วิธีข้ามเวลาโดยการกระโดดเข้าไปในหลุมดำ
การข้ามเวลาเป็นสิ่งที่เราพบเจอได้ตามภาพยนต์ไซไฟล้ำยุค แต่ในความเป็นจริงแล้ว การเดินทางข้ามเวลายังเป็นเพียงทฤษฎี โดยทั่วไปแล้ว วิธีการเดินทางข้ามเวลาและอวกาศสามารถทำได้ผ่าน รูหนอน (wormhole)
นอกจากรูหนอนแล้ว การเดินทางข้ามเวลายังสามารถทำได้อีกหลายวิธี
โดยวันนี้จะพาทุกคนข้ามเวลาโดยการกระโดดเข้าไปในหลุมดำ
นักฟิสิกส์ฝึกหัด
ก่อนที่จะกระโดดเข้าไปในหลุมดำ เราต้องทราบก่อนว่า หลุมดำประพฤติตัวอย่างไร
หลุมดำ มีภาวะเอกฐานข้างใน และถูกห่อหุ้มด้วย ขอบฟ้าเหตุการณ์ (บริเวณดำๆ)
เริ่มต้นจากหลุมดำที่ง่ายที่สุด เรียกว่า หลุมดำแบบชวาทซ์ชิลท์ หลุมดำนี้ประกอบไปด้วย จุดเอกฐาน (singularity) ซึ่งถูกปกปิดด้วย ขอบฟ้าเหตุการณ์ (event horizon) โดยขอบฟ้าเหตุการณ์เป็นบริเวณที่ ถ้าเราก้าวข้ามผ่านพื้นผิวนี้ไป จะไม่สามารถหลบหนีออกจากหลุมดำได้
ส่วนประกอบของหลุมดำ ประกอบด้วย จุดตรงกลางคือ ภาวะเอกฐาน ส่วนขอบของพื้นที่สีดำเรียกว่า ขอบฟ้าเหตุการณ์ ภาพจาก: https://en.wikipedia.org/wiki/Black_hole#:~:text=Properties%20and%20structure
คำถาม....ทำไมเราถึงออกจากหลุมดำไม่ได้ ?
เหตุผลเพราะ ถ้าเราอยู่นอกขอบฟ้าเหตุการณ์ เราจะมีอิสระในการเคลื่อนที่ผ่านอวกาศ (กว้าง X ยาว X สูง) พูดง่ายๆคือ เราสามารถเดินทางไปไหนก็ได้ตามใจนึก
แต่เราไม่มีอิสระในเวลา หมายความว่า เวลาจะเคลื่อนที่ไปข้างหน้าเสมอ เราไม่สามารถย้อนกลับเวลาได้
แต่ถ้าเรา เดินทางผ่านขอบฟ้าเหตุการณ์เข้าไป จะเกิดปรากฏการณ์แปลกๆ คือ "เวลา" กับ "อวกาศ" จะทำงานสลับหน้าที่กัน หมายความว่า เราจะมีอิสระในเวลา แต่ไม่มีอิสระในอวกาศ พูดง่ายๆคือ ในขอบฟ้าเหตุการณ์ เราสามารถย้อนเวลาไปข้างหน้าหรือถอยหลังได้ แต่อวกาศจะบังคับให้เดินไปข้างหน้าเสมอ โดยจะมุ่งตรงไปยังจุดเอกฐานเท่านั้น หมายความว่า เราไม่มีสิทธิ์เดินถอยหลังออกจากหลุมดำ
เหตุการณ์ภายในกับภายนอกหลุมดำ
จึงเป็นเหตุผลว่า ทำไมทุกอย่างที่ตกลงไปในหลุมดำ จึงไม่สามารถออกมาจากหลุมดำได้
คำถามคือ ถ้ามีหลุมดำประเภทที่ เราสามารถออกมาจากหลุมดำได้ เราก็สามารถย้อนเวลาในหลุมดำ และออกมาได้ เปรียบเสมือนหลุมดำ ทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์ย้อนเวลา
ในทางทฤษฎีแล้ว หลุมดำที่เราสามารถเข้าไปและออกมา มีอยู่จริง เราเรียกหลุมดำประเภทนี้ว่า Reissner-Nordström blackhole หรือหลุมดำที่มีประจุไฟฟ้าข้างใน โดยมีเงื่อนไขว่า มวลของหลุมดำจะต้องมีมากกว่าประจุไฟฟ้า
โดยคุณลักษณะของหลุมดำประเภทนี้คือ จะมีขอบฟ้าเหตุการณ์ 2 อัน เรียกว่า ขอบฟ้าข้างใน (inner horizon) กับ ข้างนอก(outer horizon)
ขอบฟ้าเหตุการณ์ของ Reissner-Nordström blackhole
ถ้าเรากระโดดเข้าไปในหลุมดำประเภทนี้ เมื่อเราผ่าน ขอบฟ้าข้างนอกเข้ามา เวลากับอวกาศจะสลับหน้าที่กัน คือ เราสามารถเดินทางไปในเวลาได้ แต่อวกาศจะบังคับให้เราตกลงไปที่จุดเอกฐานเท่านั้น
แต่เนื่องจากหลุมดำมีสองขอบฟ้าเหตุการณ์ คือ เมื่อเราตกลงมาถึงขอบฟ้าข้างใน อวกาศและเวลา ก็จะสลับหน้าที่กันอีกครั้ง โดยครั้งนี้เรามีอิสระในอวกาศ แต่เวลาจะเดินไปข้างหน้าอีกครั้ง หมายความว่า เราจะเดินไปไหนก็ได้ภายในพื้นที่ขอบฟ้าเหตุการณ์นี้ เช่นเราจะเข้าไปดู ภาวะเอกฐานได้ หรือเราจะเดินผ่านขอบฟ้าเหตุการณ์ออกไป ข้างนอกหลุมดำ ก็ทำได้เช่นกัน
เหตุการณ์ที่เกิดขึ้น เมื่อเรากระโดดลงไปใน Reissner-Nordström blackhole
ถ้าเราเลือกที่จะเดินออกจากหลุมดำ เราจะต้องผ่าน ขอบฟ้าข้างใน เวลากับอวกาศก็จะสลับหน้าที่กันอีกครั้ง โดยตอนนี้เราสามารถเล่นกับเวลาได้ จะไปอดีต จะไปอนาคตได้ แต่ไม่มีสิทธิ์ในอวกาศ หมายความว่า เราจะถูกดันให้ออกไปจากหลุมดำ ผ่านขอบฟ้าข้างนอกเท่านั้น
เมื่อเราผ่านออกมาจากขอบฟ้าข้างนอก เวลากับอวกาศ ก็จะสลับหน้าที่กันอีกครั้ง โดยเราจะมีอิสระในอวกาศ แต่เวลาจะเดินไปข้างหน้าอีกครั้ง เป็นการสิ้นสุด กระบวนการย้อนเวลาผ่านหลุมดำ
โดยอวกาศและเวลาก่อนที่เราจะกระโดดเข้าไปในหลุมดำ กับอวกาศและเวลาหลังจากที่ออกมาจากหลุมดำ เป็นคนละอันกัน ขึ้นอยู่กับว่า เราใช้เวลานานแค่ไหนในหลุมดำ
ประเด็นคือ หลุมดำประเภทนี้ มีแต่ในเฉพาะทฤษฎีเท่านั้น ยังไม่มีการค้นพบในธรรมชาติ ดังนั้น การเดินทางย้อนเวลาก็ยังเป็นเพียงทฤษฎีเท่านั้น
เรียบเรียงโดย
นักฟิสิกส์ฝึกหัด
- 134
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
