ទ្រឹស្ដីនៃរន្ធដង្កូវ និងលំហ-ពេលវេលា

ទ្រឹស្ដីនៃរន្ធដង្កូវ និងលំហ-ពេលវេលា

រចនាសម្ព័ន្ធអាថ៌កំបាំងនៃលំហ-ពេលវេលាបានទាក់ទាញអ្នករូបវិទ្យា អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រលោហធាតុ និងអ្នកចូលចិត្តប្រឌិតវិទ្យាសាស្ត្រជាយូរមកហើយ។ ក្នុងចំណោមរចនាសម្ព័ន្ធទ្រឹស្តីជាច្រើនដែលកើតចេញពីទ្រឹស្តីរ៉ឺឡាទីវីតេទូទៅ និងមេកានិចកង់ទិច រន្ធដង្កូវលេចធ្លោជាគំនិតដ៏គួរឱ្យទាក់ទាញ និងស្មុគស្មាញជាពិសេស។ ដោយតំណាងឱ្យការឆ្លងកាត់សម្មតិកម្មតាមរយៈលំហ-ពេលវេលា ពួកវាសន្យាថានឹងមានការតភ្ជាប់រវាងចំណុចផ្សេងៗគ្នានៅក្នុងសកលលោក ដែលអាចដើរតួជាផ្លូវកាត់លោហធាតុ ឬផ្លូវទៅកាន់វិមាត្រឆ្លាស់គ្នា។ នៅក្នុងការស្រាវជ្រាវ 1000 ពាក្យនេះ យើងនឹងស្វែងយល់ពីទ្រឹស្តីនៃរន្ធដង្កូវ ប្រភពដើមរបស់វា ផលវិបាករបស់វា និងជំហររបស់វានៅក្នុងការពិភាក្សាវិទ្យាសាស្ត្រទំនើប។

អែងស្តែង និង រ៉ូសិន៖ កំណើតនៃរន្ធដង្កូវ

គោលគំនិតនៃរន្ធដង្កូវបានលេចចេញពីមូលដ្ឋានគ្រឹះដែលដាក់ដោយទ្រឹស្តីទូទៅនៃទ្រឹស្តីរ៉ឺឡាទីវីតេរបស់លោក Albert Einstein។ នៅឆ្នាំ 1935 លោក Einstein ដោយសហការជាមួយមិត្តរួមការងាររបស់គាត់គឺលោក Nathan Rosen បានណែនាំគំនិតនៃ "ស្ពាន" ឆ្លងកាត់លំហ-ពេលវេលា ដែលក្រោយមកត្រូវបានគេស្គាល់ថាជាស្ពាន Einstein-Rosen។ នៅក្នុងរូបមន្តដើមរបស់ពួកគេ ស្ពានទាំងនេះបានបម្រើជាដំណោះស្រាយចំពោះសមីការនៃទ្រឹស្តីរ៉ឺឡាទីវីតេទូទៅ ដោយពិពណ៌នាអំពីរចនាសម្ព័ន្ធដូចផ្លូវរូងក្រោមដីដែលភ្ជាប់តំបន់ផ្សេងៗគ្នានៃលំហ-ពេលវេលា។

តាមទ្រឹស្តី រចនាសម្ព័ន្ធទាំងនេះអាចបង្កើតផ្លូវកាត់ដែលភ្ជាប់ចំណុចរាប់ពាន់លានឆ្នាំពន្លឺពីគ្នា ឬថែមទាំងផ្តល់ផ្លូវរវាងសកលលោកផ្សេងៗគ្នាទៀតផង។ ដើម្បីស្រមៃមើលរឿងនេះ សូមពិចារណាលំហ-ពេលវេលាជាសន្លឹកក្រដាសពីរវិមាត្រ។ ប្រសិនបើអ្នកបត់ក្រដាសដើម្បីឱ្យចំណុចពីរដែលនៅឆ្ងាយប៉ះគ្នា បន្ទាប់មកចាក់ទម្លុះវាដោយប៊ិច រន្ធដែលបង្កើតឡើងដើរតួជាផ្លូវកាត់។ ការប្រៀបធៀបនេះចាប់យកខ្លឹមសារនៃរន្ធដង្កូវ។

Schwarzschild និងដំណោះស្រាយ

ដើម្បីយល់ពីរន្ធដង្កូវ មនុស្សម្នាក់ត្រូវតែតស៊ូជាមួយនឹងដំណោះស្រាយស្មុគស្មាញនៃសមីការវាលរបស់អែងស្តែង។ លោក Karl Schwarzschild ជាអ្នករូបវិទ្យាអាល្លឺម៉ង់ គឺជាអ្នកដំបូងគេដែលរកឃើញដំណោះស្រាយពិតប្រាកដចំពោះសមីការទាំងនេះ ដោយពិពណ៌នាអំពីគំរូសាមញ្ញនៃរន្ធខ្មៅ។ នៅពេលពង្រីកដំណោះស្រាយរបស់ Schwarzschild ជាពិសេសតាមរយៈសំណង់ទ្រឹស្តីដែលគេស្គាល់ថាជា "តង់ស័រម៉ែត្រ" គេមកដល់គំរូដែលបង្ហាញពីលទ្ធភាពនៃរន្ធដង្កូវ។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ រន្ធដង្កូវទាំងនេះមិនមែនជាផ្លូវឆ្លងកាត់ដែលមិនមានបញ្ហានោះទេ។ ឧទាហរណ៍ រន្ធដង្កូវ Schwarzschild បុរាណគឺជារន្ធដែលមិនអាចឆ្លងកាត់បាន។ វាមានចំណុចឯកវចនៈមួយ - ចំណុចដូចគ្នានៃដង់ស៊ីតេគ្មានកំណត់ និងកម្លាំងទាញទំនាញដែលសង្កេតឃើញនៅក្នុងរន្ធខ្មៅ។ អ្វីក៏ដោយដែលឆ្លងកាត់រន្ធដង្កូវបែបនេះនឹងត្រូវបានបំផ្លាញដោយកម្លាំងទំនាញដ៏ធំធេង ដែលធ្វើឱ្យវាមិនអាចប្រើប្រាស់សម្រាប់ការធ្វើដំណើរជាក់ស្តែង ឬការទំនាក់ទំនង។

រន្ធដង្កូវដែលអាចឆ្លងកាត់បាន និងរូបធាតុកម្រនិងអសកម្ម

ដើម្បីឱ្យរន្ធដង្កូវអាចដំណើរការបានជាការតភ្ជាប់តាមរយៈលំហ-ពេលវេលា ពួកវាត្រូវតែអាចឆ្លងកាត់បាន។ នេះតម្រូវឱ្យមានការយកឈ្នះលើឧបសគ្គសំខាន់ៗជាច្រើន ដែលបញ្ហាចម្បងគឺបញ្ហាស្ថេរភាព។ រូបវិទូទ្រឹស្តី Kip Thorne និងសហការីរបស់គាត់បានស្នើឡើងនូវគំនិតនៃ "រន្ធដង្កូវដែលអាចឆ្លងកាត់បាន" នៅចុងសតវត្សរ៍ទី 20។ យោងតាមគំរូរបស់ពួកគេ រន្ធដង្កូវដែលអាចឆ្លងកាត់បាននឹងត្រូវការ "រូបធាតុកម្រនិងអសកម្ម" - ទម្រង់ទ្រឹស្តីនៃរូបធាតុដែលមានដង់ស៊ីតេថាមពលអវិជ្ជមាន និងសម្ពាធ ដែលអាចទប់ទល់នឹងកម្លាំងទំនាញដែលនឹងបណ្តាលឱ្យរន្ធដង្កូវដួលរលំ។

រូបធាតុកម្រនិងអសកម្មនេះមិនទាន់ត្រូវបានគេរកឃើញ ឬបញ្ជាក់ថាមាននៅឡើយទេ។ វាត្រូវតែមានលក្ខណៈសម្បត្តិផ្ទុយពីរូបធាតុដែលធ្លាប់ស្គាល់ ដូចជាការរុញច្រានជាជាងការទាក់ទាញ។ ប្រសិនបើរូបធាតុបែបនេះអាចត្រូវបានគ្រប់គ្រង វាអាចរក្សា "បំពង់ក" របស់រន្ធដង្កូវឱ្យបើកចំហ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យមានការឆ្លងកាត់ដោយសុវត្ថិភាព។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នេះនៅតែស្ថិតនៅក្នុងអាណាចក្រនៃការស្មាន និងរូបវិទ្យាទ្រឹស្តី។

រន្ធដង្កូវ មេកានិចកង់ទិច និងហូឡូក្រាហ្វី

ចំនុចប្រសព្វនៃរន្ធដង្កូវ និងមេកានិចកង់ទិចបង្ហាញពីស្រទាប់ស្មុគស្មាញកាន់តែគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍។ ការអភិវឌ្ឍទ្រឹស្តីបង្ហាញពីទំនាក់ទំនងជ្រៅរវាងការជាប់គាំងកង់ទិច - បាតុភូតមួយដែលស្ថានភាពភាគល្អិតនៅតែភ្ជាប់គ្នាលើចម្ងាយឆ្ងាយ - និងរន្ធដង្កូវ។ ការស្មាន ER=EPR ដែលស្នើឡើងដោយអ្នករូបវិទ្យា Juan Maldacena និង Leonard Susskind ក្នុងឆ្នាំ 2013 សន្មតថាស្ពាន Einstein-Rosen (ER) គឺស្មើនឹងការជាប់គាំងកង់ទិច (គូ EPR)។ ការបង្រួបបង្រួមដិតនេះបង្ហាញថាភាគល្អិតដែលជាប់គាំងអាចត្រូវបានភ្ជាប់តាមរយៈរន្ធដង្កូវតូចៗក្នុងមាត្រដ្ឋានកង់ទិច។

លើសពីនេះ គោលការណ៍ហូឡូក្រាហ្វិក ដែលបានលេចចេញពីទ្រឹស្តីខ្សែអក្សរ ផ្តល់នូវក្របខ័ណ្ឌដ៏ជោគជ័យមួយទៀត។ វាបង្ហាញថា ព័ត៌មានទាំងអស់ដែលមាននៅក្នុងបរិមាណលំហអាចត្រូវបានតំណាងនៅលើព្រំដែនទៅកាន់លំហនោះ។ អ្នកស្រាវជ្រាវខ្លះជឿថា ប្រសិនបើយើងយល់ច្បាស់ពីគោលការណ៍នេះ វាអាចដោះសោយន្តការសម្រាប់បង្កើត ឬធ្វើឱ្យដង្កូវម៉ាក្រូស្កុបមានស្ថេរភាព ដែលអាចធ្វើបដិវត្តន៍ការយល់ដឹងរបស់យើងអំពីលំហ-ពេលវេលា។

ការអនុវត្តដែលអាចកើតមាន និងការពិចារណាខាងសីលធម៌

បើទោះបីជាលក្ខណៈស្មានៗរបស់វាក៏ដោយ រន្ធដង្កូវបានទាក់ទាញការស្រមើលស្រមៃសម្រាប់ការអនុវត្តសក្តានុពលរបស់វា។ ប្រសិនបើវាត្រូវបានទាញយកប្រយោជន៍ ពួកវាអាចធ្វើបដិវត្តន៍ការរុករកអវកាសដោយអនុញ្ញាតឱ្យមានការធ្វើដំណើរលឿនជាងពន្លឺ ដែលធ្វើឱ្យការធ្វើដំណើរអន្តរតារា និងប្រហែលជាអន្តរកាឡាក់ស៊ីអាចធ្វើទៅបានក្នុងមាត្រដ្ឋានពេលវេលារបស់មនុស្ស។ នេះនឹងមិនត្រឹមតែផ្លាស់ប្តូរវិធីសាស្រ្តរបស់យើងចំពោះការរុករកអវកាសឆ្ងាយៗប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងអាចសម្រួលដល់ទំនាក់ទំនងជាមួយអរិយធម៌ក្រៅភពផងដែរ ប្រសិនបើពួកវាមាន។

លើសពីនេះ រន្ធដង្កូវអាចផ្តល់នូវការតភ្ជាប់បណ្ដោះអាសន្ន ដោយភ្ជាប់ចំណុចផ្សេងៗគ្នានៅក្នុងពេលវេលា។ អត្ថន័យនៃការធ្វើដំណើរតាមពេលវេលាបែបនេះលើកឡើងនូវសំណួរសីលធម៌ ទស្សនវិជ្ជា និងជាក់ស្តែងយ៉ាងជ្រាលជ្រៅ។ សក្តានុពលក្នុងការផ្លាស់ប្តូរព្រឹត្តិការណ៍កន្លងមក ឬផលវិបាកនៃការធ្វើអន្តរកម្មជាមួយខ្លួនឯងបណ្ដោះអាសន្នអាចនាំឱ្យមានភាពផ្ទុយគ្នា និងផលវិបាកដែលមិនបានគិតទុកជាមុន ដែលជាបញ្ហាប្រឈមដល់ការយល់ដឹងរបស់យើងអំពីមូលហេតុ និងឆន្ទៈសេរី។

បញ្ហាប្រឈម និងអនាគតនៃការស្រាវជ្រាវរន្ធដង្កូវ

បើទោះបីជាមានការរីកចម្រើនខាងទ្រឹស្តីក៏ដោយ ការបង្កើត ឬការរកឃើញរន្ធដង្កូវនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ ឬបរិយាកាសតារាសាស្ត្រនៅតែហួសពីសមត្ថភាពបច្ចេកវិទ្យាបច្ចុប្បន្នរបស់យើង។ តម្រូវការថាមពលសម្រាប់ការបង្កើតរន្ធដង្កូវម៉ាក្រូស្កុប មិនមែននិយាយពីភាពចាំបាច់នៃរូបធាតុកម្រ និងអសកម្មនោះទេ គឺពិតជាធំធេងណាស់។ លើសពីនេះ ទោះបីជាយើងត្រូវយកឈ្នះលើឧបសគ្គទាំងនេះក៏ដោយ ការរក្សារន្ធដង្កូវឱ្យមានស្ថេរភាពនឹងបង្កបញ្ហាប្រឈមដ៏ធំសម្បើម។

ការស្រាវជ្រាវសហសម័យបន្តស្វែងយល់ពីគំរូគណិតវិទ្យា និងទ្រឹស្តីរូបវិទ្យាដែលបញ្ជាក់ពីអត្ថិភាពនៃរន្ធដង្កូវ។ ការរីកចម្រើនក្នុងការគណនាកង់ទិច រូបវិទ្យាភាគល្អិត និងលោហធាតុវិទ្យានៅទីបំផុតអាចផ្តល់នូវការយល់ដឹងដែលត្រូវការដើម្បីកំណត់ថាតើរន្ធដង្កូវដែលអាចឆ្លងកាត់បានអាចមានឬអត់ និងថាតើយើងអាចរកឃើញ ឬបង្កើតវាបានឬអត់។

សរុប​មក

ទ្រឹស្ដីនៃរន្ធដង្កូវ និងលំហ-ពេលវេលា ឈរនៅចំណុចប្រសព្វនៃអាថ៌កំបាំងដ៏ជ្រាលជ្រៅបំផុតមួយចំនួននៅក្នុងរូបវិទ្យា។ ពួកវាតំណាងឱ្យ "ចុះបើមានអ្វីកើតឡើង" ដែលពង្រីកការយល់ដឹងរបស់យើងអំពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃសកលលោក ដោយប្រកួតប្រជែងនឹងការយល់ដឹងរបស់យើងអំពីលំហ ពេលវេលា និងរូបធាតុ។ ខណៈពេលដែលពួកវានៅតែជារចនាសម្ព័ន្ធទ្រឹស្តី ការស្វែងរកការយល់ដឹងអំពីរន្ធដង្កូវជំរុញទៅមុខនូវព្រំដែននៃវិទ្យាសាស្ត្រ ដោយជំរុញការចង់ដឹងចង់ឃើញរបស់មនុស្សដល់កម្រិតខ្លាំងរបស់វា។ មិនថាយើងរកឃើញ ឬបង្កើតរន្ធដង្កូវដែលអាចឆ្លងកាត់បានឬអត់នោះទេ ដំណើរនៃការស៊ើបអង្កេតផ្លូវរូងក្រោមដីលោហធាតុទាំងនេះនៅតែបន្តពង្រឹងចំណេះដឹង និងការស្រមើលស្រមៃរបស់យើង។