โดย Paul Sutter เผยแพร่เมื่อ 22 เมษายน 2018
ในตอนแรกจักรวาลขยายตัวเร็วมาก (เครดิตภาพ: Flickr / เจมี่, CC BY – SA)
เมื่อ 13.8 บาคาร่าพันล้านปีก่อนจักรวาลที่สังเกตได้ทั้งหมดของเราคือขนาดของลูกพีชและมีอุณหภูมิมากกว่าล้านล้านองศานั่นเป็นคําพูดที่เรียบง่าย แต่กล้าหาญมากที่จะทําและไม่ใช่คําสั่งที่ทําเบา ๆ หรือง่าย อันที่จริงแม้เมื่อร้อยปีก่อนมันคงจะฟังดูน่าเกรงขามแต่ที่นี่เราพูดเหมือนไม่ใช่เรื่องใหญ่ แต่เช่นเดียวกับสิ่งอื่น
ใดในทางวิทยาศาสตร์ข้อความง่ายๆเช่นนี้ถูกสร้างขึ้นจากภูเขาที่มีหลักฐานอิสระหลายบรรทัด
ซึ่งทั้งหมดชี้ไปที่ข้อสรุปเดียวกันในกรณีนี้บิ๊กแบงซึ่งเป็นแบบจําลองประวัติศาสตร์ของจักรวาลของเรา [จักรวาล: บิ๊กแบงถึงตอนนี้ใน 10 ขั้นตอนง่ายๆ]แต่อย่างที่พวกเขาพูดอย่าใช้คําพูดของฉัน นี่คือหลักฐานห้าชิ้นสําหรับบิกแบง:ลองนึกภาพสักครู่ว่าเราอาศัยอยู่ในจักรวาลที่ไม่มีที่สิ้นสุดอย่างสมบูรณ์แบบทั้งในเวลาและอวกาศ คอลเลกชันที่เปล่งประกายของดวงดาวจะดําเนินต่อไปตลอดกาลในทุกทิศทางและจักรวาลก็เป็นเช่นนั้นมาโดยตลอดและจะเป็นเช่นนั้นตลอดไป นั่นหมายถึงทุกที่ที่คุณมองขึ้นไปบนท้องฟ้า – เพียงแค่เลือกทิศทางแบบสุ่มและจ้องมอง – คุณจะต้องหาดาวฤกษ์ที่นั่นที่ไหนสักแห่งในระยะหนึ่ง นั่นคือผลลัพธ์ที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ของจักรวาลที่ไม่มีที่สิ้นสุด
และถ้าจักรวาลเดียวกันนั้นอยู่ตลอดไปมันก็มีเวลาเหลือเฟือสําหรับแสงจากดาวฤกษ์ดวงนั้นคลานผ่านจักรวาลด้วยความเร็วที่ค่อนข้างซบเซาของ c เพื่อเข้าถึงลูกตาของคุณ แม้แต่การปรากฏตัวของฝุ่นที่แทรกแซงใด ๆ ก็จะไม่ลดแสงที่สะสมจากดาวฤกษ์ที่ไม่มีที่สิ้นสุดที่แผ่กระจายไปทั่วจักรวาลขนาดใหญ่ที่ไม่มีที่สิ้นสุด
ดังนั้นท้องฟ้าควรจะลุกเป็นไฟด้วยแสงที่รวมกันของดวงดาวจํานวนมาก แต่ส่วนใหญ่เป็นความมืด ความว่าง โมฆะ ความดํามืด คุณรู้ไหมว่าพื้นที่
นักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน Heinrich Olbers อาจไม่ใช่คนแรกที่สังเกตเห็นความขัดแย้งที่เห็นได้ชัดนี้ แต่ชื่อของเขาติดอยู่กับแนวคิดนี้: มันเรียกว่าความขัดแย้งของ Olbers ความละเอียดที่เรียบง่าย? ไม่ว่าเอกภพจะไม่มีขนาดไม่มีที่สิ้นสุดหรือไม่ไม่มีที่สิ้นสุดในเวลา หรืออาจจะไม่ใช่ก็ได้
#2: มีควาซาร์อยู่จริง
ทันทีที่นักวิจัยพัฒนากล้องโทรทรรศน์วิทยุที่ละเอียดอ่อนในช่วงทศวรรษที่ 1950 และ 60 พวกเขาสังเกตเห็นแหล่งวิทยุที่ดังแปลกประหลาดบนท้องฟ้า นักวิทยาศาสตร์ระบุว่าแหล่งวิทยุกึ่งดาวฤกษ์หรือ “ควาซาร์” เหล่านี้อยู่ห่างไกลมาก แต่สว่างไสวและกระฉับกระเฉงผิดปกติ
สิ่งที่สําคัญที่สุดสําหรับการอภิปรายครั้งนี้คือส่วนที่ “ห่างไกลมาก” ของข้อสรุปนั้น
เนื่องจากแสงต้องใช้เวลาในการเดินทางจากที่หนึ่งไปอีกที่หนึ่ง เราจึงไม่เห็นดาวฤกษ์และกาแล็กซีอย่างที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน แต่เหมือนเมื่อหลายพันล้านหรือหลายพันล้านปีก่อน นั่นหมายความว่าการมองลึกเข้าไปในจักรวาลก็มองลึกเข้าไปในอดีตเช่นกัน เราเห็นควาซาร์จํานวนมากในจักรวาลที่ห่างไกลซึ่งหมายความว่าวัตถุเหล่านี้เป็นเรื่องธรรมดามากเมื่อหลายพันล้านปีก่อน แต่แทบจะไม่มี quasars ใด ๆ ในละแวกใกล้เคียงท้องถิ่นที่ทันสมัยของเรา และพวกมันเป็นเรื่องธรรมดาพอในจักรวาลที่ห่างไกล (นั่นคือหนุ่มสาว) ที่เราควรเห็นมากขึ้นในบริเวณใกล้เคียงของเรา
ข้อสรุปง่ายๆ: จักรวาลนั้นแตกต่างจากในอดีตมากกว่าที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน
#3: มันใหญ่ขึ้นเรื่อย ๆ
เราอาศัยอยู่ในจักรวาลที่ขยายตัว โดยเฉลี่ยแล้วกาแลคซีจะอยู่ห่างจากกาแลคซีอื่น ๆ ทั้งหมด แน่นอนว่าการชนกันในท้องถิ่นเล็ก ๆ น้อย ๆ เกิดขึ้นจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างแรงโน้มถ่วงที่เหลืออยู่เช่นวิธีที่ทางช้างเผือกจะชนกับอันโดรเมดาในอีกไม่กี่พันล้านปี แต่ในวงกว้างความสัมพันธ์ที่เรียบง่ายและขยายตัวนี้เป็นจริง นี่คือสิ่งที่นักดาราศาสตร์ Edwin Hubble ค้นพบในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 ไม่นานหลังจากพบว่า “กาแลคซี” เป็นเรื่องจริง [ทางช้างเผือกของกาแล็กซี่หัวบนความผิดพลาดกับแอนโดรเมดา: ภาพศิลปิน]
ในจักรวาลที่ขยายตัวกฎนั้นเรียบง่าย กาแล็กซีทุกดวงกําลังถอยห่างจาก (เกือบ) กาแล็กซีอื่น ๆ แสงจากกาแล็กซีที่อยู่ห่างไกลจะได้รับการเปลี่ยนสีแดง — ความยาวคลื่นของแสงที่ปล่อยออกมาจะยาวขึ้น และทําให้เป็นสีแดงขึ้นจากมุมมองของกาแลคซีอื่นๆ คุณอาจถูกล่อลวงให้คิดว่านี่เป็นเพราะการเคลื่อนที่ของกาแลคซีแต่ละแห่งที่เร่งความเร็วรอบจักรวาล แต่คณิตศาสตร์ไม่ได้เพิ่มขึ้นบาคาร่า
