จักรวาลอาจมีอายุเก่าแก่กว่าที่เราคิดถึงสองเท่า

ปริศนาข้อหนึ่งที่นักดาราศาสตร์ยุคใหม่กำลังพยายามหาคำอธิบายกันอย่างสุดความสามารถ นั่นก็คือการค้นพบเควซาร์และกาแล็กซีโบราณที่อยู่ห่างไกล ซึ่งมีอายุเก่าแก่กว่าที่ควรจะเป็นหลายพันล้านปี และในบางครั้งก็ดูเหมือนว่า ดาราจักรยุคดึกดำบรรพ์เหล่านี้ถือกำเนิดขึ้นมาก่อนเหตุการณ์บิ๊กแบงเสียอีก

การที่วัตถุอวกาศมีอายุเก่าแก่ยิ่งกว่าจุดเริ่มต้นของจักรวาลนั้น ช่างเป็นสิ่งที่น่าประหลาดเหลือจะเชื่อ โดยอาจบ่งบอกถึงความผิดพลาดในการตรวจวัดอายุดาราจักรโบราณ หรือชี้ถึงความผิดพลาดของแบบจำลองทางจักรวาลวิทยาที่ยึดถือกันอยู่ในปัจจุบันก็เป็นได้

ล่าสุด ดร. ราเชนทรา คุปตะ นักฟิสิกส์ทฤษฎีจากมหาวิทยาลัยออตตาวาของแคนาดา ได้เสนอแนวคิดใหม่ที่สามารถอธิบายปริศนาดังกล่าวได้กระจ่างแจ้งในระดับหนึ่ง โดยใช้การผสมผสานความรู้ทางฟิสิกส์ในปัจจุบัน เข้ากับสมมติฐานยุคเก่าบางเรื่องซึ่งถูกวงการดาราศาสตร์ปฏิเสธไม่ยอมรับไปเมื่อหลายสิบปีก่อน

ในรายงานวิจัยที่ตีพิมพ์ลงวารสาร MNRAS ของราชสมาคมดาราศาสตร์อังกฤษ ดร. คุปตะระบุว่าการคำนวณตามแนวคิดใหม่ของเขา ได้แสดงให้เห็นว่าที่จริงแล้วจักรวาลอาจมีอายุเก่าแก่ถึง 26,700 ล้านปี คิดเป็นสองเท่าของอายุจักรวาลที่ยึดถือกันอยู่ในปัจจุบันที่ 13,787 ล้านปี

หากเหตุการณ์บิ๊กแบงหรือจุดเริ่มต้นการขยายตัวของเอกภพ เกิดขึ้นก่อนช่วงเวลาที่เราทราบกันอยู่ถึงกว่าหมื่นล้านปี ก็ไม่ใช่เรื่องน่าแปลกใจที่กาแล็กซีในยุคต้นของจักรวาล ซึ่งถือกำเนิดมาหลังเหตุการณ์บิ๊กแบงเพียงไม่กี่ร้อยล้านปี กลับถูกตรวจพบว่ามีอายุที่เก่าแก่ยิ่งกว่านั้นมาก

ในกรณีนี้ดร. คุปตะได้ประยุกต์ใช้ “สมมติฐานแสงอ่อนล้า” (tired light hypothesis) ที่เสนอโดยฟริตซ์ ซวิกกี นักดาราศาสตร์ชาวสวิสเมื่อปี 1929 ซึ่งซวิกกีใช้สมมติฐานนี้อธิบายปรากฏการณ์เรดชิฟต์ (red shift) หรือการที่แสงจากวัตถุอวกาศที่อยู่ห่างไกลจะเปลี่ยนแปลงความยาวคลื่น โดยเคลื่อนไปทางย่านสีแดงมากขึ้นเรื่อย ๆ เมื่ออยู่ห่างออกไปจากตัวผู้สังเกตการณ์มากขึ้น

ซวิกกีเสนอว่าแสงที่เดินทางมาไกลนั้นจะอ่อนกำลังลง ทำให้มีความถี่ลดต่ำและมีความยาวคลื่นเพิ่มมากขึ้น แต่คำอธิบายนี้ไม่ได้รับการยอมรับจากวงการฟิสิกส์ดาราศาสตร์ในอดีต

อย่างไรก็ตาม แนวคิดใหม่ของดร. คุปตะชี้ว่า จักรวาลนั้นมีขนาดใหญ่และกว้างไกลเท่ากับที่นักวิทยาศาสตร์ตรวจสอบได้ในปัจจุบัน แต่ปัจจัยบางอย่างในอันตรกิริยาหรือแรงที่กระทำระหว่างคู่อนุภาคนั้น ทำให้เกิดความเปลี่ยนแปลงในพฤติกรรมของคู่อนุภาคได้เป็นครั้งคราว ซึ่งดร. คุปตะเรียกปัจจัยนี้ว่า coupling constant หรือค่าคงที่ซึ่งเกิดขึ้นในอันตรกิริยาระหว่างคู่อนุภาค

ค่าคงที่นี้ไม่เสถียรและเปลี่ยนแปลงขึ้นลงได้ในแต่ละช่วงเวลาของจักรวาล ขึ้นอยู่กับความเปลี่ยนแปลงของระดับพลังงานที่เข้ามาเกี่ยวข้อง ทำให้พฤติกรรมของคลื่นแสงที่เดินทางมาไกลและอ่อนกำลังลงมาก สามารถจะเป็นปัจจัยที่ส่งผลต่อการคำนวณอายุของจักรวาลได้ด้วย

นอกจากแนวคิดของดร. คุปตะ จะสามารถอธิบายเรื่องกาแล็กซีโบราณที่มีอายุเก่าแก่ผิดปกติได้แล้ว ยังใช้ตอบคำถามที่ว่าเหตุใดกาแล็กซีเหล่านี้ดูมีขนาดเล็กมาก ทั้งที่มีมวลคิดเป็นปริมาณมหาศาลใกล้เคียงกับกาแล็กซียุคปัจจุบัน โดยคำตอบของเรื่องนี้อยู่ที่การสูญเสียพลังงานของคลื่นแสง ซึ่งพลอยทำให้สูญเสียโมเมนตัมและกระทบต่อการมองเห็นของผู้สังเกตการณ์ไปด้วยนั่นเอง