สรุปความรู้และความเข้าใจที่นักวิทยาศาสตร์ที่มีต่อเอกภพ

หน้า 1 จักรวาลแห่งความเท่าเทียม

In the field of cosmology, the first principle is called the "Cosmological Principle".
It states that the universe has no center, that it has the same properties through out.
Every place in the universe has, in the sense, equal rights.
How can the human race, which has evoled in a universe of such fundamental equality,
fail to strive for a society without violence and torror?
How can we fail to build a world with the right of every human from birth are respected?

Fang Li Zhi
Acceptance speech for the Robert F. Kennedy
Memorial Human right Award.
(From Rocky's Cosmology lecture note)

ในโลกปัจจุบันที่มนุษย์เรียกร้องถึงสิทธิเสรีภาพและสิทธิมนุษย์ชน เรามักจะฝันที่จะสร้างโลกที่ทุกคนมีสิทธิเท่าเทียมกัน ไม่มีการแบ่งสีผิวแบ่งชาติศาสนา เป็นโลกที่มีสันติภาพและความสงบ แต่ในความเป็นจริงหลายร้อยหลายพันปีที่ผ่านมา ประวัติศาสตร์เต็มไปด้วยการแบ่งฝ่าย แก่งแย่ง และฆ่าฟัน เพียงเพราะมนุษย์บางคนเชื่อว่าเชื้อชาติตนนั้นยิ่งใหญ่และแตกต่างจากชนชาติอื่น เจริญกว่า ยิ่งใหญ่กว่า จนบางครั้งเราอาจเกิดคำถามขึ้นในใจว่า ธรรมชาตินั้นมีความเท่าเทียมกันจริงหรือ? เมื่อเรามองสิ่งรอบตัวเรา ทุกสิ่งล้วนเต็มไปด้วยความแตกต่างและหลากหลาย ไม่ว่าจะเป็นมนุษย์เผ่าใดหรือชนชาติใด แม้กระทั้งเทวดาบนสวรรค์ยังถูกแบ่งให้มีความสำคัญไม่เท่ากัน

ในมุมมองของนักฟิสิกส์ซึ่งแม้จะไม่ได้ทำงานเกี่ยวข้องโดยตรงกับเหล่านักสิทธิมนุษย์ชน แต่มีมุมมองเห็นธรรมชาติ รวมทั้งมนุษย์ทั้งหลายล้วนเท่าเทียมกัน มนุษย์รวมทั้งสิ่งมีชีวิตทั้งหลายบนโลกไม่ได้พิเศษ หรือสำคัญหรือพิเศษไปกว่าสิ่งอื่นๆในเอกภพอันกว้างใหญ่ไพศาล เราเชื่อว่าพระเจ้า (หากว่าท่านมีตัวตนจริง) สร้างเอกภพที่มีความเท่าเทียม และพิเศษเท่ากันในทุกๆอณูของสสาร ถึงแม้ว่าภาพของธรรมชาติรอบตัวเราดูจะเต็มไปด้วยความแตกต่าง แต่แท้จริงแล้วนั้น เราทุกคนอยู่ในจักรวาลที่เท่าเทียมกัน

เมื่อมองเรามองท้องฟ้ายามค่ำคืนผ่านกล้องโทรทัศน์ สิ่งที่เราเห็นคือ จักรวาลหรือเอกภพของเรานั้น ประกอบไปด้วยกลุ่มดาวจำนวนมหาศาล กระจัดกระจายกันอยู่อย่างไม่เป็นระเบียบ ถ้าเรามองผ่านกล้องโทรทัศน์ที่มีกำลังขยายสูงๆอย่างเช่นกล้องโทรทัศน์ฮับเบิลเราอาจจะพบสิ่งที่แปลกและมหัศจรรย์ยิ่งขึ้น อย่างเช่นกลุ่มก๊าซ และเนบูลาที่สวยงาม เหมือนเป็นแสงสีของสรวงสวรรค์ (ดังเช่นภาพ ก.) แต่ในมุมมองของนักฟิสิกส์ที่ศึกษาการกำเนิดและวิวัฒนาการของจักรวาลนั้น เราเชื่อว่าเอกภพของมีคุณสมบัติและลักษณะที่เหมือนกันหมดในทุกทิศทาง และเหมือนกันทุกๆตำแหน่ง ไม่ว่าเราจะอยู่ ณ. ตำแหน่งใดในจักรวาล และไม่ว่าเราจะมองไปในทิศไหน เราจะมองไม่เห็นความแตกต่าง ภาพของจักรวาลสำหรับนักฟิสิกส์ที่ศึกษาวิชาจักรวาลวิทยา หรือ Cosmology เป็นดังตัวอย่างในรูป ข 

ความคิดที่ว่าเอกภพเหมือนกันหมดในทุกๆตำแหน่งนี้เป็นหลักสำคัญของฟิสิกส์ที่เรียกกันว่า Cosmological principle หรือหลักของจักรวาล ซึ่งมีอยู่ด้วยกัน 2 ข้อคือ เอกภพนั้นมีคุณสมบัติ 1) Homogeneous และ 2 ) Isotopic

คำว่า Homogeneous หมายความว่า เอกภพของเรามีลักษณะที่เหมือนกันหมดทุกๆตำแหน่ง เสมือนเป็นเนื้อเดียวกัน ส่วน Isotopic นั้นหมายถึงว่าเอกภพนั้นเหมือนกันหมดจนแยกไม่ออก ไม่ว่าเราจะมองไปยังทิศทางไหนก็ไม่เห็นความแตกต่าง ทฤษฎีเกี่ยวกับการกำเนิดของเอกภพทั้งหมด ล้วนแต่ตั้งอยู่บนพื้นฐานของกฎทั้งสองนี้

แต่ทุกๆครั้งที่เราแหงนหน้าขึ้นมองท้องฟ้า เราก็ยังคงเห็นว่าดวงดาวบนจักรวาลกระจัดกระจายกันอยุ่อย่างไม่เป็นระเบียบ สสารต่างๆบนโลก ก็ล้วนแต่แตกต่างกัน ไม่มีสิ่งใดที่เหมือนกันทุกประการ ในเมื่อเป็นเช่นนี้แล้วเหตุใดนักฟิสิกส์จึงยังคงคิดว่าเอกภพจะต้องเหมือนกันในทุกๆที่ 

เพื่อป้องกันการสับสนลักษณะนี้เราควรจะต้องทำความเข้าใจกันก่อนว่าหลัก Cosmological principle จะเป็นจริงเมื่อเราพิจารณาเอกภพในระดับสเกลใหญ่ๆเท่านั้น ที่ว่าใหญ่ในที่นี้หมายถึงใหญ่ในระดับกลุ่มกาแลกซี่ ซึ่งเป็นที่รวมของกาแล็กซี่ต่าง หลายๆแสนหลายๆล้านกาแลกซี่มารวมกัน แน่นอนในระดับสเกลเล็กๆ อย่างเช่นในระบบสุริยะของเรานั้น เล็กจิ๋วเสียจนไร้ความสำคัญเมื่อเทียบกับกลุ่มกาแล็กซี่อันใหญ่โต ทุกสิ่งจึงดูจะแตกต่าง แต่ในระดับขนาดที่ยิ่งใหญ่กว่าแล้ว ทุกสิ่งดูแทบจะไม่ต่างกันเลย เราจะกลับมาคุยกันถึงสาเหตุที่ทำให้เอกภพดูแตกต่างกันในระดับเล็กๆ และ การกำเนิดกาแลกซี่ต่างๆ ในตอนท้ายของบทความนี้

หลักฐานสำคัญที่สนับสนุนความคิดนี้ได้มาจากการศึกษาดาราศาสตร์ด้วยคลื่นวิทยุซึ่งเริ่มต้นในช่วง ปีค.ศ. 1965 โดย นักวิทยาศาสตร์สองคนแห่ง Bell Lab ที่รัฐนิวเจอร์ซี ประเทศสหรัฐอเมริกา คือ Penzia และ Wilson ทั้งสองได้ค้นพบคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่กระจัดกระจายอยู่ในเอกภพ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าดังกล่าวอยู่ในช่วงความยาวคลื่นของคลื่นไมโครเวฟ เป็นพลังงานที่ปลดปล่อย ออกมาตั้งแต่เอกภพพึ่งกำเนิดขึ้นมาไม่นานจากการระเบิดครั้งใหญ่ที่เรียกกันว่า บิกแบง ซึ่งเรียกกันว่า Cosmic Microwave Background Radiation

เมื่อเอกภพมีอายุประมาณสามแสนปีหลังจากการเกิดบิกแบง อุณหภูมิของจักรวาล เริ่มเย็นตัวลง ทำให้อิเล็กตรอนอิสระที่วิ่งพล่านอยู่ทั่วเอกภพในขณะนั้น ถูกแรงแม่เหล็กไฟฟ้าจากอนุภาคโปรตอนและนิวคลีออนอื่นๆจับให้มาวิ่งวนรอบๆเกิดเป็นอะตอมขึ้นเป็นครั้งแรก ในขณะเดียวกันมันก็จะคายพลังงานออกมาในรูปคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และนับเป็นครั้งแรก ที่แสงสามารถเคลื่อนที่ได้ในเอกภพ ช่วงเวลาก่อนหน้านั้นถือว่าเป็น "ยุคมืดของเอกภพ" ไม่มีแสงสว่างและคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าใดๆ เนื่องจากว่าอิเล็กตรอนอิสระนั้นทึบแสง

การค้นพบ Cosmic Microwave Blackground Radiationนั้น นอกจากจะเป็นการยืนยัน ความถูกต้องของทฤษฎีบิกแบงแล้ว การที่คลื่นไมโครเวฟนี้มีลักษณะเหมือนกันหมดจาก ทุกทิศทางที่ทำการตรวจวัด ยังเป็นการยืนยันว่าเอกภพเมื่อแรกเกิดนั้นมีลักษณะที่เกือบจะเป็นเป็นเนื้อเดียวกัน ซึ่งสอดคล้องกับหลัก Cosmological principle 

ภาพแสดง Cosmic Microwave Blackground Radiation ซึ่งแสดงอุณหภูมิของเอกภพ ซึ่งใกล้เคียงกันในทุกๆจุด อุณหภูมิเฉลี่ยของเอกภพนั้นมีค่าประมาณ 2.7 เคลวิน ความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่วัดได้นั้นต่างกันเพียงแค่ ประมาณ 0.0001 เปอร์เซนต์ (สีแดงและสีน้ำเงินแสดงอุณหภูมิที่ต่างกันของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากท้องฟ้า) 

หน้า 2 - ทฤษฎีบิกแบง และ ปัญหาโลกแบน (Flatness Problem)

ในช่วงหนึ่งร้อยปีที่ผ่านมาความรู้ความเข้าใจ เกี่ยวกับเอกภพได้ก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว จุดเริ่มต้นนั้นเริ่มจากการค้นพบ ทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอนสไตน์ในปีค.ศ. 1907 นับแต่นั้นนักฟิสิกส์ได้เริ่มสร้างแบบจำลองของเอกภพ โดยประยุกต์ทฤษฎีสัมพัทธภาพ ของไอน์สไตน์เข้ากับหลักการ Cosmological principle ไอนสไตน์และนักดาราศาสตร์ คนอื่นๆสร้างแบบจำลองเอกภพโดยคิดว่าเอกภพนั้นเสถียร ไม่มีการขยายหรือหดตัว

จนกระทั้งในปี ค.ศ.1929 เอ็ดวิน ฮับเบิล (Edwin Hubble) ได้ค้นพบว่ากาแล็คซี่ต่างๆ ที่อยู่ห่างจากกาแล็กซี่ทางช้างเผือกออกไป ได้เคลื่อนที่ถอยห่างออกจากเราไปเรื่อยๆ ความเร็วที่กาแล็กซี่เหล่านั้นเคลื่อนที่ออกจากเราแปรผันตรงกับระยะห่างของกาแล็กซี่

ฮับเบิลพบว่า ยิ่งห่างจากโลกมากเท่าไหร่ กาแล็กซีเหล่านั้นยิ่งวิ่งถอยห่างออกไปเร็วขึ้น ผลการสังเกตุนี้ถูกตั้งเป็นกฎสากลที่เรียกกันว่า "กฎของฮับเบิล" 

ภาพแสดงเออวิน ฮับเบิล และกล้องดูดาวของเขาที่ภูเขาวิลสัน

ภาพจากโครงการ MAP (Microwave anisometry Probe) องค์การนาซ่า

การค้นพบของฮับเบิลนับเป็นการค้นพบที่ยิ่งใหญ่ที่สุดอันหนึ่งของศตวรรษที่ 20 เลยทีเดียว จากกฎของฮับเบิลทำให้นักวิทยาศาสตร์สรุปได้ว่า เอกภพทั้งหมดทุกๆจุดนั้นกำลังขยายตัว และจากกฎของฮับเบิลซึ่งกล่าวว่าอัตราเร็วของกาแล็กซี่ที่วิ่งออกจากกันนั้นขึ้นอยู่กับระยะห่าง ระหว่างกาแล็กซี่ทั้งสองเพียงอย่างเดียวเท่านั้น แสดงให้เห็นว่าไม่ว่าเราจะอยู่ตำแหน่งใดในจักรวาล ก็จะสามารถสังเกตุเห็นการขยายตัวของเอกภพได้ในลักษณะเดียวกัน ซึ่งสอดคล้องกับหลัการ Cosmological principle

จากข้อเท็จจริงที่ว่าเอกภพขยายตัวนั้นชี้ให้นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าเอกภพน่าจะมีจุดเริ่มต้น ซึ่งเป็นที่มาของทฤษฎีบิกแบง ซึ่งเริ่มพัฒนาในปี ค.ศ. 1948 นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเชีย จอร์ด กามอฟ (George Gamow) ซึ่งเสนอว่าภาพเอกภพเมื่อแรกกำเนิดอยู่ในสภาพที่ร้อนจัด และมีพลังงานมากมายมหาศาล นอกจากนั้นกามอฟยังเสนอว่าคลื่นพลังงานที่ปลดปล่อยออกมา เมื่อครั้งเอกภพยังเยาว์วัยนั้น ยังหลงเหลืออยู่จนถึงเวลาปัจจุบัน เป็นพลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ที่แผ่ไปทั่วจักรวาล พลังงานดังกล่าวรู้จักกันในชื่อ Cosmic Microwaw Background Radiation (CBR) โดยกามอฟและลูกศิษย์ของเขา สามารถที่จะคำนวนอุณหภูมิของการแผ่นคลื่นพลังงานดังกล่าวได้ ประมาณ 2.7 เคลวิน ( หรือ -270.3 องศาเซลเซียส ) โดยที่ CBR นั้นถูกค้นพบในอีก 20 ปีให้หลัง ซึ่งเป็นข้อสนับสนุนทฤษฎีบิกแบงได้เป็นอย่างดี 

จากทฤษฎีบิกแบงที่เสนอว่าเอกภพมีจุดเริ่มต้นในอดีต ทำให้นักวิทยาศาสตร์กระหายอยากรู้ อนาคตของเอกภพ ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์นั้นการเปลี่ยนแปลงต่างๆในเอกภพ จะขึ้นอยู่กับปริมาณมวลสารและพลังงานที่บรรจุอยู่ในเอกภพ ถ้ามวลสารในเอกภพมีค่าน้อย เอกภพก็จะขยายตัวออกไปเรื่อยๆ ในกรณีนี้กาแล็กซี่ต่างๆจะวิ่งห่างออกจากกัน ทำให้อุณหภูมิ ของจักรวาลลดลงเรื่อยๆ จักรวาลจะเข้าสู่ยุคน้ำแข็ง หรือที่เรียกกันว่า Big Chill ในทางกลับกัน ถ้ามวลสารและพลังงานในเอกภพมีค่ามาก แรงโน้มถ่วงจากสสารเหล่านี้ ก็จะเพียงพอที่จะชะลอการขยายตัวของจักรวาล และดึงให้เอกภพหดตัวลงเลื่อยๆ ในขณะเดียวกันอุณหภูมิของเอกภพก็จะสูงขึ้น และกาแล็กซีต่างๆจะเข้ามาชนกัน ทำให้อุณหภูมิ ของเอกภพจะสูงขึ้น และยุบตัวลงในที่สุด ซึ่งเป็นสภาพที่เรียกว่า Big Crunch

ปริมาณมวลสารในเอกภพนอกจากจะชะตากรรมของเอกภพแล้ว ยังบอกถึงคุณสมบัติ ทางเรขาคณิตของอวกาศ (Space) อีกด้วย ผลการทดลองทางดาราศาสตร์เมื่อปีค.ศ. 1999 แสดงให้เห็นว่าเอกภพนั้นมีลักษณะแบนเหมือนแผ่นกระดาษ

คำว่าแบนในที่นี้เป็นความหมายในทางคณิตศาสตร์ ไม่ได้หมายความว่าเอกภพแบนราบเป็นแผ่น แต่บอกว่าคุณสมบัติทางเรขาคณิตของเอกภพนั้นเหมือนกับเรขาคณิตบนแผ่นกระดาษแบนๆ 

เรขาคณิตในบนแผ่นกระดาษนั้นเรียกกันว่าเรขาคณิตแบบยูคลิด (Eucledian Geometry) ซึ่งต่างกับเรขาคณิตบนผิวของทรงกลม หรือบนผิวของกราฟอานม้า ดังแสดงในรูปข้างบน

เรขาคณิตแบบยูคลิดนั้นเป็นเรขาคณิตที่มีปฎิบัติตามกฎของเรขามาตราฐาน เช่น มุมภายใน ของรูปสามเหลี่ยมใดๆจะมีค่ารวมกันได้ 180 องศาเสมอ ในขณะที่มุมภายในของรูปสามเหลี่ยม ที่วาดบนผิวของลูกฟุตบอลนั้น เมื่อรวมมุมภายในของสามเหลียมใดๆ จะมีค่ามากกว่า 180 องศา นักคณิตศาสตร์แบบประเภทของพื้นผิวที่มีคุณสมบัติแบบนี้ว่าเป็นประเภท อวกาศแบบปิด ในทำนองเดียวกันเราจะพบว่ามุมภายในของสามเหลี่ยมที่อยู่บนกราฟรูปอานม้าดังรูปข้างบนนั้น จะมีค่ารวมกันได้น้อยกว่า 180 องศา และจัดอยู่ในประเภทที่เรียกว่า อวกาศแบบเปิด ส่วนพื้นผิวที่เป็นไปตามเรขาคณิตของยูคลิดนั้นรวมเรียกว่า อวกาศแบบแบน (Flat space)

ทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอนสไตน์นั้นพบว่า เอกภพที่จะมีลักษณะทางเรขาคณิตแบบแบนนั้น จะต้องมีมวลสารรวมในเอกภพเท่ากับค่าวิกฤติค่าหนึ่งพอดี นักฟิสิกส์ได้นิยามอัตราส่วนระหว่าง มวลสารทั้งหมดของเอกภพกับค่ามวลวิกฤติ โดยใช้ตัวอักษรกรีกที่เรียกว่า โอเมก้า (Omega) 

ถ้าโอเมก้ามีค่าเท่ากับ 1 แสดงว่าเอกภพมีลักษณะแบน แต่ถ้าโอเมก้ามีค่ามากกว่าหนึ่ง แสดงว่ามวลสารในเอกภพมีค่ามากกว่าค่าวิกฤติเอกภพจะมีลักษณะปิด และถ้าค่าโอเมก้ามีค่าน้อยกว่า 1  เอกภพจะมีลักษณะเป็นอวกาศแบบเปิด

อย่างไรก็การที่เราพบว่าเอกภพมีลักษณะแบน โอเมก้ามีค่าเท่ากับ 1 นั้นน่าประหลาดใจอยู่ไม่น้อยเพราะตามทฤษฎีบิกแบงและกฎของฮับเบิลพบว่าค่าความหนาแน่นวิกฤตินั้นเปลี่ยนแปลงได้ และขึ้นอยู่กับอัตราการขยายตัวของเอกภพ และจากการคำนวนพบว่าถ้าหากช่วงใดช่วงหนึ่งในอดีต

เอกภพมีค่าโอเมก้ามากหรือน้อยกว่า 1 แล้ว เอกภพจะไม่มีลักษณะแบบดังที่ปรากฎอยู่ในปัจจุบันนี้ เช่นถ้าหากว่าค่าโอเมก้ามากกว่า 1 ในช่วงหลังจากบิกแบง เอกภพจะหดตัวเข้าหากันแทนที่จะขยายตัว นั้นก็หมายความว่ามวลสารของเอกภพจะต้องรักษาความสมดุลให้เท่ากับค่าวิกฤติอยู่ตลอดหลังเวลาซึ่งเป็นไปได้ยาก นักฟิสิกส์เรียกปัญหานี้ว่า Flatness problem

หน้า 3 - เอกภพคือเครือข่ายของความสัมพันธ์

การศึกษาธรรมชาติของเอกภพนั้น ก็คือการศึกษาธรรมชาติของกาลอวกาศ (space-time) เหตุก็เพราะว่าทุกๆ สิ่งทุกอย่างล้วนอยู่ที่ใดที่หนึ่งในอวกาศ ซึ่งทฤษฎีพื้นฐานที่เรานำมาใช้ศึกษากาลอวกาศและเอกภพก็คือ ทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ (Einstein's Relativity)หนังสือหลายเล่นที่อธิบายเกี่ยวกับทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปมักจะพูดถึงการโค้งของกาลอวกาศ หรือคุณสมบัติทางเรขาคณิตของจักรวาล แต่แท้ที่จริงแล้วทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปเป็นทฤษฎีของความสัมพันธ์ นักฟิสิกส์บางคนถึงกับกล่าวถึงทฤษฎีสัมพัทธ์ภาพว่า Relational theory ( ปรัชญาที่อยู่เบื้องหลังของความคิดนี้ รู้จักกันในนาม Mach's Principle )

นิยามของอวกาศในเชิงสัมพัทธ์ภาพทั่วไปนั้น อาจจะเทียบได้กับนิยามของประโยคในวิชาภาษาอังกฤษ ซึ่งจะต้องประกอบด้วย กลุ่มคำ เช่น คำนาม คำกริยา คำคุณศัพท์ แต่ละประโยคก็จะมีโครงสร้าง หรือ Grammar ซึ่งนิยาม "ความสัมพันธ์" ระหว่างคำต่างๆ ในประโยค เช่น ความสัมพัทธ์ ระหว่างคำนาม กับ คำกริยา ฯลฯ ไม่มีคำใดๆในประโยคที่ไม่มีความสัมพันธ์ กับคำอื่นๆ และถ้าไม่มีคำเลยก็ไม่ใช่ประโยค เรขาคณิตของ space ก็เทียบได้กับGrammarของประโยค ถ้าคุณเปลี่ยนคำในประโยคหรือสลับที่คำต่างๆ โครงสร้างของประโยคก็จะเปลี่ยนไป ในทำนองเดียวกัน เรขาคณิตของอวกาศก็จะเปลี่ยนไปเมื่อความสัมพันธ์ของสิ่งต่างๆ ในอวกาศเปลี่ยนไป

อวกาศไม่ได้หมายถึงที่ๆว่างเปล่าไม่มีอะไรอยู่เลย เพราะในอวกาศไม่มีสิ่งใดอยู่นั้นจะเปรียบเทียบได้กับประโยคที่ไม่มีตัวอักษร ซึ่งย่อมไม่มีความหมายใดๆ นอกจากนั้นแล้วอวกาศที่มีสิ่งของอยู่สิ่งเดียวไม่สามารถที่จะเกิดขึ้นได้ เพราะไม่สามารถที่จะมีความสัมพันธ์กับสิ่งใด เหมือนกับประโยคที่มีคำอยู่คำเพียงเดียว ย่อมไม่สามารถที่จะเป็นประโยคได้

อวกาศจึงไม่ใช่สิ่งอื่นใดนอกจากเคลือข่ายของความสัมพันธ์ของสิ่งต่างๆที่อยู่ในเอกภพ คุณสมบัติต่างๆของอวกาศเช่น ตำแหน่งต่างๆ ล้วนแต่เกิดขึ้นจากความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งของต่างๆที่อยู่ในเอกภพ

หลายคนอาจจะสงสัยว่าอะไรความสัมพันธ์ที่สานต่อให้เกิดอวกาศ และแน่นอนเอกภพทั้งหมดควาทสัมพันธ์ที่กล่าวถึงนี้คือกฎพื้นฐานที่สำคัญของธรรมชาติที่นักฟิสิกส์เรียกมันว่า Causality ความหมายของ Causality คือประโยคสั้นๆและได้ใจความว่า "เหตุต้องมาก่อนผล" กฎพื้นฐานนี้เป็นสิ่งที่กำหนดความเป็นไปของทุกๆสิ่งในเอกภพ มันอธิบายว่าทำไมสิ่งต่างๆ ถึงเป็นอย่างที่มันเป็นอยู่ ถ้าธรรมชาติไม่เป็นไปตามหลักเหตุและผล มนุษย์และสิ่งต่างๆ คงไม่สามารถที่จะกำเนิดขึ้นมาได้ โลกทีเป็นไปตามหลัก Causality คือโลกที่ไม่มีเหตุผล เป็นโลกที่ไม่สามารถจะอธิบายได้

สิ่งที่เกิดในปัจจุบัน ต้องเป็นผลมาจากอดีต หรือพูดอีกอย่างให้งงเล่นก็คือข้อมูลหรือวัตถุใดๆในปัจจุบัน ล้วนต้องเดินทางมาจากอดีต ไม่มีข้อมูลใดที่ไม่เดินทางเพราะข้อมูลทั้งเหลายเป็นปริมาณทางฟิสิกส์ ( Information is a physical quantity )

เราอาจจะตั้งคำถามง่ายๆว่า ข้อมูลและความสัมพันธ์ที่สร้างเอกภพขึ้นมานั้นมันเดินทางด้วยอัตราเร็วเท่าไหร่ ทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์นั้นบอกไว้ชัดเจนว่า ไม่มีวัตถุใดที่จะสามารถเคลื่อนที่ได้เร็วกว่าอัตราเร็วของแสง ดังนั้นข้อมูล และความสัมพันธ์ต่างๆย่อมปฎิบัติตนตามกฎฟิสิกส์พื้นฐานนี้ด้วย จากกฎพื้นฐานที่ว่าเหตุต้องมาก่อนผล และข้อมูลของความเป็นเหตุเป็นผล ต้องอาศัยการเดินทางนี่เอง ที่ทำให้มนุษย์มองธรรมชาติรอบๆตัวเราต่างออกไป

ข้อมูลต่างๆที่บรรจุและถูกส่งออกจากวัตถุต่างๆนั้น อาจอธิบายโดยแผนภาพที่ 1 ตามรูปนั้นอนุภาคสีเขียว กำลังเคลื่อนที่อยู่ในกาลอวกาศ ( Space-time ) 4 มิติ ( อวกาศสามมิติ + เวลาอีกหนึ่งมิติ เป็น 4 มิติ ) แต่บังเอิญผมวาดภาพ 4 มิติไม่ได้ เลยขอให้ผู้อ่านใช้จินตนาการเอาว่ารูป สามมิติที่ผมวาดหมายถึงสี่มิติแล้วกันครับ

ระนาบสีม่วง แสดงอวกาศสามมิติ ณ. เวลาปัจจุบัน

แผนภาพที่ 1 เรากำหนดให้เวลามีเคลื่อนที่ในทิศทางขึ้นข้างบน ซึ่งก็หมายความว่าตำแหน่งใดๆก็ตามที่อยู่ข้างบนเหนือระนาบสีม่วงจะถือเป็นตำแหน่งในอนาคต ส่วนตำแหน่งที่อยู่ต่ำกว่าหรืออยู่ข้างใต้ของระนาบสีม่วงจะถือว่าเป็นตำแหน่งในอดีตกาล 

อนุภาคสีเขียวนั้นเคลื่อนทีตามเส้นเสีขาว สำหรับความเร็วของอนุภาคนั้นเราอาจจะประมาณได้คร่าวๆจาก "มุม" ที่เอียงออกจากแนวดิ่ง ของเส้นทางของอนุภาค ยิ่งเอียงออกจากแนวดิ่งมากก็ยิ่งเร็วมากขึ้น

ส่วนเส้นลูกศรสีฟ้านั้นแสดงทิศทางการเคลือนที่ ของแสงที่ถูกปล่อยออกมาจากอนุภาค เนื่องจากตามทฤษฎีนั้น แสงมีความเร็วสูงที่สุด ดังนั้น "มุม" ที่ลูกศรสีฟ้าเอนออกจากแนวดิ่งนั้นถือว่าเป้นมุมที่มากที่สุดเท่าที่จะเอียงออกมาได้ ถ้ามีลูกศรอันไหนเอียงออกมาจากแนวดิ่งมากกว่าลูกศรสีฟ้าถือว่า ผิดกฎของฟิสิกส์

เพื่อความสะดวกเราสามารถวาดเส้นทางของแสงที่ออกจากวัตถุในทิศทางต่างๆรวมเข้าด้วยกันผลลัพท์ก็จะได้เป็นรูปกรวยดังรูป ซึ่งเราเรียกว่า กรวยแสง ( Light-cone )

ทฤษฎีสัมพัทธภาพบังคับว่าสัญญานต่างๆที่ออกมาจากวัตถุนั้นจะต้องอยู่ภายในกรวยแสงนี้วัตถุสามารถที่จะส่งสัญญานใดๆก็ได้ออกมาตามเส้นทางสีเหลือง ซึ่งอยู่ภายในกรวยแสง แต่จะไม่สามารถที่จะส่งข้อมูลใดๆ ในทิศทางลูกศรสีแดงที่ล้ำออกมาอยู่นอกกรวยแสง ซึ่งถือว่าว่าไม่สามารถเป็นไปได้ เพราะสัญญานที่เดินทางตามเส้นทางสีแดงนั้นจะเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วมากกว่าอัตราเร็วของแสง ซึ่งผิดหลัก Causality ในทางกลับกันข้อมูลที่บรรจุอยู่ในอนุภาคสีเขียวนั้น ก็ย่อมต้องเดินทางมาจากอดีต ซึ่งแน่นอนข้อมูลดังกล่าวต้องเดินทางด้วยความเร็วไม่มากกว่าแสง

ลองพิจารณาตัวอย่างในแผนภาพที่ 2 ซึ่งแสดงอนุภาคสีเขียว ณ. ตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่งณ. เวลาปัจจุบัน แสงที่อนุภาคสีเขียวเห็นนั้นจะเดินทางมาจากอดีตตามเส้นทางสีฟ้า ซึ่งเราสามารถวาดเป็นกรวยแสงได้เช่นเดียวกับรูปข้างบน ( เป็นกรวยคว่ำ ) และในทำนองเดียวกับกรณีข้างบน สัญญานใดๆ ก็ตามที่อนุภาคสีเขียวได้รับ จะต้องอยู่ภายในกรวยแสง เพราะข้อมูลที่อนุภาคสีเขียวได้รับจากอนุภาคสีแดง จะต้องเดินทางไม่เร็วกว่าแสง 

แผนภาพที่ 2 แสดง Particle Horizon

จากรูปข้างบนจะเห็นว่า ถ้าอนุภาคสีแดงอยู่นอกกรวยแสง มันจะไม่สามารถส่งสัญญานใดๆ ให้มาถึงอนุภาคสีเขียวได้ ( หมายถึงทันเวลาปัจจุบัน แต่อาจจะมาถึงในอณาคต ) ดังนั้นข้อมูลที่อนุภาคสีเขียวได้รับในปัจจุบันนี้ มาจากอนุภาคสีแดงที่อยู่ในกรวยแสง กรวยแสงนี้นักฟิสิกส์เรียกมันว่า Particle Horizon หรือขอบฟ้าเหตุการณ์ของวัตถุ

หน้า 4 - กว้างกว่าขอบฟ้าจะกางกั้น (Horizon Problem)

ทุกครั้งที่เรามองขึ้นไปบนท้องฟ้าในยามค่ำคืนนั้น ภาพดาวบนท้องฟ้าที่เราเห็นไม่ใช่ภาพของดาวในปัจจุบัน แต่เป็นภาพของดาวดวงนั้นเมื่ออดีตกาล อาจเป็นพันปีหรือล้านปี เพราะความจริงที่ว่าแสงจากดาวฤกษ์ที่อยู่ห่างไกลนั้นต้องอาศัยเวลาในการเดินทาง แม้แต่ดวงอาทิตย์ของเราแสงยังต้องใช้เวลาเดินทางถึงแปดนาที ยิ่งห่างไกลจากโลกไปเท่าไหร่ แสงยิ่งต้องใช้เวลาเดินทางนานยิ่งขึ้นเท่านั้น วัตถุที่ไกลๆอย่างเนบูล่าในกลุ่มดาวนายพราน แสงต้องใช้เวลาเดินทางถึง 1,600 ปีทีเดียว ดังนั้นกลุ่มดาวนายพรานที่เราเห็นในวันนี้ คือภาพถ่ายของมันเมื่อ 1,600 ปีที่แล้ว กาแล็กซี่ที่อยู่ไกล้กาแล็กซี่ทางช้างเผือกของเรามากที่สุดคือกาแล็กซีอันดรอเมด้า อยู่ห่างจากโลกเป็นระยะทางประมาณ 2.9 ล้านปีแสง นั้นคือแสงจากอันดรอเมดร้าจะต้องใช้เวลาเดินทางถึงสองล้านเก้าแสนปีมายังโลกของเรายิ่งอยู่ไกลมากเท่าไหร่ก็ยิ่งใช้เวลาเดินทางนานมากขึ้นเท่านั้น

แต่ตามทฤษฎีบิกแบง เอกภพของเรามีอายุจำกัด ดังนั้นเวลาที่แสงใช้ในการเดินทางมายังโลก จะต้องไม่ยาวนานกว่าอายุของเอกภพ ซึ่งมีอายุประมาณ 14 พันล้านปีมาแล้ว คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เก่าที่สุดเท่าที่เราสามารถที่จะหาได้ในเอกภพนั้นก็คือ คลื่น Cosmic Microwave Background Radiation (CBR) ซึ่งปลดปล่อยออกมาเมื่อเอกภพ มีอายุสามแสนปีหลังจากบิกแบง ช่วงเวลาก่อนหน้านั้นเป็นยุคมืดของเอกภพไม่มีแสง หรือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าใดๆ ให้เรามองกลับไปได้ก่อนเวลานั้น ( นี่เองเป็นสาเหตุให้นักวิทยาศาสตร์พยายามตรวจหาคลื่นแรงโน้มถ่วง หรือ Gravitational Wave ซึ่งเป็นคลื่นการสั่นของตัวอวกาศเอง คลื่นนี้เกิดมาคู่กับเอกภพตั้งแต่สมัยบิกแบง )

CBR เป็นสิ่งคลื่นที่เก่าที่สุดที่เราสามารถจะมองเห็น ซึ่งเดินทางมาจากตำแหน่งที่อยู่ห่างจากเราออกไป 14 พันล้านปีแสง ดังนั้นเราจึงถือว่าระยะทางสิบสี่พันล้านปีแสงนั้นเป็นระยะทางที่ไกลที่สุดเท่าที่เราจะมองเห็นได้ นักฟิสิกส์เรียกระยะทางนี้ว่า Cosmic Horizon หรือขอบฟ้าของจักรวาล

อย่างไรก็ตามเอกภพของเรานั้นกว้างกว่าขอบฟ้าของจักรวาลมาก แต่ตำแหน่งที่อยู่นอกขอบฟ้าออกไป เรายังไม่สามารถที่จะรับสัญญานใดๆจากจุดนั้นได้ ยกตัวอย่างเช่นสมมุติว่ามีมนุษย์ต่างดาวอาศัยอยู่ในดวงดาวที่อยู่ห่างจากเราไป สิบห้าพันล้านปีแสง ไม่ว่าเราจะค้นหาพวกเขาเท่าใด ก็ไม่มีทางที่จะหาพวกเขาเจอได้ แม้ว่าเราจะใช้กล้องดูดาวที่ดีแค่ไหนก็ตาม เนื่องจากพวกเข้าอยู่นอกขอบฟ้าจักรวาลที่ไม่มีทางเอื้อมถึง เราต้องรอเวลาอีกหนึ่งพันล้านปี กว่าที่แสงจากดาวของเขาจะเดินทางมาถึงเรา เอกภพของเรานั้นใหญ่โตมากจนเราไม่สามารถที่จะมองเห็นมันได้ทั้งหมด

จากการที่เอกภพกว้างใหญ่กว่าขอบฟ้าจักรวาลมากนี่เอง ทำให้เกิดปัญหาสำคัญขึ้นเนื่องจาก Cosmic Microwave Background Radiation ที่เราวัดได้จากตำแหน่งทิศทางต่างๆนั้นมีอุณหภูมิเท่ากัน ตามทฤษฎีเทอร์โมไดนามิกส์นั้นระบบมีอุณหภูมิเท่ากันได้ เมื่อเกิดการสมดุลทางความร้อน นั่นคือต้องมีการถ่ายเทความร้อนระหว่างกันแต่อย่าลืมว่า CBR ที่เดินทางมายังโลกเรานั้นอยู่ห่างไปถึง 14 พันล้านปีแสง

ดังนั้นตำแหน่งที่คลื่น CBR เดินทางมาจากทิศเหนือนั้น จะห่างจากตำแหน่งที่คลื่น CBR เดินทางมาเมื่อเราวัดจากทิศตรงกันข้าม (ทิศใต้) เป็นระยะทางถึง 28 พันล้านปีแสงซึ่งทั้งสองตำแหน่งไม่ได้อยู่ในขอบฟ้าเหตุการณ์ของกันและกัน จึงไม่น่าเป็นไปได้ที่จะมีการถ่ายแทความร้อนระหว่างสองตำแหน่งนั้นเพราะเท่ากับว่าสัญญานความร้อนที่เดินทางไปมาระหว่างกันเคลื่อนที่เร็วกว่าอัตราเร็วของแสงซึ่งเป็นการขัดแย้งกับ ทฤษฎีสัมพัทธภาพอย่างรุนแรง ปัญหานี้นักฟิสิกส์เรียกว่า Horizon Problem

สมมุติว่าเราวัดค่า CBR จากตำแหน่งสองตำแหน่งบน Cosmic Horizon คือตำแหน่ง A และตำแหน่ง B จาก Cosmological principle ( และการทดลอง ) พบว่า ไม่ว่าสองจุดจะห่างกันเท่าไหร่ก็ตาม CBR ที่มาจากตำแหน่งทั้งสองเหมือนกันทุกประการ มีอุณหภูมิเท่ากัน ปัญหาก็คือถ้าตำแหน่ง A และตำแหน่ง B ห่างกันมากๆ  จนมากกว่า Cosmic Horizon ของตำแหน่งทั้งสอง เหตุใดข้อมูลทางเทอร์โมไดนามิค เช่นอุณหภูมิของ CBR จากทั้งสองจุดยังคงเท่ากัน อนุภาคที่ตำแหน่ง B ได้รับข้อมูล จากอนุภาคที่ตำแหน่ง A ได้อย่างไร ทั้งๆ ที่ทั้งสองตำแหน่งนั้นดูถูกตัดขาดจากกันและกัน  ( Disconnected Area )

นักฟิสิกส์พยายามแก้ปัญหานี้มานาน จนกระทั้ง อลัน กู๊ต (Alan Guth) นักฟิสิกส์จาก MIT ได้เสนอทฤษฎี Inflationary Universe ขึ้นมา ทฤษฎี Inflation นั้นอธิบายว่า ตำแหน่ง A และตำแหน่ง B นั้นเมื่อสิบสี่พันล้านปีที่แล้ว หลังจากเกิดบิกแบงใหม่ๆ ตำแหน่งทั้งสองอยู่ใกล้กัน ภายใต้ขอบฟ้าจักรวาลของกันและกัน แต่มีช่วงหนึ่งหลังจากนั้นไม่นาน ที่เอกภพขยายตัวอย่างรวดเร็วมาก ด้วยอัตตราเร็วกว่าความเร็วของแสงหลายเท่านัก

ดังรูป ช่วงสีม่วงคือช่วงที่เกิด Inflation ดังนั้นข้อมูลท่างเทอร์โมไดนามิคเช่น อุณหภูมิของ Cosmic Background radiation จากตำแหน่งทั้งสองนั้นเหมือนกันได้ เพราะว่ามันได้ส่งถ่ายข้อมูลกันก่อน Inflation

ช่วงเวลาที่เกิด Inflation นั้นกินเวลาไม่นาน แต่นานพอที่จะดึงตำแหน่งทั้งสองออกจากกันให้หลุดออกไปนอก Cosmic Horizon ของอีกตำแหน่งหนึ่งได้

การขยายตัวของเอกภพที่เร็วกว่าอัตราเร็วของแสงนั้น ไม่ได้ขัดกับหลักการCausalityแต่อย่างใด เพราะตัวเอกภพ หรือ ตัวอวกาศเป็นตัวที่ขยาย นั่นคือระยะทางระหว่างอนุภาคขยายตัวเพิ่มขึ้น แต่ไม่มีอนุภาคตัวไหน หรือข้อมูลใดที่เคลื่อนที่เร็วกว่าอัตตราเร็วของแสง ทฤษฎีของสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ และกฎของฟิสิกส์ยังคงถูกต้อง

หน้า 5 - โครงสร้างของเอกภพ

ผลพลอยได้จากทฤษฎี Inflation ที่สำคัญอย่างหนึ่งคือการอธิบายโครงสร้างของเอกภพ ตามหลักการ Cosmological principleนั้น เราถือว่าเอกภพมีลักษณะเหมือนกับในทุกๆจุด แต่เหตุใดโครงสร้างของเอกภพ จึงประกอบด้วยกาแล็กซี่ ที่เรียงกันอยู่อย่างไม่เป็นระเบียบ 

จากการศึกษาโดยแบบจำลองคอมพิวเตอร์ โดยให้มวลสารในเอกภพจัดเรียกตัวด้วย อิทธิพลจากแรงโน้มถ่วง ระหว่างมวลที่ดึงดูดระหว่างมวลสารต่างๆ ในเอกภพ (ตามรูปข้างล่าง) ผลการทดลองพบว่า หากมวลสารในตอนเริ่มต้น ไม่เรียงตัวอย่างสม่ำเสมอเป็นเนื้อเดียวกัน ตามหลักของ Cosmological principleแล้ว เมื่อเวลาผ่านไปการกระจายของมวลสาร ในเอกภพจะกระจัดกระจาย ไม่เป็นระเบียบแบบที่เราเห็นกันอยู่ทุกวันนี้ 

ถึงแม้ว่าผลการจำลองโดยคอมพิวเตอร์ จะให้ผลที่น่าพอใจ แต่นักฟิสิกส์และนักดาราศาสตร์ ต่างพากันครุ่นคิดว่าสาเหตุใดที่ทำให้มวลสารเรียงตัวกันอย่างไม่สมำเสมอในตอนแรก ทั้งๆที่หลังจากเกิดบิกแบงใหม่ๆ มวลสารและพลังงาน ต่างกระจายอยู่อย่างสม่ำเสมอทั่วเอกภพ

ทฤษฎีหนึ่งที่นักฟิสิกส์เชื่อว่าเป็นคำตอบของปัญหานี้ ซ่อนอยู่ในทฤษฎีควอนตัมฟิสิกส์ตามทฤษฎีควอนตัมนั้นมีหลักสำคัญที่เรียกว่ากฎความไม่แน่นอนของไฮเซนเบอร์ก ผลจากกฎดังกล่าวทำให้เกิดความคลาดเคลื่อนขึ้นในระบบของฟิสิกส์ที่เรียกกันว่า การสั่นทางควอนตัม หรือ Quantum Fluctuation ซึ่งปกตินั้นมีค่าน้อยมากจนไม่สามารถสังเกตุเห็นได้ ซึ่งในช่วงที่เอกภพพึ่งจะเกิดใหม่ๆ ก็มีการสั่นทางควอนตัมเช่นเดียวกัน ซึ่งอาจเป็นผลทำให้การเรียงตัวของสสารและพลังงานในเอกภพ เกิดการไม่สม่ำเสมอเป็นเนื้อเดียวกัน 

ปัญหาติดอยู่ตรงที่ว่า การสั่นทางควอนตัมนั้นตามปกติจะมีขนาดเล็กมาก เล็กจนบางครั้งไม่สามารถที่จะตรวจวัดได้ ดังนั้นลำพัง Quantum Fluctuation เพียงอย่างเดียวคงไม่เพียงพอที่จะอธิบายปรากฎการนี้ได้ทั้งหมด 

ภาพแสดงการจำลองโครงสร้างของเอกภพด้วยคอมพิวเตอร์ (ภาพจาก VIRGO project)

เมื่อเอกภพแรกเกิดใหม่ๆนั้น Quantum Fluctuation ในขณะนั้นมีผลน้อยมากเช่นเดี่ยวกับในปัจจุบันและไม่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงใดๆต่อโครงสร้างของเอกภพแม้แต่น้อย 

อย่างไรก็ตามภายหลังจากที่เอกภพกำเนิดขึ้นไม่นานเพียง 10-45 วินาทีหลังจากบิกแบง พลังงานลึกลับบางอย่างผลักดันให้เอกภพพัฒนาต่อไปเข้าสู่ช่วง Inflation แม้ว่าการขยายตัวของเอกภพในช่วงนี้จะกินเวลาเพียงเล็กน้อย คือตั้งแต่ 10-45ถึง  10-30วินาทีหลังจากบิกแบง

แต่ด้วยอัตราการขยายตัวที่รวดเร็วมากกว่าอัตราเร็วแสง ทำให้เอกภพมีขนาดใหญ่โตขึ้นกว่าเดิมถึง 1050เท่า หรือเท่ากับ หนึ่งร้อยล้านล้านล้านล้านล้านล้านล้านล้านเท่า ความมหึมาของ 1050 เขียนเป็นตัวเลขได้เท่ากับ 100,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000 
(ศูนย์ 50 ตัว)

ด้วยอัตราการขยายตัวระดับมหึมาเช่นนี้ส่งผลมากเกินพอที่จะทำให้ Quantum Fluctuation ที่ส่งผลเกิดความไม่สม่ำเสมอของมวลสารเพียงเล็กน้อยในตอนแรกได้รับการขยายให้เกิดความให้รุนแรงมากขึ้น จนมีอิทธิพลเพียงพอที่จะส่งผลถึงการเปลี่ยนการกระจายตัวของสสาร และพลังงานของเอกภพ  จากการกระจายตัวที่สม่ำเสมอเป็นเนื้อเดียวกัน มาเป็นการกระจายตัวที่ไม่มีสมมาตร ส่งผลให้เอกภพมีลักษณะในอย่างที่เราคุ้นตากันอยู่ในทุกวันนี้ 

ข้อดีของทฤษฎี Inflationary Universe นั้นนอกจากมันจะช่วยอธิบายปัญหา Horizon Problem ซึ่งเป็นปัญหาที่สำคัญของวิชาจักรวาลวิทยาแล้ว ยังช่วยแก้ปัญหาสำคัญอีกอันหนึ่งนั่นก็คือปัญหา Flatness Problem ว่าเหตุใดเอกภพถึงมีลักษณะแบน (ทางเรขาคณิต) ในช่วงก่อน Inflation นั้นเอกภพอาจจะไม่แบน แต่การขยายตัวอย่างรวดเร็วในช่วงของที่เกิด Inflation นั้นได้ดึงส่วนที่โค้งให้ขยายตัวกว้างขึ้น ทำให้มันดูเรียบและแบนลง

เราอาจจะลองจินตนาการดูง่ายว่า หากเรามีแผ่นยางพาราที่ย่นๆ ยับยู่ยี่อยู่แผ่นหนึ่ง หากว่าเราจับมันมาดึงให้ยืดออกจากกัน ผิวที่เคยเหี่ยวย่นอยู่ก็จะกลับตึงขึ้น ลักษณะเช่นนี้ก็เปรียบได้กับคุณสมบัติทางเรขาคณิตของจักรวาล

ในขณะที่เอกภพเกิดขึ้นใหม่ๆนั้น มวลสารอัดกันอยู่อย่างหนาแน่นทำให้ มีแรงโน้มถ่วงสูงมาก ซึ่งอาจจะทำให้โครงสร้างทางเรขาคณิตของจักรวาลไม่มีลักษณะที่แบนเรียบโดยสมบูรณ์ แต่เนื่องจากว่าเมื่อเอกภพเข้าสู่ช่วง Inflation เอกภพขยายตัวถึงหนึ่งร้อยล้านล้านล้านล้านล้านล้านล้านล้านเท่า เปรียบได้กับแผ่นยางที่ถูกดึงให้ตึงจนเกือบขาด จึงไม่เหลือความโค้งเว้าให้เห็นอีกต่อไป 

การขยายตัวในช่วง Inflation นั้นส่งผลอย่างมากต่อลักษณะของธรรมชาติที่เราเห็นและเป็นตัวเราเมื่อเรามองขึ้นไปบนท้องฟ้าในครั้งต่อไป อย่าลืมว่าดวงดาวกระจัดกระจายสวยงามอยู่บนนั้น คือรอยแผลเป็นจาก Quantum Fluctuation ที่ถูกทิ้งเอาไว้ตั้งแต่ยุคที่เอกภพมีการขยายตัวครั้งใหญ่ ซึ่งเรียกว่า Inflationary Universe 

อ้างอิงและค้นคว้าเพิ่มเติม 

หนังสือและบทความภาษาอังกฤษสำหรับผู้ที่สนใจเรื่องราวของ Inflationary Universe สามารถอ่านเพิ่มเติมจาก

- The Inflationary Universe แต่งโดย Alan H. Guth ของสำนักพิมพ์ Jonathan Cape ISBN 0-09-995950-X

- บทความเรื่อง "The Inflationary Universe" โดย Alan H. Guth และ Paul J.Steinhardt, จากวารสาร Scientific American May 1984. 

แหล่งค้นคว้าที่น่าสนใจในอินเทอร์เนต

- Astronomy Notes โดย ดร. Nick Strobel ในส่วนของจักรวาลวิทยา

- อธิบายจักรวาลวิทยา ในโครงการ MAP (Microwave anisometry Probe) ขององค์การนาซ่า

- บทความของ Gary Watson An Exposition on Inflationary Cosmology