บนที่ ๕ ความไร้ระเบียบ

บนที่ ๕ ความไร้ระเบียบ

จักรวาลเริ่มต้นจากความไร้ระเบียบสุดๆ การระเบิดครั้งใหญ่ทำให้ทุกสิ่งทุกอย่างกระจัดกระจายออกจากกัน โชคดีที่จักรวาลมีแรงโน้มถ่วง
ซึ่งไปทำให้โปรตอนอัดรวมกันเป็นธาตุต่างๆ และเมื่อปริมาณมากขึ้น ก็กลายเป็นดวงดาวขนาดใหญ่ เนื่องจากโปรตอนมีประจุบวก ซึ่งจะผลักกันเอง การรวมตัวของโปรตอน จึงจะต้องอาศัยแรงโน้มถ่วงจำนวนมหาศาลเข้ามาช่วยอัดด้วยการที่โปรตอนเข้ามารวมกันได้ ความยุ่งเหยิงของระบบจะลดลง (เปรียบเสมือนห้องที่รกไปด้วยตัวต่อเลโก้กระจัดกระจาย แล้วตัวต่อเหล่านั้นก็วิ่งมารวมกันเป็นชิ้นงาน สภาวะความมีระเบียบจะเกิดขึ้นในห้อง) ดังนั้น ความโน้มถ่วงจึงทำให้จักรวาลมีความเป็นระเบียบมากขึ้น
ถ้าเรานำน้ำตาลมาละลายน้ำ โมเลกุลของน้ำตาลจะแพร่กระจายอย่างไร้ทิศทางอยู่ในน้ำ แต่ถ้าเรานำน้ำเชื่อมนั้นมาใส่หลอดทดลองแล้วหมุนเป็นวงกลมอย่างรวดเร็ว เพื่อสร้างสนามแรงโน้มถ่วงเทียม ในที่สุดเราจะเห็นน้ำตาลรวมกันเป็นเกล็ดตกตะกอนอยู่ก้นหลอดทดลอง สภาวะที่น้ำตาลตกตะกอน
ก็คือการมีระเบียบมากขึ้นนั่นเอง สภาวะไร้ระเบียบจะแปรผันตามเวลา
แรงโน้มถ่วงช่วยทำให้สภาวะมีระเบียบเพิ่มขึ้น ดังนั้น แรงโน้มถ่วงจึงทำให้เวลาเดินช้าลง การที่น้ำตาลกับกลายมาเป็นเกล็ดได้เหมือนเดิม ก็คล้ายๆ กับการย้อนเวลานั่นเอง จักรวาลก็ใช้หลักการนี้โดยอาศัยหลุมดำเป็นตัวเหวี่ยง
ดาราจักรจะต้องหมุนรอบตัวเอง โดยมีหลุมดำอยู่เป็นแกนกลางของแต่ละดาราจักรในดาราจักรทางช้างเผือกของเรา พบหลุมดำมีขนาดมวลประมาณ
3 ล้านเท่าของดวงอาทิตย์อยู่ตรงกลาง ซึ่งมวลขนาดนี้ ถ้าแสงหลุดเข้าไป จะไม่มีทางได้กลับออกมา เวลาส่องกล้องมอง เราจึงเห็นมันมึดสนิท นักวิทยาศาสตร์จึงตั้งชื่อว่า หลุมดำ (Black Hole) ซึ่งในตอนแรกประเทศฝรั่งเศษ
ไม่ยอมรับคำนี้ เพราะคำว่า Black Hole ในภาษาฝรั่งเศษ แปลได้ความหมายเป็นคำหยาบอย่างมาก ที่น่าประหลาดใจก็คือ ดวงดาวที่อยู่บริเวณขอบนอกขอดาราจักรมีความเร็วในการเคลื่อนที่ไปรอบๆ ไม่ต่างจากดวงดาว
ที่อยู่ใกล้ใจกลางดาราจักรเลย ทำไมจึงเป็นเช่นนั้น (ตามปกติวงนอกต้องเคลื่อนที่ช้ากว่างใน เช่น ดาวพลูโตมีความเร็วโคจรต่ำกว่าดาวพุธ) ยังคงเป็นปริศนาที่ นักวิทยาศาสตร์พยายามหาคำตอบอยู่จนถึงทุกวันนี้ เพราะถ้าเร็วขนาดนั้น ดาวที่อยู่บริเวณขอบนอกของดาราจักรควรจะถูกเหวี่ยงออก
ไปจากวงโคจรแล้ว สมมติฐานหนึ่งบอกว่า ดาราจักรยังมีสสารมืด
ที่มองไม่เห็น กระจายอยู่ทั่ว คอยยึดดาราจักรเข้าไว้ด้วยกัน
นักวิทยาศาสตร์พบว่า ดาราจักรทางช้างเผือกของเราหมุนเร็วมากจนถึง
ขนาดที่ดวงดาวทั้งหลายน่าจะถูกเหวี่ยงจนกระจัดกระจายออกจากกัน
แต่มีพลังงานที่มองไม่เห็นคอยยึดดาราจักรไว้เป็นกลุ่มก้อนซึ่งนอกจากหลุมดำแล้ว อาจจะเป็นสสารมืด หรือพลังงานมืด เปรียบเสมือนการเอาลูกแก้วใส่จานแล้วหมุนอย่างเร็ว ลูกแก้วจะต้องกระเด็นออกนอกจากแน่นอน
แต่สำหรับดาราจักรที่มีการหมุนคล้ายจาน กลับสามารถยึดดวงดาว
ให้หมุนวนเป็นกลุ่มใหญ่ได้ แน่นอนว่าด้านในเกิดจากแรงโน้มถ่วงของหลุมดำยึดไว้ แต่บริเวณขอบของดาราจักรแรงจากหลุมดำมาถึงน้อย ดังนั้น
ดาวบริเวณนี้ไม่ควรหมุนเร็ว แต่ในความเป็นจริงมันหมุนเร็วเท่าดาวบริเวณ
ใจกลางดาราจักรเลยทีเดียว ดวงดาวแต่ละดวงในดาราจักร ก็จัดอันดับความสำคัญกันเองตามความโน้มถ่วง ดาวที่มีมวลมากกว่า ความโน้มถ่วงสูงกว่า

จะบังคับให้ดวงดาวที่เล็กกว่า หมุนรอบตัวมัน ถ้าไม่ยอมหมุน ก็จะดูดดวงดาวนั้นเข้าหาตัวมัน (เช่น ถ้าวันใดดวงจันทร์หยุดหมุน ก็จะตกลงสู่พื้นโลกหรือถ้าโลกหยุดหมุน ก็จะถูกดวงอาทิตย์ดูดเข้าไป) ดังนั้น ในดาราจักรจะประกอบด้วยระบบดวงดาวย่อยๆ ที่หมุนรอบๆ ถ้าเป็นกลุ่มอยู่มากมาย

๔.๖ อุณหภูมิกับเวลา

๔.๕  อุณหภูมิกับเวลา

ช่วงเวลาขณะเกิดบิ๊กแบง มีอุณหภูมิสูงถึง 100,000 ล้านองศาขณะนั้นเวลาจะผ่านไปเร็วมาก ประมานว่า 1 นาทีในขณะนั้น เทียบเท่า 10,000 ล้านปีในในปัจจุบันเลยทีเดียว ในหลุมดำ มีอุณหภูมิต่ำมาก ประมานเพียงเศษหนึ่งส่วนล้านองศาเหนือศูนย์สมบูรณ์ (ศูนย์สมบูรณ์คือ ภาวะที่ไม่มีความร้อนและอุณหภูมิหลงเหลืออยู่เลย = OK ) ยิ่งหลุมดำใหญ่อุณหภูมิจะลดต่ำลงกว่านี้อีก ในจักรวาลอันเวิ้งว้างมีอุณหภูมิเฉลี่ยประมาน 2.7 K อุณหภูมิก็เหมือนน้ำ คือจะไหลจากที่สูงลงสู่ที่ต่ำ ดังนั้น ทุกสิ่งทุกอย่างในจักรวาลจะไหลลงเข้าหลุมดำ ที่อุณหภูมิศูนย์สมบูรณ์ หรือ 0 เคลวิน (-273.15 องศาเซลเซียส) คือสภาวะที่เย็ยสนิท ณ จุดนี้ทุกสิ่งจะหยุดนิ่งแม้แต่เวลา อิเล็กตรอนก็จะหยุดเคลื่อนที่ ดังนั้น ถ้าใครตกไปในหลุมดำ ยิ่งเข้าใกล้หลุมดำเวลาจะเดินช้าลงเรื่อยๆ จนเวลาหยุดนิ่ง เมื่อถึงใจกลางของหลุมดำ ในจักรวาลนี้ไม่มีความเย็นที่แท้จริง มีแต่ร้อนน้อย แม้จะติดลบ 100 องศาเซลเซีบส ในทางวิทยาศาสตร์ก็ถือว่ายังร้อนอยู่ เพียงแต่มนุษย์เอาประสาทสัมผัสของตัวเองวัดเลยว่าเย็น ใจของคนเราก็เช่นกันไม่มีใจเย็นจริง มีแต่ร้อนน้อย ตราบใดที่ยังมีกิเลส ตัณหา หรือในจักรวาล
นี้ไม่มีความมืดที่แท้จริง มีแต่สว่างน้อย และสัจธรรมขั้นสูงสุดคือจักรวาลนี้มีแต่ความว่าง ไม่มีอะไรที่เป็นจริงเลย ถ้ามองในมุมของเวลาในน้ำแข็งเวลาจะเดินช้าที่สุด เราจึงใช้น้ำแข็งสำหรับการแช่เนื้อ กุ้ง หอย ปู ปลา เพราะจะไปช่วยยืดเวลาให้เน่าเสียช้าลง ในต่างประเทศจะแช่เนื้อไว้ที่ตู้น้ำแข็ง (Freezer) สามารถเก็บไว้ได้นานนับปีโดยไม่เสีย  ส่วนในไอน้ำเวลาจะเดินเร็วที่สุด ดังนั้น ถ้าเราต้องการเร่งเวลา จะใช้ไอน้ำช่วย เช่น เวลาย้อมสีผม ถ้าได้การอบไอน้ำที่ศรีษะ ผมจะเปลี่ยนสีเร็วขึ้น ในฤดูร้อน อาหารจึงบูดเสียเร็วกว่าฤดูหนาวแม้ว่าทุกฤดู 1 วันจะมี 24 ชั่วโมงเท่ากัน แต่เวลาที่แท้จริงในฤดูหนาวจะยาวนานกว่าฤดูร้อน ขึ้นอยู่กับว่าอุณหภูมิห่างกันเท่าไร เช่น 10 องศาเซลเซียสในฤดูหนาว กับ 35 องศาเซลเซียสในฤดูร้อน ผลไม้ที่อยู่นอกตู้เย็นในฤดูหนาวจะอยู่ได้ถึง 3 วันจึงจะเสีย ในขณะที่ฤดูร้อนใช้เวลาเพียงวันเดียว ไม่เฉพาะผลไม้ ปฎิกิริยาอื่นๆ เช่น การเติบโตของต้นไม้ความเร็วเสียง การไหลของน้ำ การสั่นของโมเลกุล เมตาบอลิชึมของเชลล์ ก็จะเร็วขึ้นด้วยถ้าอุณหภูมิสูงขึ้น เวลาเราไม่สบายอุณหภูมิในร่างกายจะสูงขึ้น ทำให้เส้นเลือดขยาย เชลล์ต่างๆ ทำงานเร็วขึ้น เม็ดเลือดขาว ระบบภูมิคุ้มกัน ทำงานได้ไวขึ้น ซึ่งเป็นกระบวนการรักษาตัวเองทางธรรมชาติ ในทางนาม เราจึงใช้ความร้อนมาเปรียบเทียบกับใจ คนใจร้อน คือคนที่ใจไม่นิ่ง รู้สึกว่าเวลาเดินเร็วไป ส่วนคนใจเย็นก็คือคนที่ใจนิ่ง รู้สึกว่าเวลาเดินช้าลง ดังนั้น ถ้าให้ทั้ง 2 คนมากู้ระเบิดที่กำลังจะระเบิดในอีก 5 นาทีข้างหน้า คนใจเย็นจะบอกว่ายังพอมีเวลา แต่คนใจร้อนซึ่งเวลาเดินเร็ว จะลุกลน และบอกว่าเวลาไม่พอ ในทางกลับกัน ถ้าให้คนใจร้อนรอคอย แม้เพียง 10 นาที เขาจะรู้สึกว่าราวกับครึ่งชั่วโมง เพราะเวลาใจเขาเดินเร็วกว่าเวลานาฬิกา บางครั้งใจคนเราก็เปลี่ยนแปลงได้ เช่น ขณะรอแฟนสาวสวยจะใจเย็น รอ 1 ชั่วโมงราวกับ 10 นาที แต่เมื่อแต่งงานแล้วจะกลายเป็นใจร้อน คือรอภรรยา 10 นาที นานราวกับรอ 1 ชั่วโมง
อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ จึงอธิบายทฤษฎีสัมพัทธภาพของเขา ด้วยประโยคง่ายๆ ว่า วางมือบนเตาร้อนเพียง 1 นาที รู้สึกราวกับนาน เป็นชั่วโมง นั่งกับสาวงามนาน 1 ชั่วโมง กลับรู้สึกเหมือนแค่ 1 นาที นี่แหละสัมพัทธภาพ ประโยคนี้ไอน์สไตน์กำลังพยายามอธิบายเรื่องของเวลานั่นเอง เนื่องจากเวลาจะเดินเร็ว ตามอุณหภูมิที่สูงขึ้น ดังนั้นในสัตว์ที่จำศีล มันต้องพยายามลดอุณหภูมิในตัวให้ต่ำที่สุด เพื่อให้เวลาภายในตัวมันเดินช้าลงเมื่อเทียบกับสิ่งแวดล้อม ดังนั้น ในกบที่จำศีลช่วงฤดูแล้ง 3 เดือน เวลาในตัวมันผ่านไปเพียงไม่กี่วันเท่านั้นเอง นั่นหมายความว่า หลังจากที่กบออกจากจำศีลมันจะรู้สึกว่า มันฝังตัวลงไปในดินแค่ไม่กี่วัน ไม่ใช่ 3 เดือนตามเวลาภายนอก เพราะเวลาภายในตัวมันเดินช้ามากๆ สำหรับมนุษย์ เป็นสัตว์เลือดอุ่น ซึ่งมีอุณหภูมิของร่างกายคงที่ 37 องศาเซลเซียส จึงไม่สามารถจำศีลได้
การที่เวลาเดินเร็วเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ทำให้การค้นพบไฟของมนุษย์ยุคโบราณ จึงมีความสำคัญต่อมนุษย์ชาติมาก เพราะไฟทำให้ปฎิกิริยาต่างๆ เกิดเร็วขึ้น ไฟทำให้อาหารสุกเร็วกว่าตากแดด ช่วยเร่งเมตาบลิชึมของร่างกาย ใช้ฆ่าเชื้อโรค ความร้อนทำให้เวลาเดินไปข้างหน้าเร็วขึ้น ในขณะที่ความโน้มถ่วงทำให้เวลาเดินช้าลง ดังนั้น กรณีที่ดวงอาทิตย์ยุบรวมไฮโดรเจนเป็นฮีเลียม ทำให้ความโน้มถ่วงเพิ่มขึ้น 
แต่มันก็จะคายพลังงานความร้อนออกมามหาศาล ทำให้เมื่อรวมผลลัพธ์แล้ว เวลาที่เดินเร็วขึ้นเนื่องจากความร้อนที่เพิ่มขึ้น มากกว่าเวลาที่เดินช้าลงเนื่องจากความโน้มถ่วง ดังนั้น เวลาลัพธ์ก็เท่ากับเดินไปข้างหน้า ปัจจุบัน จักรวาลกำลังขยายตัวอย่างรวดเร็ว ทำให้อุณหภูมิโดยรวมในจักรวาลเย็นลงเรื่อยๆ ปัจจุบันอุณหภูมิในอวกาศอยู่ที่ประมาน 2.7 เคลวิน ถ้าลดลงถึงศูนย์ สรรพสิ่งในจักรวาลจพหายไปทันที แต่นักวิทยาศาสตร์ไม่เชื่อว่า อุณหภูมิที่ 0 เคลวิน จะมีอยู่จริง เช่นเดียวกับที่ไม่มีอะไรสามารถเร็วได้เท่าแสง เพราะปรากฎการณ์ทั้งสองนี้ ถ้าเกิดขึ้นได้ จักรวาลจะหายวับไป รวมทั้งเวลาด้วย