|

ในจักรวาลอันกว้างใหญ่ ยังมีสิ่งลึกลับมากมายที่รอให้มนุษย์ได้ค้นหาคำตอบ หนึ่งในนั้นคือ วัตถุุลึกลับ
ที่รู้จักกันในนาม หลุมดำ (Black Hole) ตลอดหลายสิบปีที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ต่างพากันศึกษาเพื่อหาคำตอบ
ถึงการมีอยู่จริงของเจ้าวัตถุลึกลับที่ว่านี้
“หลุมดำ คือ หลุมในอวกาศที่สามารถดูดทุกสิ่งที่หลงเข้าไปใกล้รัศมีของมันได้ ไม่เว้นแม้แต่แสง”
จากคำกล่าวนี้เองที่ทำให้คนทั่วไปยากที่จะเชื่อว่ามันมีอยู่จริง แต่นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกเชื่อว่าหลุมดำมีอยู่จริง
ยิ่งไปกว่านั้นมันยังอยู่ใกล้ตัวเรามากด้วย โดยคำทำนายจากทฤษฎีฟิสิกส์ขั้นสูงที่ว่า หลุมดำไม่ได้เป็นเพียงแค่
ดาวยักษ์สีดำที่คอยจ้องจะกลืนกินทุกสิ่งที่เข้าใกล้เท่านั้น แต่ยังมีีหลุมดำขนาดจิ๋วที่เล็กจนสามารถซ่อนในวัตถุต่างๆ
ในโลกของเรา หรือแม้แต่ในตัวของคุณเอง!
ตามทฤษฎีฟิสิกส์ หลุมดำ เกิดจากการที่ดาวฤกษ์ซึ่งใช้ปฏิกริยานิวเคลียร์ในการก่อให้เกิดแสงสว่างและพยุง
ไม่ให้ดาวทั้งดวงเกิดการยุบตัว ได้ทำการเผาไหม้เชื้อเพลิงนิวเคลียร์จนหมดไปเป็นเหตุให้เกิดการระเบิดตัว
อย่างรุนแรง ที่เรียกว่า Supernova ผิวนอกของดาวจะระเบิดตัวกระจายอยู่รอบๆ ส่วนแกนกลางจะยุบตัว
อย่างรวดเร็ว ซึ่งจากการยุบตัวนี้ได้ทำให้เกิด ดาวแคระขาว และดาวนิวตรอนหรือหลุมดำ โดยดาวฤกษ์ที่มี
มวลน้อยกว่า 1.4 เท่าของดวงอาทิตย์จะเกิดเป็น ดาวแคระขาว แต่หากดาวฤกษ์มีมวลมากกว่า 1.4 เท่าของ
ดวงอาทิตย์ ก็จะก่อให้เกิดวัตถุชนิดใหม่คือ ดาวนิวตรอน
จากทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป (General Relativity) ของ อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ สามารถอธิบายถึงแรงโน้มถ่วง
ของอวกาศ โดยสมมติให้อวกาศเป็นเสมือนแผ่นผ้าใบขึงตึงทั้งสี่ด้านถ้ากลิ้งลูกหินลงไปบนผืนผ้าใบ มันจะวิ่ง
เป็นทางตรงเนื่องจากผ้าใบเรียบ แต่ถ้าวางตุ้มน้ำหนักน้ำหนักของตุ้มจะทำให้ผ้าใบบุ๋ม และเมื่อกลิ้งลูกหิน ทิศทางการเคลื่อนที่ของลูกหินย่อมได้รับผลกระทบจากความโค้งของผืนผ้าใบ ซึ่งหมายความว่า แรงโน้มถ่วงจาก
ดาวต่างๆ คือ ความโค้งของอวกาศรอบๆ ดวงดาวเหล่านั้น เกิดขึ้นในลักษณะเดียวกันกับที่ลูกตุ้มกระทำต่อผืนผ้าใบ
ยิ่งมวลของดาวมีค่ามาก ความโค้งของอวกาศก็ยิ่งมีค่ามาก ทำให้แรงโน้มถ่วงที่เกิดจากดาวนั้นมีค่ามากตามไปด้วย
ไอน์สไตน์ได้เขียนคำอธิบายถึงแรงโน้มถ่วงของอวกาศนี้ออกมาเป็นสูตรที่เรียกกันว่า Einstein’s
Field Equation โดยผู้ที่สามารถหาคำตอบแรกของสมการนี้ได้ คือ คาร์ล ชวาชชิลล์(Karl Schwarzschild)
ซึ่งเขาได้พิจารณาถึงความโค้งของอวกาศรอบๆ ดาวที่มีรูปทรงกลมสมบูรณ์และไม่หมุนรอบตัวเอง และพบว่า
ระยะห่างค่าหนึ่งจากใจกลางของดวงดาว ซึ่งเรียกว่ารัศมีของSchwarzschild ความโค้งของอวกาศจะมีค่ามากจน
แม้แต่แสงยังถูกกักขังเอาไว้ได้
ดาวฤกษ์ที่ระเบิดและยุบตัวจนมีขนาดเล็กกว่ารัศมีของ Schwarzschild ดาวจะแปรสภาพเป็นหลุมดำ โดยจะสร้าง
ผิวทรงกลมที่เรียกว่า Event Horizon ขึ้น ซึ่งจะมีขนาดเท่ากับ รัศมีีของ Schwarzschild หากมีวัตถุเคลื่อนที่เข้าใกล้
หลุมดำเกินกว่า EventHorizonก็จะถูกแรงดึงดูดอันมหาศาลของมันดูดเอาไว้และไม่สามารถหนีออกมาได้อีกแม้ว่าวัตถุนั้นจะมีความเร็ว
เท่ากับแสงก็ตามซึ่งสิ่งนี้เองคือต้นกำเนิดของหลุมดำ
|