Schrodinger 's Cat เรื่องนี้ใช้เป็นตัวอย่างในการอธิบายพฤติกรรมของอนุภาคเล็กๆ โดยนำมาสมมุติเปรียบเทียบกับวัตถุใหญ่ๆ เรียกว่าเป็น though experiment ที่ Erwin Schrodinger คิดขึ้นมาเนื่องจากทฤษฏีควอนตัม
ในวัตถุปกติ เราบอกสถานะ (เช่น ตำแหน่ง/ความเร็ว) ได้เป็นค่าแน่นอนค่าหนึ่ง
แต่อนุภาคระดับควอนตัม เราบอกได้แต่เพียง ความน่าจะเป็น ของค่าเหล่านั้น
การไปตรวจวัด ก็เหมือนกับการไปรบกวนอนุภาค ให้มีค่าแน่นอนขึ้นมา
เหมือนการทอยเหรียญอันนึง ก่อนเหรียญตกถึงพื้น มันไม่เป็นทั้งหัวหรือก้อย บอกได้แต่ความน่าจะเป็น
เขาเปรียบกับการเอาแมวใส่กล่อง แล้วโยนหลอดยาพิษเข้าไป ซึ่งมีโอกาสที่เป็นไปได้คือ
หลอดยาพิษอาจจะแตก และแมวก็ตาย
หรือหลอดยาพิษไม่แตก แมวยังมีชีวิต
ถ้าแมวตัวนี้เป็นอนุภาคเล็กๆ มันจะอยู่ในสถานะผสมกันระหว่าง เป็น/ตาย
การตรวจวัดใดๆ หรือการเปิดกล่องดู คือการไปรบกวนระบบ ให้มีสถานะที่แน่นอนออกมาอย่างใดอย่างหนึ่ง
----------------------------------------------------------------------------------------------
สมัยก่อน แนวคิดเรื่องการเดินทางข้ามกาลเวลาถูกพิจารณาว่าเป็นเรื่องที่เป็นไปไม่ได้ แต่หากพิจารณาตามทฤษฎี สนามโน้มถ่วงควอนตัม(Quantum Gravity) โอกาสความเป็นไปได้ในเรื่องนี้จึงมีมากขึ้น พอที่จะเปิดโอกาสให้นักฟิสิกส์ทฤษฎีได้เขียนบทความลงนิตยสารฟิสิกส์รีวิวใน เรื่องนี้กับเขาบ้าง เรื่องที่ดูจะหนักมือที่สุดสำหรับความเป็นไปได้ในการท่องเวลาคือการเกิด ปัญหาขัดแย้ง หรือ Paradox ในรูปแบบต่างๆ ยกตัวอย่างเช่น จะเกิดปัญหาเกี่ยวกับคนที่ไม่มีพ่อแม่ จะเกิดอะไรขึ้นถ้าเราย้อนกลับไปในอดีต แล้วฆ่าพ่อแม่ก่อนที่เราจะเกิด คำถามคือ ถ้าพ่อแม่ตายก่อนที่เราจะเกิดแล้ว เราจะเกิดเพื่อไปฆ่าพ่อแม่ให้ตายได้อย่างไร
หรืออาจจะเกิดกรณีของคน ที่ไม่มีอดีต สมมติว่านักประดิษฐ์หนุ่มคนหนึ่งพยายามจะสร้างไทม์แมชชีน ในโรงรถของเขา แต่ไม่ว่าจะพยายามอย่างไรก็ไร้ผล กระทั่งวันหนึ่งปรากฎว่ามีผู้ชายซึ่งแก่กว่าคนหนึ่งมาจากไหนก็ไม่มีใครทราบ ได้บอกความลับในการสร้างไทม์แมชชีนแก่คนหนุ่ม หลังจากนั้นอดีตนักประดิษฐ์หนุ่มของเราก็กลายเป็นคนร่ำรวยอย่างมหาศาลจากการ เก็งกำไรหุ้น การแข่งขัน และการกีฬา ก็เพราะอนาคตอยู่ในมือของเขาแล้วนี่ สุดท้ายเขาได้ตัดสินใจเดินทางย้อนกลับไปในอดีตอีกครั้ง เพื่อที่จะบอกความลับเรื่องไทม์แมชชีนนั้นแก่ตัวเองในวัยหนุ่ม คำถามก็คือ เมื่อเป็นอย่างนี้ความลับเกี่ยวกับไทม์แมชชีนนั้นมาจากไหนกัน
จาก ตัวอย่างข้อขัดแย้งมากมายทั้งหลาย จึงไม่น่าประหลาดใจเลยที่แนวคิดเรื่องการเดินทางท่องเวลาจะถูกพิจารณาว่า เป็นไปไม่ได้ นิวตัน(Newton)มีความเชื่อว่าเวลาก็เหมือนกับลูกธนู เมื่อมันถูกยิง ลูกศรจะวิ่งตรงดิ่งออกจากคันตรงไป ไม่มีการเบี่ยงเบนไปไหนเลย เวลา 1 วินาทีของโลกเท่ากับ 1 วินาทีบนดาวอังคาร หรือนาฬิกาทุกเรือนที่วางกระจายไว้ตลอดทั้งจักรวาลเดินด้วยจังหวะเดียวกัน ภาพแนวความคิดเหล่านี้มีการเปลี่ยนแปลงครั้งยิ่งใหญ่เมื่อมาถึงยุคของไอ น์สไตน์(Einstein) ตามแนวทฤษฎีของไอน์สไตน์นั้นเวลาเป็นเหมือนกับแม่น้ำซึ่งมีการไหลเอื่อยคด เคี้ยวไป
ในระหว่างดวงดาวและกาแลกซี่ มีช่วงที่ไหลเร็ว ไหลช้าเปลี่ยนแปลงไปเมื่อผ่านวัตถุที่มีมวลขนาดใหญ่ นั่นคือ 1 วินาทีบนโลกไม่เท่ากับ 1 วินาบนดาวอังคารอีกต่อไป และนาฬิกาที่กระจายตามจุดต่างๆทั่วทั้งเอกภพต่างก็เดินเป็นจังหวะของตนเอง
แต่ อย่างไรก็ดี ก่อนหน้าไอน์สไตน์จะถึงแก่กรรม เขาก็พบกับปัญหายุ่งยากใจประการหนึ่ง นั่นคือ เมื่อเคิร์ท โกเดล(Kurt Goedel)เพื่อนบ้านผู้แสนดีที่พรินส์ตัน และยังบังเอิญเป็นนักคณิตศาสตร์ชั้นยอดในรอบ 500 ปีนี้ ได้ค้นพบคำตอบใหม่สำหรับสมการของไอน์สไตน์ซึ่งยินยอมให้มีการเดินทางข้าม เวลาได้ นั่นคือแม่น้ำแห่งกาลเวลา ณ บัดนี้สามารถมีน้ำวน ซึ่งเวลาสามารถห่อม้วนตัวเองเป็นวงกลม คำตอบนี้ค่อนข้างน่าทึ่งทีเดียว และนำไปสู่สมมติฐานว่าจักรวาลของเรานั้นเต็มไปด้วยของไหลที่ม้วนตัวอยู่ ดังนั้นใครก็ตามที่เดินตรงไปในทิศทางที่หมุนวนจะพบว่าตัวเขาได้มุ่งตรงไปสู่ จุดเริ่มต้นอีกครั้ง หากแต่จุดเริ่มต้นข้างหน้านั้นจะอยู่ในอดีตกาล
จาก บันทึกของไอน์สไตน์เองนั้น เขาเขียนไว้ว่า เขารู้สึกสะดุดเมื่อรู้ว่าสมการของเขามีคำตอบที่ยินยอมให้เดินทางท่องเวลา ได้ แต่สุดท้ายเขาก็ยังสรุปตามแนวความเชื่อของตนเองว่าจักรวาลนี้ไม่ได้มีการ หมุน แต่มันขยายตัว(ตามแนวคิดในทฤษฎีบิกแบง) ดังนั้นผลเฉลยของโกเดลจึงสามารถละทิ้งได้ตาม”เหตุผลทางฟิสิกส์” (นั่นคือถ้าบิกแบงหมุน การเดินทางท่องเวลาจะเป็นไปได้ในทุกๆแห่งของจักรวาล)
จาก นั้นในปี ค.ศ.1963 นักคณิตศาสตร์ชาวนิวซีแลนด์ชื่อว่า รอย เคอร์(Roy Kerr) ได้ค้นพบคำตอบจากสมการของไอน์สไตน์ สำหรับหลุมดำหมุน(rotating black hole) ซึ่งมีคุณสมบัติที่แปลกประหลาดอย่างมาก คือหลุมดำจะไม่ยุบสลายตัวลงเหลือจนเป็นจุด(ตามความคิดแบบเก่าที่เคยรู้กันมา ) แต่จะเป็นวงแหวนที่หมุน(ของนิวตรอน) ซึ่งความเร็วในการหมุนวงแหวนนี้จะมากพอสำหรับทำให้แรงหนีศูนย์กลางหักล้าง
เพื่อ ต่อต้านการยุบตัวตามแรงโน้มถ่วง วงแหวนนี้จึงเปรียบเสมือนกับกระจกเงาของอลิซ(Looking Glass of Alice) ใครก็ตามที่เดินผ่านวงแหวนนี้จะไม่ตาย แต่สามารถทะลุผ่านไปยังส่วนอื่นของจักรวาล หลังจากการค้นพบนี้ การค้นพบรูหนอน(Wormhole)ก็ตามมาอีกนับร้อยตัวจากสมการของไอน์สไตน์เช่นกัน โดยที่รูหนอนเหล่านี้ไม่ได้เชื่อมต่อเฉพาะพื้นที่ต่างๆในอวกาศเท่านั้น หากแต่ยังได้เชื่อมต่อเขตแดนระหว่างเวลาอีกด้วย ดังนั้นเมื่อว่ากันตามทฤษฎีแล้ว นี่แหละที่เราจะใช้สร้างเป็นไทม์แมชชีนได้
ทุก วันนี้ ความพยายามที่จะรวมเอาทฤษฎีควอนตัมเข้ากับแรงโน้มถ่วง(เพื่อสร้างทฤษฎี ”สำหรับทุกสิ่ง” – “Theory of everything”)ได้ช่วยให้เราเข้าใจปัญหา Paradox ดียิ่งขึ้น ตามทฤษฎีควอนตัม วัตถุสามารถมีได้หลายสถานะ เช่น อิเล็กตรอนสามารถปรากฏได้ที่วงโคจรต่างกันในเวลาเดียวกัน หรือว่าจะเป็นแมวที่โด่งดังของชโรดิงเจอร์(Schrodinger’s famous cat)สามารถอยู่ได้ใน 2 สภาวะที่เป็นไปได้ คือ ตาย กับมีชีวิต นั่นหมายความว่า เราสามารถย้อนกลับไปในเวลาแล้วเปลี่ยนแปลงอดีตสร้างเป็นจักรวาลคู่ขนาน (parallel universe)ขึ้นมานั่นเอง เราอาจจะเปลี่ยนอดีตของคนอื่นได้โดยการช่วยชีวิตของอับบราฮัม ลินคอล์น(Abraham Lincoln)ไม่ให้ถูกลอบสังหารที่ฟอร์ดเธียเตอร์(Ford Theater) แต่อย่างไรก็ดีลินคอล์นที่เรารู้จักก็ยังคงตายอยู่เหมือนเดิม หมายความว่า ณ บัดนี้แม่น้ำแห่งกาลเวลาได้ไหลแยกออกจากกันเป็น 2 สายเรียบร้อยแล้วนั่นเอง ถ้าอย่างนั้นเราก็สามารถสร้างไทม์แมชชีนตามนิยายของเวลส์ หมุนหน้าปัดแล้วกระโดดไปในอนาคตได้เลยสิ คำตอบ ณ ปัจจุบันนี้ยังคงเป็น “ไม่” เรายังไม่สามารถทำอย่างนั้นได้ เพราะว่ามีอุปสรรคขวางกั้นอยู่ไม่น้อยเลยทีเดียว
ปัญหา แรกซึ่งเป็นปัญหาหลักเลยก็คือ ในส่วนพลังงานหนึ่งล่ะ เช่นเดียวกับรถที่ต้องการน้ำมัน ไทม์แมชชีนก็ต้องการพลังงานเช่นกัน แถมยังเป็นพลังงานที่เป็นไปได้ยากเสียด้วย และอีกหนึ่งก็คือการควบคุมกำลังของดวงดาว หรือไม่เราก็ต้องหาสิ่งอื่นที่เรียกว่า “exotic matter”(วัตถุที่ซึ่งร่วงขึ้นข้างบนแทนที่จะตกลงสู่พื้นดิน) พูดง่ายๆก็คือหาแหล่งกำเนิดพลังงานลบมาใช้นั่นเอง (ครั้งหนึ่งนักฟิสิกส์เคยเชื่อว่าพลังงานลบเป็นสิ่งที่เป็นไปไม่ได้ แต่จากผลรวมเล็กๆของพลังงานลบนี่เองที่ถูกทดลองพบในปรากฏการณ์แคสิเมอร์ – Casimir effect – พลังงานถูกสร้างโดยแผ่นโลหะขนาน 2 แผ่น) และทั้งหมดเหล่านี้ เป็นสิ่งที่หาได้ยากมาก และเป็นไปได้ยากมาก ยิ่งในปริมาณที่มากด้วยแล้ว - อย่างน้อยก็ในอีกหลายศตวรรษข้างหน้า
นอก จากนี้ยังมีปัญหาเกี่ยวกับเสถียรภาพอีกด้วย ยกตัวอย่างเช่น หลุมดำของเคอร์(Kerr Black hole)อาจจะไม่มีเสถียรภาพถ้าใครสักคนหนึ่งตกลงไป ทำนองเดียวกัน ปรากฏการณ์ควอนตัมอาจจะสร้างและทำลายรูหนอนก่อนที่เราจะเดินทางผ่านทะลุมัน และก็โชคไม่ดีเอาเสียด้วยสิ ที่คณิตศาสตร์ของเราในทุกวันนี้ยังไม่เจ๋งพอที่จะเข้าใจคำตอบของความ เสถียรภาพ ดังนั้นสิ่งที่อาจจะเป็นคำได้ตอบได้ก็คือการรวมเอาทฤษฎีแรงแบบควอนตัม
และแรงโน้มถ่วงเข้าด้วยกันเพื่อเป็นทฤษฎีของทุกสิ่ง
ปัจจุบัน เรามีทฤษฎีซุปเปอร์สตริง(Superstring Theory)เป็นผู้นำในหมู่ทฤษฎีผู้ท้าชิงความเป็นทฤษฎีแห่งทุกสิ่ง(ถ้าพูดกัน ตามตรง ตอนนี้ก็มีซุปเปอร์สตริงเป็นผู้สมัครเพียงรายเดียว แถมมันยังไม่มีคู่แข่งเลยด้วยซ้ำ) แต่ทฤษฎีซุปเปอร์สตริงนี้เองยังมีความวุ่นวายซับซ้อนให้การแก้สมการหาคำตอบ ให้สมบูรณ์ พูดให้ชัดก็คือทฤษฎีนี้วางนิยามไว้อย่างดี แต่ยังไม่มีใครบนโลกใบนี้เก่งกาจพอจะแก้สมการหาคำตอบได้
ครั้ง หนึ่งสตีเฟน ฮอว์คกิ้ง(Stephen Hawking)เคยคัดค้านความคิดเกี่ยวกับการเดินทางท่องเวลา เขาถึงกับอ้างว่ามีหลักฐานยืนยันชัดเจน เขาบอกว่าถ้าการเดินทางท่องเวลามีจริง ดังนั้นเราก็น่าจะมีผู้เยี่ยมเยียนมาจากอนาคตแล้วสิ ก็เพราะว่าเราไม่เคยมีผู้เยี่ยมเยียนมาจากอนาคต ดังนั้นการเดินทางท่องเวลาจึงไม่น่าจะเป็นไปได้ ต่อมาช่วงหลังจากนั้น อาจจะเป็นเพราะการคร่ำเคร่งในงานฟิสิกส์ทฤษฎีอย่างเอาเป็นเอาตายในระยะ 5 ปีหลัง หรือกว่านั้น สตีเฟ่น ฮอว์กิงก็เริ่มเปลี่ยนแนวคิดว่าการเดินทางท่องเวลานั้นมีโอกาสเป็นไปได้ตาม ทฤษฎี
(โดยไม่จำเป็นต้องเป็นไปได้ในทางปฏิบัติ) – (นอกจากนี้ อาจเป็นไปได้ว่าบางทีพวกเราคงไม่เป็นที่น่าสนใจเท่าไรนักสำหรับนักเดินทางใน อนาคต ลองคิดดูสิว่าถ้าใครสักคนมีความสามารถขนาดควบคุมกำลังของดวงดาวได้ เขาเหล่านั้นจะมัวมาสนใจพวกล้าหลังเช่นเราหรือไม่ อาจจะวาดภาพเปรียบเทียบถึงเพื่อนที่เดินมาหาเราโดยต้องผ่านจอมปลวก เขาจะก้มลงไปให้สิ่งประดับเล็กน้อย หนังสือ ยา หรือกำลังงานกับพวกปลวกไหม หรือว่าเขาจะก้าวข้ามมันมาเลย)
สุดท้ายก่อนจากกัน ถ้าหากวันหนึ่งวันใดมีใครสักคนมาเคาะประตูหน้าบ้านคุณ แล้วบอกว่าเป็นเหลนของเหลนของเหลนมาจากอนาคตแล้วละก็ อย่ารีบปิดประตูใส่หน้าเขาล่ะ เพราะว่าเขาอาจจะพูดจริงก็ได้
แปลโดยคุณศลบอร์ด Pantip จากเรื่อง The Physics of Time Travel โดย Dr. Michio Kaku
โดจินแปลโดย คุณ Rune บอร์ด Pocket ขอบคุณโดจินและบทความดีๆมา ณ ที่นี้
ปล. ใครอ่านบทความหมดนี่เก่งสุดๆเลย
