ไม่กี่วันที่ผ่านมา ฉันได้กลับไปยังสถานที่ที่ฉันเติบโตมา นั่นคือเมืองเชฟฟิลด์ทางตอนเหนือของอังกฤษ มีชื่อเสียงในด้านการผลิตเหล็กและสนุกเกอร์ แต่ฉันเคยอยู่ในเมืองเพื่อชมเทศกาลสารคดีและสื่อดิจิทัลที่น่าตื่นเต้นที่สุดในโลก: มีการผสมผสานระหว่างภาพยนตร์และสารคดีเสียงจากทั่วโลกให้ได้เพลิดเพลิน แต่ฉันได้มุ่งเน้นไปที่เทศกาลที่อุทิศให้กับ “ไอเดียและวิทยาศาสตร์”
ภาพยนตร์
ที่ได้รับการพูดถึงมากที่สุด ซึ่งฉันเขียนถึงเมื่อวันจันทร์ มีการฉายภาพชีวิตฉันยังไม่ได้เห็น แต่เพื่อนคนหนึ่งอธิบายว่า “เหลือเชื่อ” ภาพยนตร์อีกเรื่องที่ได้รับแรงบันดาลใจจากอินเทอร์เน็ต ซึ่งดูที่ประเทศจีนซึ่งการติดอินเทอร์เน็ตถูกจัดเป็นโรคทางคลินิก แน่นอนว่าเทศกาลนี้ไม่ใช่แค่การนั่งชมภาพยนตร์เท่านั้น
เหตุผลหลักที่ฉันมาที่นี่ก็เพื่อพบปะผู้คนที่เกี่ยวข้องกับการสร้างภาพยนตร์เกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ มีเซสชันที่ยอดเยี่ยมในวันอังคาร รวมทั้งเซสชันที่นักวิชาการได้รับเชิญให้เสนอผลงานวิจัยต่อกลุ่มคนในวงการโทรทัศน์ ไม่ใช่การแข่งขันเช่นนี้ แต่เป็นที่ชัดเจนว่านักวิชาการเหล่านี้จริงจังกับการพักงาน
แย้งว่าในหลายกรณี “วิทยาศาสตร์และการละครเป็นสิ่งตรงกันข้าม” ประเด็นของเขาคือละครที่ดีนั้นเรียบง่ายและสิ่งต่าง ๆ เปลี่ยนไปในทุก ๆ ฉากที่ผ่านไป ในขณะที่เขาแสดงให้เห็นโดยการเล่นคลิปฉากการโต้เถียงในครอบครัวอันดุเดือดที่เขาเขียนขึ้นสำหรับซีรีส์ ยอร์คตระหนักดีว่าในทางวิทยาศาสตร์
สิ่งต่างๆ มักไม่เป็นสีขาวดำเช่นนี้ และพัฒนาการทางวิทยาศาสตร์มักเกิดขึ้นในช่วงเวลายาวนานเมื่อความคิดมีวิวัฒนาการ เคล็ดลับอย่างหนึ่งของยอร์คในการสร้างละครวิทยาศาสตร์คือการยืมเทคนิคการเล่าเรื่องและเพื่อให้แน่ใจว่าภาพยนตร์เรื่องนี้มีตัวละครที่แข็งแกร่ง เช่น แนวคิดของ “ภารกิจ”
เขาตั้งชื่อมารี คูรีว่าเป็นตัวอย่างคลาสสิกของตัวละครที่แข็งแกร่งในภารกิจส่วนตัวที่น่าทึ่ง และโครงการแมนฮัตตันเป็นตัวอย่างของกลุ่มในภารกิจสู่เป้าหมายที่น่าทึ่ง ฉันถามสมาชิกกลุ่มว่าควรรวมอุปกรณ์ที่น่าทึ่งเหล่านี้ไว้ในวิดีโออธิบายสั้นๆ ที่เราผลิตขึ้นสำหรับหรือไม่ คำแนะนำ
ของพวกเขาคือ
“ลักพาตัวให้มากขึ้น วางระเบิดให้มากขึ้น!” ดังนั้นแฟน ๆ ของเรา โปรดดูพื้นที่นี้ ในอุตสาหกรรมนี้ นี่คือคลิปของนักชีววิทยาระดับโมเลกุล ที่ได้รับคำติชมจากคณะกรรมการหลังจากที่เขาเสนอแนวคิดสำหรับโปรแกรมเกี่ยวกับเทคโนโลยีพลังงานที่อาศัยการสังเคราะห์ด้วยแสงขั้นสูง
และนักจักรวาลวิทยาหลายคนเริ่มจริงจังกับทฤษฎีแรงโน้มถ่วงทางเลือกมากขึ้น แรงโน้มถ่วงทางเรขาคณิตเพื่อทำความเข้าใจ TeVeS หรือทฤษฎีแรงโน้มถ่วงทางเลือกอื่นๆ เราจำเป็นต้องเจาะลึกลงไปในทฤษฎีของไอน์สไตน์อีกเล็กน้อย ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปเป็นทฤษฎีทางเรขาคณิตของแรงโน้มถ่วง
ซึ่งหมายถึงสนามโน้มถ่วงที่เกิดขึ้นจากรูปทรงเรขาคณิตหรือความโค้งของกาลอวกาศ ในทางคณิตศาสตร์ ความโค้งอธิบายโดยเมตริกแบบสมมาตรที่เรียกว่า “เมตริก” ซึ่งในทฤษฎีของไอน์สไตน์ ถูกกำหนดโดยสสารในพื้นที่เท่านั้น แม้ว่านี่จะเป็นวิธีที่ง่ายที่สุดในการสร้างทฤษฎีแรงโน้มถ่วง
ทางเรขาคณิต แต่ก็ไม่มีสิ่งใดที่จะหยุดเราในการเพิ่มเงื่อนไขใน “การกระทำ” ของทฤษฎี ซึ่งควบคุมไดนามิกของเมตริกและดังนั้นวิธีที่วัตถุเคลื่อนที่ นี่คือ ทำได้อย่างแท้จริง โดยการแนะนำเมตริกที่สองให้กับ TeVeS ซึ่งขยายเวลาและอวกาศไปทั่วโลกมากขึ้น เพื่อเชื่อมต่อเมตริกทั้งสองเพื่อสร้างเมตริก
ทางกายภาพที่สัมผัสได้จากวัตถุจริง ได้เพิ่มคำศัพท์พิเศษสองคำในการดำเนินการ TeVeS สนามแรกคือสนามสเกลาร์ ซึ่งเปลี่ยนแรงโน้มถ่วงจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งได้อย่างมีประสิทธิภาพ และสนามที่สองคือสนามเวกเตอร์ที่ทำให้แสงได้รับผลกระทบจากเมตริกด้วย อาจฟังดูเฉพาะกิจ
แต่ผลรวม
ของการแทนที่การกระทำของไอน์สไตน์ด้วยสนามสเกลาร์ เวกเตอร์ และสนามเทนเซอร์ หมายความว่า TeVeS มีคุณสมบัติที่พึงประสงค์ทั้งหมดของทฤษฎีแรงโน้มถ่วงทางเลือก: มันลดทอนทฤษฎีของไอน์สไตน์สำหรับความเร็วสูงและความเร่งมาก ( ดังนั้นการบัญชีสำหรับเลนส์ความโน้มถ่วง);
สู่แรงโน้มถ่วงแบบนิวตันสำหรับความเร็วต่ำและความเร่งเล็กน้อย (เช่นบนโลก); และ MOND เมื่อความเร่งยังคงน้อยลง TeVeS ยังสามารถทำนายเกี่ยวกับจักรวาลในระดับที่ใหญ่ที่สุดได้อีกด้วย
“มีทฤษฎีอื่นๆ ที่คล้าย ที่เป็นทฤษฎีสัมพัทธภาพ แต่ทั้งหมดล้วนมีปัญหาบางอย่าง
เช่น ละเมิดเหตุและผล” ในออนแทรีโอ แคนาดา ผู้เข้าร่วมการประชุมเอดินเบอระกล่าว “ แสดงให้เราเห็นว่าคุณสามารถจับคู่การสังเกตของจักรวาลวิทยาโดยไม่มีสสารมืดได้โดยการแทนที่ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปด้วยทฤษฎีความโน้มถ่วงทางเลือก” จักรวาลวิทยาอาจเป็นความท้าทายที่ยากที่สุด
สำหรับทฤษฎีแรงโน้มถ่วงทางเลือก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ทฤษฎีแรงโน้มถ่วงจำเป็นต้องอธิบายว่าโครงสร้างต่างๆ เช่น ดาราจักรและกระจุกดาราจักรเกิดขึ้นได้อย่างไร และนั่นหมายความว่าจะต้องอธิบายพื้นหลังไมโครเวฟของจักรวาลอย่างถูกต้อง ซึ่งเป็นรังสีโบราณที่มาจากช่วงเวลา
ที่เรียกว่าการรวมตัวกันอีกครั้งซึ่งเกิดขึ้นประมาณ 380,000 ปีหลังจากบิกแบง ก่อนการรวมตัวกันอีกครั้ง เอกภพเคยเป็นพลาสมาที่ร้อนและหนาแน่น ซึ่งโฟตอนถูกกระจายโดยอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าอย่างต่อเนื่อง แต่ทันทีที่เอกภพเย็นลงมากพอที่อะตอมที่เป็นกลางจะก่อตัวขึ้น โฟตอนก็สามารถเดินทางได้
โดยไม่ติดขัดแม้ในอวกาศ ด้วยเหตุนี้จึงนำข้อมูลที่สำคัญเกี่ยวกับความผิดปกติของความหนาแน่นในพลาสมายุคแรกเริ่ม ทุกวันนี้ ความไม่ปกติเหล่านี้ ซึ่งจะทำให้สสารรวมตัวกันเป็นก้อนในบางพื้นที่มากกว่าที่อื่น ปรากฏเป็นหย่อมร้อนและเย็นในแสงจางๆ ของรังสีไมโครเวฟที่แผ่ซ่านไปทั่วเอกภพ
