จักรวาลนั้นใหญ่ แต่มันใหญ่แค่ไหน? ทุกอย่างขึ้นอยู่กับว่าจักรวาลนั้นมี จำกัด หรือไม่มีที่สิ้นสุด เรากำลังพูดถึงขนาดของจักรวาลที่เราเห็นหรือขนาดที่แท้จริงของจักรวาลในขณะนี้?
จักรวาลนั้นใหญ่ แต่มันใหญ่แค่ไหน? และคำถามแบบห่าคืออะไร ช้างใหญ่ไหม รถบรรทุก? ไดโนเสาร์? ชีส? ชีสมีขนาดใหญ่หรือไม่ ชีสมีขนาดใหญ่แค่ไหน? ใหญ่แค่ไหน
คำว่า "ใหญ่" นั้นยากที่จะเข้าใจให้ชัดเจน เรากำลังพูดถึงขนาดของจักรวาลที่เราเห็นหรือขนาดที่แท้จริงของจักรวาลในขณะนี้? สิ่งนี้จะยิ่งซับซ้อนมากขึ้นเมื่อเราพยายามทำงานภายใต้สมมติฐานของจักรวาลที่มี จำกัด หรือจักรวาลไม่มีที่สิ้นสุด
ปัญหาอย่างหนึ่งของการพูดถึงขนาดคือจักรวาลกำลังขยายตัว แสงต้องใช้เวลาในการเดินทางจากกาแลคซีที่ห่างไกลและในขณะที่แสงนั้นเดินทางจักรวาลก็ยังขยายตัว ดังนั้นปัญหาของเราในการพูดถึงว่ามันใหญ่แค่ไหนนั่นคือไม่มีความหมายเดียวกับระยะทางเมื่อมันมาถึงจักรวาล ด้วยเหตุนี้นักดาราศาสตร์จึงไม่ต้องกังวลเกี่ยวกับระยะทางถึงกาแลคซีเลยและมุ่งเน้นไปที่ redshift ซึ่งวัดด้วย z แทน ยิ่งซียิ่งใหญ่ยิ่งแดงมากขึ้นและยิ่งกาแลกซีอยู่ไกล
ยกตัวอย่างลองพิจารณาหนึ่งในกาแลคซีที่อยู่ไกลที่สุดที่เราสังเกตเห็นซึ่งมีการเปลี่ยนสีแดงที่ 7.5 เมื่อใช้สิ่งนี้เราสามารถกำหนดระยะทางโดยการคำนวณระยะเวลาที่แสงเดินทางมาถึงเรา ด้วย redshift 7.5 นั้นมีค่าประมาณ 13 พันล้านปี คุณอาจคิดว่านั่นหมายความว่ามันอยู่ห่างออกไป 13 พันล้านปีแสง แต่ 13 พันล้านปีก่อนจักรวาลนั้นมีขนาดเล็กลงดังนั้นมันจึงเข้ามาใกล้ในเวลาที่แสงจากกาแลคซีนั้น เมื่อใช้สิ่งนี้หากคุณคำนวณระยะทางนั้นจะอยู่ห่างออกไปเพียง 3.4 พันล้านปีแสงเท่านั้น
ตอนนี้กาแลคซีนั้นไกลกว่านั้นมาก หลังจากแสงออกจากกาแลคซีกาแลคซีก็ยังห่างจากเราต่อไป ตอนนี้อยู่ห่างออกไปประมาณ 29 พันล้านปีแสง ซึ่งแน่นอนมากกว่า 13 และค่อนข้างมากกว่าเดิม 3.4 เล็กน้อย
โดยปกติแล้วมันเป็นระยะทางที่ไกลมากซึ่งผู้คนหมายถึงเมื่อพวกเขาขอขนาดของจักรวาล นี่เป็นที่รู้จักกันในชื่อระยะทางที่เคลื่อนที่ แน่นอนเรามองเห็นได้เพียงไกล แล้วเราจะเห็นได้ไกลแค่ไหน? แสงที่อยู่ไกลที่สุดที่เราสามารถสังเกตเห็นได้คือจากพื้นหลังไมโครเวฟคอสมิคซึ่งมีสีแดงประมาณ z = 1,000
ซึ่งหมายความว่าระยะทางที่เคลื่อนที่ด้วยพื้นหลังของจักรวาลประมาณ 46 พันล้านปีแสง ติดกับเราที่ใจกลางของทรงกลมขนาดใหญ่จักรวาลที่สังเกตได้ในปัจจุบันมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 92 พันล้านปีแสง แม้จะมีระยะทางที่สังเกตเห็นนี้เราก็รู้ว่ามันขยายไปไกลกว่านั้นมาก หากสิ่งที่เราเห็นคือทั้งหมดที่มีอยู่เราจะเห็นกาแลคซีมีแนวโน้มที่จะเข้ามาหาเราซึ่งเราไม่ได้สังเกต
ในความเป็นจริงเราไม่เห็นกาแลคซีชนิดใดที่จับกันเป็นจุดเฉพาะเลย เท่าที่เรารู้จักรวาลสามารถขยายไปได้ตลอดกาล อาจเป็นคนแปลกหน้ายิ่งไปกว่านั้น แม้จะมีข้อโต้แย้งของสื่อบางอย่างถ้าการตรวจจับ BICEP2 ของเงินเฟ้อตอนต้นนั้นถูกต้อง แต่ก็มีความเป็นไปได้ที่จักรวาลจะได้รับอัตราเงินเฟ้อประเภทหนึ่งโดยมีชื่อเล่นว่า หากเป็นเช่นนั้นจักรวาลที่เราสังเกตเห็นเป็นเพียงฟองเดียวในทะเลที่ไม่มีที่สิ้นสุดของจักรวาลฟองอื่น ๆ สิ่งนี้เรียกอีกอย่างว่า…ลิขสิทธิ์
ดังนั้นในคำพูดที่เป็นอมตะของดักลาสอดัมส์“ อวกาศ” มันพูดว่า“ มีขนาดใหญ่ ใหญ่จริงๆ คุณจะไม่เชื่อเลยว่ามันใหญ่โตมโหฬารและเหลือเชื่อ ฉันหมายความว่าคุณอาจคิดว่ามันอยู่ไกลจากถนนไปยังนักเคมี แต่นั่นเป็นเพียงถั่วลิสงสู่อวกาศ "
คุณคิดอย่างไร? จักรวาลยังคงดำเนินต่อไปตลอดกาล? บอกเราในความคิดเห็นด้านล่าง และถ้าคุณชอบสิ่งที่คุณเห็นให้ดูที่หน้า Patreon ของเราและค้นหาว่าคุณจะรับวิดีโอเหล่านี้ได้เร็วแค่ไหนในขณะที่ช่วยเรานำเนื้อหาที่ยอดเยี่ยมมาให้คุณ!
พอดคาสต์ (เสียง): ดาวน์โหลด (ระยะเวลา: 4:13 - 3.9MB)
สมัครสมาชิก: Apple Podcasts | Android | RSS
พอดคาสต์ (วิดีโอ): ดาวน์โหลด (138.1MB)
สมัครสมาชิก: Apple Podcasts | Android | RSS
