เรื่องเล่าของทฤษฎีสัมพัทธภาพ
สวัสดีจ้ะ เด็ก ๆ เคยวิ่งแข่งกับเพื่อนแล้วรู้สึกว่าเวลาผ่านไปเร็วเหมือนติดจรวดไหม หรือเคยเห็นลูกโบว์ลิ่งหนัก ๆ จมลงบนที่นอนนุ่ม ๆ แล้วสงสัยว่าวัตถุใหญ่ ๆ ในอวกาศจะทำแบบเดียวกันหรือเปล่า ฉันนี่แหละคือความลับที่เชื่อมโยงความคิดเหล่านั้นเข้าด้วยกัน ฉันคือเหตุผลที่ทำให้เวลายืดได้หดได้ และทำให้ปริภูมิโค้งงอได้ ฉันเปรียบเสมือนหนังสือกฎลับของจักรวาล ก่อนที่ผู้คนจะรู้จักฉัน พวกเขาคิดว่าอวกาศเป็นเพียงความว่างเปล่าที่เงียบสงบ และเวลาเป็นนาฬิกาที่เดินเท่ากันสำหรับทุกคน ทุกที่ แต่ฉันมีความลับจะบอกนะ ปริภูมิกับเวลาเป็นเพื่อนซี้กัน พวกเขาเต้นรำด้วยกันในรูปแบบที่เปลี่ยนแปลงไป ขึ้นอยู่กับว่าเธอเคลื่อนที่เร็วแค่ไหนและมีอะไรอยู่รอบตัวเธอ ฉันคือทฤษฎีสัมพัทธภาพ.
เป็นเวลานานมากที่ฉันเป็นความลับที่ไม่มีใครไขได้ จนกระทั่งชายผู้มีความสงสัยใคร่รู้และมีทรงผมอันยุ่งเหยิงเป็นเอกลักษณ์นามว่า อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ เริ่มคิดถึงฉัน ในปี ค.ศ. 1905 ขณะที่เขาทำงานง่าย ๆ ในประเทศสวิตเซอร์แลนด์ เขาชอบทำการทดลองในความคิดของเขา เขาจินตนาการว่ามันจะเป็นอย่างไรถ้าได้ขี่ลำแสง เขาตระหนักถึงสิ่งที่น่าทึ่งอย่างหนึ่ง นั่นคือความเร็วแสงเป็นขีดจำกัดความเร็วสูงสุดในจักรวาล และไม่มีอะไรจะเร็วกว่านี้ได้ เขายังค้นพบอีกว่ายิ่งเธอเดินทางเร็วเท่าไหร่ เวลาของเธอก็จะเดินช้าลงเมื่อเทียบกับคนที่อยู่นิ่ง ๆ ส่วนแรกของฉันนี้เรียกว่า ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ จากแนวคิดที่ยิ่งใหญ่นี้ เขาได้เขียนส่วนเล็ก ๆ ที่โด่งดังที่สุดของฉันออกมา นั่นคือ E=mc² มันเป็นสูตรเล็ก ๆ ที่แสดงให้เห็นว่าสสารและพลังงานเป็นสองด้านของเหรียญเดียวกัน และเราสามารถเปลี่ยนสสารเพียงเล็กน้อยให้กลายเป็นพลังงานมหาศาลได้.
แต่อัลเบิร์ตยังไม่หยุดแค่นั้น เขาใช้เวลาอีกสิบปีครุ่นคิดเกี่ยวกับแรงโน้มถ่วง ผู้คนเคยคิดว่าแรงโน้มถ่วงเป็นเหมือนเชือกที่มองไม่เห็นคอยดึงสิ่งต่าง ๆ ไว้ แต่อัลเบิร์ตรู้ว่าฉันมีคำอธิบายที่ดีกว่านั้น ในวันที่ 25 พฤศจิกายน ค.ศ. 1915 เขาได้แบ่งปันเรื่องราวส่วนต่อไปของฉัน นั่นคือ ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ฉันแสดงให้เขาเห็นว่าปริภูมิและเวลาถูกถักทอเข้าด้วยกันเหมือนแผ่นผ้ายืดขนาดมหึมาที่เรียกว่า กาล-อวกาศ วัตถุที่มีมวลมาก เช่น ดวงอาทิตย์ จะสร้างรอยบุ๋มขนาดใหญ่บนผ้านี้ เหมือนลูกโบว์ลิ่งบนแทรมโพลีน และดาวเคราะห์อย่างโลกของเรา ไม่ได้ถูก 'ดึง' ด้วยเชือก แต่กำลังกลิ้งไปตามความโค้งที่ดวงอาทิตย์สร้างขึ้น เพื่อพิสูจน์เรื่องนี้ นักวิทยาศาสตร์ได้รอคอยปรากฏการณ์สุริยุปราคา ในวันที่ 29 พฤษภาคม ค.ศ. 1919 ชายที่ชื่อ อาร์เทอร์ เอดดิงตัน ได้เฝ้าดูขณะที่แรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์ทำให้แสงจากดาวฤกษ์ที่อยู่ห่างไกลโค้งงอได้จริง ๆ อย่างที่ฉันบอกไว้ไม่มีผิด ทั้งโลกต้องทึ่งไปเลย.
เธออาจคิดว่าฉันเกี่ยวข้องกับดวงดาวและดาวเคราะห์เท่านั้น แต่จริง ๆ แล้วฉันทำงานให้เธอทุกวันเลยนะ รู้ไหมว่าโทรศัพท์หรือรถยนต์บอกตำแหน่งที่แน่นอนของเธอบนแผนที่ได้อย่างไร นั่นคือระบบจีพีเอส (GPS) และมันทำงานได้ก็เพราะฉันนี่แหละ ดาวเทียมที่โคจรรอบโลกนั้นเคลื่อนที่เร็วมากจนนาฬิกาของมันเดินช้ากว่าของเราเพียงเล็กน้อย นอกจากนี้ พวกมันยังรู้สึกถึงแรงโน้มถ่วงน้อยกว่า ซึ่งทำให้นาฬิกาของมันเดินเร็วกว่าเล็กน้อย เพื่อให้ได้ตำแหน่งที่ถูกต้อง คอมพิวเตอร์จึงต้องใช้กฎของฉันในการปรับเวลาให้สมบูรณ์แบบ ฉันยังช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจความลึกลับที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของจักรวาล ตั้งแต่หลุมดำไปจนถึงบิ๊กแบง ฉันเป็นเครื่องเตือนใจว่าแม้แต่ความลับที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของจักรวาลก็สามารถเข้าใจได้ด้วยจิตใจที่ใฝ่รู้ ดังนั้น จงตั้งคำถามต่อไป จงจินตนาการต่อไป แล้วใครจะรู้ว่าความลับอะไรที่เธออาจจะค้นพบเป็นคนต่อไป.
คำถามการอ่านเข้าใจ
คลิกเพื่อดูคำตอบ