เอกภพ อธิบายความรู้เกี่ยวกับมุมมองของคณิตศาสตร์อนาคตของเอกภพ

เอกภพ วันที่ 10 เมษายน 2562 ในที่สุด มนุษย์ก็ได้เห็นลักษณะของหลุมดำ หลุมดำนี้ปรากฏห่างจากโลกประมาณ 55 ล้านปีแสง มีมวลใหญ่มาก หนักกว่าระบบสุริยะทั้งหมด 6.5 พันล้านเท่า โรเจอร์ เพนโรสเกิดที่อังกฤษเมื่อวันที่ 8 สิงหาคม พ.ศ. 2474 แม้ว่าเขาจะเกิดในครอบครัวที่เป็นหมอ แต่เขาก็กลายเป็นนักคณิตศาสตร์ และนักฟิสิกส์ ในปี 2549 โรเจอร์ เพนโรสเสนอแนวคิดที่แตกต่างจากทฤษฎีบิกแบง

ปัจจุบัน เขาคิดว่าบางทีเอกภพอาจเป็นวัฏจักรเพราะในเอกภพนั้น คล้ายกับการเริ่มต้นของการระเบิดมาก ดังนั้น เอกภพจึงอาจอยู่ในวัฏจักรของชีวิตนิรันดร์ ในระยะตั้งแต่ระเบิดจนตาย และระเบิดอีกครั้ง ซึ่งก็คือจักรวาลวิทยาแบบวัฏจักรสามัญ เขาเชื่อว่า บนพื้นฐานของการขยายตัวอย่างต่อเนื่องหลังจากกำเนิด เอกภพจะผ่านการแมปที่สอดคล้องกันในมุมมองทางเรขาคณิตหลังจากการขยายตัวอย่างไม่มีที่สิ้นสุด

เพื่อที่จะเชื่อมต่อกับภาวะเอกฐานที่จุดเริ่มต้นของบิกแบงอย่างราบรื่นกล่าวคือ เกิดเอกภพใหม่ขึ้นหลังจากเอกภพของเราตายลง หรืออาจกล่าวได้ว่า เอกภพเป็นวัฏจักรไม่มีจุดเริ่มต้น และไม่มีจุดสิ้นสุด ในปี 2563 โรเจอร์ เพนโรสตีพิมพ์บทความที่ค้นพบการมีอยู่ของจุดฮอว์กิงในรังสีไมโครเวฟในเอกภพ และข้อสรุปที่ว่า เอกภพกำลังหมุนเวียน ทำให้เกิดกระแสฮือฮาในแวดวงฟิสิกส์

รังสีไมโครเวฟแท้จริงแล้วคือ คลื่นไมโครเวฟระดับมิลลิเมตรที่ค้นพบโดยบังเอิญโดยวิศวกร 2 คนในสหรัฐอเมริกา เมื่อพวกเขาแก้ไขจุดบกพร่องของเสาอากาศในปี พ.ศ. 2507 ไมโครเวฟนี้มีความยาวคลื่นเพียงไม่กี่มิลลิเมตร และความมหัศจรรย์ก็คือไม่ว่าจะหันไปทางใด เสาอากาศความเข้มของคลื่นไมโครเวฟนี้เท่าเดิมจะเปลี่ยนไป ในตอนแรก พวกเขาคิดว่ามันเกิดจากอุปกรณ์ขัดข้อง และสาเหตุอื่นๆอย่างไรก็ตาม หลังจากถอด และจัดระเบียบเสาอากาศใหม่แล้ว วิศวกรก็ยังได้รับไมโครเวฟแปลกๆ เหมือนเดิม ในเวลาเดียวกัน ในย่านความถี่ไมโครเวฟ มีความสอดคล้องอย่างมากกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ปล่อยออกมาจากรังสีของวัตถุดำที่มีอุณหภูมิ 3.5 เคลวิน ในทางฟิสิกส์ ต่อมา วิศวกรค้นพบว่า อุณหภูมิการแผ่รังสีของไมโครเวฟถูกคำนวณให้สูงถึง 2.7 เคลวิน ซึ่งกลายเป็นการค้นพบทางดาราศาสตร์ที่สำคัญมาก

และเป็นการสาธิตทฤษฎีบิกแบง ซึ่งทำให้สมมติฐานบิกแบงเปลี่ยนจากสมมติฐานต้นกำเนิดดั้งเดิมหลายข้อที่โดดเด่น เป็นทฤษฎีเท่านั้นที่มีความเป็นไปได้สูงที่จะสอดคล้องกัน อย่างไรก็ตาม โรเจอร์ เพนโรสพบจุดฮอว์กิงอย่างน้อย 6 จุดในพื้นหลังของไมโครเวฟคอสมิก ซึ่งมีขนาดเกือบเท่ากับดวงจันทร์ 8 ดวง เขาคิดว่านี่อาจเป็นรอยประทับที่หลงเหลือจากหลุมดำคอสมิกครั้งก่อนหลังการระเบิด และการระเหยนี่คือข้อพิสูจน์

จากหลักฐานของเขาสำหรับมุมมองวัฏจักรจักรวาล โรเจอร์ เพนโรสเชื่อว่า เอกภพกำลังพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ไม่ช้าก็เร็ว อนาคตจะกลายเป็นโลกที่มีแต่พลังงาน และอุณหภูมิในทุกที่จะยังคงเหมือนเดิม นั่นคือ ความตายจากความร้อน อย่างไรก็ตาม อนาคตนี้จะไม่ยุบลง จึงรวบรวมพลังงาน เวลา และอวกาศของส่วนต่างๆ ของเอกภพ เหมือนกับภาวะเอกฐานก่อนการระเบิดของเอกภพ

แม้ว่าเอกภพจะเป็นวัฏจักรแต่ก็ยังระเบิดต่อไปในช่วงเวลานั้นๆ ช่วงเวลาระหว่างการระเบิดครั้งหนึ่ง และการระเบิดครั้งต่อไป สามารถเรียกว่า ชีวิตนิรันดร์ ในช่วงชีวิตนิรันดร์นี้ สสารในจักรวาลจะรวมตัวกัน และยุบตัวเป็นหลุมดำ ตามทฤษฎีการแผ่รังสีฮอว์กิง หลังจากหลุมดำก่อตัวขึ้นจะมีการแผ่รังสีความร้อน และการสลายตัวออกมาอย่างต่อเนื่องจึงระเหย และหายไปเมื่อมวลของสสารทั้งหมดของหลุมดำในเอกภพสลายตัวเป็นรังสีก็จะก่อตัวขึ้น

สถานการณ์เดียวกับก่อนการระเบิด จึงตระหนักถึงความเป็นอมตะ การเปลี่ยนเข้า และออกจากความเป็นอมตะอย่างราบรื่น และกาแล็กซีแคระโบราณ และหลุมดำที่มีอายุมากกว่าอายุของเอกภพอาจเป็นเศษซากก่อนที่ชีวิตนิรันดร์ สุดท้ายจะสูญสลาย กลายเป็นแกนกลางของกาแล็กซีแรกสุดของเอกภพแรกเกิด ในความเป็นจริง แม้ว่ามุมมองของโรเจอร์ เพนโรส ทำให้ผู้คนเกิดความเข้าใจใหม่

แต่ก็ไม่มีหลักฐานแน่ชัดที่จะพิสูจน์ความถูกต้องของสมมติฐานนี้ การเปลี่ยนแปลงของขนาดใหญ่มาก และเล็กมากยังทำให้นักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ ตั้งคำถามต่อการเปลี่ยนแปลงนี้ และถึงกับพบกับความขัดแย้งของพวกเขา นักวิทยาศาสตร์บางคนเชื่อว่า จุดฮอว์กิงที่หลงเหลืออยู่ในเอกภพสุดท้ายนี้ อาจเป็นเพียงสิ่งที่สร้างขึ้นมาแบบสุ่ม และบางคนกล่าวว่าหากจักรวาลวิทยาแบบวงกลมสากลของโรเจอร์ เพนโรส เป็นความจริงที่แท้จริงของ เอกภพ เราก็ไม่ควรเห็นเพียงแค่มีน้อยเท่านั้น แต่น่าจะมีหลักหมื่น

สรุปแล้ว ความจริงของจักรวาลเป็นอย่างไร เราไม่มีคำตอบที่ถูกต้อง เพราะแม้ว่าวิทยาการ และเทคโนโลยีของมนุษย์จะพัฒนาไปเพียงใด แต่ก็ยังถือว่าน้อยเกินไปเมื่อเทียบกับเอกภพที่ไม่มีวันสิ้นสุด แม้เราจะยังไม่ก้าวออกจากระบบสุริยะ และความเข้าใจของเราเกี่ยวกับจักรวาลก็เป็นเพียงผิวเผินเท่านั้น บางทีในวันที่เรามาถึงจักรวาลจริงๆ เท่านั้น จึงจะเข้าใจความจริงของการกำเนิดจักรวาลได้

บทความที่น่าสนใจ ฮีเลียม การอธิบายความรู้เกี่ยวกับคุณสมบัติรวมทั้งแหล่งพลังงานของฮีเลียม