คำถามวิทยาศาสตร์บิ๊ก ๆ

เราทุกคนมักรู้สึกตื่นเต้นเวลารู้อะไรใหม่ ๆ หรือเข้าใจเหตุการณ์แปลก ๆ ที่คนส่วนใหญ่ไม่เคยเห็น ตั้งแต่ปรากฏการณ์ที่เกิดในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต ความเป็นไปในนิวเคลียสของอะตอม จนกระทั่งถึงความอัศจรรย์ของเอกภพ จากนั้นก็จะรู้สึกตื่นเต้นยิ่งขึ้นไปอีก เมื่อตระหนักว่าความรู้ต่าง ๆ ที่นักวิทยาศาสตร์พบ สามารถนำไปใช้ให้เป็นประโยชน์ (ทั้งทางบวก และทางลบ) ได้

ประเด็นที่น่าสนใจสำหรับเรื่องนี้ คือ นักวิทยาศาสตร์เริ่มหาความรู้ต่าง ๆ ได้อย่างไร คำตอบสั้น ๆ แต่ตรงเป้า คือ การรู้จักตั้งคำถาม เพราะคำถามที่สำคัญ และตามปกติจะยากด้วย มักเป็นคำถามที่ชี้นำให้นักวิทยาศาสตร์มีโจทย์วิจัย ซึ่งตามปกติมักจะเป็นปัญหาที่อยู่นอกขอบเขตของความรู้ที่มีอยู่แล้ว

ในปี 1879 (รัชสมัยสมเด็จพระปิยมหาราช) ที่ James Clerk Maxwell เสียชีวิตหลังจากที่ได้สร้างทฤษฎีที่สามารถอธิบายปรากฏการณ์แสง แม่เหล็กและไฟฟ้าแล้ว นักฟิสิกส์ก็ได้ใช้ทฤษฎีนี้ กับทฤษฎีการเคลื่อนที่และกฎแรงโน้มถ่วงของ Isaac Newton ซึ่งได้อุบัติขึ้นเมื่อสองศตวรรษก่อนนั้น ในการอธิบายปรากฏการณ์ต่าง ๆ ทางกายภาพได้แทบทั้งหมด จนนักฟิสิกส์พากันคิดไปว่า คงไม่มีอะไรจะต้องเรียนรู้อีกแล้ว ด้านชีววิทยาก็มี Charles Darwin ซึ่งได้วางรากฐานของวิชาชีววิทยา และทางด้านเคมี ก็มีตารางธาตุของ Dmitri Mendeleev ซึ่งเพิ่งมีอายุประมาณ 10 ปี ให้นักเคมีได้ใช้

แต่ในกลุ่มของนักวิชาการที่กล้าแข็ง บรรยากาศของความอยากรู้และอยากเข้าใจทุกสิ่งทุกอย่างอย่างหมดจดก็ยังดำเนินต่อไป เพราะทฤษฎีและหลักการต่าง ๆ ที่มี (ในเวลานั้น) ยังไม่สามารถตอบคำถามอีกมากมาย เช่น สุริยะระบบถือกำเนิดได้อย่างไร โครงสร้างภายในของโลกเป็นอย่างไร มนุษย์ต่างดาวอยู่ที่ใด และหลักการคัดเลือกตามธรรมชาติสามารถใช้ได้ดีเพียงไรกับสิ่งมีชีวิตทุกชนิด ชีวิตเริ่มถือกำเนิดได้อย่างไร เราจะสามารถพยากรณ์วิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตในอนาคตได้หรือไม่ เป็นต้น

ในความเป็นจริง ณ เวลาที่ Maxwell เสียชีวิต ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าของเขาก็ยังไม่เป็นที่ยอมรับในวงกว้างอย่างแพร่หลาย นักฟิสิกส์หลายคนยังมีความสงสัยว่า สนามแม่เหล็กไฟฟ้า มีสมบัติเหมือนสนามโน้มถ่วงหรือไม่ และสามารถจะรวมสนามทั้งสองเป็นหนึ่งเดียวกันได้หรือไม่ (Maxwell คิดว่า ไม่ได้) ซึ่งคำถามหลังสุดนี้ยังเป็นปัญหาที่บิ๊กมากของฟิสิกส์ยุคปัจจุบัน


Maxwell เองรู้ดีว่า ขอบเขตการใช้ได้ของทฤษฎีที่เขาสร้างอยู่ ณ ที่ใด และยังตอบปริศนาใดไม่ได้บ้าง นอกจากนี้การศึกษาการเคลื่อนที่แบบแกว่งไป-มาของโมเลกุลในของแข็ง ก็ยังให้ค่าความร้อนจำเพาะของของแข็งที่อุณหภูมิต่ำมาก ๆ แตกต่างไปจากค่าที่ได้จากการทดลองด้วย

เมื่อเริ่มคริสต์ศตวรรษที่ 19 อาจารย์ของ Maxwell ที่ชื่อ William Thomson (หรืออีกนามหนึ่งว่า Lord Kelvin) ผู้ที่ได้ใช้ความรู้เรื่องแม่เหล็กไฟฟ้าของ Maxwell ในการสร้าง galvanometer เป็นคนวางสายโทรเลขข้ามมหาสมุทรแอตแลนติก ตั้งกฎข้อที่สองของวิชา Thermodynamics เป็นผู้กำหนดอุณหภูมิศูนย์องศาสัมบูรณ์ หรือที่เรียกว่า ศูนย์องศาเคลวิน และเป็นคนพบปรากฏการณ์ Joule-Kelvin ยังได้กล่าวว่า โลกฟิสิกส์ มีคำถามบิ๊ก ๆ เพียง 2 คำถามเท่านั้น นั่นคือ ธรรมชาติมีสสารที่เรียกว่า ether เป็นตัวกลางให้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเคลื่อนที่ผ่านหรือไม่ และเหตุใดความร้อนจำเพาะของของแข็งทุกชนิด จึงมีค่าเข้าใกล้ศูนย์ ขณะอุณหภูมิของของแข็งลดลง ๆ เข้าสู่ศูนย์องศาสัมบูรณ์

ใครเลยจะรู้ (ในเวลานั้น) บ้างว่า คำตอบที่ได้จากคำถามบิ๊ก ๆ 2 คำถาม ได้สร้างพายุที่พัดเปลี่ยนโฉมฟิสิกส์อย่างสิ้นเชิง เพราะ Albert Einstein ได้ตอบโจทย์เรื่อง ether โดยสร้างทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ และ Max Planck ได้อธิบายเรื่องการแผ่รังสีของวัตถุร้อน โดยสร้างทฤษฎีควอนตัมขึ้นมา และ Einstein ได้นำทฤษฎีควอนตัมไปอธิบายเหตุการณ์ที่เกิดในของแข็ง ขณะอุณหภูมิลดต่ำ

เมื่อนักฟิสิกส์มีทฤษฎีใหม่ที่ทรงพลังมาก วงการฟิสิกส์ก็เริ่มมีชีวิตชีวาอีกครั้งหนึ่ง ดังนั้นเราจึงเห็นได้ว่า เมื่อถึงศตวรรษที่ 20 ความพยายามจะตอบคำถามต่าง ๆ ทั้งที่เป็นทางด้านกายภาพและชีวภาพ ได้ทำให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจธรรมชาติดีขึ้นมาก เช่นได้พบว่า กาแล็กซีทางช้างเผือกที่มีสุริยจักรวาลเป็นสมาชิกหนึ่งนั้นเป็นเพียงหนึ่งในแสนล้านกาแล็กซีที่เอกภพมี เมื่อเป็นเช่นนี้โลกและคนบนโลก จึงเป็นเพียงละอองธุลีเล็ก ๆ ชิ้นหนึ่งในเอกภพเท่านั้นเอง

ในปี 1929 เมื่อ Edwin Hubble ได้สังเกตเห็นว่า กาแล็กซีต่าง ๆ กำลังเคลื่อนที่หนีจากกัน ซึ่งแสดงให้เห็นว่า ไม่มีอะไรในเอกภพที่อยู่นิ่ง และเอกภพกำลังขยายตัวตลอดเวลา (คำถามที่ตามมาจากการค้นพบนี้คือ อะไรคือสาเหตุที่ทำให้มันขยายตัว) ลุถึงปี 1964 เมื่อ Arno Penzias และ Robert Wilson ได้พบรังสีไมโครเวฟภูมิหลัง ว่าเป็นรังสีที่หลงเหลือจากการระเบิดครั้งยิ่งใหญ่ (Big Bang) การตอบคำถามเกี่ยวกับที่มาของรังสีนี้ ทำให้รู้ต้นกำเนิดของเอกภพ แต่คำถามก็มีตามมาอีก เช่น อะไรทำให้เกิด Big Bang วิวัฒนาการความเป็นมาของเอกภพในทุกขั้นตอนเป็นอย่างไร จุดจบของเอกภพจะมีหรือไม่ แต่ถ้ามี เหตุการณ์จะเป็นไปในลักษณะใดและเมื่อใด พหุภพมีจริงหรือไม่ เป็นต้น


สำหรับความรู้ด้านชีวภาพก็ได้มีเพิ่มขึ้นตลอดเวลาที่ผ่านมา เช่น แพทย์รู้สาเหตุและวิธีกำจัดโรคฝีดาษ โปลิโอ รวมถึงรู้สาเหตุการล้มป่วยเป็นโรคมาลาเรีย อหิวาต์ ฯลฯ แต่ก็ยังไม่มีวัคซีนป้องกันมะเร็ง อัลไซเมอร์ โรคโควิด-19 ฯลฯ และสำหรับปัญหาเรื่อง การถือกำเนิดของสิ่งมีชีวิตก็ยังเป็นคำถามบิ๊กที่สำคัญว่า การนำอะตอมต่าง ๆ ที่ไม่มีชีวิตมารวมกันให้เป็นสิ่งมีชีวิตเป็นเรื่องที่นักวิทยาศาสตร์สามารถจะทำได้หรือไม่ในห้องทดลอง นี่เป็นวิชา “system biology” ที่ต้องการนักชีววิทยา นักฟิสิกส์ นักคณิตศาสตร์ และนักวิทยาการคอมพิวเตอร์มาวิจัยร่วมกัน เพื่อสร้างความเข้าใจให้ได้ว่า อันตรกิริยาระหว่างโมเลกุลต่าง ๆ สามารถทำให้เกิดเซลล์ และอวัยวะต่าง ๆ ของสิ่งมีชีวิตได้อย่างไร ต้นเหตุของโรคต่าง ๆ ทางพันธุกรรมเกิดขึ้นได้อย่างไร แพทย์จะมีวิธีรักษาหรือไม่ มนุษย์จะมีชีวิตที่ยืนนานอย่างมีคุณภาพได้เพียงใด สติสัมปชัญญะของคนเราเกิดขึ้นได้อย่างไร คนที่มีนิสัยเห็นแก่ตัว และเห็นแก่ได้ จะมียาบำบัดหรือไม่

เมื่อคำถามมีมากมายหลากหลายรูปแบบ ทั้งยากและง่ายเช่นนี้ วิทยาศาสตร์จึงเป็นวิทยาการที่จะไม่มีวันสิ้นสุด เพราะเมื่อใดก็ตามที่ความรู้เพิ่มขึ้น คำถามใหม่ ๆ ก็เพิ่มตาม และนั่นก็หมายความว่า เอกภพของความไม่รู้ก็กำลังขยายตัวตลอดเวลาด้วยเช่นกัน เพื่อให้นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษา

แต่เราก็ต้องตระหนักว่า ในบางเวลาความก้าวหน้าในการศึกษาวิทยาศาสตร์เรื่องต่าง ๆ มิได้ดำเนินไปอย่างรวดเร็ว เพราะบางเรื่องเป็นคำถามที่ยากมากที่จะตอบ เช่น เราจะมีวัคซีนโควิด-19 เมื่อใด เราจะเลิกใช้น้ำมันในการขับเคลื่อนยานยนต์เมื่อใด หรือสมองมนุษย์เก็บความทรงจำไว้ ณ ที่ใด เป็นต้น

ตัวอย่างคำถามบิ๊ก ๆ ที่สำคัญ เช่น

ธรรมชาติของพลังงานมืดเป็นอย่างไร ค่าคงตัวเอกภพ (cosmological constant) สามารถอธิบายพลังงานมืดได้หรือไม่ ดาวฤกษ์ดวงแรก ๆ และกาแล็กซีแรก ๆ เกิดขึ้นเมื่อใด และอย่างไร (กล้องโทรทรรศน์อวกาศ James Webb จะตอบคำถามนี้) ธรรมชาติของสสารที่อยู่ในหลุมดำเป็นอย่างไร เหตุใดเอกภพของเราจึงมีสสารในปริมาณมากกว่าปฏิสสาร ทั้ง ๆ ที่เมื่อเอกภพถือกำเนิดใหม่ ๆ ปริมาณของสสารและปฏิสสารมีมากพอ ๆ กัน เราจะพบอนุภาค graviton ที่สสารใช้เป็นสื่อในอันตรกิริยาโน้มถ่วงเมื่อใด อนุภาคที่มีขนาดเล็กกว่า quark , neutrino และ electron มีหรือไม่ ปรากฏการณ์สภาพนำยวดยิ่งที่อุณหภูมิสูงเกิดขึ้นได้อย่างไร มนุษย์มีความสามารถที่จำกัดในการสร้างเลเซอร์ที่มีพลังงานสูงหรือไม่

ทฤษฎีการไหลแบบปั่นป่วนอลวน (turbulent) ของของเหลว มีรูปแบบเป็นอย่างไร ตารางธาตุของนักเคมีมีขีดจำกัดหรือไม่ หรือถ้าจะถามอีกนัยหนึ่ง คือ จำนวนธาตุที่นักวิทยาศาสตร์สามารถสังเคราะห์ได้มีขอบเขตจำกัดหรือไม่ เซลล์แสงอาทิตย์มีประสิทธิภาพสูงสุดได้เท่าไร และต้องใช้วัสดุอะไรทำ โครงการผลิตพลังงานแบบ fusion จะเป็นจริงเมื่อใด กระบวนการเกิดจุดมืดบนดวงอาทิตย์ (sunspot) เป็นเช่นไร ดาวเคราะห์ต่าง ๆ ในสุริยะระบบมีขั้นตอนการถือกำเนิดอย่างไร ยุคน้ำแข็ง (ice age) บนโลกเกิดขึ้นได้อย่างไร อะไรคือสาเหตุที่ทำให้ขั้วแม่เหล็กโลกกลับทิศ นักธรณีวิทยาจะพยากรณ์เหตุการณ์แผ่นดินไหว ภูเขาไฟระเบิดได้อย่างแม่นยำ ว่าเกิดขึ้นเมื่อใด และรุนแรงเพียงใด ได้หรือไม่ มนุษย์และสิ่งมีชีวิตต่างดาวอยู่บนดาวดวงใด อะไรคือต้นเหตุของความถนัดขวา-ซ้ายในคนและสัตว์ นักชีวเคมีจะทำนายลักษณะการม้วนตัวของโปรตีนได้หรือไม่ ร่างกายของมนุษย์มีโปรตีนทั้งหมดกี่ตัว เซลล์มีรูปแบบของการตาย (apoptosis) กี่รูปแบบ บทบาทของ RNA รูปแบบต่าง ๆ ใน genome เป็นอย่างไร เหตุใด genome ของสัตว์บางชนิด เช่น ปลาปักเป้า จึงใหญ่ คือมี base มากถึง 400 ล้านเบส

ส่วนของปลาปอด (lungfish) จึงมีมากถึง 133,000 ล้านเบส อะไรเป็นตัวกำหนดให้อวัยวะต่าง ๆ ของร่างกายเราหยุดการเจริญเติบโต ต้นกำเนิดของมะเร็งทุกชนิดอยู่ที่ stem cell ใช่หรือไม่ แพทย์จะควบคุมการเติบโตของเซลล์มะเร็ง โดยใช้ยาได้ตลอดไปหรือไม่ นก ผีเสื้อ วาฬ แซลมอน กวาง caribou เวลาอพยพย้ายถิ่นต้องเดินทางไกลไปและกลับเป็นระยะทางร่วมพันกิโลเมตรทุกปี อะไรที่เป็นตัวกำเนิดให้มันสามารถทำกิจกรรมนี้ได้อย่างถูกต้องทุกครั้งไป คนเรานอนและฝันเพราะสาเหตุใด กระบวนการเรียนรู้สิ่งต่าง ๆ เช่น ภาษา คณิตศาสตร์ วิทยาศาสตร์ ดนตรี ฯลฯ เกิดขึ้นในสมองของคนในวัยต่าง ๆ ได้อย่างไร

เช่น เด็กสามารถเรียนภาษาต่างชาติได้เร็ว ในขณะที่ผู้ใหญ่เรียนได้ช้าและได้อย่างยากลำบาก ซึ่งถ้าเรารู้สาเหตุ การเรียนรู้อะไรต่าง ๆ ก็สามารถทำได้ง่าย ยาสลบทำงานอย่างไร โรค schizophrenia , autism , dementia และ Alzheimer เกิดขึ้นได้อย่างไร เรามีวิธีรักษาให้หาย และจะมีวัคซีนป้องกันหรือไม่ เราจะมียากิน ให้คนมีจริยธรรมหรือไม่ โลกนี้มีสัตว์ พืช กี่สปีชีส์ ดอกไม้ถือกำเนิดได้อย่างไร ต้นไม้ต่างชนิดมีความสูงต่างกันเพราะเหตุใด เหตุใดพืชจึงมีความสามารถในการต่อสู้ความเครียดอันเกิดจากความผิดปกติของสภาพแวดล้อมได้ดีไม่เท่ากัน อะไรทำให้เกิดปรากฏการณ์สูญพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตอย่างมโหฬาร และถ้ารู้ มนุษย์จะมีวิธีป้องกันหรือไม่ เหตุใดสัตว์ เช่น ไดโนเสาร์ จึงเติบโตจนมีขนาดใหญ่ได้ภายในเวลาไม่นาน เช่น ตัว sauropod สามารถสูง 15 เมตร และหนัก 40 ตัน ได้ภายในเวลา 20 ปี ปรากฏการณ์โลกร้อน ได้เปลี่ยนแปลงโลกไปอย่างไรบ้าง ในช่วงเวลาต่าง ๆ ของประวัติศาสตร์โลกมีมนุษย์กี่สปีชีส์ และสปีชีส์เหล่านั้นมีปฏิสัมพันธ์กันอย่างไรบ้าง เหตุใดมนุษย์จึงมีอารยธรรมที่แตกต่างกัน ต้นกำเนิดของภาษาพูด ภาษาเขียน และดนตรี เป็นอย่างไร เหตุใดคนบางคนจึงเป็นอัจฉริยะ ชาติพันธุ์ต่าง ๆ ของคนมีวัฒนาการอย่างไร การเมือง และวิทยาศาสตร์เกี่ยวข้องกันหรือไม่ ความแตกต่างด้านความสามารถทางวิทยาศาสตร์ของสังคมหนึ่ง ๆ มีบทบาทในการลดช่องว่างระหว่างฐานะของสังคมนั้นอย่างไร ฯลฯ


ในด้านคณิตศาสตร์ก็มีปัญหาบิ๊ก ๆ เหมือนกัน อาทิเช่น สมการ elliptic y2 = x3 + ax + b มีคำตอบที่เป็น rational กี่คำตอบ และคำตอบเหล่านั้นขึ้นกับค่า a และ b อย่างไร สำหรับสมการ Navier-Stokes ที่มีอายุร่วม 175 ปี ให้นักคณิตศาสตร์ใช้ในการบรรยายลักษณะการไหลของของเหลว ทั้งแบบราบรื่นและปั่นป่วนนั้น มีขอบเขตการใช้ได้ภายใต้เงื่อนไขอะไรบ้าง และใช้ไม่ได้ภายใต้เงื่อนไขอะไร เมื่อไรจะมีคนพิสูจน์สมมติฐานของ Riemann ได้ว่าเป็นจริง และแบบจำลองมาตรฐาน (Standard Model) ที่นักฟิสิกส์ทฤษฎีใช้ในการอธิบายสมบัติของอนุภาคมูลฐานทุกชนิดและเป็นทฤษฎีที่ใช้สมการ Yang–Mills ซึ่งขึ้นกับโครงสร้างเชิงเรขาคณิต แต่ถึงวันนี้ก็ยังไม่มีใครสามารถพิสูจน์ได้ว่าเป็นจริงอย่างสมบูรณ์

นักวิทยาศาสตร์คนสำคัญคนหนึ่ง ซึ่งได้ประสบความสำเร็จโดยการตั้งคำถามที่บิ๊ก ๆ แล้วพยายามหาคำตอบ จนทำให้เป็นคนที่โลกรู้จักดี เขาผู้นั้นคือ Stephen Hawking ซึ่งได้เสียชีวิตไปเมื่อวันที่ 14 มีนาคม ค.ศ.2018 ณ เมือง Cambridge ในประเทศอังกฤษ

หลังจากที่ได้เสียชีวิตไปเพียงเล็กน้อย บริษัท Bantam Books ก็ได้จัดพิมพ์หนังสือชื่อ “Brief Answers To The Big Questions” ซึ่งได้รวบรวมบทความที่ Hawking เขียน ในแนวตอบคำถามวิทยาศาสตร์ที่สำคัญ ๆ
โดยได้กล่าวถึง Albert Einstein บ่อยครั้งยิ่งกว่า Isaac Newton ว่า แม้ Newton จะได้อธิบายเหตุการณ์ต่าง ๆ ในเอกภพ (ยกเว้นปรากฏการณ์ในอะตอม) ว่าเกิดขึ้นเพราะเหตุใด แต่ Einstein ก็ยิ่งใหญ่กว่า เพราะมีความสามารถจะหยั่งรู้ความจริงต่าง ๆ ได้ โดยใช้สัญชาตญาณ และมีความคิดแปลกใหม่ที่อัศจรรย์อย่างที่ไม่เคยมีใครคิดแบบนั้นมาก่อน ทำให้ Einstein สามารถอธิบายที่มาของเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นได้อย่างทะลุปรุโปร่ง นอกจากนี้เขาก็ยังเป็นคนที่ไม่รู้สึกสะทกสะท้านเวลานำเสนอความคิดที่เหลือเชื่อ และเหนือจริงเหล่านั้น หลังจากที่ได้ “ตรัสรู้” เรื่องหลักการเหล่านั้นแล้ว Einstein ก็ได้ติดตามเติมรายละเอียดต่าง ๆ ในการแก้ปัญหาที่ตนถามอย่างไม่ลดละ และอย่างไม่คำนึงถึงเวลาที่ต้องใช้ อีกทั้งไม่รู้สึกกังวลว่า ใครอื่นใดจะคิดอย่างไร เพราะรู้สึกมั่นใจว่าตนเป็นฝ่ายถูก เพราะแม้แต่พระผู้เป็นเจ้าก็จะต้องยอมรับในเหตุผลเหล่านั้น ด้วยเหตุนี้ Einstein จึงเป็นนักฟิสิกส์อัจฉริยะที่มีชื่อเสียงเป็นอมตะนิรันดร์กาล

ในส่วนของตัว Hawking เอง เขาไม่เคยคิดว่าตนเป็นอัจฉริยะเทียบเท่า Einstein กระนั้นคนทั้งโลกก็รู้จัก Hawking ดีพอ ๆ กับที่รู้จัก Einstein ข้อแตกต่างอีกประการหนึ่ง คือ Hawking ชอบเขียนหนังสือเผยแพร่ความรู้วิทยาศาสตร์สู่สังคม แต่ Einstein ไม่โปรดปรานการเขียนมาก

แม้เป็นคนพิการด้วยโรค Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS) ที่ทำให้กล้ามเนื้อแทบทุกส่วนของร่างกายอ่อนแรง จนต้องนั่งรถเข็นเวลาไปไหนมาไหน และต้องใช้คอมพิวเตอร์ช่วย ในการเขียน แต่ Hawking ก็สามารถเอาชนะความพิการได้ จนทำให้สามารถสื่อสารกับโลกภายนอกได้ดีกว่าคนที่ไม่พิการเลยด้วยซ้ำไป


บทความในหนังสือนี้ มีตัวอย่างคำถามที่ Hawking พยายามตอบมากมาย เช่น มนุษย์ควรอพยพไปตั้งถิ่นฐานอยู่บนต่างดาวหรือไม่ ซึ่ง Hawking ก็ได้ตอบว่า การอยู่บนโลก โดยไม่เดินทางไปต่างดาวเลย เปรียบเสมือนกับการตกอยู่บนเกาะที่ตั้งอยู่โดดเดี่ยวกลางมหาสมุทร เมื่อเวลาผ่านไปนาน ๆ สภาพแวดล้อมบนเกาะจะถูกทำลายมากขึ้น ๆ จนสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ จะเริ่มสูญพันธุ์ ดังนั้นในอนาคตอีก 1,000 ปี มนุษย์ก็จะต้องเริ่มหาแหล่งที่อยู่ใหม่ ด้วยการเดินทางไปต่างดาว และถ้าต้องเผชิญกับมนุษย์ต่างดาว มนุษย์โลกก็จะต้องระมัดระวังตัว เพราะมนุษย์ต่างดาวอาจจะคิดว่า เรามารุกรานก็เป็นได้

สำหรับคำถามที่ว่า หุ่นยนต์ปัญญาประดิษฐ์ จะฉลาดกว่ามนุษย์ได้หรือไม่ Hawking ได้ตอบว่า AI จะเข้ามาทำงานแทนที่คนมากขึ้น ๆ และเมื่อใดที่สมองคนกับคอมพิวเตอร์สามารถเชื่อมโยงกันได้ เทคนิคการเรียนรู้ของคนก็จะเปลี่ยนทันที เพราะ Wikipedia จะเข้าไปอยู่ในสมองของคน แต่ในส่วนของความคิดสร้างสรรค์นั้น AI ยังทำได้ไม่ดีเหมือนสมองคน ดังนั้นคำถามที่ว่า AI จะสร้าง Theory of Everything ได้สำเร็จหรือไม่ Hawking ตอบว่า ยังไม่สามารถตอบได้ และถ้าพิจารณาเรื่องนี้ในแง่ลบ Hawking ได้ยกตัวอย่างภาพยนตร์วิทยาศาสตร์ เรื่อง 2001 : A Space Odyssey ที่มีหุ่นยนต์ชื่อ HAL ซึ่งได้พยายามฆ่ามนุษย์ผู้สร้างมันขึ้นมา แต่ Hawking ก็คิดว่า เนื้อเรื่องในภาพยนตร์เป็นเพียงเรื่องในจินตนาการ ดังนั้น AI ในอนาคตอาจสามารถคิดอะไรต่าง ๆ ได้เอง รวมทั้งคิดทำการฆาตกรรมคนที่สร้างมันด้วย

อีกคำถามหนึ่งที่ทุกคนสนใจว่า Hawking จะตอบอย่างไร นั่นคือ คำถามที่ว่าพระเจ้ามีจริงหรือไม่ ซึ่ง Hawking ก็ตอบว่า พระเจ้าในความหมายของเขา มิได้มีรูปร่างเหมือนมนุษย์ ให้คนเราสามารถเข้าไปพบ คุย ถาม หรือสารภาพบาป แต่พระเจ้าของ Hawking คือ กฎเกณฑ์ต่าง ๆ ทางวิทยาศาสตร์ที่ควบคุมและกำกับปรากฏการณ์ต่าง ๆ ทางธรรมชาติทุกรูปแบบ ดังนั้น การรู้พระทัยของพระเจ้า ก็คือ การรู้และเข้าใจกฎทุกกฎในธรรมชาติ

สำหรับคำถามว่า อะไรทำให้เกิด Big Bang ซึ่งนักจักรวาลวิทยารู้ว่า เอกภพได้ถือกำเนิด เมื่อประมาณ 13,800 ล้านปีก่อน จากการระเบิดครั้งอภิมโหฬาร ในขณะที่เอกภพร้อนจัด มีความหนาแน่นสูงถึงอนันต์ และถูกอัดจนมีขนาดเล็กยิ่งกว่ารัศมีของอิเล็กตรอน ภายใต้สภาพที่อปกติเช่นนี้ แรงโน้มถ่วงและแรงไฟฟ้ากับแรงนิวเคลียร์ทั้งอย่างอ่อนและอย่างรุนแรง มิได้มีธรรมชาติที่แตกต่างกันมากดังในปัจจุบัน แต่เป็นแรงชนิดเดียวกัน เรียก superforce ในขณะที่เรายังไม่มี Theory of Everything เราจึงยังไม่สามารถตอบคำถามได้ว่า Big Bang เกิดขึ้นได้เพราะเหตุใด

อีกทฤษฎีหนึ่งที่ Hawking ชอบมากเป็นพิเศษ คือ ทฤษฎี string เพราะเขาคิดว่าสามารถทำให้ทฤษฎี quantum gravity ที่เป็นทฤษฎีหลักในการอธิบายธรรมชาติของอนุภาคและแรงทุกชนิดได้ว่า เกิดจากการสั่นสะบัดไปมาของ string (เชือก) ที่มีขนาดเล็กกว่าโปรตอน 1020 เท่า และการที่เอกภพมีลักษณะเป็นแผ่น (membrane) ขนาดอนันต์ที่สั่นไหวใน 11 มิติ โดยมี 7 มิติที่เพิ่มจาก 4 มิติที่รู้จักกันดีนั้น มิติเหล่านี้ได้ถูกซุกซ่อนในปริภูมิ Calabi–Yau จนไม่มีใครเห็น คำถามจึงมีว่า มิติซ่อนเร้นเหล่านี้ มีจริงหรือไม่ และถ้ามีจริง Hawking ก็ใคร่จะถามพระเจ้าว่า พระองค์ทรงคิดเช่นไรในการทำให้เอกภพมีความซับซ้อนเช่นนี้

ขณะนี้ Hawking ก็คงได้ถามคำถามเหล่านี้ให้พระเจ้าทรงตอบแล้ว

อ่านเพิ่มเติมจาก “Brief Answers To The Big Questions” โดย Stephen Hawking จัดพิมพ์โดย Bantam Books ปี 2018


สุทัศน์ ยกส้าน

ประวัติการทำงาน-ราชบัณฑิต สำนักวิทยาศาสตร์ สาขาฟิสิกส์และดาราศาสตร์ และ ศาสตราจารย์ ระดับ 11 ภาควิชาฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ, นักวิทยาศาสตร์ดีเด่นและนักวิจัยดีเด่นแห่งชาติ สาขากายภาพและคณิตศาสตร์ ประวัติการศึกษา-ปริญญาตรีและโทจากมหาวิทยาลัยลอนดอน, ปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย

อ่านบทความ "โลกวิทยาการ" จาก "ศ.ดร.สุทัศน์ ยกส้าน" ได้ทุกวันศุกร์