให้กับเขาโดยตัวเขา เองในวัยที่แก่กว่า
64
ปฏิทรรศน์เรื่องเพศ THE SEXUAL PARADOX
่ งเริม ้ ทีห ่ ญิงสาวคนหนึง ่ เรือ ่ ต้นขึน ชื่อ โจคาสตา โจนส์ (Jocasta Jones) ผู้ซ่ึงวันหนึ่งได้ไปพบตู้ แช่ แ ข็ ง เก่ า แก่ ใ บหนึ่ ง เข้ า ภายใน ตู้ แ ช่ แ ข็ ง ใบนั้ น เธอพบกั บ ชาย หนุ่มรูปงานคนหนึ่งถูกแช่แข็งทั้ง เป็น หลังจากละลายเขาออกมาได้ แล้ว เธอก็พบว่าเขามีชื่อว่า ดัม (Dum) ดัม บอกกับเธอว่า เขามี หนังสืออยู่เล่มหนึ่งที่บรรยายถึง วิ ธี ก ารสร้ า งตู้ แ ช่ แ ข็ ง ที่ ส ามารถ เก็บรักษามนุษย์ไว้ได้ และวิธีการ สร้างยานข้ามกาลเวลา ทั้งสอง ตกหลุมรักกันแต่งงานกันและใน ไม่ช้าก็ได้ลูกชายคนหนึ่ง ซึ่งพวก ่ ให้วา่ ดี (Dee) หลายปีตอ ตัง ่ มา ้ ชือ ่ ดีเติบใหญ่ขน เมือ ึ้ เป็นชายหนุม ่ เขา ก็ดาํ เนินรอยตามบิดาของเขาด้วย ตัดสินใจสร้างยานข้ามกาลเวลา แต่ ค รั้ ง นี้ ทั้ ง ดี แ ละดั ม ได้ เ ดิ น ทาง ย้อนกลับไปในอดีต โดยนํา
หนั ง สื อ ติ ด ตั ว ไปด้ ว ย อย่ า งไร ก็ ต าม การเดิ น ทางกลั บ จบลง อย่างน่าเศร้า โดยพวกเขาถูกตรึง อยู่ในอดีตกาลอันไกลโพ้ นและอา หารกําลังจะหมดลง เมื่อตระหนัก ว่าจุดจบกาํ ลังใกล้จะมาถึง ดีกท ็ าํ สิ่งเดียวที่จะช่วยให้เขายังมีชีวิต อยู่ได้ นั่นก็คือฆ่าพ่ อแล้วกินเสีย ่ ะทาํ ตามวิธก แล้วดีกต ็ ด ั สินใจทีจ ี าร ในหนังสือสร้างตูแ้ ช่แข็งเพื่ อรักษา ชีวิตของเขาเองไว้ เขาได้เข้าไป ในตูแ ้ ช่แข็งนัน ้ และถูกแช่แข็งอยูใ่ น สภาพที่เหมือนกับทุกอย่างหยุด นิ่งหลายปีต่อมา โจคอสตา โจน ส์ ได้ค้นพบตู้แช่แข็งใบนั้น และ ตั ด สิ น ใจละลายดี อ อกมา เพื่ อ ่ ตัวเอง ปกปิดตัวเอง ดีได้เรียกชือ ว่าดัม พวกเขาตกหลุมรักกัน และ มีลูกด้วยกัน ซึ่งพวกเขาตัง ้ ชื่อให้ ว่าดี และวัฏจักรก็ดําเนินต่อไป
66
ปฏิทรรศน์ของบิลเกอร์ BILKER’S
PARADOX
ำ
ํ
ํ
ในปฏิ ท รรศน์ ช นิ ด นี้ นั้ น บุ ค คลหนึ่ ง รู้ ว่าอนาคตจะเป็นอย่างไร และได้ทาบาง สิ่งที่ทาให้อนาคตนั้นกลายเป็นสิ่งที่เกิด ขึ้ น ไม่ ไ ด้ ตั ว อย่ า งเช่ น เราสร้ า งยาน ข้ามกาลเวลาขึ้นมาเพื่ อพาตัวเราไปยัง อนาคต คุณเห็นว่าตัวคุณในที่สุดแล้ว ต้องแต่งงานกับผู้หญิงคนหนึ่งชื่อเจน อย่างก็ตาม ความหุนหันพลันแล่น เรา กลั บ ตั ด สิ น ใจแต่ ง งานกั บ เฮเลนแทน ซึ่งท� ให้อนาคตของเรานั้นกลายเป็นสิ่ง ที่เป็นไปไม่ได้
ปฏิทรรศน์เฟร์มี F E R M I PA R A D O X
ก า ร เ ดิ น ท า ง จ ริ ง ๆ ใ น อ ว ก า ศ ระหว่ า งดวงดาวนั้ น เป็ น ไปไม่ ไ ด้ มิ ฉ ะนั้ น หลั ก ฐานการเยื่ ย มเยื อ น จากนอกโลกควรจะมีอยู่รอบตัว เรา ข้อโต้แย้งเดียวกันนี้สามารถ ขยายต่อไปถึงเรื่องการเดินทาง ข้ า มเวลาด้ ว ย หากมั น เป็ น ไปได้ จริ ง บางคนในอนาคตจะต้ อ ง สร้ า งเครื่ อ งเดิ น ทางข้ า มเวลา ได้ จากนั้นผู้คนก็จะเริ่มเดินทาง ย้อนอดีตและควรจะอยู่รอบๆตัว เราในทุกวันนี้ดังนั้น หากกฎของ ฟิสิ ก ส์ อ นุ ญ าติ ใ ห้ มี ก ารเดิ น ทาง ข้ า มเวลาได้ จ ริ ง แล้ ว ผู้ ม าเยี่ ย ม เยื อ นจากอนาคตไปอยู่ กั น ที่ ไ หน เฟร์มีไม่นับการพบเห็น UFO ที่ แปลกประหลาดเป็นหลักฐานของ เรื่องใด และค�ำถามง่ายๆ ของเขา ก็เขาใช้มันในข้อโต้แย้งว่าการเดิน
ทางจริ ง ๆ ในอวกาศระหว่ า ง ดวงดาวนั้นเป็นไปไม่ได้ มิฉะนั้น หลักฐานการเยี่ยมเยือนจากนอก โลกควรจะมีอยู่ทั่วไปรอบตัวเรา ้ ามารถขยาย ข้อโต้แย้งเดียวกันนีส ต่ อ ไปถึ ง เรื่ อ งการเดิ น ทางข้ า ม เวลาด้วย หากมันเป็นไปได้จริง กลายเป็นที่รู้จักกันในในชื่อว่า ข้อ ขัดแย้งเฟร์มี (Fermi Paradox) บางคนในอนาคตจะต้ อ งสร้ า ง เครื่ อ งมื อ เดิ น ทางข้ า มเวลาได้ จากนั้ น ผู้ ค นก็ จ ะเริ่ ม เดิ น ทางใน อดีตและควรอยูร่ อบๆตัวเราในทุก วันนี้ ดังนั้น หากกฎของฟิสิกส์ อนุญาตให้มก ี ารเดินทางข้ามเวลา ได้จริง แล้วผู้มาเยี่ยมเยื่อนจาก อนาคตไปอยู่ไหน
72
ปฏิทรรศน์ฮิตเลอร์ HITLER
PA R A D OX
กล่าวว่า สมมติเราเดินทางย้อนเวลา กลั บ ไปฆ่ า ฮิ ต เลอร์ เ พื่ อป้ อ งกั น ไม่ ใ ห้ เกิดสงครามโลกครั้งที่สองซึ่งน�ำมาสู่ หายนะอันใหญ่หลวงได้ส�ำเร็จ แต่ว่า ่ ฆ่าฮิตเลอร์สำ� เร็จแล้ว สงครามโลก เมือ ไม่ เ กิ ด ทุ ก คนอยู่ อ ย่ า งมี ค วามสุ ข เพราะฉะนั้นเราก็ไม่มีเหตุผลอะไรให้ฆ่า ฮิตเลอร์ตง ั้ แต่แรก ก็เลยไม่มเี หตุผลให้ ย้อนเวลากลับไปตั้งแต่ต้นแล้ว
76