นักฟิสิกส์ออสซี่ จำลอง การเดินทางข้ามเวลา !

ยังเป็นเรื่องที่อยู่ในความสนใจเสมอ กับความลึกลับของ “การเดินทางข้ามกาลเวลา” หรือ “ไทม์ทราเวล”  ที่นักวิทยาศาสตร์หลายยุคหลายสมัยก็พยายามที่จะค้นหาคำตอบ เพื่อเผยความลึกลับนี้ แม้แต่ อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ก็ได้พูดถึงเรื่องนี้เอาไว้ในทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ที่ใช้อธิบายเกี่ยวกับโลกและปฏิสัมพันธ์กับอีกสารพัดสิ่งตั้งแต่ดวงดาวไปจนถึงแกแล็กซี่

ไอน์สไตน์บอกว่า การเดินทางข้ามเวลาย้อนกลับสู่อดีตนั้น “เป็นไปได้” โดยอาศัย “เส้นโค้งปิดของเวลาเสมือน” (closed timelike curves) ซึ่งคือเส้นใน “กาล-อวกาศ” ที่ถ้าหากเดินทางไปเรื่อยๆ จะกลับมาถึงจุดที่ออกสตาร์ตในอวกาศ แต่ในเวลาที่เร็วกว่าที่เริ่มต้น นอกจากนั้นยังพูดถึงสมมติฐานการเกิด “รูหนอน” ที่เป็นรูเปิดทำให้เดินทางข้ามกาลเวลาไปมาได้

อย่างไรก็ตาม ผู้สนับสนุนกรณีนี้ยังไม่สามารถหาคำอธิบายที่เหมาะสมได้ในกรณีที่เกิด “พาราดอกซ์” หรือสิ่งที่ขัดกันอยู่ในตัวเอง หนึ่งในปรากฏการณ์พาราดอกซ์ที่พูดถึงกันมากก็คือ “แกรนด์แพแรนท์ส พาราดอกซ์” ที่ตั้งคำถามว่า ถ้าหากนักเดินทางย้อนกาลเวลา กลับไปพบปู่ย่าของตนในอดีต แล้วทำให้ทั้งสองไม่สามารถพบกันได้ ตัวนักเดินทางย้อนเวลาดังกล่าวก็จะไม่มีตัวตนตั้งแต่เริ่มแรก

ในปี 1991 มีทฤษฎีควอนตัม ฟิสิกส์ ที่เสนอเกี่ยวกับเรื่องนี้เอาไว้ว่า การเดินทางข้ามกาลเวลา เป็นไปได้ในโลกของควอนตัน (ระดับอนุภาค) และสามารถหลีกเลี่ยงไม่ให้เกิดปรากฏการณ์ “พาราดอกซ์” ต่างๆ ได้ เพราะคุณสมบัติของอนุภาคในระดับควอนตัมมีความ “คลุมเครือ” และ “ไม่แน่นอน”

นั่นเป็นเหตุให้ทีมนักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยควีนส์แลนด์ ประเทศออสเตรเลีย ทดลองสร้างแบบจำลองเชิงคณิตศาสตร์ของการเดินทางข้ามกาลเวลา โดยใช้ “โฟตอน” อนุภาคเดี่ยวของแสง เป็นตัว “นักเดินทาง” เพื่อศึกษาพฤติกรรมของมัน

มาร์ติน ริงบาวเออร์ หนึ่งในทีมวิจัยและเป็นผู้เขียนผลการทดลองครั้งนี้ บอกว่า การทดลองทำโดยอาศัยแบบจำลองคณิตศาสตร์ที่ “สมมูล” คือเท่าเทียมกันในทุกด้านสองกรณี กรณีหนึ่งเพื่อแสดงถึงตัว “โฟตอน 1” ที่เดินทางผ่าน “รูหนอน” ย้อนสู่อดีต แล้วมี “ปฏิสัมพันธ์” กับเวอร์ชั่นเดิมของมัน อีกกรณีหนึ่งเป็นของ “โฟตอน 2” ซึ่งเดินทางไปตามกาล-อวกาศปกติ แต่มีปฏิสัมพันธ์กับโฟตอนอีกตัวหนึ่งซึ่งกักอยู่ภายในเส้นโค้งปิดของเวลาเสมือนตลอดกาล

ริงบาวเออร์กล่าวว่า การจำลองสถานการณ์ดังกล่าวช่วยให้ได้เห็นสิ่งซึ่งนักทฤษฎีเสนอเอาไว้เมื่อปี 1991 ว่ามีผลกระทบแบบไหนบ้างที่เป็นไปได้ในการเดินทางข้ามกาลเวลาทั้งๆ ที่มันเป็นเรื่องไม่เป็นไปเช่นนั้นตามทฤษฎีกลศาสตร์ควอนตัมมาตรฐาน

“ตัวอย่างเช่น เราพบว่า เป็นไปได้ที่จะจำแนกสถานะที่แตกต่างกันของระบบควอนตันได้โดยสมบูรณ์ ซึ่งในเวลาปกติแล้วจะทำได้เพียงบางส่วนเท่านั้น นั่นหมายความว่า ควอนตัม คริพโตกราฟี (การเข้ารหัสเชิงควอนตัม) นั้นสามารถถอดรหัสได้ และในเวลาเดียวกันก็เท่ากับเป็นการขัดกับหลักการความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์ก (Heisenberg’s Uncertainty Principle) อีกด้วย” ริงบาวเออร์ระบุ พร้อมกับเสริมว่า การสร้างแบบจำลองขึ้นครั้งนี้ยังแสดงให้เห็นว่า โฟตอนแต่ละตัวแสดงพฤติกรรมแตกต่างกันออกไป ขึ้นอยู่กับว่ามันถูกสร้างขึ้นอย่างไรในตอนแรก

ริงบาวเออร์ตั้งความหวังว่า ผลที่ได้จากการศึกษาวิจัยหนนี้น่าจะทำให้ทฤษฎีที่สำคัญยิ่งยวด 2 ทฤษฎี อย่างทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปกับทฤษฎีควอนตัม ขยับเข้าใกล้และเชื่อมโยงซึ่งกันและกันได้ในที่สุด (ครั้งหนึ่ง ไอน์สไตน์เคยปฏิเสธทฤษฎีควอนตัม เพราะเหตุที่อิงอยู่กับ หลักการความไม่แน่นอน) โดยชี้ว่า ปมปัญหาเรื่องการเดินทางข้ามเวลานี่แหละที่เป็นเหมือนจุดเชื่อมโยงซึ่งกันและกัน หรือเป็นเสมือน “อินเตอร์เฟซ” ซึ่งกันและกันของทฤษฎีทั้งสอง ซึ่งถือกันว่าเป็นทฤษฎีทางฟิสิกส์ที่ประสบความสำเร็จมากที่สุดในขณะนี้

ข้อมูล และ ภาพ : มติชนรายวัน 28 สิงหาคม 2557

[ads=center]