คำว่า
“ความจริงของไอน์สไตน์” นั้น หมายถึง
การค้นความจริงของวิทยาศาสตร์หลังยุคของนิวตันเป็นต้นมา จนถึงปัจจุบัน
ซึ่งมีการเรียกชื่อกันในชื่ออื่นๆ เช่น วิทยาศาสตร์ใหม่ หรือฟิสิกส์ใหม่ เป็นต้น
ทฤษฎีของวิทยาศาสตร์ที่โด่งดังในยุคของไอน์สไตน์มี
2 ทฤษฎี คือ กลศาสตร์ควอนตัมกับทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป
ทฤษฎีที่ยิ่งใหญ่
2 ทฤษฎีนี้ แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง กลศาสตร์ควอนตัมใช้คณิตศาสตร์แบบหนึ่ง
ค้นพบความจริงในระดับอะตอม
ทฤษฎีสัมพัทธภาพใช้คณิตศาสตร์แบบหนึ่งค้นพบความจริงระดับจักรวาล
ความจริงในยุคของนิวตันนั้น
กลายเป็นความจริงในระดับกลางๆ ที่แคบๆ ในปัจจุบันนี้
มักจะศึกษากันในแง่ประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์มากกว่าจะนำมาพัฒนาความรู้ใหม่ๆ
ตัวอย่างขององค์ความรู้ที่ได้จากกลศาสตร์ควอนตัม
1) หลักความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์ก
หลักความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์กค้นพบว่า
ในการศึกษาอนุภาคของอะตอมนั้น เราไม่สามารถกำหนดได้พร้อมๆ ในเรื่อง
ความเร็วกับตำแหน่งของอนุภาค
ถ้านักวิทยาศาสตร์จะศึกษาความเร็วของอนุภาค
ก็จะไม่รู้ว่า ตำแหน่งของอนุภาคมันอยู่ตรงไหน
และเมื่อนักวิทยาศาสตร์ต้องการศึกษาตำแหน่งของอนุภาค ก็ไม่รู้ว่า ความเร็วของมันเป็นเท่าไหร่
ตรงนี้ไฮเซนเบิร์กเองก็ยังสงสัยว่า
มันจะเป็นไปได้อย่างไร เพราะมันขัดกับระบบเหตุผลในวิทยาศาสตร์แบบนิวตัน
แต่อย่างไรก็ดี
จากการศึกษาทดลอง นักฟิสิกส์ทั้งหมด รวมทั้งไฮเซนเบิร์กก็ต้องยอมรับผลของการศึกษาดังกล่าว
2) แสงเป็นทั้งคลื่นและอนุภาค
นักวิทยาศาสตร์ยุคไอน์สไตน์ค้นพบว่า แสงเป็นได้ทั้ง 2 อย่าง คือ เป็นคลื่นก็ได้
เป็นอนุภาคก็ได้
เมื่อนักวิทยาศาสตร์อยากจะศึกษาว่า แสงเป็นคลื่น มันก็จะเป็นคลื่นให้ เมื่อนักวิทยาสตร์ต้องการศึกษาแสงเป็นอนุภาค
มันก็จะแสดงตัวเป็นอนุภาคให้
ตัวอย่างขององค์ความรู้ที่ได้จากทฤษฎีสัมพัทธภาพ
1) จักรวาลโค้ง
ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิสูจน์ให้เรารู้ว่า
จักรวาลของเราไม่ได้แบนราบ แต่โค้ง ดังนั้น แรงโน้มถ่วงที่นิวตันกล่าวไว้ ก็คือ
ความโค้งของจักรวาลในวิทยาศาสตร์ยุคนิวตันนั่นเอง
2) กาลอวกาศ (space-time)
ทฤษฎีสัมพัทธภาพกล่าวว่า
โลกเรานี้มี 4 มิติ คือ กว้าง ยาว ลึก และเวลา
ความรู้เรื่อง กว้าง ยาว ลึก รวมกันเป็น 3 มิตินั้น วิทยาศาสตร์ในยุคนิวตันก็รู้อยู่แล้ว เวลาก็รู้อยู่แล้ว แต่วิทยาศาสตร์ในยุคนิวตัน
เห็นว่า มันแยกกันอยู่ ไม่ได้เป็นเรื่องเดียวกัน
แต่ไอน์สไตน์ก็พิสูจน์ให้รู้ว่า
กว้าง ยาว ลึก และ เวลา เป็นเรื่องเดียวกัน
สถานที่กับเวลาต้องไปด้วยกัน
ความรู้เรื่องกาลอวกาศทำให้นักวิทยาศาสตร์ต้องทำความเข้าใจในเรื่องเวลากันใหม่
เพราะ เวลานั้น ไม่ได้คงที่แน่นอนตายตัวอีกแล้ว
เวลาจะขึ้นอยู่กับความเร็วและแรงโน้มถ่วง
พูดให้ง่ายๆ ก็ว่า เวลาของคนทุกคนไม่เท่ากัน
3) การเดินทางข้ามเวลา
นักวิทยาศาสตร์ยุคไอน์สไตน์เชื่อว่า
เราสามารถเดินทางไปในอดีตได้ และสามารถเดินทางไปในอนาคตได้อีกด้วย
การเดินทางในอดีต
ไม่ได้หมายความว่า เดินทางไปหาตัวเราเมื่อชาติก่อนๆ แต่หมายความว่า
เราอาจจะเดินทางไปหาปู่ย่าตายยายของเราได้
สำหรับการเดินทางไปในอนาคตนั้น
ก็ไม่ได้หมายความว่า เดินทางไปในอนาคตซึ่งยังไม่มี แต่หมายความว่า เมื่อเราใช้จักรกลข้ามเวลา
(time
machine) เข้าไปในรูหนอน (wormhole)
ซักประเดี๋ยวเดียว แล้วออกไปเจอโลกใน พ.ศ. 5000 เลยทำนองนั้น
ทฤษฎีนี้
ยังไม่สำเร็จ ยังมีข้อโต้แย้งมากมาย
เช่นว่า ถ้าเดินทางไปพบปู่ของเราเอง แล้วบังเอิญไปฆ่าปู่ตาย แล้วเราจะได้เกิดมาหรือ ข้อโต้แย้งตรงนี้ นักวิทยาศาสตร์เรียก ปฏิทรรศน์ของคุณปู่
(grandfather
paradox)
องค์ความรู้ของฟิสิกส์ใหม่ในยุคไอน์สไตน์นั้น
โค่นองค์ความรู้ของวิทยาศาสตร์เก่าแบบนิวตันแบบไม่เกรงออก เกรงใจในหลายเรื่อง
วิทยาศาสตร์เก่าแบบนิวตันเชื่อว่า
สิ่งที่มีจะต้องสัมผัสด้วยประสาทสัมผัสทั้ง 5 ได้
สิ่งใดก็ตาม สัมผัสด้วยประสารทสัมผัสทั้ง 5 ไม่ได้ สิ่งนั้นต้องไม่มี
ไอน์สไตน์เชื่อว่า
สมการและเทคนิคคณิตศาสตร์ที่นักฟิสิกส์นำมาใช้ในทฤษฎีฟิสิกส์สามารถทำให้นักฟิสิกส์ล่วงรู้ความจริงที่มีในธรรมชาติได้ทั้งๆ
ที่ประสาทสัมผัสยังไม่เห็นความจริงนั้น
กล่าวได้อีกอย่างหนึ่งว่า
ไอน์สไตน์เชื่อว่า จินตนาการสามารถช่วยให้เราบรรลุถึงความจริงได้
แม้ประสาทสัมผัสทั้งห้าของมนุษย์จะไม่สามารถรับรู้เหตุการณ์เหล่านั้นได้ก็ตาม
นั่นคือ
สิ่งที่มีจริง อาจจะพ้นจากประสาทสัมผัสทั้ง 5 ได้
ประเด็นต่อมาคือ
เรื่องระบบเหตุผล ระบบเหตุผลของวิทยาศาสตร์ก็กลายเป็นระบบเหตุผลที่หลากหลายขึ้น
คือ ระบบเหตุผลของนิวตันก็เป็นแบบหนึ่ง ระบบเหตุผลของไอน์สไตน์ก็เป็นอีกแบบหนึ่ง
เพราะ
ถ้านักวิทยาศาสตร์ในยุคไอน์สไตน์ใช้ความรู้ในระบบเดิม คือ ระบบเหตุผลของนิวตัน
ก็ไม่สามารถจะค้นพบความรู้ใหม่ได้
จากประเด็นที่เกี่ยวกับระบบเหตุผลดังกล่าว
จะเห็นได้ว่า องค์ความรู้ของฟิสิกส์ใหม่นี้ ทำให้ “intuition”
(การหยั่งรู้ที่เกิดขึ้นในใจ)
เป็นที่ยอมรับขึ้น คือ อยู่ดีๆ ความรู้ก็โผล่ขึ้นมา
โดยไม่ใช้การคิดตามหลักตรรกวิทยาเลย
ประการสุดท้ายเลย วิทยาศาสตร์ในยุคนิวตันนั้น นักวิทยาศาสตร์ต้องปลอดจากอคติ
(value
free) คือ
ไม่นำเอาตัวของนักวิทยาศาสตร์เข้าไปพัวพันกับสิ่งที่กำลังศึกษากันอยู่
เมื่อไหร่ที่นักวิทยาศาสตร์เอาตัวเข้าไปยุ่งเกี่ยว
ผลการศึกษาจะใช้ไม่ได้ทันที
แต่ทั้งกลศาสตร์ควอนตัมกับทฤษฎีสัมพัทธภาพกล่าวว่า
ตัวนักวิทยาศาสตร์ต้องเข้าไปยุ่งกับสิ่งที่กำลังศึกษา
ในกรณีของไอน์สไตน์นั้น
กล่าวว่า ไม่อย่างนั้นเราจะรู้อย่างไรว่า จรวดลำไหนมันเร็วกว่าอีกลำหนึ่ง
สำหรับไฮเซนเบิร์กก็อย่างได้เคยกล่าวไปแล้ว
นักวิทยาศาสตร์อยากศึกษาแสงเป็นคลื่น แสงก็ทำตัวเป็นคลื่น ถ้าอยากศึกษาว่า แสงเป็นอนุภาค
แสงก็จะแสดงตัวเป็นอนุภาค
สิ่งที่ศึกษากับตัวนักวิทยาศาสตร์จะแยกออกจากกันไม่ได้เลย
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น