หลักฐานทฤษฎีบิกแบง

ทฤษฎี บิกแบง

(การระเบิดครั้งใหญ่)

        เป็นทฤษฎีที่ ได้รับการยอมรับ และมีหลักฐานสนับสนุนมาที่สุดในปัจจุบัน เรียกว่ายังหาทฤษฎีอื่นมาลบล้างยังไม่ได้ เริ่มจากการคิดตั้งของ Abbe George Lemaitre พระและนักดาราศาสตร์ชาวเบลเยียม เป็นผู้เสนอทฤษฎีกำเนิดจักรวาลแบบ Big Bang เมื่อปี ค.ศ.1927 (ลองเทียบเป็น พ.ศ .ดู)

Lemitre ได้ความคิดกำเนิดจักรวาลแบบ Big Bang จากการค้นพบโดย Edwin Hubble ว่า จักรวาลประกอบด้วยกาแล็กซีต่างๆ มากมาย และกาแล็กซีต่างๆ ก็กำลังเคลื่อนที่หนีออกจากกัน Lemaitre จึงเสนอเป็นความคิดต่อว่า เป็นไปได้ที่บรรดากาแล็กซีต่างๆ ที่กำลังเคลื่อนที่หนีออกจากกันนั้น จริงๆ แล้ว ก็กำลังเคลื่อนที่ออกจากจุดกำเนิดในอดีตเดียวกัน

Lemaitre

           กล่าวคือ ถ้ามนุษย์สามารถหมุนเวลาย้อนสู่อดีตได้ ก็เป็นไปได้ที่จะได้เห็นบรรดากาแล็กซีต่างๆ ซึ่งกระจัดกระจายกันอยู่ในปัจจุบัน มีจุดกำเนิดร่วมกันในอดีต เมื่อประมาณ สองหมื่นล้านปีมาแล้ว (ตัวเลขอายุของจักรวาลในปัจจุบัน คือ ประมาณหนึ่งหมื่นสามพัน หรือหนึ่งหมื่นสี่พันล้านปีในอดีต) กล่าวคือ จะได้เห็นบรรดากาแล็กซีต่างๆ ถอยหลังวิ่งเข้าหาจุดเดียวกัน และจุดกำเนิดเดียวกันนั้น ก็คือ จุดกำเนิดจักรวาลที่รุนแรงเป็นแบบ Big Bang.

ทฤษฎีกำเนิดจักรวาลแบบ Big Bang ของ Lemaitre ได้รับการปรับปรุงต่อๆ มา โดยนักวิทยาศาสตร์ เช่น George Gamovv และ Stephen Hawking

               ทฤษฎีกำเนิดจักรวาล ที่แข่งขันกันมาพักใหญ่ มี 2 ทฤษฎี คือ Big Bang Theory และ Steady State Theory แต่นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ในปัจจุบัน จะยอมรับ Big Bang Theory มากกว่า... เหตุผลสำคัญ คือ การขยายตัวของจักรวาล ซึ่ง Edwin Hubble ได้ยืนยันการขยายตัวของจักรวาล ในปี ค.ศ.1929 และการค้นพบพลังงานความร้อนระดับไมโครเวฟที่ 3 เคลวิน กระจายอยู่ทั่วไปในจักรวาล ซึ่งคำอธิบายดีที่สุด คือ เป็นพลังงานที่หลงเหลือจาก Big Bang ในอดีตถึงปัจจุบัน

               ทฤษฎีสำคัญที่อธิบายกำเนิดหรือความเป็นมาของจักรวาลมีอยู่สองทฤษฎี คือ ทฤษฎีการระเบิดครั้งยิ่งใหญ่ หรือ บิกแบง ( Big Bang ) และ ทฤษฎีสภาวะคงที่ ( Steady State Theory )

นักดาราศาสตร์และพระชาวเบลเยียม ชื่อ อับเบ จอร์ช ลือเมตเทรอ ( Abbe Georges Lemaitre ) เป็นผู้ตั้งทฤษฎีการระเบิดครั้งยิ่งใหญ่ขึ้นเมื่อปี ค.ศ. 1927 ส่วนทฤษฎีสภาวะคงที่ เป็นทฤษฎีตั้งขึ้นมาโดยคณะนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษสามคน คือ เฟรด ฮอยล์ ( Fred Hoyle ) เฮอร์แมน บอนได ( Herman Bondi ) และ โทมัส โกลด์ ( Thomas Gold ) เมื่อปี ค.ศ. 1948 ตามทฤษฎีการระเบิดครั้งยิ่งใหญ่

            Stephen Hawking นักฟิสิกส์ ที่เก่งกาจที่สุดในปัจจุบัน เขาเป็นโรคต้องนั่งรถเข็นตลอดเวลา พูดไม่ได้ ต้องใช้คอมพิวเตอร์ช่วยพูดแทน เคลื่อนไหวได้ลำบาก แต่เขาคืออัจฉริยะเท่าที่โลกเคยมามาผู้หนึ่งและเป็นผู้หนึ่งที่สนับสนุน ทฤษฎีบิกแบง

จักรวาลมีกำเนิดมาจากการระเบิดของวัตถุดิบต้นกำเนิดจักรวาล เมื่อประมาณ 12,000 ล้านปีมาแล้ว ส่วนทฤษฎีสภาวะคงที่ กล่าวว่า จักรวาลไม่มีจุดกำเนิดและไม่มีวาระสุดท้าย ความเปลี่ยนแปลงภายในจักรวาลเกิดขึ้นได้ ดวงดาวมีการเกิดและตายได้ แต่โดยภาพรวมแล้ว จักรวาลมีสภาพดังที่เป็นอยู่ในปัจจุบันมานานแล้ว และจะมีสภาพเป็นดังนี้ตลอดไปชั่วนิรันดรมาถึงปัจจุบันนี้

แต่ทฤษฎีกำเนิดจักรวาล จากการระเบิดครั้งยิ่งใหญ่ ได้รับการยอมรับในวงการดาราศาสตร์มากกว่า เพราะข้อมูลหลักฐานทางดาราศาสตร์ถึงปัจจุบัน สนับสนุนทฤษฎีกำเนิดจักรวาล จากการระเบิดครั้งยิ่งใหญ่ มากกว่าข้อมูลหลักฐานที่สำคัญ มีอยู่ 2 ประการ คือ :

              (1) การขยายตัวของจักรวาล ซึ่งตามทฤษฎีกำเนิดจักรวาลจากการระเบิดครั้งยิ่งใหญ่ อธิบายว่า เป็นผลจากการระเบิดครั้งยิ่งใหญ่ในอดีตนั่นเอง ส่งผลให้ทุกสิ่งทุกอย่างในจักรวาล เคลื่อนที่หนีออกจากกัน จนกระทั่งทุกวันนี้สำหรับทฤษฎีสภาวะคงที่ ก็อธิบายการขยายตัวของจักรวาลได้เช่นกัน ว่า เป็นผลจากการเกิดของอนุภาคใหม่ ซึ่งอาจเกิดจากการสลายตัวของพลังงาน แล้วเปลี่ยนไปเป็นสสาร ตามสมการ E = mc 2 แสดงความสัมพันธ์ระหว่างสสารกับพลังงานของไอน์สไตน์ เมื่อมีอนุภาคใหม่เกิดขึ้น ก็ดันพื้นที่ของอวกาศรอบตัวอนุภาค ทำให้อนุภาคอื่นๆ ขยับ เคลื่อนที่ห่างออกไป ผลคือทำให้จักรวาลขยายตัว แต่คำอธิบายนี้ไม่ชัดเจนและหนักแน่นเท่าคำอธิบายการขยายตัวของจักรวาลตามทฤษฎีการระเบิดครั้งยิ่งใหญ่

              (2)การค้นพบคลื่นรังสีความร้อนระดับไมโคร เวฟ มีอุณหภูมิประมาณ 3 เคลวิน กระจายอยู่ทั่วไปในจักรวาลอย่างสม่ำเสมอ โดยนักวิทยาศาสตร์สองคน คือ โรเบิร์ต วิลสัน (Robert Wilson) และ อาร์โน เพนเซียส ( Arno Penzius ) เมื่อปี ค.ศ. 1965 ซึ่งทำให้จักรวาลมีสภาพคล้ายจมอยู่ในทะเลพลังงานความร้อน

ภาพจำลองการเกิดบิกแบง

               คลื่นรังสีความร้อนที่กระจายอยู่ทั่วไปในจักรวาลนี้ สอดคล้องรับกับทฤษฎีกำเนิดจักรวาลจากการระเบิดครั้งยิ่งใหญ่ได้อย่างดีว่า เป็นพลังงานของการระเบิดที่ยังหลงเหลืออยู่ถึงปัจจุบัน เพราะเมื่อคำนวณจากขนาดของพลังงานความร้อนที่เหลืออยู่ในปัจจุบัน ย้อนหลังไปสู่จุดกำเนิดที่มา ก็จะลงตัวได้อย่างค่อนข้างดี จนกระทั่งคลื่นรังสีความร้อนประมาณ 3 เคลวินนี้ ถูกเปรียบเทียบเรียกเป็น เสียงจากการระเบิดครั้งยิ่งใหญ่ที่ยังเหลืออยู่ให้ได้ยินกันในปัจจุบัน

สำหรับทฤษฎีสภาวะคงที่ ไม่มีคำอธิบายที่ดีสำหรับกำเนิดที่มาของพลังงานความร้อนประมาณ 3 เคลวินที่กระจายอยู่ทั่วไปในจักรวาลทำให้ทฤษฏีนี้ไม่เป็นที่ยอมรับกัน และนับวันจะมีผู้เชื่อน้อยลง