Skip to main content

ควอนตัมจักรวาลคืออะไร?

ควอนตัมจักรวาลวิทยาเป็นสาขาของฟิสิกส์เชิงทฤษฎีที่พยายามเข้าใจจักรวาลในควอนตัมมากกว่าสเกลคลาสสิกแม้ว่ามันอาจจะดูเหมือนไร้สาระในตอนแรกที่จะอธิบายบางสิ่งบางอย่างที่มีขนาดใหญ่มากเช่นเดียวกับจักรวาลผ่านสาขาฟิสิกส์ที่มักจะมุ่งเน้นไปที่โลกของกล้องจุลทรรศน์ แต่จักรวาลควอนตัมอาจช่วยอธิบายคำถามสำคัญที่อยู่ในหัวใจของการทำความเข้าใจจักรวาลหนึ่งในเป้าหมายหลักของจักรวาลควอนตัมคือการอธิบายสถานะของจักรวาลในช่วงเวลาของบิ๊กแบงเนื่องจากคุณสมบัติหลายอย่างของจักรวาลอาจอธิบายได้หากเข้าใจต้นกำเนิดของระบบ

เพื่อทำความเข้าใจเกี่ยวกับจักรวาลควอนตัมมันเป็นครั้งแรกที่มีความสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องเข้าใจพื้นฐานของฟิสิกส์ควอนตัมในขณะที่ฟิสิกส์คลาสสิกพิจารณาขอบเขตของวัตถุขนาดใหญ่เช่นดาวเคราะห์วัตถุที่เป็นของแข็งและสิ่งใดก็ตามที่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่ากลศาสตร์ควอนตัมเกี่ยวข้องกับอาณาจักรของอนุภาคอะตอมและอะตอมอะตอมในหลายกรณีวัตถุในระดับควอนตัมจะทำงานตามกฎที่ดูเหมือนจะแตกต่างกันไปทั้งหมดมากกว่าวัตถุขนาดใหญ่อย่างไรก็ตามนักฟิสิกส์บางคนเชื่อว่าพฤติกรรมของวัตถุขนาดใหญ่สอดคล้องกับกฎของกลศาสตร์ควอนตัมร่างกายขนาดใหญ่เช่นจักรวาลอาจเข้าใจได้ดีขึ้นหากสามารถอธิบายได้ในระดับควอนตัม

พื้นที่สำคัญของการสอบสวนในจักรวาลควอนตัมคือพฤติกรรมและสถานะของจักรวาลเพียงตามบิ๊กแบงเนื่องจากคำถามที่เกี่ยวข้องกับต้นกำเนิดไม่สามารถตอบได้ผ่านการสังเกตวิธีการทั่วไปในการพัฒนาทฤษฎีคือการดูสถานะปัจจุบันของจักรวาลจากนั้นคาดการณ์ย้อนหลังไปยังบิ๊กแบงเพื่อค้นหาว่ากระบวนการเริ่มต้นอย่างไรตามหลักการแล้วความรู้เกี่ยวกับต้นกำเนิดของจักรวาลที่รวบรวมผ่านจักรวาลควอนตัมในที่สุดจะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถทำนายได้ด้วยความน่าจะเป็นในระดับสูงอนาคตของจักรวาล

นักฟิสิกส์บางคนได้โอบกอดจักรวาลวิทยาควอนตัมสร้างขึ้นโดยการตรวจสอบต้นกำเนิดของจักรวาลด้วยฟิสิกส์ทั่วไปจากข้อมูลของสตีเฟ่นฮอว์คิงในหมู่คนอื่น ๆ จักรวาลน่าจะเริ่มเป็นเอกพจน์ซึ่งเป็นที่ทราบกันดีว่ากฎของฟิสิกส์ทั่วไปจะพังทลายลงเพื่อให้มีความหวังในการทำความเข้าใจเงื่อนไขอย่างแม่นยำหลังจากบิ๊กแบงฟิสิกส์ควอนตัมอาจจะดีกว่าเพราะไม่เป็นที่ทราบกันดีว่ามีการแบ่งที่คล้ายกันใกล้กับความเป็นเอกเทศ

ควอนตัมจักรวาลวิทยาเป็นสาขาวิชาฟิสิกส์เชิงทฤษฎีที่ค่อนข้างใหม่ออกเดทกับกลางศตวรรษที่ 20 เท่านั้นเช่นเดียวกับสาขาใหม่มันรวมถึงคำถามมากกว่าคำตอบเกี่ยวกับต้นกำเนิดและพฤติกรรมของจักรวาลอย่างไรก็ตามสนามที่น่าสนใจนี้ได้ดึงดูดจิตใจที่สว่างที่สุดในวิชาฟิสิกส์และดูเหมือนว่าจะพร้อมที่จะให้การค้นพบที่สำคัญในศตวรรษที่จะมาถึง