บทสอง
เอกภพของเราเกิดขึ้นอย่างไร?—การโต้แย้ง
นักบินอวกาศรู้สึกตื่นเต้นกับการถ่ายรูปลูกโลกที่ปรากฏเด่นทางหน้าต่างยานอวกาศ. คนหนึ่งกล่าวว่า “นั่นเป็นช่วงเวลาที่ยอดเยี่ยมที่สุดของการบินในอวกาศ.” แต่ลูกโลกของเราดูกระจ้อยร่อยไปเลยเมื่อเทียบกับระบบสุริยะ. ดวงอาทิตย์ใหญ่ขนาดที่บรรจุลูกโลกได้หนึ่งล้านลูก แถมยังมีที่เหลือด้วยซ้ำ! แต่ข้อเท็จจริงเกี่ยวกับเอกภพนี้มีความเกี่ยวพันใด ๆ ไหมกับชีวิตและความหมายของชีวิตคุณ?
ให้เรามาพิจารณาห้วงอวกาศพอสังเขปเพื่อสังเกตลูกโลกและดวงอาทิตย์ตามที่เป็นจริง. ดวงอาทิตย์ของเราเป็นเพียงหนึ่งในบรรดาดวงดาวที่มีมากมายมหาศาลในแขนกังหันของกาแล็กซีทางช้างเผือกa ซึ่งตัวมันเองเป็นเพียงส่วนกระจิริดของเอกภพ. หากมองด้วยตาเปล่าก็เป็นไปได้ที่จะเห็นหย่อมแสงบางหย่อมซึ่งที่แท้แล้วก็คือกาแล็กซีอื่น เช่น กาแล็กซีแอนโดรมีดาที่สวยงามและใหญ่กว่า. กาแล็กซีทางช้างเผือก, แอนโดรมีดา, และกาแล็กซีอื่น ๆ อีกประมาณ 20 กาแล็กซี เกาะกลุ่มกันเป็นคลัสเตอร์ (กระจุกกาแล็กซี) ด้วยแรงดึงดูดที่มีต่อกัน ทั้งหมดนี้เป็นเพียงส่วนน้อยนิดที่อยู่ในซูเปอร์คลัสเตอร์ (กระจุกกาแล็กซีขนาดใหญ่) อันกว้างไพศาล เอกภพประกอบด้วยซูเปอร์คลัสเตอร์จำนวนนับไม่ถ้วน และยังไม่จบแค่นี้.
คลัสเตอร์ต่าง ๆ ไม่ได้กระจายอยู่ในอวกาศแบบสม่ำเสมอ. เมื่อมองจากที่ไกลมาก ๆ คลัสเตอร์ดังกล่าวจะดูคล้ายกับเส้นใยและเป็นแผ่นบาง ๆ พันอยู่รอบห้วงอวกาศที่มีลักษณะคล้ายฟองอากาศขนาดมหึมา. บางคลัสเตอร์ก็ยาวและกว้างใหญ่มากจนดูคล้ายคลึงกับกำแพงเมืองจีน. สิ่งนี้อาจยังความประหลาดใจให้กับหลายคนที่คิดว่าเอกภพของเราเกิดขึ้นเองโดยบังเอิญจากการระเบิดใหญ่. นักเขียนอาวุโสคนหนึ่งของวารสารไซเยนติฟิก อเมริกัน ลงความเห็นว่า “ยิ่งเราสามารถเห็นรายละเอียดอันสง่างามของเอกภพได้ชัดเจนขึ้นเท่าใด ก็ยิ่งยากขึ้นเท่านั้นที่พวกเราจะอธิบายด้วยทฤษฎีง่าย ๆ ว่าเอกภพเป็นเช่นนั้นได้อย่างไร.”
หลักฐานที่ชี้ถึงจุดเริ่มต้น
ดาวฤกษ์ทุกดวงที่คุณสามารถเห็นได้ด้วยตาเปล่านั้นอยู่ในกาแล็กซีทางช้างเผือก. ก่อนทศวรรษ 1920 ผู้คนคิดกันว่ามีเพียงกาแล็กซีเดียว. ตั้งแต่นั้นมา อย่างที่คุณคงจะทราบดี การสังเกตด้วยกล้องโทรทรรศน์ที่มีกำลังขยายสูงกว่าได้พิสูจน์ให้เห็นว่าไม่ได้เป็นเช่นนั้น. เอกภพของเรามีกาแล็กซีอย่างน้อย 50,000,000,000 กาแล็กซี. เราไม่ได้หมายถึงดาว ห้าหมื่นล้านดวง—แต่อย่างน้อยห้าหมื่นล้านกาแล็กซี ซึ่งแต่ละกาแล็กซีประกอบด้วยดาวที่คล้าย ๆ กับดวงอาทิตย์ของเรานับพัน ๆ ล้านดวง. กระนั้น สิ่งที่ทำให้ความเชื่อทางวิทยาศาสตร์ในทศวรรษ 1920 สั่นสะเทือนกลับไม่ใช่จำนวนอันน่าตะลึงงันของกาแล็กซีขนาดมหึมา แต่เป็นข้อเท็จจริงที่ว่ากาแล็กซีทั้งหมดกำลังเคลื่อนที่.
นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบข้อเท็จจริงที่น่าสังเกต นั่นคือ เมื่อให้แสงจากกาแล็กซีส่องผ่านปริซึม ปรากฏว่าคลื่นแสงมีความยาวขึ้นเรื่อย ๆ เป็นการบ่งชี้ถึงการเคลื่อนหนีจากเราด้วยความเร็วสูง. ยิ่งกาแล็กซีห่างออกไปเท่าใด อัตราการเคลื่อนหนีก็ดูเหมือนจะเร็วขึ้นเท่านั้น. สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าเอกภพกำลังขยายตัว!b
แม้เราไม่ได้เป็นนักดาราศาสตร์ไม่ว่าจะมืออาชีพหรือสมัครเล่น เราก็เห็นได้ว่าเอกภพที่กำลังขยายตัวบ่งบอกอย่างชัดแจ้งเกี่ยวกับอดีตของเรา และบางทีอนาคตของเราเองด้วย. ต้องมีอะไรบางอย่างเริ่มกระบวนการนี้—อำนาจซึ่งมีพลังมากพอที่จะควบคุมแรงโน้มถ่วงมหาศาลของทั้งเอกภพ. นับว่ามีเหตุผลที่คุณจะถามว่า ‘อะไรเป็นแหล่งแห่งพลังงานอันทรงอานุภาพเช่นนี้?’
ถึงแม้นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่แกะรอยเอกภพย้อนไปจนถึงจุดเริ่มต้นที่เล็กและหนาแน่นมาก (ซิงกูลาริตี) แต่เราก็ไม่อาจเลี่ยงประเด็นสำคัญนี้ได้ที่ว่า “หาก ณ จุดหนึ่งในอดีต เอกภพเกือบจะอยู่ในสภาวะซิงกูลาริตี ซึ่งมีขนาดเล็กสุดประมาณและมีความหนาแน่นเป็นอนันต์ เราคงต้องถามว่ามีอะไรอยู่ก่อนหน้านั้น และมีอะไรอยู่ภายนอกเอกภพ. . . . เราจะต้องเผชิญปัญหาเรื่องจุดเริ่มต้น.”—เซอร์เบอร์นาร์ด โลเวลล์.
สิ่งนี้บ่งนัยว่าจะต้องมีไม่ใช่เพียงแค่แหล่งพลังงานอันมหาศาล. จำเป็นต้องมีการมองเห็นล่วงหน้าและเชาวน์ปัญญาด้วย เพราะอัตราการขยายตัวดูเหมือนปรับตั้งไว้แม่นยำอย่างยิ่ง. โลเวลล์กล่าวว่า “ถ้าเอกภพขยายตัวเร็วกว่านี้เพียงหนึ่งในล้านล้านส่วน วัตถุธาตุทั้งมวลในเอกภพก็จะกระจายหลุดลอยจากกันไป. . . . และถ้าช้ากว่านี้เพียงหนึ่งในล้านล้านส่วน แรงโน้มถ่วงก็จะทำให้เอกภพยุบตัวภายในเวลาราว ๆ หนึ่งพันล้านปีแรกที่เอกภพถือกำเนิดมา. อีกครั้งหนึ่ง จะไม่มีดาวอายุมาก ๆ และจะไม่มีสิ่งมีชีวิตเลย.”
พยายามจะอธิบายจุดเริ่มต้น
ปัจจุบันนี้พวกผู้เชี่ยวชาญสามารถอธิบายที่มาของเอกภพได้ไหม? นักวิทยาศาสตร์หลายคนซึ่งอึดอัดกับความคิดที่ว่าเอกภพถูกสร้างโดยเชาวน์ปัญญาที่สูงกว่า คาดคะเนว่าเอกภพสร้างตัวเองขึ้นมาจากความว่างเปล่าด้วยกลไกบางอย่าง. คุณคิดว่ามีเหตุผลไหม? การคาดคะเนดังกล่าวมักจะเกี่ยวข้องกับการดัดแปลงทฤษฎีหนึ่ง (แบบจำลองการขยายตัวของเอกภพ)c ซึ่งนักฟิสิกส์ อลัน กูท คิดขึ้นในปี 1979. กระนั้น ดร. กูทยอมรับเมื่อไม่นานมานี้ว่า ทฤษฎีของเขา “ไม่ได้อธิบายวิธีที่เอกภพเกิดขึ้นจากความว่างเปล่า.” ดร. อังเดร ลินเด กล่าวชัดเจนยิ่งขึ้นในบทความหนึ่งของวารสารไซเยนติฟิก อเมริกัน ดังนี้: “การอธิบายการเริ่มสภาวะซิงกูลาริตีนี้—เริ่มต้นที่ไหนและเมื่อไร—ยังคงเป็นปัญหาที่แก้ยากที่สุดสำหรับจักรวาลวิทยาสมัยปัจจุบัน.”
หากผู้เชี่ยวชาญไม่สามารถอธิบายได้จริง ๆ ไม่ว่าจะเป็นเรื่องที่มาหรือความเป็นไปในช่วงแรก ๆ ของเอกภพของเรา ไม่ควรหรอกหรือที่เราจะมองหาคำอธิบายจากแหล่งอื่น? ที่จริง คุณมีเหตุผลถูกต้องที่จะพิจารณาหลักฐานบางอย่างซึ่งหลายคนมองข้าม แต่เป็นหลักฐานที่อาจให้ความกระจ่างแท้จริงแก่คุณได้เกี่ยวด้วยเรื่องนี้. หลักฐานดังกล่าวรวมถึงขนาดที่พอเหมาะพอดีของแรงพื้นฐานสี่ชนิดที่กำหนดคุณสมบัติและการเปลี่ยนแปลงทั้งหมดที่เกิดกับสสาร. แค่เอ่ยถึงแรงพื้นฐาน ก็อาจทำให้บางคนอึกอักและคิดว่า ‘นี่เป็นเรื่องของนักฟิสิกส์เท่านั้น.’ เปล่าเลย. ข้อเท็จจริงพื้นฐานนี้คุ้มค่ากับการพิจารณา เพราะมันมีผลกระทบต่อเรา.
การปรับตั้งอย่างละเอียด
แรงพื้นฐานสี่ชนิดเข้ามาเกี่ยวข้องทั้งในด้านความกว้างใหญ่ไพศาลของเอกภพและความเล็กเป็นอนันต์ของโครงสร้างอะตอม. ใช่แล้ว ทุกสิ่งทุกอย่างที่เราเห็นรอบ ๆ ตัวเกี่ยวข้องอยู่ด้วย.
ธาตุต่าง ๆ ที่จำเป็นสำหรับชีวิตของเรา (โดยเฉพาะอย่างยิ่งคาร์บอน, ออกซิเจน และเหล็ก) ไม่อาจดำรงอยู่ได้หากไม่มีการปรับตั้งแรงทั้งสี่อย่างละเอียดดังที่เห็นอยู่ในเอกภพ. เราได้กล่าวถึงแรงชนิดหนึ่งไปแล้ว นั่นคือแรงโน้มถ่วง. อีกชนิดหนึ่งก็คือแรงแม่เหล็กไฟฟ้า. ถ้าแรงนี้อ่อนกว่าจากที่เป็นอยู่อย่างเด่นชัด นิวเคลียสของอะตอมจะไม่สามารถดึงอิเล็กตรอนให้วิ่งอยู่รอบ ๆ ได้. บางคนอาจสงสัยว่า ‘แล้วนั่นสำคัญไหม?’ สำคัญสิ เพราะถ้าเป็นอย่างนั้น อะตอมต่าง ๆ ก็จะรวมตัวกันเป็นโมเลกุลไม่ได้. ในทางกลับกัน หากแรงนี้เข้มกว่าที่เป็นอยู่มาก อิเล็กตรอนก็จะถูกดูดเข้าไปติดแน่นอยู่กับนิวเคลียสของอะตอม. ปฏิกิริยาทางเคมีก็ไม่อาจเกิดขึ้นได้ระหว่างอะตอม ซึ่งหมายความว่า จะไม่มีชีวิตเกิดขึ้น. แค่ดูจากแง่นี้ก็เป็นที่ประจักษ์ชัดว่า ชีวิตและการดำรงอยู่ของเราขึ้นอยู่กับการปรับตั้งแรงแม่เหล็กไฟฟ้าอย่างละเอียด.
และขอพิจารณาในระดับเอกภพ: ความเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยของแรงแม่เหล็กไฟฟ้าจะส่งผลกระทบต่อดวงอาทิตย์ และแสงที่มาถึงโลกก็จะเปลี่ยนไป ทำให้การสังเคราะห์แสงในพืชเป็นไปได้ยากหรือเป็นไปไม่ได้เลย. นอกจากนี้ ยังอาจทำลายคุณสมบัติที่ไม่มีใดเหมือนของน้ำซึ่งสำคัญยิ่งต่อชีวิต. ดังนั้น อีกครั้งหนึ่งที่การปรับตั้งแรงแม่เหล็กไฟฟ้าอย่างละเอียดเป็นตัวกำหนดความเป็นความตายของเรา.
ที่สำคัญพอ ๆ กันก็คือ ความเข้มของแรงแม่เหล็กไฟฟ้าที่สัมพันธ์กับแรงอื่น ๆ อีกสามชนิด. ตัวอย่างเช่น นักฟิสิกส์คำนวณว่า แรงนี้มีความเข้มมากกว่าแรงโน้มถ่วงถึง 10,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000 (1040) เท่า. อาจดูเหมือนเป็นการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยสำหรับจำนวนขนาดนี้หากจะเพิ่มเลขศูนย์เข้าไปอีกหนึ่งตัว (1041). แต่นั่นหมายความว่าแรงโน้มถ่วงจะอ่อนลง ตามสัดส่วน และดร. ไรน์ฮาร์ด บรอยเออร์ ให้ความเห็นเกี่ยวกับผลที่จะตามมาดังนี้: “ถ้าแรงโน้มถ่วงอ่อนลง ดวงดาวต่าง ๆ จะมีขนาดเล็กลง และความดันของแรงโน้มถ่วงภายในดาวดวงนั้นจะไม่ทำให้อุณหภูมิสูงพอที่จะเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน ดวงอาทิตย์ก็จะส่องแสงออกมาไม่ได้.” คุณคงนึกภาพได้ว่านั่นจะหมายถึงอะไรสำหรับพวกเรา!
จะว่าอย่างไรถ้าแรงโน้มถ่วงเข้มขึ้น ตามสัดส่วนตัวเลขที่มีศูนย์เพียง 39 ตัว (1039)? บรอยเออร์กล่าวต่อไปว่า “การเปลี่ยนแปลงเพียงน้อยนิดนี้ จะทำให้ดาวฤกษ์อย่างดวงอาทิตย์มีอายุสั้นลงมาก.” และนักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ ถือว่าการปรับตั้งนี้เป็นยิ่งกว่าความละเอียดแม่นยำเสียอีก.
จริง ๆ แล้ว คุณสมบัติอันน่าทึ่งสองประการของดวงอาทิตย์และดาวดวงอื่น ๆ คือ ประสิทธิภาพและเสถียรภาพระยะยาว. ลองพิจารณาตัวอย่างง่าย ๆ นี้. เรารู้ว่าเพื่อรถยนต์จะวิ่งอย่างมีประสิทธิภาพ เครื่องยนต์จำเป็นต้องมีอัตราส่วนที่ถูกต้องแม่นยำระหว่างเชื้อเพลิงกับอากาศ โดยวิศวกรจะออกแบบระบบกลไกและระบบคอมพิวเตอร์ที่ซับซ้อนเพื่อให้ได้สมรรถนะที่สมบูรณ์ที่สุด. แค่เครื่องยนต์ยังขนาดนี้ แล้วจะว่าอย่างไรกับ “การเผาไหม้” อย่างมีประสิทธิภาพของดาวฤกษ์ เช่น ดวงอาทิตย์ของเรา? แรงหลัก ๆ ที่เกี่ยวข้องได้รับการปรับตั้งอย่างแม่นยำเพื่อให้เหมาะสมที่สุดสำหรับชีวิต. ความแม่นยำดังกล่าวเกิดขึ้นโดยบังเอิญไหม? โยบบุรุษในสมัยโบราณถูกถามว่า “เจ้าเป็นผู้ตั้งกฎต่าง ๆ ที่ควบคุมท้องฟ้า และเป็นผู้กำหนดกฎธรรมชาติบนแผ่นดินโลกหรือ?” (โยบ 38:33, ฉบับแปล เดอะ นิว อิงลิช ไบเบิล) ไม่มีมนุษย์คนใดทำได้. ฉะนั้น ความแม่นยำมาจากไหน?
แรงนิวเคลียร์สองชนิด
โครงสร้างของเอกภพเกี่ยวพันมากยิ่งกว่าการปรับตั้งแรงโน้มถ่วงและแรงแม่เหล็กไฟฟ้าอย่างละเอียด. แรงทางฟิสิกส์อีกสองชนิดก็เกี่ยวพันกับชีวิตของเราด้วย.
แรงสองชนิดนี้ปฏิบัติการอยู่ในนิวเคลียสของอะตอม และแรงดังกล่าวให้หลักฐานเพียงพอว่ามีการคิดล่วงหน้า. ขอพิจารณาแรงนิวเคลียร์ชนิดเข้ม ที่ยึดโปรตอนและนิวตรอนเข้าด้วยกันภายในนิวเคลียสของอะตอม. เนื่องด้วยแรงยึดนี้ ธาตุต่าง ๆ จึงก่อตัวขึ้นได้—ไม่ว่าจะเป็นธาตุเบา (เช่น ฮีเลียมและออกซิเจน) หรือธาตุหนัก (เช่น ทองคำและตะกั่ว). ดูเหมือนว่าถ้าแรงยึดนี้อ่อนลงเพียง 2 เปอร์เซ็นต์ จะมีเพียงธาตุไฮโดรเจนเท่านั้นที่คงอยู่. ในทางกลับกัน ถ้าแรงนี้เข้มขึ้นเพียงเล็กน้อย จะมีเพียงธาตุหนักเท่านั้นที่คงอยู่ แต่จะไม่มีไฮโดรเจนเลย. แล้วชีวิตของเราจะได้รับผลกระทบไหม? เอาละ ถ้าเอกภพไม่มีไฮโดรเจน ดวงอาทิตย์ของเราก็จะไม่มีเชื้อเพลิงที่จำเป็นต่อการเปล่งพลังงานซึ่งให้ชีวิต. และแน่นอน เราจะไม่มีน้ำและอาหารเลย เพราะไฮโดรเจนเป็นส่วนประกอบสำคัญยิ่งของทั้งสองสิ่งนั้น.
แรงชนิดที่สี่ที่จะกล่าวถึงคือ แรงนิวเคลียร์ชนิดอ่อน ซึ่งควบคุมการเสื่อมสลายของกัมมันตรังสี และยังมีผลกระทบต่อกัมมันตภาพเทอร์โมนิวเคลียร์ในดวงอาทิตย์ด้วย. คุณอาจถามว่า ‘แรงนี้ได้รับการปรับตั้งอย่างละเอียดด้วยไหม?’ นักคณิตศาสตร์และนักฟิสิกส์ชื่อ ฟรีแมน ไดสัน อธิบายว่า “[แรง] ชนิดอ่อนนี้มีกำลังน้อยกว่าแรงนิวเคลียร์นับล้าน ๆ เท่า. แรงของมันอ่อนพอเหมาะพอดีที่ไฮโดรเจนในดวงอาทิตย์จะเผาไหม้อย่างช้า ๆ และด้วยอัตราคงที่. ถ้า [แรง] ชนิดอ่อนนี้เข้มขึ้นหรืออ่อนลงจากที่เป็นอยู่ สิ่งมีชีวิตไม่ว่ารูปแบบใดก็ตามที่ต้องพึ่งอาศัยดาวฤกษ์ที่เหมือนกับดวงอาทิตย์ก็จะตกเข้าสู่ความยุ่งยากอีกครั้ง.” ใช่แล้ว อัตราการเผาไหม้ที่ถูกต้องแม่นยำนี้ช่วยรักษาชีวิตเราไว้โดยทำให้แผ่นดินโลกอบอุ่นอยู่เสมอ—กระนั้น ก็ไม่ถูกเผาเป็นจุณ.
นอกจากนี้ นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าแรงชนิดอ่อนยังมีบทบาทในการระเบิดของซูเปอร์โนวา ซึ่งก่อให้เกิดกลไกสำหรับการผลิต และการกระจายธาตุส่วนใหญ่. นักฟิสิกส์ชื่อ จอห์น พอลกิงฮอร์น อธิบายว่า “ถ้าแรงนิวเคลียร์ดังกล่าวต่างจากที่เป็นอยู่นิดเดียว ดวงดาวต่าง ๆ ก็จะไม่สามารถสร้างธาตุที่ประกอบกันขึ้นเป็นตัวคุณและผม.”
ยังมีอีกมากมายที่จะกล่าวได้ แต่คุณคงเข้าใจจุดสำคัญแล้ว. มีการปรับตั้งอย่างละเอียดน่าทึ่งในแรงพื้นฐานทั้งสี่นี้. ศาสตราจารย์พอล เดวีส เขียนว่า “จากรอบ ๆ ตัวเราดูเหมือนเราเห็นหลักฐานที่ว่า ธรรมชาติทำได้ยอดเยี่ยมมาก.” ใช่แล้ว แรงพื้นฐานที่มีการปรับตั้งอย่างแม่นยำ ทำให้เป็นไปได้สำหรับการดำรงอยู่และการทำงานของดวงอาทิตย์, ดาวเคราะห์โลกที่น่ารื่นรมย์ซึ่งมีน้ำที่ค้ำจุนชีวิต, ชั้นบรรยากาศที่สำคัญยิ่งต่อชีวิต, และธาตุอันล้ำค่าซึ่งมีมากมายมหาศาลบนแผ่นดินโลก. แต่ลองถามตัวคุณเองว่า ‘ทำไมจึงมีการปรับตั้งอย่างแม่นยำเช่นนี้ และการปรับตั้งนี้มาจากแหล่งใด?’
ลักษณะเด่นที่สมบูรณ์แบบของแผ่นดินโลก
การดำรงอยู่ของเราต้องอาศัยความแม่นยำในด้านอื่น ๆ ด้วย. ขอพิจารณาขนาดและตำแหน่งของลูกโลกที่สัมพันธ์กับดาวดวงอื่น ๆ ในระบบสุริยะของเรา. พระธรรมโยบมีคำถามที่ทำให้เจียมตัวดังนี้: “เจ้านะอยู่ที่ไหนเมื่อเราได้วางรากแห่งพิภพโลก? . . . ใครเป็นผู้กะกำหนดกว้างยาวของโลก, เจ้ารู้ไหม?” (โยบ 38:4, 5) คำถามดังกล่าวต้องการคำตอบอย่างไม่เคยเป็นมาก่อน. เพราะเหตุใด? ก็เพราะมีการค้นพบสิ่งน่าทึ่งหลายอย่างเกี่ยวกับลูกโลกของเรา—รวมทั้งขนาดและตำแหน่งในระบบสุริยะ.
ไม่เคยมีการค้นพบดาวเคราะห์ที่ไหนในเอกภพที่คล้ายกับลูกโลกของเรา. จริงอยู่ นักวิทยาศาสตร์บางคนชี้ถึงหลักฐานทางอ้อมว่าดาวฤกษ์บางดวงมีวัตถุโคจรอยู่รอบ ๆ ซึ่งใหญ่กว่าลูกโลกหลายร้อยเท่า. แต่ลูกโลกมีขนาดพอเหมาะพอดีกับการดำรงอยู่ของเรา. ในแง่ใดบ้าง? ถ้าโลกใหญ่กว่านี้เพียงเล็กน้อย แรงโน้มถ่วงจะเพิ่มขึ้น และไฮโดรเจนซึ่งเป็นก๊าซเบาก็จะรวมตัวกัน โดยไม่อาจต้านแรงโน้มถ่วงของโลกได้. ผลก็คือ สภาพบรรยากาศจะไม่เอื้ออำนวยต่อการมีชีวิตอยู่. ในอีกด้านหนึ่ง ถ้าลูกโลกเล็กกว่านี้นิดเดียว ออกซิเจนซึ่งเป็นก๊าซที่ค้ำจุนชีวิตก็จะลอยหนีไป และน้ำที่พื้นผิวโลกก็จะระเหยหมด. ไม่ว่ากรณีใด เราจะอยู่ไม่ได้.
โลกยังอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ในระยะที่พอเหมาะพอดีอีกด้วย ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญยิ่งที่ทำให้สิ่งมีชีวิตเจริญเติบโต. นักดาราศาสตร์ จอห์น บาร์โรว์ และนักคณิตศาสตร์ แฟรงก์ ทิปเลอร์ ได้ศึกษาค้นคว้าเรื่อง “อัตราส่วนระหว่างรัศมีของโลกและระยะห่างจากดวงอาทิตย์.” เขาทั้งสองสรุปว่า มนุษย์จะดำรงชีวิตอยู่ไม่ได้ “ถ้าอัตราส่วนดังกล่าวแตกต่างจากที่เป็นอยู่เพียงนิดเดียว.” ศาสตราจารย์เดวิด แอล. บล็อก ให้ข้อสังเกตดังนี้: “การคำนวณต่าง ๆ แสดงให้เห็นว่า ถ้าโลกอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากกว่านี้แค่ 5 เปอร์เซ็นต์ ภาวะเรือนกระจกแบบควบคุมไม่ได้ [แผ่นดินโลกร้อนเกินขนาด] ก็จะเกิดขึ้นเมื่อประมาณ 4,000 ล้านปีที่แล้ว. ในอีกด้านหนึ่ง ถ้าโลกอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากกว่านี้แค่ 1 เปอร์เซ็นต์ ความเย็นจัดแบบควบคุมไม่ได้ (แผ่นน้ำแข็งมหึมาปกคลุมพื้นที่ส่วนใหญ่ของโลก) ก็จะเกิดขึ้นเมื่อประมาณ 2,000 ล้านปีที่แล้ว.”—เอกภพของเรา: เกิดขึ้นโดยบังเอิญหรือมีผู้ออกแบบ? (ภาษาอังกฤษ).
นอกจากความแม่นยำข้างต้นแล้ว ยังมีข้อเท็จจริงที่ว่า โลกหมุนรอบแกนตัวเองด้วยอัตราความเร็วหนึ่งรอบต่อวัน ซึ่งเป็นความเร็วที่พอเหมาะพอดี ทำให้อุณหภูมิในโลกไม่ร้อนไม่หนาวเกินไป. ดาวศุกร์หมุนรอบตัวเองโดยใช้เวลา 243 วัน. ลองคิดดูก็แล้วกันว่าจะเป็นอย่างไรถ้าโลกใช้เวลานานขนาดนั้น! เราจะไม่มีทางรอดชีวิตผ่านอุณหภูมิที่ร้อนจัดหรือหนาวจัดซึ่งเกิดจากวันและคืนที่ยาวนานเช่นนั้นได้เลย.
รายละเอียดที่สำคัญยิ่งอีกอย่างหนึ่งก็คือเส้นทางโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์. ดาวหางมีเส้นทางโคจรเป็นรูปวงรียาวเรียว. น่าดีใจที่โลกไม่ได้เป็นอย่างนั้น. แนวโคจรของโลกเกือบจะเป็นวงกลม. อีกครั้งหนึ่งที่สิ่งนี้ป้องกันเราไม่ให้เผชิญกับอุณหภูมิที่ร้อนจัดหรือหนาวจัดถึงตาย.
เราไม่ควรมองข้ามตำแหน่งที่ตั้งของระบบสุริยะด้วย. ถ้าเข้าไปใกล้ศูนย์กลางของกาแล็กซีทางช้างเผือกมากกว่านี้ ผลกระทบของแรงดึงดูดจากดาวต่าง ๆ ที่อยู่ใกล้เคียงจะทำให้วงโคจรของโลกผิดรูป. ในทางตรงข้าม หากตั้งอยู่ ณ ขอบกาแล็กซีของเรา ท้องฟ้ายามค่ำคืนก็แทบจะไร้สิ้นดวงดาว. แสงดาวไม่มีความสำคัญต่อชีวิต แต่มันก็เพิ่มความงามจับตาให้กับท้องฟ้ายามค่ำคืนมิใช่หรือ? และโดยอาศัยแนวคิดในปัจจุบันเรื่องเอกภพ นักวิทยาศาสตร์ได้คำนวณว่า ณ ขอบกาแล็กซีทางช้างเผือก ธาตุที่จำเป็นจะมีไม่มากพอสำหรับการก่อตัวของระบบสุริยะเช่นของเรา.d
กฎและระเบียบ
จากประสบการณ์ส่วนตัว คุณคงเห็นว่าสิ่งต่าง ๆ ล้วนมีแนวโน้มที่จะยุ่งเหยิง. ใครก็ตามที่เป็นเจ้าของบ้านจะสังเกตได้ว่า สิ่งของต่าง ๆ มักจะชำรุดทรุดโทรมเมื่อปล่อยทิ้งไว้นาน ๆ. นักวิทยาศาสตร์เรียกแนวโน้มนี้ว่า “กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์.” เราจะเห็นความเป็นจริงของกฎข้อนี้ได้ทุกวัน. รถยนต์หรือจักรยานคันใหม่หากปล่อยทิ้งไว้นาน ๆ ก็จะกลายเป็นเศษเหล็ก. บ้านเรือนที่ปล่อยทิ้งไว้จะปรักหักพัง. แล้วเอกภพล่ะ? ก็อยู่ภายใต้กฎข้อนี้เช่นกัน. ดังนั้น คุณอาจคิดว่าความเป็นระเบียบทั่วเอกภพ ในที่สุดก็คงจะกลายเป็นความยุ่งเหยิง.
อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ดูเหมือนจะไม่เกิดขึ้นกับเอกภพ ดังที่โรเจอร์ เพนรอส ศาสตราจารย์ทางคณิตศาสตร์ได้ค้นพบเมื่อเขาศึกษาวิจัยเกี่ยวกับสภาวะยุ่งเหยิง (หรือเอ็นโทรปี) ของเอกภพที่สังเกตเห็นได้. ข้อสรุปที่มีเหตุมีผลอย่างหนึ่งซึ่งได้จากการค้นพบนี้คือ เอกภพเริ่มต้นอย่างมีระเบียบ และยังคงไว้ซึ่งความเป็นระเบียบสูงส่ง. อลัน ไลต์แมน นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ให้ข้อสังเกตว่า พวกนักวิทยาศาสตร์ “รู้สึกพิศวงที่เอกภพถูกสร้างอย่างมีระเบียบสูงส่งเช่นนี้.” เขาเสริมว่า “ทฤษฎีใด ๆ ที่อธิบายจักรวาลได้อย่างประสบผลสำเร็จ สมควรอย่างยิ่งที่จะไขปริศนาเอ็นโทรปีนี้” ที่ว่า เหตุใดเอกภพจึงไม่ยุ่งเหยิง.
ที่จริง การดำรงอยู่ของเราขัดกับกฎอันเป็นที่ยอมรับนี้. ดังนั้น ทำไมเราจึงมีชีวิตอยู่ได้บนแผ่นดินโลก? อย่างที่ได้ให้ข้อสังเกตมาแล้ว นั่นคือคำถามพื้นฐานที่เราน่าจะหาคำตอบ.
[เชิงอรรถ]
a กาแล็กซีทางช้างเผือกมีเส้นผ่าศูนย์กลางราว ๆ 1,000,000,000,000,000,000 กิโลเมตร! แสงต้องใช้เวลาถึง 100,000 ปี เพื่อจะเดินทางข้ามจากฟากหนึ่งถึงอีกฟากหนึ่ง และกาแล็กซีนี้กาแล็กซีเดียวมีดาวมากกว่าหนึ่งแสนล้านดวง.
b ในปี 1995 นักวิทยาศาสตร์สังเกตเห็นพฤติกรรมแปลก ๆ ของดาวที่อยู่ไกลที่สุดเท่าที่เคยสังเกตเห็น (เอสเอ็น 1995เค) ขณะที่มันระเบิดอยู่ในกาแล็กซีของมันเอง. เช่นเดียวกับซูเปอร์โนวาในกาแล็กซีใกล้เคียง ดาวดวงนี้สุกสว่างมาก จากนั้นก็ค่อย ๆ จางลงไป แต่ใช้เวลายาวนานกว่าครั้งใด ๆ ที่เคยตรวจพบมา. วารสารนิว ไซเยนติสต์ นำปรากฏการณ์นี้มาเขียนเป็นกราฟและอธิบายว่า “รูปเส้นโค้งของแสง . . . ทอดยาวไปทางแกนเวลาในอัตราที่ตรงกันพอดีกับที่คาดไว้สำหรับกรณีที่กาแล็กซีนั้นเคลื่อนหนีจากเราด้วยความเร็วเกือบครึ่งหนึ่งของความเร็วแสง.” ข้อสรุปน่ะหรือ? นี้คือ “หลักฐานดีที่สุดเท่าที่เคยมีที่ว่าเอกภพกำลังขยายตัวจริง ๆ.”
c ทฤษฎีการขยายตัวพูดถึงสิ่งที่เกิดขึ้นในเสี้ยววินาทีแรกหลังจากเอกภพเริ่มต้น. ผู้สนับสนุนทฤษฎีการขยายตัวเชื่อว่า เอกภพเมื่อแรกเริ่มนั้นเล็กเกินกว่าจะเห็นได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบธรรมดา และจากนั้นก็ขยายตัวด้วยความเร็วกว่าความเร็วแสง แต่ทฤษฎีนี้ไม่สามารถทดสอบในห้องทดลองได้. ดังนั้น ทฤษฎีว่าด้วยการขยายตัวยังคงเป็นเรื่องที่ถกเถียงกันอยู่.
d นักวิทยาศาสตร์พบว่าธาตุต่าง ๆ เผยให้เห็นความเป็นระเบียบและการประสานสัมพันธ์กันอย่างน่าทึ่ง. หลักฐานที่น่าสนใจแสดงไว้ที่ภาคผนวก “องค์ประกอบเชิงสถาปัตยกรรมของเอกภพ” หน้า 26.
[กรอบหน้า 15]
พยายามนับดวงดาว
ประมาณกันว่า กาแล็กซีทางช้างเผือกมีดาวมากกว่า 100,000,000,000 (หนึ่งแสนล้าน) ดวง. ลองนึกภาพสารานุกรมเล่มหนึ่งที่ให้เนื้อที่หนึ่งหน้ากระดาษสำหรับข้อมูลของดาวหนึ่งดวง—ดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์ต่าง ๆ ในระบบสุริยะของเราจะรวมอยู่ในหน้าเดียวกัน. จะต้องใช้สารานุกรมกี่เล่มเพื่อบรรจุดาวทั้งหมดในทางช้างเผือก?
ถ้าเป็นสารานุกรมที่มีความหนาพอสมควร ว่ากันว่าห้องสมุดสาธารณะของนครนิวยอร์กที่มีชั้นวางยาวถึง 412 กิโลเมตร ก็ยังใหญ่ไม่พอ!
คุณจะต้องใช้เวลานานเท่าใดเพื่อจะเปิดดูหน้าเหล่านั้น? หนังสือใกล้จะบรรลุนิติภาวะในทางช้างเผือก (ภาษาอังกฤษ) อธิบายว่า “หากเปิดผ่าน ๆ ด้วยอัตราความเร็วหนึ่งหน้าต่อวินาที จะต้องใช้เวลามากกว่าหนึ่งหมื่นปี.” กระนั้น ดาวในกาแล็กซีของเราเป็นเพียงเศษเสี้ยวเล็ก ๆ ของหมู่ดาวในเอกภพที่มีประมาณ 50,000,000,000 (ห้าหมื่นล้าน) กาแล็กซี. หากจะทำสารานุกรมเพื่อบรรจุข้อมูลของดาวเหล่านี้หน้าละดวง แม้ชั้นวางหนังสือของห้องสมุดทั้งหมดที่มีอยู่ในโลกก็จะไม่พอใส่. หนังสือดังกล่าวให้ข้อสังเกตว่า “ยิ่งเราเรียนรู้เรื่องเอกภพมากเท่าไร เราก็ยิ่งตระหนักว่าเรารู้น้อยมากเท่านั้น.”
[กรอบหน้า 16]
จัสโทรกับจุดเริ่มต้น
โรเบิร์ต จัสโทรว์ ศาสตราจารย์ทางดาราศาสตร์และธรณีวิทยาประจำมหาวิทยาลัยโคลัมเบีย เขียนว่า “มีนักดาราศาสตร์ไม่กี่คนที่อาจคาดหมายว่าเรื่องนี้—เรื่องเอกภพกำเนิดแบบฉับพลัน—จะกลายเป็นข้อเท็จจริงทางวิทยาศาสตร์ที่ได้รับการพิสูจน์ยืนยัน แต่การสังเกตท้องฟ้าโดยกล้องโทรทรรศน์ทำให้เหล่านักดาราศาสตร์ต้องลงความเห็นเช่นนั้น.”
แล้วเขาก็ให้ความเห็นเกี่ยวกับเรื่องนี้ว่า “ข้อพิสูจน์ทางดาราศาสตร์ที่ว่าเอกภพมีจุดเริ่มต้นทำให้นักวิทยาศาสตร์พูดไม่ออก เพราะพวกเขาเชื่อว่าผลทุกอย่างมาจากเหตุทางธรรมชาติ . . . นักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษชื่อ อี. เอ. มิลน์ เขียนว่า ‘เราไม่สามารถให้ความเห็นเกี่ยวกับเรื่องนี้ได้ [การกำเนิดของเอกภพ]; ถ้าจะบอกว่าพระเจ้าเป็นผู้สร้าง เราก็มองไม่เห็นพระองค์ และไม่มีประจักษ์พยาน.’”—หนังสือภาพที่น่าตรึงใจ—สติปัญญาในเอกภพ (ภาษาอังกฤษ).
[กรอบหน้า 17]
แรงพื้นฐานสี่ชนิด
1. แรงโน้มถ่วง—เป็นแรงที่อ่อนมากในระดับอะตอม. แรงนี้มีผลกระทบต่อวัตถุใหญ่ ๆ เช่น ดาวเคราะห์, ดาวฤกษ์, และกาแล็กซีต่าง ๆ.
2. แรงแม่เหล็กไฟฟ้า—เป็นแรงดึงดูดสำคัญระหว่างโปรตอนกับอิ-เล็กตรอน ทำให้โมเลกุลต่าง ๆ ก่อตัวขึ้นได้. ฟ้าแลบเป็นหลักฐานอย่างหนึ่งที่แสดงถึงพลังของแรงนี้.
3. แรงนิวเคลียร์ชนิดเข้ม—เป็นแรงที่ยึดโปรตอนกับนิวตรอนไว้ด้วยกันในนิวเคลียสของอะตอม
4. แรงนิวเคลียร์ชนิดอ่อน—เป็นแรงที่ควบคุมการเสื่อมสลายของธาตุกัมมันตรังสี และควบคุมกัมมันตภาพของเทอร์โมนิวเคลียร์ที่มีประสิทธิภาพในดวงอาทิตย์.
[กรอบหน้า 20]
“ชุดการประจวบเหมาะ”
“ถ้าแรงนิวเคลียร์ชนิดอ่อนมีกำลังมากกว่านี้อีกนิดเดียว ก็จะไม่มีก๊าซฮีเลียมเกิดขึ้น แต่ถ้าแรงนี้อ่อนลงเพียงนิดเดียว ก๊าซไฮโดรเจนเกือบทั้งหมดก็จะเปลี่ยนเป็นฮีเลียม.”
“โอกาสที่เอกภพจะมีทั้งก๊าซฮีเลียม และการระเบิดของซูเปอร์โนวานั้นน้อยมาก. การดำรงอยู่ของพวกเราต้องอาศัยชุดการประจวบเหมาะทั้งหมดนี้ รวมทั้งการประจวบเหมาะที่น่าทึ่งกว่านี้อีกเกี่ยวกับระดับของพลังงานนิวเคลียร์ที่ทำนายไว้โดย [นักดาราศาสตร์ เฟรด] ฮอยล์. ไม่เหมือนคนในชั่วอายุต่าง ๆ ที่ผ่านมา เรารู้ว่าเรามาอยู่ที่นี่ได้อย่างไร. แต่เช่นเดียวกับคนทุกชั่วอายุที่ผ่านมา เรายังไม่รู้ว่าทำไมจึงมาอยู่ที่นี่.”—วารสาร นิว ไซเยนติสต์.
[กรอบหน้า 22]
“สภาพพิเศษเฉพาะบนแผ่นดินโลกอันเป็นผลมาจากขนาดที่พอดี, ธาตุองค์ประกอบที่เหมาะสม, และแนวโคจรที่เกือบจะเป็นวงกลมในระยะห่างที่ถูกต้องสมบูรณ์จากดวงอาทิตย์ ดาวที่มีอายุยาวนาน ทำให้เป็นไปได้สำหรับการสะสมน้ำบนผิวโลก.” (อินทิเกรเต็ด ปรินซิเปิลส์ ออฟ ซูโอโลจี ฉบับพิมพ์ครั้งที่ 7) ชีวิตบนแผ่นดินโลกไม่มีทางอุบัติขึ้นได้หากปราศจากน้ำ.
[กรอบหน้า 24]
เชื่อเฉพาะสิ่งที่คุณเห็นเท่านั้นหรือ?
ผู้มีเหตุผลหลายคนยอมรับเรื่องการดำรงอยู่ของสิ่งที่พวกเขามองไม่เห็น. ในเดือนมกราคม 1997 วารสารดิสคัฟเวอร์ รายงานว่า พวกนักดา-ราศาสตร์ได้ตรวจพบสิ่งซึ่งพวกเขาลงความเห็นว่าเป็นดาวเคราะห์ราว ๆ สิบสองดวงกำลังโคจรรอบดาวฤกษ์ที่อยู่ไกลโพ้น.
“จนกระทั่งบัดนี้ การค้นพบดาวเคราะห์ดวงใหม่ ๆ อาศัยวิธีเดียวเท่านั้นคือ สังเกตแรงโน้มถ่วงของมันที่มีผลกระทบต่อการเคลื่อนที่ของดาวแม่.” ถูกแล้ว สำหรับนักดาราศาสตร์ ผลที่มองเห็นได้ของแรงโน้มถ่วงเป็นพื้นฐานที่ทำให้เชื่อว่าเทหวัตถุในท้องฟ้าที่มองไม่เห็นนั้นมีอยู่จริง.
หลักฐานที่เกี่ยวข้อง—ไม่ใช่การเห็นด้วยตา—เป็นพื้นฐานพอเพียงที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์ยอมรับว่าสิ่งที่มองไม่เห็นนั้นมีจริง. หลายคนที่เชื่อในเรื่องพระผู้สร้างก็บอกว่าพวกเขามีพื้นฐานคล้าย ๆ กันในการยอมรับสิ่งที่พวกเขามองไม่เห็น.
[กรอบหน้า 25]
เซอร์เฟรด ฮอยล์ อธิบายไว้ในหนังสือลักษณะของเอกภพ ว่า “เพื่อหลีกเลี่ยงประเด็นเรื่องการสร้าง สสารทั้งสิ้นในเอกภพจะต้องมีอายุเก่าแก่เป็นอนันต์ และสิ่งนี้เป็นไปไม่ได้. . . . ไฮโดรเจนเปลี่ยนเป็นฮีเลียมและธาตุอื่น ๆ อยู่ตลอดเวลา . . . แต่ทำไมขณะนี้เอกภพจึงประกอบไปด้วยไฮโดรเจนเกือบจะทั้งหมด? สภาพเช่นนี้ไม่มีทางเป็นไปได้เลยหากสสารมีอายุเก่าแก่เป็นอนันต์. ดังนั้น เราจะเห็นว่าการที่เอกภพเป็นเช่นนี้ทำให้ประเด็นเรื่องการสร้างเป็นสิ่งที่ไม่อาจเลี่ยงได้.”
[รูปภาพหน้า 12, 13]
ดวงอาทิตย์ของเรา (กรอบสี่เหลี่ยม) ดูแทบไม่มีความหมายในกาแล็กซีทางช้างเผือก ดังแสดงให้เห็นที่นี่ด้วยกาแล็กซีรูปกังหัน เอ็นจีซี 5236
กาแล็กซีทางช้างเผือกมีดาวมากกว่าหนึ่งแสนล้านดวง กระนั้น เป็นเพียงหนึ่งในกว่าห้าหมื่นล้านกาแล็กซีในเอกภพเท่าที่รู้จักกัน
[รูปภาพหน้า 14]
นักดาราศาสตร์ เอ็ดวิน ฮับเบิล (ปี 1889-1953) พบว่าแสงที่มาจากกาแล็กซีห่างไกลมีสเปกตรัมแสงที่เลื่อนไปทางสีแดง แสดงว่าเอกภพของเรากำลังขยายตัวออกไป ฉะนั้นจะต้องมีจุดเริ่มต้น
[รูปภาพหน้า 19]
แรงต่าง ๆ ที่ควบคุมดวงอาทิตย์ได้รับการปรับตั้งอย่างละเอียดทำให้สภาพต่าง ๆ พอเหมาะพอดีกับชีวิตของเราบนแผ่นดินโลก