Blockdit Logo (Mobile)
PPTVHD36
ยืนยันแล้ว
•
1 ส.ค. เวลา 11:30 • ข่าวรอบโลก

นักวิทย์เสนอทฤษฎี “เวลา” อาจเป็นเพียง “ภาพลวงตาเชิงควอนตัม” เท่านั้น

นักฟิสิกส์เสนอผลการศึกษาเชิงทฤษฎีใหม่ชี้ให้เห็นว่า “เวลา” อาจเป็นภาพลวงตาที่ถูกถักทอขึ้นในระดับควอนตัม
“เวลา” (Time) เป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่เป็นปริศนาที่สุดในจักรวาล แม้มนุษย์จะประดิษฐ์นาฬิกาขึ้นมาเพื่อทำให้เวลาเป็นรูปธรรม แต่โดยเนื้อแท้แล้ว มนุษย์แทบไม่สามารถอธิบายได้เลยว่า จริง ๆ แล้วเวลาคืออะไรกันแน่ และเป็นปัญหาที่ยุ่งยากสำหรับนักฟิสิกส์มาตลอด
ทั้งนี้เป็นเพราะพฤติกรรมของเวลาที่ไม่สอดคล้องกับทฤษฎีจักรวาลที่ดีที่สุดของเราทำให้เกิดทางตันที่ขัดขวางนักวิจัยในการค้นหา “ทฤษฎีของทุกสรรพสิ่ง” (Theory of Everything) หรือทฤษฎีที่สามารถอธิบายฟิสิกส์ทั้งหมดในจักรวาลได้
เวลาอาจเกิดจากการพัวพันเชิงควอนตัม
แต่ล่าสุดมีงานวิจัยใหม่เสนอว่า ความจริงแล้ว เวลาอาจไม่ใช่องค์ประกอบพื้นฐานของจักรวาล แต่เป็นเพียง “ภาพลวงตา” ที่เกิดจาก “การพัวพันเชิงควอนตัม” (Quantum Entanglement) เท่านั้น
การพัวพันเชิงควอนตัม อธิบายเท่าที่พอจะเป็นภาษามนุษย์ได้คือ ปรากฏการณ์ที่ สภาวะของอนุภาค 2 อนุภาคที่แม้อยู่ไกลกันคนละฝั่งของจักรวาลแต่กลับมีพฤติกรรมเหมือนกันราวเป็นอนุภาคเดียวกัน ทำให้สามารถศึกษาอนุภาคแค่ตัวเดียวได้โดยไม่ต้องไปศึกษาอุภาคที่อยู่อีกฝั่งของจักรวาล
นักวิจัยชี้ว่า หากมองว่า เวลาเป็นผลจากการพัวพันเชิงควอนตัม อาจจะสามารถอธิบายเวลาได้
อเลสซานโดร คอปโป นักฟิสิกส์จากสภาวิจัยแห่งชาติอิตาลี หนึ่งในทีมวิจัย กล่าวว่า “มีวิธีที่จะอธิบายเวลาได้โดยสอดคล้องกับทั้งกฎคลาสสิกและกฎควอนตัม นั่นคือเป็นการพัวพันเชิงควอนตัม”
ในกฎกลศาสตร์ควอนตัม ซึ่งเป็นทฤษฎีที่ดีที่สุดของเราเกี่ยวกับโลกจุลภาค เวลาเป็นปรากฏการณ์ที่แน่นอน เป็นการไหลแบบทิศทางเดียวที่ไม่อาจหลีกเลี่ยงได้ ไหลจากอดีตสู่ปัจจุบัน สามารถวัดได้ และมองเห็นได้โดยการสังเกตการเปลี่ยนแปลงของวัตถุภายนอก เช่น เข็มนาฬิกา เท่านั้น
อย่างไรก็ตาม ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ ซึ่งอธิบายวัตถุที่ใด ๆ เช่น ร่างกาย ดวงดาว และกาแล็กซีของเรา มองว่า เวลาเชื่อมโยงของเวลาอยู่กับอวกาศ และสามารถบิดเบี้ยวและขยายตัวได้ด้วยความเร็วสูงหรือในสภาวะที่มีแรงโน้มถ่วง
“ดูเหมือนว่าทฤษฎีควอนตัมจะมีความไม่สอดคล้องกันอย่างร้ายแรง นี่คือสิ่งที่เราเรียกว่า ปัญหาของเวลา” คอปโปกล่าว
เพื่อแก้ปัญหานี้ นักวิจัยได้หันไปใช้ทฤษฎีที่เรียกว่า “กลไกของเพจและวูตเตอร์ส” (Page and Wootters mechanism) ซึ่งเสนอครั้งแรกในปี 1983
ทฤษฎีนี้แนะนำว่า เวลาเกิดขึ้นสำหรับวัตถุหนึ่งผ่านการพัวพันเชิงควอนตัม ส่วนอีกวัตถุหนึ่งทำหน้าที่เป็นนาฬิกา
ด้วยการใช้กลไกของเพจและวูตเตอร์สกับสถานะควอนตัมเชิงทฤษฎี 2 สถานะที่พัวพันกันแต่ไม่โต้ตอบกัน สถานะหนึ่งคือการแกว่งแบบฮาร์โมนิก (Harmonic Oscillator) ที่สั่นสะเทือน และอีกสถานะหนึ่งคือชุดแม่เหล็กขนาดเล็กที่ทำหน้าที่เป็นนาฬิกา
นักฟิสิกส์พบว่า ระบบของพวกเขาสามารถอธิบายได้อย่างสมบูรณ์แบบด้วยสมการของชโรดิงเจอร์ (Schrödinger equation) หรือสมการที่ใช้ทำนายพฤติกรรมของวัตถุควอนตัม ซึ่งแบ่งเป็นสมการที่ขึ้นกับเวลา (Time-dependent) และสมการที่ไม่ขึ้นกับเวลา (Time-independent)
อย่างไรก็ตาม กลไกของเพจและวูตเตอร์สจะขึ้นกับสถานะของแม่เหล็กขนาดเล็กที่ทำหน้าที่เป็นนาฬิกา แทนที่จะขึ้นกับเวลาตามสมการเดิม
ข้อมูลเชิงลึกนี้ไม่ใช่เรื่องใหม่ แต่ขั้นตอนต่อไปของทีมวิจัยนั้นเป็นเรื่องใหม่ พวกเขาทำการคำนวณซ้ำ 2 ครั้ง โดยตั้งข้อสันนิษฐานว่า นาฬิกาแม่เหล็กและ Harmonic Oscillator เป็นวัตถุมหภาค สมการของพวกเขาถูกทำให้เรียบง่ายลงเป็นสมการแบบฟิสิกส์คลาสสิก ซึ่งแสดงให้เห็นว่า “การไหลของเวลาเป็นผลจากการพัวพันกันแม้กระทั่งกับวัตถุขนาดใหญ่”
“เราเชื่ออย่างยิ่งว่า ทิศทางที่ถูกต้องและมีเหตุผลคือการเริ่มต้นจากฟิสิกส์ควอนตัมและทำความเข้าใจถึงวิธีทำให้ได้ภาพในเชิงฟิสิกส์คลาสสิก” คอปโปกล่าว
นักฟิสิกส์คนอื่น ๆ ไม่ถึงกับเห็นด้วยกับทฤษฎีนี้ แม้จะพบว่ากลไกของเพจและวูตเตอร์สเป็นแนวคิดที่น่าสนใจสำหรับการศึกษาต้นกำเนิดควอนตัมของเวลา แต่พวกเขากล่าวว่ายังไม่มีสิ่งใดที่ทดสอบได้
วลาตโก เวดราล ศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์สารสนเทศควอนตัมที่มหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในงานวิจัยนี้ กล่าวว่า “ใช่แล้ว การคิดว่าเวลาสากลเป็นการพัวพันกันระหว่างสนามควอนตัมและสถานะควอนตัมของปริภูมิ 3 มิตินั้นมีความสอดคล้องกันทางคณิตศาสตร์ อย่างไรก็ตาม ไม่มีใครรู้ว่าจะมีอะไรใหม่หรือมีประโยชน์อะไรเกิดขึ้นจากแบบจำลองนี้ เช่น การปรับเปลี่ยนฟิสิกส์ควอนตัมและทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป รวมถึงการทดลองที่เกี่ยวข้อง”
แม้จะมีข้อสงสัยเหล่านี้ การสร้างทฤษฎีเกี่ยวกับเวลาจากพื้นฐานจากกลศาสตร์ควอนตัมอาจเป็นจุดเริ่มต้นที่ดี ตราบใดที่สามารถปรับเปลี่ยนให้สามารถนำไปสู่การทดลองเพื่อหาหลักฐานได้
เรียบเรียงจาก Live Science
ติดตามข่าวสารเพิ่มเติมที่เว็บไซต์ https://www.pptvhd36.com
และช่องทาง Social Media
Facebook PPTVHD36 : https://www.facebook.com/PPTVHD36
โฆษณา