The death of the universe

จุดจบของจักรวาล - เรนี โฮลเซค (Renée Hlozek)

Translator: Nuchapong Wongrajit Reviewer: Kelwalin Dhanasarnsombut

Looking up at the night sky,

มองไปยังท้องฟ้ายามค่ำคืน

we are amazed by how it seems to go on forever.

เราจะรู้สึกทึ่งที่ท้องฟ้าดูเหมือนดำรงอยู่เป็นนิรันดร์

But what will the sky look like

แต่ท้องฟ้าจะมีหน้าตาอย่างไร

billions of years from now?

หลายพันล้านปีจากนี้

A particular type of scientist,

นักวิทยาศาสตร์แขนงหนึ่ง

called a cosmologist,

ที่เรียกว่า นักจักรวาลวิทยา

spends her time thinking about that very question.

ได้ใช้เวลาขบคิดปัญหานี้

The end of the universe is intimately linked

จุดจบของจักรวาลนั้นสัมพันธ์ใกล้ชิดกับ

to what the universe contains.

สิ่งที่มีอยู่ในจักรวาล

Over 100 years ago,

กว่า 100 ปีมาแล้ว

Einstein developed the Theory of General Relativity,

ไอน์สไตน์ได้พัฒนาทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปขึ้น

formed of equations that help us

สมการซึ่งช่วยให้เรา

understand the relationship

เข้าใจความสัมพันธ์

between what a universe is made of

ระหว่างสิ่งที่ประกอบเป็นจักรวาล

and its shape.

และรูปทรงของมัน

It turns out that the universe

ปรากฏว่าจักรวาล

could be curved like a ball or sphere.

อาจจะโค้งเหมือนลูกบอลหรือทรงกลม

We call this positively curved or closed.

ซึ่งเราเรียกว่า โค้งเชิงบวก หรือ แบบปิด

Or it could be shaped like a saddle.

หรือจักรวาลอาจจะมีรูปร่างคล้ายอานม้า

We call this negatively curved or open.

ซึ่งเราเรียกว่า โค้งเชิงลบ หรือ แบบเปิด

Or it could be flat.

หรือมันอาจจะแบน

And that shape determines

และรูปทรงนี้เองที่กำหนด

how the universe will live and die.

ว่าจักรวาลจะอยู่ จะตายเช่นไร

We now know that the universe is very close to flat.

ตอนนี้ เราทราบว่าจักรวาลเกือบจะแบนสนิท

However, the components of the universe

อย่างไรก็ดี องค์ประกอบของจักรวาล

can still affect its eventual fate.

ยังสามารถส่งผลต่อชะตาบั้นปลายชีวิตของมันได้

We can predict how the universe

เราสามารถทำนายว่าจักรวาล

will change with time

จะเปลี่ยนไปตามเวลาเช่นไร

if we measure the amounts or energy densities

หากเราวัดปริมาณ หรือความหนาแน่นพลังงาน

of the various components in the universe today.

ขององค์ประกอบต่าง ๆ ในจักรวาลวันนี้

So, what is the universe made of?

แล้วจักรวาลประกอบขึ้นจากอะไรบ้างล่ะ?

The universe contains all the things that we can see,

จักรวาลบรรจุทุกสิ่งทุกอย่างที่เรามองเห็นได้

like stars, gas, and planets.

เช่น ดาวฤกษ์ แก๊ส และดาวเคราะห์

We call these things ordinary or baryonic matter.

เราเรียกสิ่งเหล่านี้ว่า สสารปกติ หรือ สสารแบริออน

Even though we see them all around us,

ถึงแม้ว่าเราจะมองเห็นสสารเหล่านี้อยู่รอบตัว

the total energy density of these components

ความหนาแน่นพลังงานรวมขององค์ประกอบชนิดนี้

is actually very small,

มีค่าต่ำมาก ๆ

around 5% of the total energy of the universe.

ราว 5% ของพลังงานรวมของทั้งจักรวาล

So, now let's talk about what the other 95% is.

งั้นเรามาคุยกันดีกว่า ว่าอีก 95% ที่เหลือคืออะไร

Just under 27% of the rest

เกือบ 27% ของส่วนที่เหลือ

of the energy density of the universe

ของความหนาแน่นพลังงานของจักรวาล

is made up of what we call dark matter.

มาจากสิ่งที่เราเรียกว่า สสารมืด

Dark matter is only very weakly interacting with light,

สสารมืดมีอันตรกิริยากับแสงน้อยมาก ๆ

which means it doesn't shine or reflect light

ซึ่งแปลว่าสสารมืดไม่ส่องแสง และไม่สะท้อนแสง

in the way that stars and planets do,

เหมือนอย่างดาวฤกษ์ และดาวเคราะห์

but, in every other way,

แต่ในแง่อื่น ๆ นอกนั้น

it behaves like ordinary matter --

สสารมืดก็เหมือนกับสสารปกติ

it attracts things gravitationally.

มันดึงดูดสิ่งต่าง ๆ ด้วยแรงโน้มถ่วง

In fact, the only way we can detect this dark matter

จริง ๆ แล้ว มีเพียงวิธีเดียวที่จะตรวจหาสสารมืดได้

is through this gravitational interaction,

คือผ่านทางอันตรกิริยาโน้มถ่วง

how things orbit around it

ดูว่าสิ่งต่าง ๆ โคจรรอบมันอย่างไร

and how it bends light

และมันทำให้แสงโค้งงออย่างไร

as it curves the space around it.

จากการที่มันทำให้อวกาศรอบ ๆ โค้งงอ

We have yet to discover a dark matter particle,

เรายังไม่พบเจออนุภาคสสารมืด

but scientists all over the world are searching

แต่นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกกำลังค้นหา

for this elusive particle or particles

อนุภาคเร้นลับ (เหล่า) นี้อยู่

and the effects of dark matter on the universe.

และผลกระทบของสสารมืดที่มีต่อจักรวาล

But this still doesn't add up to 100%.

แต่นั่นก็ยังรวมแล้วก็ยังไม่ครบ 100%

The remaining 68%

ที่เหลืออีก 68%

of the energy density of the universe

ของความหนาแน่นพลังงานของจักรวาล

is made up of dark energy,

มาจาก พลังงานมืด

which is even more mysterious than dark matter.

ซึ่งลี้ลับยิ่งกว่าสสารมืดเสียอีก

This dark energy doesn't behave

พลังงานมืดทำตัวไม่เหมือน

like any other substance we know at all

กับสสารใด ๆ เลยที่เรารู้จัก

and acts more like anti-gravity force.

และทำตัวเหมือนกับ แรงต้านแรงดึงดูด มากกว่า

We say that it has a gravitational pressure,

เราเรียกว่า มันมีความดันโน้มถ่วง

which ordinary matter and dark matter do not.

ซึ่งสสารปกติและสสารมืดไม่มี

Instead of pulling the universe together,

แทนที่จะดึงดูดจักรวาลเข้าหากัน

as we would expect gravity to do,

อย่างที่แรงดึงดูดทำ

the universe appears to be expanding apart

จักรวาลกลับกำลังขยายตัวออก

at an ever-increasing rate.

ด้วยอัตราที่เร็วขึ้นเรื่อย ๆ

The leading idea for dark energy

แนวคิดหลักเชื่อว่าพลังงานมืด

is that it is a cosmological constant.

คือ ค่าคงที่จักรวาล

That means it has the strange property

แปลว่ามันมีคุณสมบัติแปลก ๆ

that it expands as the volume of space increases

ที่จะขยายตัว ตามปริมาตรอวกาศที่เพิ่มขึ้น

to keep its energy density constant.

เพื่อที่จะให้ความหนาแน่นพลังงานคงที่

So, as the universe expands

ดังนั้น ขณะที่จักรวาลขยายตัว

as it is doing right now,

ดังที่เป็นอยู่ขณะนี้

there will be more and more dark energy.

พลังงานมืดก็จะมีมากขึ้นไปด้วย

Dark matter and baryonic matter,

สสารมืด และสสารแบริออน

on the other hand,

ในทางตรงกันข้าม

don't expand with the universe

ไม่ได้ขยายตัวตามจักรวาล

and become more diluted.

และจะเจือจางลงเรื่อย ๆ

Because of this property

ด้วยคุณสมบัติ

of the cosmological constant,

ของค่าคงตัวจักรวาล

the future universe will be more and more dominated

จักรวาลในอนาคตจะเต็มไปด้วย

by dark energy,

พลังงานมืด

becoming colder and colder

พร้อมกับเย็นตัวลงเรื่อย ๆ

and expanding faster and faster.

และขยายตัวออกเร็วขึ้นเรื่อย ๆ

Eventually, the universe will run out of gas

ในที่สุด จักรวาลก็จะหมดกำลัง

to form stars,

ที่จะสร้างดาวฤกษ์

and the stars themselves will run out of fuel

และดาวฤกษ์เองก็จะหมดเชื้อเพลิง

and burn out,

และมอดดับลง

leaving the universe with only black holes in it.

ทำให้จักรวาลเหลือแต่หลุมดำ

Given enough time,

เมื่อผ่านไปนานพอ

even these black holes will evaporate,

แม้แต่หลุมดำพวกนี้ ก็จะค่อย ๆ สลายไป

leaving a universe that is completely cold and empty.

เหลือไว้เพียงจักรวาลที่หนาวเหน็บและว่างเปล่า

That is what we call the heat death of the universe.

ซึ่งเรียกว่า จุดจบความร้อนของจักรวาล

While it might sound depressing

อาจจะฟังดูน่าหดหู่

living in a universe

ที่เราต้องอาศัยอยู่ในจักรวาล

that will end its lifetime cold

ที่จะจบชีวิตลงอย่างหนาวเหน็บ

and devoid of life,

ปราศจากซึ่งชีวิต

the end fate of our universe

ชะตาบั้นปลายของจักรวาลเรา

actually has a beautiful symmetry

แท้จริงแล้ว มีความสมมาตรที่สวยงามอยู่

to its hot, fiery beginning.

เทียบกับจุดเริ่มต้นเร่าร้อนของมัน

We call the accelerating end state

เราเรียกระยะสุดท้ายของจักรวาล

of the universe a de Sitter phase,

ที่มีความเร่งว่า ระยะ ดี ซิทเทอร์ (de Sitter)

named after the Dutch mathematician

ตามชื่อของนักคณิตศาสตร์ชาวดัตช์

Willem de Sitter.

วิลเลม ดี ซิทเทอร์ (Willem de Sitter)

However, we also believe

อย่างไรก็ดี เรายังเชื่อว่า

that the universe had another phase

จักรวาลเคยขยายตัวแบบ ดี ซิทเทอร์

of de Sitter expansion

ณ อีกช่วงเวลาหนึ่ง

in the earliest times of its life.

ในช่วงแรกเริ่มของชีวิตมัน

We call this early period inflation,

เราเรียกระยะแรกเริ่มนี้ว่า การพองตัว

where, shortly after the Big Bang,

หลังจากบิ๊กแบงไม่นาน

the universe expanded extremely fast

จักรวาลขยายตัวอย่างรวดเร็วสุด ๆ

for a brief period.

ภายในช่วงเวลาสั้น ๆ

So, the universe will end

ดังนั้น จักรวาลจึงมีจุดจบ

in much the same state as it began,

เช่นเดียวกับจุดเริ่มต้น

accelerating.

คือ ขยายตัวด้วยความเร่ง

We live at an extraordinary time

เราดำรงชีวิตอยู่ในช่วงเวลาพิเศษ

in the life of the universe

ในช่วงชีวิตของจักรวาล

where we can start to understand

ณ จุดที่เราสามารถเริ่มเข้าใจ

the universe's journey

การเดินทางของจักรวาล

and view a history

และมองดูประวัติศาสตร์

that plays itself out on the sky

ที่แสดงบนฟากฟ้า

for all of us to see.

เพื่อให้เราทุกคนได้ติดตาม