หลุมดำ เกิดจากอะไร? ถ้าเราถูกดูดเข้าไปจะเกิดอะไรขึ้น?
หลุมดำเป็นหนึ่งในสิ่งที่แปลกประหลาดที่สุดในจักรวาลเลยก็ว่าได้ ที่แม้แต่นักฟิสิกส์เก่งๆก็ยังพยายามไขความลับที่อยู่ภายในหลุมดำ แล้วถ้าลองๆคิดดู มันดูไม่มีเหตุผลเลยสักนิดเดียวว่า มันเกิดมาจากอะไร? และจะเกิดอะไรขึ้นถ้าเราตกเข้าไปในนั้น?
Bonsai Tech
ถ้าถามว่าหลุมดำเกิดจากอะไร? ก็ต้องย้อนไปในยุคที่มันยังเป็นดาวฤกษ์กันก่อนครับ
ดาวฤกษ์คือกลุ่มอะตอมขนาดยักษ์ ซึ่งส่วนใหญ่ประกอบขึ้นจากไฮโดรเจน
แล้วยุบตัวลงด้วยแรงดึงดูดของตัวมันเอง
ที่แกนกลาง ของมันมีปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่น อัดไฮโดรเจนรวมกันให้กลายเป็นฮีเลียมแล้วปล่อยพลังงานมหาศาลออกมา ในรูปแบบของการแผ่รังสี
ตราบใดที่ยังเกิดการฟิวชั่นอยู่ ดาวฤกษ์จะยังรักษาความเสถียรไว้ได้
แต่สำหรับดาวฤกษ์ที่มีมวล มหาศาลยิ่งกว่าดวงอาทิตย์ของเรานั้น ความร้อนและความดันที่แกนกลางทำให้ เกิดการรวมตัวเป็นธาตุที่หนักยิ่งขึ้นไป จนกระทั่งเกิดเป็นธาตุเหล็ก
การฟิวชั่นเกิดเป็นเหล็กนั้นแตกต่างจากการฟิวชั่นแล้วเกิดเป็นธาตุอื่น ๆ ตรงที่ปฏิกิริยานี้ไม่ก่อพลังงานเพิ่ม ทำให้เหล็กถูกสะสมเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ที่แกนของดาว จนกระทั่งมีปริมาณมากเกินจะรับไหว ส่งผลให้แรงดึงดูดของดาวมากขึ้นเรื่อยๆ
หลังจากนั้นแกนของดาวก็จะยุบตัวลง
ในเศษเสี้ยวของวินาทีที่ ดาวฤกษ์ "ระเบิดยุบตัว" (implode) จะยุบลงด้วยความเร็วประมาณ หนึ่งส่วนสี่ของความเร็วแสง ทำให้มวลของแกนกลางเพิ่มขึ้นไปอีก
ต่อมาดาวจะ "ตาย" ด้วย การระเบิดซุปเปอร์โนวา ดาวฤกษ์จะกลายเป็นดาวนิวตรอน หรือถ้าดาวมีมวลมากพอ มวลทั้งก้อนของแกนกลาง จะยุบตัวกลายเป็นหลุมดำ
ถ้าเรามองเข้าไปหลุมดำ สิ่งที่เราจะเห็นจริงๆ แล้วคือ "ขอบฟ้าเหตุการณ์" (event horizon)
อะไรก็ตามที่เข้าไปใน ขอบฟ้าเหตุการณ์ จะต้องเคลื่อนที่ให้เร็วกว่าแสง จึงจะหลุดออกมาได้ ซึ่งนั่นแทบจะเป็นไปไม่ได้เลย ดังนั้นเราจึงเห็นเป็นแค่ทรงกลมสีดำ ที่ไม่มีอะไรสะท้อนออกมาได้
แต่ถ้าขอบเขตเหตุการณ์คือส่วนที่ "ดำ" แล้วอะไรหล่ะคือส่วนที่เป็น "หลุม" ของหลุมดำ สิ่งๆนั้น คือ ซิงกูลาริตี้ (singularity)
จริงๆ แล้วเราก็แทบจะไม่รู้เลยว่ามันคืออะไร แต่นักฟิสิกส์กล่าวว่า ซิงกูลาริตี้อาจมีความหนาแน่นเป็นอินฟินิตี้ มวลทั้งหมดของมันถูกอัดอยู่ในจุดจุดหนึ่่ง ไม่มีทั้งพื้นผิวและปริมาตร หรืออาจจะเป็นอย่างอื่นก็ได้ เพราะตอนนี้ก็ยังไม่มีใครรู้
แล้วจะเกิดอะไรขึ้นหล่ะ ถ้าเราถูกดูดเข้าไปในหลุมดำ?
ปัญหานี้นักฟิสิกส์พยายามคิดกันมานานและสรุปได้ว่า
ถ้าเราอยู่ใกล้หลุมดำ เวลาจะต่างออกไป เวลาของเราจะช้าลงกว่าปกติ
ยิ่งเราเข้าใกล้ขอบฟ้าเหตุการณ์เวลาก็จะเดินช้าลงเรื่อยๆ จนถึง จุดจุดหนึ่ง เวลาก็จะหยุดนิ่งแล้วเราก็จะสลายหายไปเลย
แต่ระหว่างที่เราถูกดูดเข้าไป มุมมองของเรา เราจะเห็นจักรวาล ถูกกรอเร่งความเร็ว เหมือนได้มองไปในอนาคต
แต่สิ่งที่กล่าวเหล่านี้จะเกิดขึ้นได้จริงถ้าเราไม่ตาย มวลของหลุมดำนั้นถูกอัดแน่นมาก จะมีแรงดึงดูดกระทำกับเราเป็นล้านเท่า ชิ้นส่วนต่างๆ ของร่างกายจนถึงเซลล์จะถูกฉีกออกจากกัน ร่างกายจะถูกยืดออกเรื่อย ๆ จนกว่าเราจะกลายเป็นเส้นสายพลาสมา ร้อน ๆ ที่หนาหนึ่งอะตอม
แม้ว่าหลุมดำจะทรงพลังขนาดไหน สุดท้ายมันก็จะระเหิดหายไป ด้วยกระบวนการณ์ที่เรียกว่า การแผ่รังสีฮอว์คิง
ที่บริเวณขอบของหลุมดำ เมื่ออนุภาคตัวหนึ่งถูกดึงเขาไปในหลุมดำ อนุภาคอีกตัวจะหลุดหนีออกไป และมันก็จะสูญเสียพลังงาน
ในช่วงแรก ๆ ปรากฏการณ์นี้จะเกิดขึ้นช้ามาก แต่จะเริ่มเร็วขึ้นเรื่อยๆ เมื่อหลุมดำมีขนาดเล็กลง
เมื่อหลุมดำมีมวลเท่าๆ กับดาวเคราะห์น้อยขนาดใหญ่มันจะแผ่รังสีที่อุณหภูมิห้อง
เมื่อมีมวลเท่าๆ กับภูเขา มันจะแผ่รังสีมากพอๆ กับดวงอาทิตย์
และในวินาทีสุดท้ายของชีวิต หลุมดำจะแผ่รังสีออกมาด้วยพลังงานระดับระเบิดนิวเคลียร์ หลายพันล้านลูกในการระเบิดครั้งใหญ่
แต่กระบวนการณ์นี้เกิดขึ้นได้ช้ามาก หลุมดำที่ใหญ่ที่สุดอาจใช้เวลามากถึง กูกอล (googol) ปีจึงจะหายไป ซึ่งนั่นเป็นเวลาที่นานมากถึงขนาดที่ กว่าหลุมดำจะระเหิดหายไป
และนี่คือจุดเริ่มต้นจนถึงจุดจบของหลุมดำ หากคุณชอบอย่าลืมกดติดตามนะครับ
ขอบคุณทุกท่านที่อ่านสาระความรู้ดีๆจาก Bonsai Tech กันนะครับ
ช่องทางติดตาม Bonsai Tech ได้ที่
Blockdit : https://www.blockdit.com/bonsaitech
- 3
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2025 Blockdit
