แม้ว่าทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป (General Relativity) ของไอน์สไตน์จะประสบความสำเร็จในการอธิบายจักรวาลขนาดใหญ่ แต่ทฤษฎีนี้กลับล้มเหลวที่จุดกำเนิดของเอกภพ (The Big Bang) เพราะมันทำนายถึง
"ภาวะเอกฐาน" (Singularity) คือจุดที่มีความหนาแน่นและอุณหภูมิเป็นอนันต์ ซึ่งกฎทางฟิสิกส์ที่เราทราบใช้ไม่ได้
นักฟิสิกส์จึงมองหาทฤษฎีแรงโน้มถ่วงเชิงควอนตัม (Quantum Gravity) มาแก้ไขปัญหานี้ และ
Loop Quantum Cosmology (LQC) ซึ่งเป็นสาขาย่อยของ Loop Quantum Gravity (LQG) ก็ได้เสนอแนวคิดที่ทรงพลัง นั่นคือ
"ทฤษฎี Big Bounce"
🌑 เข้าใจแนวคิด Big Bounce ของ LQC
Big Bounce เสนอว่า เอกภพของเราไม่ได้เกิดจากภาวะเอกฐาน แต่เกิดจากการ
ยุบตัว (Collapse) ของเอกภพก่อนหน้า
ขณะที่เอกภพเก่ายุบตัวถึงจุดวิกฤตที่มีความหนาแน่นสูงถึงขีดสุด (ใกล้เคียงกับความหนาแน่นของพลังค์ หรือ Planck density)
ผลกระทบเชิงควอนตัม (Quantum Effects) จะแสดงอำนาจออกมา
ผลกระทบนี้ทำหน้าที่เป็น
แรงผลัก ทำให้เกิดการดีดกลับ (Rebound) กลายเป็นระยะการขยายตัวครั้งใหม่ ซึ่งก็คือการขยายตัวของเอกภพที่เราสังเกตเห็นในปัจจุบัน
💡 การตีความสมการไอน์สไตน์ครั้งใหม่
การวิจัยล่าสุด โดยใช้เทคนิค
Numerical Relativity (การใช้คอมพิวเตอร์กำลังสูงแก้สมการสนามอันซับซ้อนของไอน์สไตน์) สามารถขยายขอบเขตของสมการสัมพัทธภาพทั่วไปได้ไกลกว่าเดิม และให้หลักฐานที่สนับสนุนทฤษฎี Big Bounce ได้อย่างน่าทึ่ง
งานวิจัยเชิงตัวเลขใหม่นี้แสดงให้เห็นว่า เมื่อแรงโน้มถ่วงมีความรุนแรงอย่างมากใกล้จุดดีดกลับ (Bounce Point)
มิติของอวกาศ (Space) จะเปลี่ยนลักษณะพื้นฐาน หรือทิศทางเชิงคณิตศาสตร์ไปอย่างสิ้นเชิง
ข้อสรุปสำคัญ: การวิจัยนี้ไม่ได้ "ล้มล้าง" สมการของไอน์สไตน์ แต่ชี้ให้เห็นว่า สมการดังกล่าวยังไม่สมบูรณ์เมื่อต้องเผชิญกับสภาวะสุดขั้ว และจำเป็นต้องมีการแก้ไขเชิงควอนตัมที่มาจากทฤษฎีเช่น LQC เพื่อให้คำอธิบายที่สมบูรณ์และไม่มีภาวะเอกฐานของประวัติศาสตร์จักรวาลได้
งานนี้ช่วยเชื่อมช่องว่างทางคณิตศาสตร์ระหว่างคำอธิบายจักรวาลแบบคลาสสิก (General Relativity) กับขอบเขตควอนตัม (LQC) ทำให้ทฤษฎี Big Bounce มีความน่าเชื่อถือทางทฤษฎีมากขึ้น และเปิดโอกาสให้เราสามารถตรวจสอบได้ว่า "ก่อนบิ๊กแบง" เกิดอะไรขึ้นกันแน่
แหล่งอ้างอิง :
https://factfun.co/big-bounce-before-big-bang/
ทฤษฎีใหม่ชี้! ตีความสมการไอน์สไตน์แบบใหม่ อาจเผยสิ่งที่อยู่ "ก่อนบิ๊กแบง" ด้วยแนวคิด Big Bounce ใน Loop Quantum Cosmo
นักฟิสิกส์จึงมองหาทฤษฎีแรงโน้มถ่วงเชิงควอนตัม (Quantum Gravity) มาแก้ไขปัญหานี้ และ Loop Quantum Cosmology (LQC) ซึ่งเป็นสาขาย่อยของ Loop Quantum Gravity (LQG) ก็ได้เสนอแนวคิดที่ทรงพลัง นั่นคือ "ทฤษฎี Big Bounce"
🌑 เข้าใจแนวคิด Big Bounce ของ LQC
Big Bounce เสนอว่า เอกภพของเราไม่ได้เกิดจากภาวะเอกฐาน แต่เกิดจากการ ยุบตัว (Collapse) ของเอกภพก่อนหน้า
ขณะที่เอกภพเก่ายุบตัวถึงจุดวิกฤตที่มีความหนาแน่นสูงถึงขีดสุด (ใกล้เคียงกับความหนาแน่นของพลังค์ หรือ Planck density) ผลกระทบเชิงควอนตัม (Quantum Effects) จะแสดงอำนาจออกมา
ผลกระทบนี้ทำหน้าที่เป็น แรงผลัก ทำให้เกิดการดีดกลับ (Rebound) กลายเป็นระยะการขยายตัวครั้งใหม่ ซึ่งก็คือการขยายตัวของเอกภพที่เราสังเกตเห็นในปัจจุบัน
💡 การตีความสมการไอน์สไตน์ครั้งใหม่
การวิจัยล่าสุด โดยใช้เทคนิค Numerical Relativity (การใช้คอมพิวเตอร์กำลังสูงแก้สมการสนามอันซับซ้อนของไอน์สไตน์) สามารถขยายขอบเขตของสมการสัมพัทธภาพทั่วไปได้ไกลกว่าเดิม และให้หลักฐานที่สนับสนุนทฤษฎี Big Bounce ได้อย่างน่าทึ่ง
งานวิจัยเชิงตัวเลขใหม่นี้แสดงให้เห็นว่า เมื่อแรงโน้มถ่วงมีความรุนแรงอย่างมากใกล้จุดดีดกลับ (Bounce Point) มิติของอวกาศ (Space) จะเปลี่ยนลักษณะพื้นฐาน หรือทิศทางเชิงคณิตศาสตร์ไปอย่างสิ้นเชิง
ข้อสรุปสำคัญ: การวิจัยนี้ไม่ได้ "ล้มล้าง" สมการของไอน์สไตน์ แต่ชี้ให้เห็นว่า สมการดังกล่าวยังไม่สมบูรณ์เมื่อต้องเผชิญกับสภาวะสุดขั้ว และจำเป็นต้องมีการแก้ไขเชิงควอนตัมที่มาจากทฤษฎีเช่น LQC เพื่อให้คำอธิบายที่สมบูรณ์และไม่มีภาวะเอกฐานของประวัติศาสตร์จักรวาลได้
งานนี้ช่วยเชื่อมช่องว่างทางคณิตศาสตร์ระหว่างคำอธิบายจักรวาลแบบคลาสสิก (General Relativity) กับขอบเขตควอนตัม (LQC) ทำให้ทฤษฎี Big Bounce มีความน่าเชื่อถือทางทฤษฎีมากขึ้น และเปิดโอกาสให้เราสามารถตรวจสอบได้ว่า "ก่อนบิ๊กแบง" เกิดอะไรขึ้นกันแน่
แหล่งอ้างอิง : https://factfun.co/big-bounce-before-big-bang/