จักรวาล ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2561 นิตยสารนักวิทยาศาสตร์ใหม่ได้เผยแพร่ผลการศึกษาใหม่โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาลี พวกเขาค้นพบกระจุกดาราจักรกาแล็กซีขนาดใหญ่ และเชื่อว่ามันทำลายสถิติการก่อตัวเร็วที่สุด และมีมวลมากที่สุด สื่อในประเทศหลายแห่งได้แปลรายงานของพวกเขาเป็นกำแพงจักรวาล และถึงกับกล่าวว่ากำแพงนี้กำหนดขอบเขตของจักรวาล แล้วข้อเท็จจริงเกี่ยวกับขอบเขตจักรวาล ทำไมคุณถึงบอกว่าเมื่อคุณขยายจักรวาลแล้วขยายใหญ่ขึ้น สิ่งที่น่าสะพรึงกลัวที่สุดจะปรากฏขึ้น
นับตั้งแต่มนุษย์เรียนรู้ที่จะมองขึ้นไปบนดวงดาว ความคิดของเราเกี่ยวกับจักรวาลไม่เคยหยุดนิ่ง ในอดีตเราเชื่อเสมอว่าจักรวาลมีขอบเขต และมีเวลาเริ่มต้น และเวลาตาย ซึ่งเป็นไปตามกฎของทุกสิ่งที่มนุษย์มองเห็น แต่ไม่เคยคิดเลยว่าถ้าจักรวาลมีคนเป็นผู้กำหนดกฎเกณฑ์จะเป็นอย่างไร หมายความว่าสามารถปฏิบัตินอกกฎได้หรือไม่ เอาข่าวที่เรากล่าวมาเป็นตัวอย่าง หลายๆ สื่อแปลเป็นกำแพงจักรวาลถึงกับบอกว่าเป็นขอบเขตของจักรวาล
แต่ข้อความนี้ผิดจริงๆ เพราะในช่วงต้นทศวรรษ 1980 นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบสิ่งที่คล้ายกันแล้ว โครงสร้างเหล่านี้มีช่วงกว้างและช่วงที่น่าทึ่ง จึงเรียกติดตลกว่า กำแพงเมืองจีน ไม่ใช่กำแพงจริงๆ หรือนักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่เชื่อว่าเอกภพมีขอบเขตและไม่มีขอบเขต และพวกเขาอธิบายว่าเอกภพเป็นเหมือนอานม้าหรือโดนัท ตัวอย่างต่างๆ ดังกล่าวเข้าใจได้ง่ายกว่าสำหรับทุกคน แน่นอน บางครั้งผู้คนเข้าใจผิดว่าขอบเขตของรัศมีของเอกภพที่สังเกตได้คือขอบเขตของเอกภพ
อย่างที่ทุกคนทราบ นอกเอกภพที่สังเกตได้ยังมีสิ่งที่ไม่รู้จักอีกมากมาย นอกจากนี้ เอกภพกำลังขยายตัว และความเร็วการขยายตัวยังเกินความเร็วที่เร็วที่สุดที่มนุษย์รู้จักความเร็วแสง ในกรณีนี้ แม้ว่าเอกภพจะมีขอบเขตเราก็ไม่สามารถสังเกตได้ ดังนั้น ในการอภิปรายเกี่ยวกับขอบเขตของเอกภพ นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่เชื่อว่าเอกภพในฐานะกฎของมันเอง อาจมีอยู่นอกกฎ อย่างไรก็ตาม เราสามารถลองขยายภาพของเอกภพ เพื่อดูว่าจะเกิดการเปลี่ยนแปลงที่ไม่คาดคิดในภาพของเอกภพในระยะต่างกันอย่างไร
ก่อนอื่นเรามาดูกันว่าจักรวาลมีลักษณะอย่างไรจากตำแหน่ง 1 พันล้านปีแสง เมื่อพิจารณาจากภาพ จำนวนจุดดาวที่นี่ค่อนข้างน้อย และมีเพียงไม่กี่ส่วนที่ค่อนข้างหนาแน่นและไม่มีรูปแบบ เช่นเดียวกับเมล็ดงาจำนวนหนึ่งที่กระจัดกระจายแบบสุ่ม ในเอกภพทีละขั้นมีการเปลี่ยนแปลงที่น่าอัศจรรย์จะเกิดขึ้นในภาพของเอกภพเมื่อระยะห่างเข้ามาใกล้ขึ้นเรื่อยๆ เมื่อเราขยายเอกภพไปยังตำแหน่ง 100 ล้านปีแสง เราจะพบว่าจำนวนจุดของดาวนั้นมากกว่า 1 พันล้านปีแสงอย่างเห็นได้ชัด แน่นอนว่าจำนวนรวมอาจมากกว่าภาพที่แล้ว
เห็นได้ชัดว่า เมื่อหน่วยส่วนใหญ่อยู่ที่ 100 ล้านปีแสง ระยะทางยังไกลเกินไป เราจึงลดค่าลงไปอีกโดยตรง และซูมจักรวาลไปที่ตำแหน่ง 10 ล้านปีแสงเพื่อการสังเกตการณ์ ในภาพนี้ จำนวนจุดของดาวลดลงอย่างมากแต่ขนาดเปลี่ยนไป กล่าวได้ว่า จุดของดาวเหล่านี้มีขนาดใหญ่ และสว่างกว่าเมล็ดงาขนาดเล็กก่อนหน้านี้ ขยายเอกภพต่อไปที่ตำแหน่ง 1,000 ปีแสง ดวงดาวในภาพจะหนาแน่นขึ้น บางดวงรวมๆ กัน และดูเหมือนมีแรงดึงดูดซึ่งกันและกัน
หากเราซูมเข้าไปอีก 1 ล้านล้านกิโลเมตร เราจะสามารถเห็นระบบสุริยะที่เราอยู่ แต่ระบบสุริยะเวลานี้เหมือนหุ่นไม้ที่วาดบนม่านดำ แน่นอนว่าโลกในระบบสุริยะก็มีขนาดเล็กลงเช่นกันในเวลานี้ ต่อไปเมื่อขยายจักรวาลตามอัตราส่วนที่กำหนด เราจะค่อยๆ เห็นภาพรวมของโลก เห็นระบบแม่น้ำที่สลับซับซ้อนบนพื้นผิว เห็นฝูงชนที่หนาแน่นเหมือนจุดดาว และเห็นเส้นบนผิวหนังมนุษย์ หากคุณซูมเข้าไปเรื่อยๆ คุณจะสามารถเข้าถึงสนามจุลทรรศน์ได้โดยตรง ซึ่งคุณสามารถมองเห็นหลอดเลือด เซลล์ และโครงสร้างเซลล์ในร่างกายมนุษย์
เมื่อกำลังขยายมาถึงระยะนี้ หลายๆ คนจะรู้สึกหวาดกลัว เพราะสถานการณ์ในภาพดูคล้ายกับภาพที่ตำแหน่ง 1 พันล้านปีแสงมาก อย่างน้อยที่สุดก็ดูเหมือนว่าดวงดาวจะกระจัดกระจายอยู่ในนั้น หลังจากสังเกตอย่างถี่ถ้วน คุณจะพบว่าทุกสิ่งตั้งแต่จักรวาลขนาดใหญ่ ไปจนถึงโครงสร้างจุลภาค ดูเหมือนจะมาจากระบบเดียวกัน นี่คือเศษส่วนเรขาคณิต และความคล้ายคลึงกันในตัวเองของจักรวาลในช่วงต้น ศตวรรษที่ผ่านมานักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบความมหัศจรรย์นี้ และสร้างทฤษฎีที่เกี่ยวข้อง
เรขาคณิตแบบแฟร็กทัล เรียกอีกอย่างว่า เรขาคณิตของธรรมชาติ เป้าหมายและวัตถุในการวิจัยคือบางสิ่งที่พบได้ทั่วไปในธรรมชาติ เช่น แนวชายฝั่งที่คดเคี้ยว กิ่งไม้ที่พันกัน เส้นใบที่ซับซ้อน และอื่นๆ สิ่งที่ดูเหมือนไม่เกี่ยวข้องกันเหล่านี้ มีความคล้ายคลึงกันในมุมมองของเรขาคณิตเศษส่วน พูดง่ายๆ เรขาคณิตเศษส่วนเชื่อว่าสิ่งที่มีวัตถุประสงค์มีโครงสร้างลำดับชั้นที่คล้ายคลึงกัน หากเราสังเกตพิภพใหญ่และพิภพเล็ก ด้วยความรู้ความเข้าใจแบบนี้ เราจะเข้าใจว่าความคล้ายคลึงตนเองหมายถึงอะไร
ยกตัวอย่างแบบจำลอง จักรวาล และแบบจำลองอะตอมตามฟิสิกส์ร่วมสมัย พื้นที่ส่วนใหญ่ในเอกภพเป็นสุญญากาศ และกระจุกดาวต่างๆ กระจายอย่างกระจัดกระจายภายในช่วงนี้ แบบจำลองนี้จริงๆ แล้วคล้ายกับการสังเกตเอกภพแบบซูมเข้าก่อนหน้านี้ โดยการเปรียบเทียบดาราจักรในกระจุกดาว และดาวฤกษ์ในดาราจักรมีการกระจายตามกฎฟิสิกส์เดียวกัน
สำหรับแบบจำลองอะตอม เป็นการจำลองความคล้ายตนเองของเอกภพในระดับจุลภาคแบบจำลองอะตอมพื้นฐาน ประกอบด้วยนิวเคลียสของอะตอมและอิเล็กตรอนนอกนิวเคลียร์ โครงสร้างของแบบจำลองมีความคล้ายคลึงกับโครงสร้างของกาแล็กซีบนระดับมหภาค ตัวอย่างเช่น ในระบบสุริยะของเรา ดวงอาทิตย์ครอบครองตำแหน่งของนิวเคลียส และความสำคัญของมันก็คล้ายคลึงกัน
นอกจากนี้ สมองของมนุษย์ อินเทอร์เน็ต เครือข่ายสังคมมนุษย์ และเว็บจักรวาลก็มีความคล้ายคลึงกันในตนเองเช่นกัน เกี่ยวกับความคล้ายคลึงกันในตัวเองของสิ่งเหล่านี้ ทีมวิจัยของมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียได้ทำการตรวจสอบพิเศษ และเผยแพร่ผลการวิจัยที่เกี่ยวข้องบนเว็บไซต์ของรายงานทางวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ
จากข้อมูล นักวิจัยใช้พลังการประมวลผลอันทรงพลังของซูเปอร์คอมพิวเตอร์เพื่อจำลองจักรวาล หลังจากเพิ่มการคำนวณอื่นๆ แล้วก็พิสูจน์ได้ว่าในเอกภพมีกราฟที่อธิบายความสัมพันธ์เชิงสาเหตุของโครงสร้างปริภูมิเวลาขนาดใหญ่ ซึ่งดูเหมือนเส้นโค้งฟังก์ชัน น่าแปลกที่เส้นกราฟฟังก์ชันพลังงานนี้มีความคล้ายคลึงกันในบางอย่างกับอินเทอร์เน็ต เครือข่ายทางชีวภาพ และแม้แต่เครือข่ายทางสังคมที่มนุษย์สร้างขึ้น
คำถามที่ผู้คนถามบ่อยที่สุดคือ ความสอดคล้องทีละน้อยระหว่างเครือข่ายที่ซับซ้อน และจักรวาลเป็นเพียงเรื่องบังเอิญหรือไม่ ไครโอคอฟจากสหพันธ์การวิเคราะห์ข้อมูลทางอินเทอร์เน็ตกล่าว ต่ำมาก จะมีคำอธิบายเสมอสำหรับความคล้ายคลึงกันแม้ว่ามันอาจจะไม่ชัดเจน เห็นได้จากสิ่งนี้เมื่อคุณลอกจักรวาลทีละชั้น คุณจะพบว่ามันลึกลับและน่ากลัวกว่าที่คุณจินตนาการไว้มาก
บทความที่น่าสนใจ : ผู้หญิง การให้ความรู้เกี่ยวกับวิธีการดูแลสุขภาพของผู้หญิงในวัยผู้ใหญ่
