ในเดือนกุมภาพันธ์ปี 2016 ทีมนักวิทยาศาสตร์จาก LIGO ประกาศยืนยันการค้นพบคลื่นความโน้มถ่วง (Gravitational Wave) จากการสังเกตการณ์การรวมกันของหลุมดำคู่ที่กำลังหลอมเป็นหนึ่งเดียวกัน หลังจากนั้นก็มีการตรวจพบอีกหลายครั้งตามมา
ในปี ค.ศ. 1916 ทฤษฎีของไอน์สไตน์ทำนายว่าคลื่นความโน้มถ่วงนั้นสามารถเกิดขึ้นได้ “หากกาลอวกาศ (space time) ถูกรบกวนจะทำให้เกิดระลอกของการกระเพื่อมจากการเคลื่อนที่ของเทหวัตถุมวลมากได้” เช่น ดาวนิวตรอน หลุมดำ การระเบิดจาก Supernova หรือแม้กระทั่งการระเบิดครั้งยิ่งใหญ่อย่าง Big Bang
ในช่วงแรก แนวคิดเกี่ยวกับคลื่นความโน้มถ่วงถูกดีเบต ในประเด็นที่ว่าคลื่นดังกล่าวเป็น “คลื่นกายภาพ (Physical Wave) จริงหรือไม่” หรือเป็นเพียงโมเดลที่ใช้อธิบายการรบกวนกาลอวกาศของเทหวัตถุมวลมากแต่เพียงเท่านั้น
จนกระทั่ง ในปี ค.ศ. 1950 เริ่มมีการสังเกตและหาหลักฐานทางดาราศาสตร์ โดยหนึ่งในการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ที่โด่งดัง ก็คือ การค้นพบ Pulsar สองแห่งที่โคจรรอบซึ่งกันและกัน – Pulsar คือ ดาวนิวตรอนที่หมุนรอบตัวเองด้วยความเร็วสูงมาก และแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าออกมาเป็นจังหวะ (Pulsing) แต่การตรวจพบ Pulsar คู่ดังกล่าวในตอนนั้นยังไม่สามารถยืนยันได้ว่ามีการตรวจพบคลื่นความโน้มถ่วง ทั้งนี้นักฟิสิกส์สองท่านซึ่งเป็นเจ้าของผลงานการค้นพบ Pulsar คู่ ได้แก่ Russell Alan Hulse และ Joseph Hooton Taylor, Jr. ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี ค.ศ. 1993 จากการ
“ค้นพบ Pulsar ชนิดใหม่ และเป็นการค้นพบที่นำสู่ความเป็นไปได้ของการศึกษาเกี่ยวกับความโน้มถ่วง”
ในปี ค.ศ. 2015 เหล่านักวิทยาศาสตร์จาก Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory – LIGO หรือหอสังเกตการณ์คลื่นความโน้มถ่วงโดยใช้อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์มิเตอร์ชนิดเลเซอร์ประกาศตรวจพบคลื่นความโน้มถ่วงเป็นครั้งแรก (ก่อนยืนยันและประกาศในเดือนกุมภาพันธ์ปี 2016)
นำทีมโดยนักฟิสิกส์รุ่นเก๋า 3 ท่าน ได้แก่ Rainer Weiss, Kip Thorne และ Barry C. Harish (อายุ 70 ปีขึ้น) โดยโครงการ LIGO ได้รับทุนสนับสนุนจาก National Science Foundation : NSF ดำเนินการสร้างและบริหารโดย Caltech และ MIT
LIGO เริ่มเก็บข้อมูลมาตั้งแต่ปี ค.ศ. 2002 – 2010 แต่ไม่สามารถตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงได้เลย (ไม่ยอมแพ้จริง ๆ ) ระหว่างนั้นก็ได้ปรับปรุงเครื่องตรวจวัดให้ดียิ่งขึ้นจนตรวจพบได้ในปี ค.ศ. 2015 ทั้งนี้ผลงานการค้นพบจะต้องอาศัยการประมวลผลข้อมูลจำนวนมากมหาศาล จึงต้องจัดหาหน่วยประมวลผลจากคอมพิวเตอร์จำนวนมาก กระทั่งเกิดโครงการใหม่เรียกว่า Einstein@Home โดยขอใช้หน่วยประมวลผลคอมพิวเตอร์จากทางบ้าน โดยมีอาสาสมัครจำนวนกว่า 440,000 คน อีกทั้งต้องใช้นักวิทยาศาสตร์ที่ดูแลโครงการกว่า 1,000 คน ทำให้ LIGO เป็นโครงการทางวิทยาศาสตร์ที่ใหญ่ที่สุดในแง่ทางด้านความร่วมมือ
การตรวจพบคลื่นความโน้มถ่วงครั้งแรกในช่วงก่อนปี ค.ศ. 2016 นั้น มีแหล่งที่มาจากหลุมดำคู่ที่กำลังหลอมรวมกัน แต่การตรวจพบคลื่นความโน้มถ่วงในปี ค.ศ. 2017 มีที่มาจากการชนกันของดาวนิวตรอน (Collision of two neutron stars) ซึ่งเป็นการตรวจพบแบบใหม่ และในปีนี้ก็มีรายงานว่าอาจตรวจพบคลื่นความโน้มถ่วงจากการหลอมรวมกันระหว่าง ”ดาวนิวตรอน และหลุมดำ” ทั้งนี้ยังไม่มีการยืนยันอย่างเป็นทางการ (แต่ระดับความเชื่อมั่นอยู่ที่ 99%)
ด้วยผลงานการตรวจพบคลื่นความโน้มถ่วงของ LIGO ทำให้นักฟิสิกส์ Rainer Weiss, Kip Thorne และ Barry C. Harish และทีม ได้รางวัล Nobel สาขาฟิสิกส์ในปี ค.ศ. 2017
“สำหรับความแน่วแน่และสนับสนุนการสังเกตการณ์คลื่นความโน้มถ่วง”
และคนที่น่าจะยิ้มกว้างที่สุดคงเป็นใครไม่ได้นอกจาก Albert Einstein นี่แหละครับ
เรียบเรียงโดย Einstein@min
ช่องทางติดตามข่าววิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
แอพ Blockdit : https://www.blockdit.com/thaiscience
Instagram : https://www.instagram.com/thaisciencenews
Twitter : https://twitter.com/Thaiphys
