23 ธ.ค. 2023 เวลา 01:05 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี

*จักรวาลมีอิเล็กตรอนเดียว? ทฤษฎีสุดแหวกแนวที่ท้าทายความจริง*

วันหนึ่งขณะที่ริชาร์ด ไฟน์แมน กำลังทำงานอยู่ที่มหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน เขาก็ได้รับโทรศัพท์จากจอห์น วีลเลอร์ ศาสตราจารย์ฟิสิกส์ชื่อดัง วีลเลอร์บอกไฟน์แมนว่า "ฉันรู้แล้วว่าทำไมอิเล็กตรอนทุกตัวจึงมีประจุและมวลเท่ากัน"
ไฟน์แมนถามด้วยความสงสัย "ทำไมล่ะ"
วีลเลอร์ตอบว่า "เพราะว่าอิเล็กตรอนทุกตัวเป็นอิเล็กตรอนตัวเดียวกันไงหล่ะ!"
ทุกคนคงรู้จักอิเล็กตรอนกันมาแล้ว แต่อาจจะมีน้อยคนนักที่เคยได้ยินเกี่ยวกับ "ทฤษฎีอิเล็กตรอนตัวเดียว" (One Electron Theory) ไอเดียแปลก ๆ ที่เสนอว่า อิเล็กตรอนทุกตัวในจักรวาลจริง ๆ แล้วคืออนุภาคมหัศจรรย์อายุ 10¹⁰⁵ ปี ที่เดินทางย้อนไปย้อนมาลอดเวลาอยู่ตลอด อาจจะมากถึง 10⁸⁰ รอบ!
ทฤษฎีนี้ถือกำเนิดมาจาก จอห์น อาร์ชิบอลด์ วีลเลอร์ (John Archibald Wheeler) นักฟิสิกส์ทฤษฎี ผู้เคยมีส่วนร่วมในโครงการพัฒนาระเบิดไฮโดรเจนที่ลอสอาลามอส และต่อมาเป็นอาจารย์อยู่ที่มหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน เขาเป็นที่รู้จักอย่างกว้างขวางจากการจุดประกายความสนใจในทฤษฎีสัมพันธภาพทั่วไปในช่วงทศวรรษ 1940 และ 1950
เหตุผลหลักที่วีลเลอร์เสนอทฤษฎีทดลองความคิดนี้มาจากความจริงที่ว่าอิเล็กตรอนทุกตัวดูเหมือนกันเป๊ะ พวกมันมีมวลและประจุไฟฟ้าเท่ากันหมด
การเสนอว่าจักรวาลทั้งหมดมีอิเล็กตรอนเพียงตัวเดียวอาจจะดูไม่ไร้สาระนัก ถ้าหากเราพิจารณาว่าการเปลี่ยนแปลงเพียงอย่างเดียวคือแนวคิดของ "อิเล็กตรอน" เท่านั้น ในทางปฏิบัติ ทุกอย่างก็ยังคงทำงานเหมือนเดิม
ตามทฤษฎีนี้ อิเล็กตรอนสามารถถูกสะท้อนไปมาในอวกาศได้เมื่อถูกแสงกระทบ เช่นเดียวกัน มันอาจจะสามารถสะท้อนย้อนกลับไปในเวลาได้ด้วย ผลลัพธ์ของเรื่องนี้คือ อิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่ย้อนเวลานั้นจริง ๆ แล้วคือโพซิตรอน (positron) อนุภาคย่อยขนาดเล็กของอิเล็กตรอน ไม่เพียงแค่นั้น อิเล็กตรอนทุกตัวล้วนเป็นอิเล็กตรอนตัวเดียวกันที่เคลื่อนที่ย้อนเวลามาเท่านั้น!
1
มีการประมาณว่ามีอะตอมอยู่ในจักรวาลประมาณ 10⁸⁰ อะตอม ถ้าหากเราละเลยข้อเท็จจริงที่ว่าอะตอมจำนวนมากมีอิเล็กตรอนมากกว่าหนึ่งตัว เราสามารถประมาณจำนวนอิเล็กตรอนในจักรวาลได้ง่าย ๆ ว่าอยู่ที่ประมาณ 10⁸⁰
แม้ว่าอิเล็กตรอนจะถูกมองว่ามีความเสถียรสำหรับวัตถุประสงค์ทางทฤษฎี แต่ขอบเขตล่างสุดที่วัดได้จริงสำหรับอายุเฉลี่ยของอิเล็กตรอน มักจะอยู่ที่ประมาณ 6.6×10²⁸ ปี โดยใช้ตัวเลขนี้ เราสามารถทำความเข้าใจว่าทฤษฎีนี้ดำเนินไปอย่างไร
ทฤษฎีและตัวเลขเหล่านี้ บ่งบอกว่า อิเล็กตรอนตัวเดียวในจักรวาลเดินทางผ่านจักรวาลมาแล้ว 10⁸⁰ รอบ โดยแต่ละรอบใช้เวลา 460 เซปทิลเลียนปี เราสามารถคูณตัวเลขเหล่านี้สองเท่าสำหรับแต่ละครั้งที่อิเล็กตรอนต้องกลับย้อนเวลา นั่นเท่ากับว่า อิเล็กตรอนตัวเดียวในทฤษฎีอิเล็กตรอนตัวเดียวมีอายุ 10¹⁰⁵ ปี!
คำอธิบายของวีลเลอร์นี้ถือเป็นคำอธิบายที่เรียบง่ายและทรงพลัง มันแสดงให้เห็นว่าเอกภพเป็นสถานที่ที่เชื่อมโยงถึงกัน อิเล็กตรอนทุกตัวเป็นอิเล็กตรอนตัวเดียวกัน ไม่ว่ามันจะอยู่ที่ไหนในเอกภพก็ตาม
แม้ว่าทฤษฎีนี้จะยังเป็นเพียงแนวคิดที่ท้าทายและชวนให้ตั้งคำถาม แต่ก็เปิดโอกาสให้เราสำรวจความลึกลับของอิเล็กตรอนและธรรมชาติของเวลาในมุมมองใหม่ ๆ ใครจะรู้ อนาคตอาจพิสูจน์ว่าการเดินทางย้อนเวลาของอิเล็กตรอนมิใช่เรื่องเกินจริงก็ได้!
โฆษณา