ทฤษฎีวันสิ้นโลก

มนุษย์สนใจศึกษาเรื่องของจักรวาลมานานนับเป็นพันๆ ปีมาแล้ว และเชื่อกันว่า ทฤษฎีความคิดเกี่ยวกับกำเนิดของจักรวาลที่เป็นวิทยาศาสตร์ เกิดขึ้นในศตวรรษที่ 20 ซึ่งแท้ที่จริง ทฤษฎีเกี่ยวกับการกำเนิดของจักรวาลมีบันทึกไว้ในความเชื่อทางศาสนาพุทธที่มีมามากกว่าสองพันปี โดยปรากฏรายละเอียดการกล่าวถึงทฤษฎีกำเนิดจักรวาลในคัมภีร์ต่างๆ ของศาสนา เราอาจสามารถแบ่งเนื้อหาของทฤษฎีได้เป็น 2 ภาค คือทฤษฎีภาคกำเนิดจักรวาล และทฤษฎีภาคกำเนิดมนุษย์ แต่ก่อนที่จะกล่าวไปถึงทฤษฎีภาคกำเนิดมนุษย์ ขอย้อนกลับมาที่การอธิบายทฤษฎีวัฏฏะจักรวาล (ทฤษฎีการเกิด-ดับของจักรวาล)

ทฤษฎีวัฏฏะจักรวาล (ทฤษฎีการเกิด-ดับของจักรวาล)
เป็นทฤษฎีที่มีหลักการเบื้องต้นไปกันได้ด้วยดีกับทฤษฎีมหาบรรลัยกัลป์ (big- bang theory) ทฤษฎีนี้เชื่อว่า เอกภพเกิดจากการเปลี่ยนพลังงาน เป็นสสารมีอนุภาคพื้นฐานเกิดขึ้นตามทฤษฎีมหาบรรลัยกัลป์ ปรากฏการณ์มหาบรรลัยกัลป์ จากการคำนวณการขยายตัวของเอกภพ พบว่า เกิดเอกภพในคราวระเบิดครั้งใหญ่ เมื่อ 14,500 ล้านปีมาแล้ว เป็นจุดเริ่มต้นของเวลาและเอกภพ หลังจากเกิดมหาบรรลัยกัลป์ เอกภพมีการขยายตัว ทำให้อุณหภูมิลดลงอย่างต่อเนื่อง ณ อุณหภูมิที่เหมาะสมจึงเกิดอนุภาคพื้นฐานหลักได้แก่ โปรตอนและนิวตรอน ต่อมาจึงเกิดนิวเคลียสของธาตุฮีเลียม เมื่ออุณหภูมิลดลงไปอีกทำให้อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ช้าลง จนโปรตอนหรือนิวเคลียสของไฮโดรเจน และนิวเคลียสของฮีเลียมดึงอิเล็กตรอนเข้ามาโคจรรอบนิวเคลียส เกิดเป็นอะตอมของธาตุในสถานะแก๊สไฮโดรเจนและฮีเลียม แก๊สไฮโดรเจนและฮีเลียมจึงเป็นธาตุที่มีมากที่สุดในเอกภพจวบจนปัจจุบัน หลังมหาบรรลัยกัลป์ 300,000 ปี เกิดอะตอมธาตุเบาได้แก่ ไฮโดรเจนและฮีเลียม ซึ่งเป็นสารที่ก่อกำเนิดเป็นกาแล็กซี ภายหลังจากเกิดมหาบรรลัยกัลป์ ประมาณ 1,000 ปี กาแล็กซีเกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง และในที่สุดเกิดดาวฤกษ์จำนวนมากดังปรากฏในปัจจุบัน
ในปัจจุบันทฤษฎีมหาบรรลัยกัลป์ (big- bang theory) เป็นทฤษฎีที่ได้รับความเชื่อถือและยอมรับมากที่สุด เริ่มแรกเดิมที ในวงการดาราศาสตร์มีความรู้ว่าเอกภพกำลังขยายตัว หลังจากตรวจพบของ เอ็ดวิน พี ฮับเบิล (Edwin powell Hubble) นักดาราศาสตร์ชาวอเมริกาที่ค้นพบว่า กาแล็กซีจะเคลื่อนที่ไกลออกไปด้วยความเร็วที่เพิ่มขึ้นตามระยะห่าง กาแล็กซีที่อยู่ไกล ยิ่งเคลื่อนที่ห่างออกไปเร็วกว่ากาแล็กซีที่อยู่ใกล้ นั่นคือเอกภพกำลังขยายตัวว่า เส้นสเปกตัมจากธาตุที่อยู่ในดาราจักรปรากฏเลื่อนไปทางสีแดงหรือทางที่มีความถี่ต่ำ เรียกว่า การเลื่อนไปทางสีแดง (red shift) แสดงว่าดาราจักรกำลังเคลื่อนที่ออกจากกันตามการขยายตัวของเอกภพตลอดเวลา ระยะทางระหว่างดาราจักรและกระจุกดาราจักรจะห่างกันไปเรื่อยๆ จากความเข้าใจนี้ทำให้นักดาราศาสตร์สามารถคำนวณหาอายุของเอกภพได้ นั่นแสดงว่า ดาราจักรเคยอาศัยอยู่ใกล้กันมากกว่านี้ในอดีต เลอแมตร์ (G.Lemaitre) เชื่อว่า ในอดีต ณ เวลาหนึ่ง ทุกอย่างในอวกาศอัดตัวแน่นอยู่ด้วยกันและถือว่านั่นเป็นวินาทีแรกสุดของเอกภพ จากความคิดของเขาเชื่อว่า ทรงกลมแรกของเอกภพมีขนาดประมาณดาวอังคารที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 6,400 กิโลเมตร เขาเรียกมันว่า ปฐมอะตอม (primeval atom) แล้วเขาก็จินตนาการต่อไปอีก ปฐมอะตอมระเบิดออกทุกทิศทาง เรียกว่า เอกภพระเบิด (exploding universe) กาโมว์ (G.Gamow) เป็นคนหนึ่งที่ร่วมลงเรือเดียวกับเลอแมตร์ เขาคำนวณว่า ในขณะที่ปฐมอะตอมระเบิดนั้น อาจมีอุณหภูมิสูงถึงประมาณ 3x1010 เคลวิน แต่อุณหภูมิจะลดลงอย่างรวดเร็ว จนในที่สุดทั้งเอกภพก็ตกอยู่ในความมืดและเงียบสงัด และคงมืดอยู่อย่างนั้นนานแสนนาน จนกระทั่งมีดาราจักรเกิดขึ้น จนอีกระยะหนึ่งต่อมา จึงมีดาวเกิดขึ้นในดาราจักร หลังจากที่เอกภพตกอยู่ในความมืดเป็นเวลานาน ความสว่างก็เริ่มเข้ามาแทนที่ นับตั้งแต่มีดาวดวงแรกเกิดขึ้นในดาราจักร ต่อจากนั้นก็มีดาวเกิดขึ้นเรื่อยๆ บรรดาดาราจักรต่างๆ จึงสว่างขึ้นและมีผลให้เอกภพเกิดความสว่างขึ้น ซึ่งถ้าคำทำนายของกาโมว์ถูก การระเบิดของลูกไฟดึกดำบรรพ์นี้ก็จะเย็นลงและควรให้รังสีต่อเอกภพ ณ อุณหภูมิประมาณ 3 เคลวิน ดิกกี (R.Dicke) ก็กล่าวว่าถ้าทฤษฎีมหาบรรลัยกัลป์ถูก ก็ควรจะตรวจพบรังสีที่เหลืออยู่ ความคิดดังกล่าวถูกทำให้เป็นจริงขึ้น เมื่อเพนเซียส (A.Penzias) และวิลสัน (R.Wilson) ยอมเล่นลูกตามน้ำ พวกเขาตรวจพบรังสีที่มีอุณหภูมิ 2.73 เคลวิน ในปี พ.ศ.2508 ในเบื้องต้นเรายอบรับแล้วว่า เอกภพในอดีตนั้นมีจุดกำเนิด แต่อนาคตของเอกภพจะเป็นอย่างไร มีความเป็นไปได้ว่า จะมีความคิดแตกออกไป 3 ทิศทาง คือ แนวคิดหนึ่งเชื่อว่า การระเบิดจะมีพลังมหาศาล จนกระทั่งดาราจักรสามารถเคลื่อนที่ออกไปได้ตลอดกาล แนวคิดที่สองเชื่อว่า การระเบิดจะทำให้ดาราจักรเคลื่อนที่ไปไกลจนถึงระยะอนันต์แล้วก็หยุดนิ่ง ส่วนแนวคิดที่สามเชื่อว่า การระเบิดมีพลังไม่มากพอที่จะทำให้ดาราจักรต่างๆ เคลื่อนที่ออกจากกันมากจนถึงระยะอนันต์ และ ณ เวลาหนึ่งในอนาคตเอกภพก็จะหดตัวเองเป็นวัฏจักร เรียกว่า เอกภพแกว่ง (oscillating universe) และดูเหมือนว่าข้อมูลที่มีอยู่จะให้การสนับสนุนแนวคิดนี้ แต่นักจักรวาลวิทยาพากันคาดการณ์สภาวะอนาคตของเอกภพที่เป็นไปได้อยู่ 2 แบบ คือ
1. ถ้าความหนาแน่นมวลของเอกภพมีค่ามากกว่าความหนาแน่นวิกฤต เอกภพจะถึงจุดที่มีขนาดสูงสุดและเริ่มแตกสลาย จากนั้นจะเริ่มหนาแน่นขึ้นและร้อนขึ้นอีก และจบลงด้วยสภาวะที่ใกล้เคียงกับสภาวะเริ่มต้น เรียกว่า “บิกครันช์” (Big Crunch)
2. ถ้าความหนาแน่นของเอกภพเท่ากับหรือต่ำกว่าความหนาแน่นวิกฤต การขยายตัวจะช้าลง แต่ไม่ได้หยุด ไม่มีการก่อตัวของดาวฤกษ์ใหม่อีก เพราะแก๊สระหว่างดวงดาวถูกใช้ไปจนหมดแล้ว ดาวฤกษ์จะเผาผลาญตัวเองจนเหลือแต่ดาวแคระขาว ดาวนิวตรอน และหลุมดำ การปะทะระหว่างวัตถุเหล่านี้จะค่อยๆ ทำให้มวลรวมตัวกันเป็นหลุมดำที่ใหญ่ขึ้นและใหญ่ขึ้น อุณหภูมิเฉลี่ยของเอกภพจะลดลงเรื่อยๆ จนเข้าใกล้ศูนย์องศาสัมบูรณ์ เป็นสภาวะ “บิกฟรีซ” (Big Freeze) ยิ่งกว่านั้น หากโปรตอนไม่เสถียร สสารแบริออนจะหายไป เหลือแต่รังสีและหลุมดำ ผลต่อเนื่องคือหลุมดำจะระเหยไปด้วยการเปล่งรังสีฮอว์กิง เอนโทรปีของเอกภพจะเพิ่มขึ้นจนถึงจุดที่ไม่มีพลังงานรูปแบบใดสามารถแยกตัวออกมาได้ สภาวการณ์นี้เรียกว่า “ฮีทเดธ” (Heat Death)
จากการสังเกตการณ์การขยายตัวด้วยอัตราเร่งในปัจจุบัน พบว่า เอกภพที่มองเห็นใน ปัจจุบันจะผ่านพ้นขอบฟ้าเหตุการณ์ไปเรื่อยๆ โดยไม่สามารถติดต่อกับเราได้ ผลลัพธ์จะเป็นเช่นไรไม่อาจรู้ ทฤษฎีนี้ชี้ว่ามีเพียงระบบที่ยึดเหนี่ยวกันไว้ด้วยแรงโน้มถ่วง เช่น ระบบดาราจักรต่างๆ จึงจะสามารถดำรงอยู่ด้วยกันได้ แต่สุดท้ายระบบเหล่านั้นก็มุ่งไปสู่สภาวะฮีทเดธเช่นเดียวกัน และเมื่อเอกภพขยายตัว และเย็นลงจนถึงที่สุด มีการกล่าวถึงทฤษฎีพลังงานซ่อนเร้น (phantom energy theories) ว่า กระจุกดาราจักร ดาวฤกษ์ ดาวเคราะห์ อะตอม นิวเคลียส และสสารทั้งมวลสุดท้ายจะถูกฉีกออกจากกันเมื่อการขยายตัวของเอกภพไปถึงที่สุด เรียกว่าสภาวะ “บิกริพ” (Big Rip)
ขณะนี้นักดาราศาสตร์ สรุปว่า เอกภพเรากำลังอยู่ในระหว่าง “ขาขึ้น” คือ ขนาดของเอกภพใหญ่ขึ้นเรื่อย ๆ แต่ในที่สุดเอกภพจะมี “จุดจบ” ได้ 3 แบบ ใหญ่ ๆ ขึ้นอยู่กับความหนาแน่นโดยรวมของเอกภพ (the universe’s overall density) คือ
1. เอกภพปิด (Closed Universe) นั่นคือ เอกภพมีความหนาแน่นของมวลสารและพลังงาน มากเพียงพอจนแรงโน้มถ่วงสามารถเอาชนะการขยายตัวได้ ในที่สุดเอกภพจะหดตัวกลับ และถึงจุดจบที่เรียกว่า บิ๊กครันช์ (Big Crunch) (คำว่า crunch หมายถึง บดเคี้ยว)
2. เอกภพแบน (Flat Universe) นั่นคือ เอกภพมีความหนาแน่นของมวลสารและพลังงาน ในระดับที่แรงโน้มถ่วง ได้ดุลกับการขยายตัว ในที่สุดเอกภพจะขยายตัว แต่ด้วยอัตราที่ช้าลงเรื่อย ๆ
3. เอกภพเปิด (Open Universe) นั่นคือ เอกภพมีความหนาแน่นของมวลสารและพลังงาน ต่ำเกินไป ทำให้แรงโน้มถ่วง ไม่สามารถเอาชนะการขยายตัวได้ เอกภพจะขยายตัวอย่างต่อเนื่องไปเรื่อย ๆ
ทฤษฎีวัฏฏะจักรวาล (ทฤษฎีการเกิด-ดับของจักรวาล) ไม่ได้แยกคำว่าจักรวาลและเอกภพออกจากกัน ดูเหมือนจะไม่ยืนยันว่าจะมีเอกภพเดียว และยังมีการกล่าวถึงจำนวนจักรวาลที่มีอยู่มากมายว่า มีจักรวาลอยู่ถึงแสนโกฏิจักรวาล ( 1 โกฎิ เท่ากับ 10 ล้าน) จากการคำนวณจำนวนเอกภพในปัจจุบัน พบว่า ประกอบด้วยกาแล็กซีประมาณแสนล้านกาแล็กซีมีอาณาเขตกว้างใหญ่มาก และในแต่ละกาแล็กซีจะมีดาวฤกษ์และดาวเคราะห์จำนวนมากมายมหาศาล และมีเมฆแก๊สกับฝุ่นขนาดใหญ่ กระจุกดาวรวมกันอยู่

ทฤษฎีนี้เป็นทฤษฎีที่กล่าวถึงการแตกสลายและเกิดขึ้นของจักรวาลและเอกภพ ในรูปแบบเป็นวัฏจักรในระยะเวลา 1 มหากัปป์ มีลักษณะการหมุนเวียน ตั้งแต่การเกิดมหากัปป์ ตั้งอยู่ แล้วก็ดับสลายไปเป็นยุคๆ ไป แต่ไม่ได้ให้ข้อมูลสนับสนุนว่า จะมีการระเบิดมหาบรรลัยกัลป์ของเอกภพหรือไม่ แต่ดูเหมือนจะเอนเอียงแนวคิดไปทางความเชื่อที่ว่า เอกภพเป็นสภาวะที่มีอยู่เช่นนี้มาช้านาน แต่มีการเปลี่ยนแปลงขึ้นๆ ลงๆ เป็นวัฏจักร ภายในเอกภพนี้ โดยมีปรากฏการณ์จากการถูกทำลายล้างของธาตุไฟ น้ำ และลม เราจะเรียกว่าถูกทำลายล้างใหญ่ด้วยมหาบรรลัยกัลป์ก็พอเทียบเคียงได้บ้าง เพียงแต่ทฤษฎีนี้มีมุมมองว่า มหาบรรลัยกัลป์เป็นการทำลายล้าง แต่ทฤษฎีมหาบรรลัยกัลป์ (big- bang theory) กลับมีมุมมองว่า นี่เป็นการสร้างสรรค์
ในความเป็นจริง ถ้าหากมหาบรรลัยกัลป์ (big- bang theory) จะเป็นความจริง จะมีคำถามว่า การระเบิดจะทำงานอย่างไรในสภาพที่ไม่มีอะไรที่อยู่ภายนอกการระเบิด นั่นแสดงว่า ระเบิดจะต้องทำงานในสภาพที่มีอะไร หมายความว่า มีพื้นที่ให้ระเบิดทำงาน และพร้อมที่จะให้แรงระเบิดขยายพื้นที่แรงระเบิดออกไป ดังนั้น ความคิดที่ว่า ระเบิดทำงานโดยไม่มีพื้นที่อยู่ก่อน จึงเป็นไปไม่ได้แน่นอน (ภายใต้สามัญสำนึกทั่วไป) ถ้ามีการขยายตัวของเอกภพ นั่นแสดงว่า ต้องมีพื้นที่ว่างรองรับการขยายตัวของเอกภพ ซึ่งหมายความว่า มีพื้นที่ว่างในเอกภพ แต่มีอยู่ในระดับใด ไม่สามารถคาดคะเนได้ (ในปัจจุบันนี้) แต่ถ้าหากการขยายตัวของเอกภพเป็นความจริง เอกภพก็กำลังขยายตัวไปในพื้นที่ๆ มีอยู่แล้ว และเป็นไปไม่ได้ที่เอกภพจะขยายตัวเองโดยไม่มีพื้นที่ว่างให้ขยายตัว เหมือนแรงระเบิด ซึ่งเราจะรู้ว่าระเบิดแรงแค่ไหนก็ต่อเมื่อเห็นสะเก็ดระเบิดที่กระเด็นกระจายออกไปในพื้นที่หนึ่ง นั่นแสดงว่าเอกภพมีขอบเขตระดับหนึ่ง
ทฤษฎีวัฏฏะจักรวาล ไม่ได้กล่าวถึงการระเบิดใหญ่ (big bang) จนเกิดการขยายตัวของเอกภพ มีแต่ยืนยันถึงการทำลายล้างใหญ่ด้วยไฟบรรลัยกัลป์ และได้กล่าวถึงจุดสิ้นสุดของการดำรงอยู่ และไม่ได้ยืนยันว่าจักรวาลและเอกภพน่าจะมีพื้นที่จริงเท่าใด แต่ยืนยันด้วยระยะปีของการสิ้นสุดว่าจะใช้เวลาเท่าใด (ซึ่งอาจหมายถึง ปีของโลกมนุษย์ปัจจุบันที่หมุนรอบดวงอาทิตย์หรือปีของจักรวาล) และหลังการทำลายล้างใหญ่ด้วยไฟบรรลัยกัลป์ เอกภพก็เข้าสู่ความว่างเปล่าและมืดมิดเป็นเวลาแสนนาน จนกระทั่งเข้าสู่ยุคการกำเนิดเอกภพและจักรวาล มีการเกิดขึ้นของดาราจักรและดวงดาวที่ส่องแสงสว่างขึ้น