ไม่พบหลักฐาน ‘กราวิเทชันแนล ลีคเกจ’

ภาพ-NASA"s Goddard Space Flight Center CI Lab)

“กราวิตี” หรือ “แรงโน้มถ่วง” เป็นพลังงานอย่างหนึ่งซึ่งทั้งมีขนาดมหึมา ทั้งมีพฤติกรรมประหลาดแตกต่างออกไปจากที่คนเราคุ้นเคย จนทำให้ยากต่อการศึกษาทำความเข้าใจ แรงโน้มถ่วงเคลื่อนที่ผ่านอวกาศในลักษณะของคลื่นแผ่ครอบคลุมพื้นที่กว้างขวาง ทำนองเดียวกับพลังงานแสง อย่างไรก็ตาม แรงโน้มถ่วงมีความละเอียดอ่อนและยากต่อการตรวจจับมากกว่าพลังงานแสงมากนัก

แรงโน้มถ่วงจะเกิดขึ้นในปริมาณที่สามารถวัดได้ก็ต่อเมื่อเกิดเหตุการณ์ขนาดใหญ่โตขึ้นในห้วงอวกาศ อย่างเช่น การชนกันของหลุมดำเท่านั้น

มนุษย์เราไม่สามารถตรวจจับคลื่นแรงโน้มถ่วงได้จนกระทั่งเมื่อปี 2015 ที่ผ่านมานี่เอง จึงสามารถตรวจจับได้เป็นครั้งแรก หลังจากนั้น ในปี 2017 ที่ผ่านมา นักดาราศาสตร์ก็สามารถตรวจจับทั้งคลื่นแรงโน้มถ่วง หรือกราวิเทชันแนล เวฟ ได้เป็นครั้งแรกควบคู่กับพลังงานแสงจากแหล่งที่มาซึ่งเป็นเหตุการณ์เดียวกัน นั่นคือการชนกันของดาวฤกษ์ชนิดนิวตรอน 2 ดวง

นอกเหนือจากการตรวจจับคลื่นแรงโน้มถ่วงที่เกิดจากดาวนิวตรอน 2 ดวงชนกันได้แล้ว ทีมวิจัยทางด้านดาราศาสตร์ ยังใช้ข้อมูลจากเหตุการณ์เดียวกันดังกล่าวมาศึกษาวิจัยเพื่อยืนยันข้อเท็จจริงพื้นฐานเกี่ยวกับจักรวาลบางประการอีกด้วย

รายงานผลการศึกษาวิจัยดังกล่าวซึ่งเผยแพร่ออกมาเมื่อไม่นานมานี้ ผ่านคลังสำหรับเผยแพร่รายงานทางวิชาการออนไลน์ อาร์ซิฟนั้น ทีมศึกษาวิจัยยอมรับว่า เมื่อตรวจวิเคราะห์ข้อมูลที่ได้จากการที่ดาวนิวตรอน 2 ดวงชนกันดังกล่าวอย่างถี่ถ้วนแล้ว ไม่พบหลักฐานใดๆ ที่แสดงให้เห็นว่ามีปรากฏการณ์ “กราวิเทชันแนล ลีคเกจ” เกิดขึ้น

การเคลื่อนไหวของคลื่นแรงโน้มถ่วงยังคงเป็นไปตามมิติปกติทั่วไป เหมือนเช่นการเคลื่อนไหวของแสง ทั้งๆ ที่นักวิทยาศาสตร์ส่วนหนึ่งเคยตั้งสมมุติฐานไว้ก่อนหน้านี้ว่า เป็นไปได้ที่คลื่นแรงโน้มถ่วงจะสามารถเคลื่อนที่แทรกซึมสู่ “มิติขั้นสูง” (ไฮ ไดเมนชันส์) ซึ่งเป็นมิติอื่นที่นอกเหนือจากมิติที่ อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ระบุไว้ และคนเราพบเห็นกันอยู่ทั่วไป นั่นคือการเคลื่อนที่ขึ้น-ลง, การเคลื่อนที่ในทางขวาง, การเคลื่อนที่จากหน้าไปหลัง และสุดท้ายคือมิติของเวลา ในขณะที่แสงถูกจำกัดให้เคลื่อนที่อยู่ภายใน 4 มิติดังกล่าวนี้เท่านั้น


ถ้าหากคลื่นแรงโน้มถ่วงเคลื่อนที่ในมิติอื่นใดนอกเหนือจากมิติพื้นฐานทั้ง 4 โดยที่คลื่นแสงไม่สามารถทำได้แล้ว หลักฐานที่จะบ่งชี้ข้อเท็จจริงเรื่องนี้ก็คือคลื่นแรงโน้มถ่วงจะต้องสูญเสียพลังงานของมันไปมากกว่าคลื่นแสง ขณะเคลื่อนที่ผ่านห้วงอวกาศมา

แต่หลังจากที่ทีมวิจัยเปรียบเทียบคลื่นแสงและคลื่นแรงโน้มถ่วงที่เกิดจากแหล่งกำเนิดเดียวกันครั้งนี้แล้ว ไม่พบว่าเกิดการสูญเสียพลังงานมากน้อยกว่ากันขึ้นแต่อย่างใด

ดังนั้น มิติของคลื่นแรงโน้มถ่วงยังคงเป็นไปตามที่ไอน์สไตน์ทำนายเอาไว้ ในทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปทุกประการ

นอกเหนือจากมิติของคลื่นแรงโน้มถ่วงแล้ว ทีมวิจัยยังพยายามวิเคราะห์ด้วยว่า “กราวิตอน” หรืออนุภาคที่นำพาแรงโน้มถ่วงตามทฤษฎีนั้น มีมวลเหมือนกับอนุภาคอื่นๆ มีหรือไม่ เพราะถ้ากราวิตอนมีมวล “แมสซีฟ กราวิตอน” ที่เคลื่อนที่เป็นระลอกคลื่นอย่างคลื่นแรงโน้มถ่วงก็ควรมีมวลด้วยเช่นเดียวกัน และน่าจะแสดงพฤติกรรมเชิงโมเมนตัม ออกมาให้เห็น

ซึ่งหากพบว่ากราวิตอนมีมวลจริง ก็เท่ากับเป็นการแหกกฎตามทฤษฎีของไอน์สไตน์ ที่เชื่อว่าอนุภาคแรงโน้มถ่วงไม่มีมวลเหมือนกับอนุภาคของแสงนั่นเอง

ผลการศึกษาวิจัยยังคงเป็นการยืนยันอีกครั้งว่า อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ยังคงยิ่งใหญ่และถูกต้องอีกครั้งแล้ว!

บทความก่อนหน้านี้“ณัฐนิดา-มนัญชญา” ลิ่วรอบสองเทนนิสอาชีพแคล-คอมพ์ฯ
บทความถัดไปผู้ว่าประจวบฯ นำซ้อมปั่นอุ่นไอรัก เส้นทางเลียบชายทะเล 29 กม.