เมื่อโฟตอนเดินทางข้ามจักรวาลจนนักฟิสิกส์ต้องท้าทายไอน์สไตน์
เชื่อไหมครับว่าเมื่อปี 2022 ที่ผ่านมา นักดาราศาสตร์ได้ตรวจพบการระเบิดของรังสีแกมมาที่สว่างที่สุดและยาวนานที่สุดเท่าที่เคยบันทึกไว้ในประวัติศาสตร์ ซึ่งนักวิจัยตั้งชื่อเล่นให้มันว่า “BOAT” หรือ “Brightest of All Time” แต่นี่ไม่ใช่แค่เรื่องของความสว่างเท่านั้นครับ เพราะโฟตอนจากเหตุการณ์นี้เดินทางมาไกลและมีพลังงานสูงมาก จนในทางทฤษฎีแล้วมันไม่ควรจะมาถึงโลกได้เลยด้วยซ้ำ
เมื่อโฟตอนเดินทางข้ามจักรวาลจนนักฟิสิกส์ต้องท้าทายไอน์สไตน์
ปัญหาที่นักฟิสิกส์ต้องเผชิญคือ กฎทางฟิสิกส์แบบเดิมบอกเราว่าโฟตอนที่มีพลังงานระดับ 300 เทราอิเล็กตรอนโวลต์ (TeV) ควรจะถูกทำลายไประหว่างทางเมื่อกระทบกับรังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาล แต่มันกลับมาถึงโลกได้อย่างปลอดภัย เปรียบเสมือนการยิงลูกธนูผ่านป่าที่หนาทึบยาวนานถึงสองพันล้านปีแสง แต่ลูกธนูกลับไม่เฉี่ยวต้นไม้เลยสักต้นเดียว การจะอธิบายปรากฏการณ์นี้ได้ นักวิจัยต้องหาคำตอบที่แหวกแนวสุดๆ ครับ
ทฤษฎีใหม่ที่กล้าท้าทาย Lorentz Invariance
นักฟิสิกส์ Giorgio Galanti และ Marco Roncadelli ได้นำเสนอแนวคิดใหม่ในวารสาร Physical Review Letters โดยระบุว่าโฟตอนอาจเปลี่ยนสภาพเป็นอนุภาคคล้ายแอกซิออน (Axion-like particles) เพื่อเดินทางผ่านอุปสรรคในจักรวาล และที่น่าตื่นเต้นกว่านั้นคือ พวกเขาต้องดัดแปลงสมการที่เกี่ยวข้องกับ Lorentz Invariance ซึ่งเป็นหนึ่งในเสาหลักของทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของไอน์สไตน์ เพื่ออธิบายพฤติกรรมของโฟตอนในพลังงานระดับสูงนี้
- GRB 221009A เป็นการระเบิดที่มีพลังงานสูงถึง 300 TeV
- โฟตอนอาจอาศัย “เลนด่วน” ในจักรวาลเพื่อเลี่ยงการชนกับรังสีต่างๆ
- การค้นพบนี้อาจช่วยให้เราเข้าใจกลไกของแรงโน้มถ่วงเชิงควอนตัม (Quantum Gravity) ได้ดีขึ้น
สิ่งที่น่าทึ่งที่สุดคือ การคำนวณของทีมวิจัยสอดคล้องกับข้อมูลที่หอดูดาวในจีนบันทึกไว้ได้พอดี ทำให้ทฤษฎีที่ดูเหมือนเป็นเรื่องเหลือเชื่อนี้กลายเป็นที่จับตามองในวงการวิทยาศาสตร์โลก การศึกษาเรื่อง เมื่อโฟตอนเดินทางข้ามจักรวาลจนนักฟิสิกส์ต้องท้าทายไอน์สไตน์ ไม่ใช่แค่การแก้โจทย์ฟิสิกส์ยากๆ แต่เป็นการเปิดประตูสู่ห้องทดลองธรรมชาติขนาดมหึมา ที่อาจเปลี่ยนแปลงความเข้าใจของเราเกี่ยวกับจักรวาลไปตลอดกาล
ในมุมมองของผม นี่คือความสวยงามของการตั้งคำถามกับสิ่งที่ดูเป็นไปไม่ได้ เพราะบ่อยครั้งที่กฎเกณฑ์เดิมๆ ถูกท้าทาย เราถึงจะได้เห็นความก้าวหน้าครั้งใหญ่ของมวลมนุษยชาติครับ มารอดูกันต่อไปว่าข้อมูลในอนาคตจะมายืนยันสมมติฐานนี้ได้มากน้อยแค่ไหน