|
ความคิดเห็นที่ 36 |
|
ผมไม่ได้เรียนมาทางดาราศาสตร์หรอกครับ ผมเรียนวิชาฟิสิกส์และคณิตศาสตร์ บังเอิญว่าเรื่องที่คุยกันผมพอรู้อยู่บ้างก็เลยช่วยตอบให้ได้ครับ
กลับเข้าเรื่องกระทู้หน่อยละกัน
จำนวนมิติของจักรวาลสามารถตรวจสอบได้ด้วยกฎความโน้มถ่วงของนิวตัน เพราะว่ามีแต่เฉพาะในอวกาศ 3 มิติ (หรือกาลอวกาศ 4 มิติ ถ้าจะรวมทิศทางของเวลาเข้าไปด้วย) เท่านั้นที่แรงโน้มถ่วงจะแปรผกผันกับระยะห่างระหว่างมวลกำลังสอง ถ้าคุณอยู่ในเอกภพที่มีจำนวนมิติมากหรือน้อยกว่านี้ แรงโน้มถ่วงจะไม่ได้แปรผันตามกฎกำลังสองผกผัน เช่น ถ้าอยู่ในเอกภพที่อวกาศมี 4 มิติ (กาลอวกาศ 5 มิติ) แรงโน้มถ่วงจะแปรผกผันกับระยะห่างระหว่างมวลยกกำลังสาม ถ้าอวกาศของคุณมี n มิติ (n >1 คือ n = 2,3,...) (กาลอวกาศ n+1 มิติ) แรงโน้มถ่วงก็จะแปรผันกับระยะทางยกกำลัง n-1 ผลข้อนี้เป็นจริงสำหรับแรงดึงดูดระหว่างประจุหรือ Coulomb force ด้วย ซึ่งถ้าใครที่เรียนฟิสิกส์ระดับปีที่ 1 ในมหาวิทยาลัยก็น่าจะพิสูจน์ได้ไม่ยาก เพียงแต่ใช้ Gauss's law ในมิติต่างๆ ก็สามารถพิสูจน์ได้
ประเด็นนี้มีความสำคัญ เพราะถ้าแรงโน้มถ่วงไม่แปรผันตามระยะทางกำลังสอง วงโคจรของดาวเคราะห์จะไม่เสถียร ซึ่งเราทราบกันดีอยู่แล้วว่าวงโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์มีเสถียรภาพมาก (เพราะถ้าไม่เสถียร คุณกับผมคงไม่มีโอกาสได้มานั่งอ่านกระทู้นี้) ดังนั้น ถ้ามองแค่ประเด็นนี้ความเป็นไปได้ที่จะมีมิติอื่นๆ นั้นมีน้อย ยกเว้นเสียแต่ 1) มิติพิเศษเหล่านั้นต้องขดตัวซ่อนอยู่ เช่นอาจจะม้วนตัวอยู่คล้ายๆ กับเส้นรอบวงของทรงกระบอกที่มีรัศมีเล็กๆ เล็กมากเสียจนผลของมันไม่กระทบกับกฎแรงโน้มถ่วงมากนัก 2) อาจจะต้องมีกลไกอื่นที่ทำให้แรงโน้มถ่วงแผ่อิทธิพลไปในมิติพิเศษเหล่านั้นได้ลำบาก ยกตัวอย่างเช่น แบบจำลองที่บอกว่าเอกภพเป็นแมมเบรนสามมิติล่องลอยอยู่ในกาลอวกาศห้ามิติ หรือ Braneworld model ก็จะมีกลไกที่ทำให้แรงโน้มถ่วงถูกขังอยู่ใกล้ๆ กับ อวกาศสามมิติที่เราเห็น
วิธีหนึ่งที่นักฟิสิกส์ทดลองเพื่อค้นหาว่าเอกภพมีจำนวนมิติมากว่า อวกาศ 3 มิติ และเวลา 1 มิติหรือเปล่าก็คือการใช้หลักการนี้ คือตรวจสอบว่าแรงโน้มถ่วงมีการเบี่ยงเบนออกจากกฎกำลังสองผกผันหรือเปล่านั่นเอง คิดว่าผลจากการทดลองในปัจจุบันเรายังไม่พบการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวไล่ลงไปได้ถึงระดับต่ำกว่ามิลลิเมตร หรืออีกวิธีหนึ่งก็คือใช้เครื่องเร่งอนุภาคอย่าง LHC ที่ CERN ซึ่งตามทฤษฎีถ้ามีจำนวนมิติพิเศษสัก 2 มิติ และมันขดตัวไม่เล็กจนเกินไป เราอาจจะพบอนุภาคใหม่ๆ ที่เป็นผลมาจากการมีมิติพิเศษก็ได้ หรือแม้แต่การพบหลุมดำก็จะเป็นการยืนยันถึงการมีอยู่ของมิติพิเศษเช่นเดียวกัน เพราะถ้าไม่มี Extra-dimension ไม่มีทางที่เครื่องเร่งอนุภาคจะทำให้เกิดหลุมดำจิ๋วขึ้นมาได้
ถ้าสนใจก็อาจจะค้นต่อในอินเทอร์เน็ต หรือในหนังสือทอถักจักรวาลก็มีพูดถึงอยู่บ้างครับ
จากคุณ |
:
ผ่านมาและผ่านไป
|
เขียนเมื่อ |
:
6 ต.ค. 52 22:29:27
A:115.87.97.104 X: TicketID:191544
|
|
|
|
|