พื้นที่ 4 มิติ นั้น..มีอยู่จริงหรือไม่?

เมื่อนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันยืนยันว่ามนุษย์สามารถได้รับความเป็นอมตะโดยการเข้าสู่มิติที่ 4 ? 

เมื่อพูดถึงอวกาศ หรือ มิติที่ 4 คุณนึกถึงอะไรเป็นอันดับแรก? มันคือ ที่อยู่ของสิ่งมีชีวิตมิติสูงที่สามารถทำลายมนุษย์ได้ง่ายๆ หรือโลกที่มนุษย์สามารถอยู่ได้ตลอดไป? ในบริบท ปริภูมิสี่มิติสรุปได้ว่ามันเป็น “แนวคิดเรื่องเวลา” ซึ่งดูเหมือนไกลเกินเอื้อมและการติดต่อกับเราดูเหมือนว่าจะมีอยู่ในนิยายวิทยาศาสตร์เท่านั้น

 แต่จะเป็นอย่างไรหากปริภูมิสี่มิติได้รับการยืนยันและอยู่ไม่ไกลจากเรา? ใช่แล้ว นักวิทยาศาสตร์จำนวนไม่น้อยได้อ้างแล้วว่าตนได้พิสูจน์การมีอยู่ของอวกาศสี่มิติ 

แต่ไม่ว่าจะจริงหรือเท็จ ไม่ว่าจะเป็นกลไกเพื่อสร้างชื่อเสียงหรือมีเหตุผลอันมีรากฐานที่ดีก็ขึ้นอยู่กับการตัดสินใจของเรา

เอาล่ะๆๆๆ งั้นในช่วงต่อไป เรามาดูคำตอบที่นักคณิตศาสตร์ชาวเยอรมันที่เคยบรรยายให้ไว้เกี่ยวกับอวกาศสี่มิติกันดูนะครับ

 จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อมนุษย์เข้าสู่อวกาศสี่มิติ?

นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันคนนี้ชื่อ Georg Bornhard Riemann อภิปรายเกี่ยวกับอวกาศสี่มิติเขาได้ตีพิมพ์บทความเรื่อง "On the Basic Geometric Hypothesis" ประมาณปี พ.ศ. 2393 ซึ่งเป็นการมองไปข้างหน้ามาก(เกินไป)ในขณะนั้น ในเวลานั้นความเข้าใจของผู้คนเกี่ยวกับฟิสิกส์ยุคใหม่นั้นคลุมเครือมาก ไม่ต้องพูดถึงปัญหาอวกาศสี่มิติที่ยังไม่ได้รับการแก้ไขในปัจจุบัน บทความนี้ได้ขยายขอบเขตการคิดของนักวิทยาศาสตร์ในขณะนั้นออกไปอย่างมาก แน่นอนว่า นี่อาจไม่ใช่ผลดีสำหรับนักวิทยาศาสตร์ในขณะนั้น เพราะงานวิจัยเกี่ยวกับโลกสามมิติที่เราอาศัยอยู่นั้นกำลังดำเนินอยู่ในขณะนั้น

 คือ แบบไม่ต้องสงสัยเลยว่าเป็นการท้าทายที่จะแยกตัวออกจากมุมมองสามมิติและเป็นไปไม่ได้เลยที่จะศึกษาพื้นที่มิติที่สูงกว่า แต่เราไม่สามารถประมาทความคิดสร้างสรรค์ของมนุษย์ได้ ด้วยการพัฒนาทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี กรอบของแบบจำลอง 4 มิติก็ค่อยๆ ดีขึ้น

ในปัจจุบันมีทฤษฎีที่ค่อนข้างสมบูรณ์เกี่ยวกับอวกาศสี่มิติ สิ่งที่สำคัญที่สุดคือ ทฤษฎี "อวกาศหลายมิติ" 

ในทฤษฎีนี้ จักรวาลของเราแบ่งออกเป็นอวกาศ 11 มิติ และมนุษย์อยู่ในมิติต่ำๆ เช่นเดียวกับที่ผู้คนในแอนิเมชั่นไม่สามารถรับรู้ถึงการมีอยู่ของมนุษย์ และมนุษย์ก็ไม่สามารถสังเกตมิติที่สูงกว่าได้ การยกตัวอย่างแบบนี้ดูคุ้นเคยไหมครับ

 ผมขอยกตัวอย่างในแอนิเมชันเรื่อง "Rick and Morty" เป็นแอนิเมชันแนวบันเทิงคดีวิทยาศาสตร์สำหรับผู้ใหญ่จากประเทศสหรัฐอเมริกา สร้างสรรค์โดย Justin Roiland และ Dan Harmon ออกฉายทางสถานีโทรทัศน์ Cartoon Network ในช่วงรายการรอบดึก Adult Swim ซีรีส์นี้เล่าเรื่องการผจญภัยแบบสุดเพี้ยนของ Rick นักวิทยาศาสตร์ปากร้ายสติเฟื่อง ในชีวิตครอบครัวธรรมดาๆกับการผจญภัยข้ามมิติ หนึ่งในตัวละครเอกคือ Rick ที่ดันรับรู้การมีอยู่ของมิติของมนุษย์ และรู้ว่าเขาเป็นตัวละครในแอนิเมชั่น ซึ่งทำให้เขาเศร้าอย่างยิ่ง 

จะเป็นอย่างไรถ้าเราเป็น "แอนิเมชั่น" ในสายตาของสิ่งมีชีวิตในมิติที่สูงกว่าแบบ Rick ล่ะ? และจากทฤษฎีของไอน์สไตน์แสดงให้เห็นว่า ใช่แล้ว โลกของเราถูกสร้างขึ้นจากมิติที่สูงกว่า

 แล้วถ้าสมมติว่าเป็นจริง มีสิ่งมีชีวิตในมิติที่สูงกว่า เขาจะมองเราเป็นอย่างไร?

เช่นเดียวกับที่เราสามารถฉีกคนตัวเล็ก ๆ บนกระดาษออกเป็นชิ้น ๆ ได้ในทันที ถ้ามีสิ่งมีชีวิตในละติจูดสูงมันก็ควรจะเป็นเรื่องง่ายสำหรับพวกเขาที่จะฆ่าเรา สำหรับเรา พวกเขา เป็นดั่งเหมือนเวลาและ พื้นที่ในตำนานคธูลู เพราะคธูลูมักใช้เปรียบเทียบในความหมายของสิ่งที่น่าสะพรึงกลัว และนี่เองที่ผู้ปกครองโดยทั่วไปเป็นผู้รอบรู้และมีอำนาจทุกอย่าง 

เราไม่สามารถจินตนาการถึงรูปลักษณ์ภายนอกและวิถีชีวิตของพวกเขาได้ แต่วิธีที่เป็นไปได้มากที่สุดก็คือ พวกเขาไม่มีตัวตน เนื่องจากตัวตนใดๆ ที่มีอยู่ จะถูกจำกัดด้วยเรื่องของเวลาและพื้นที่ และสิ่งเหล่านี้จะไม่มีอยู่ในอวกาศสี่มิติในทางทฤษฎี

 และบางคนคาดเดาว่าอวกาศสี่มิติมีอยู่ในสถานะควอนตัม ดังนั้นจึงสามารถหลีกหนีจากข้อจำกัดของเวลาและพื้นที่ได้

โดยธรรมชาติแล้วเราไม่สามารถตรวจสอบได้ว่ามุมมองนี้ถูกต้องหรือไม่ หากแต่เมื่อเราปฏิบัติตามแนวความคิดนี้ เมื่อมนุษย์เข้าสู่ มิติที่4 พวกเราจะละทิ้งร่างกายและความคิดของตนไปอย่างแน่นอนและกลายเป็นสถานะควอนตัมที่ลอยอยู่ในจักรวาล นี่คือความจริงของชีวิตนิรันดร์ 

แต่มีสักกี่คนที่เต็มใจทำเช่นนั้น? ผมขอยกตัวอย่างเรื่อง ในภาพยนตร์เรื่อง "Interstellar"

 หรือชื่อทางภาษาไทยว่า "ทะยานดาวกู้โลก" เป็นภาพยนตร์แนววิทยาศาสตร์ กำกับโดยคริสโตเฟอร์ โนแลน เป็นเรื่องราวเกี่ยวกับการเดินทางในอวกาศโดยผ่านทางรูหนอนและพระเอกดันบังเอิญบุกเข้าไปในอวกาศ 5 มิติ

เขาทำได้เพียงเฝ้าดูในอวกาศอันมืดมน แม้ลูกสาวของเขาที่คิดถึงเขาทั้งวันทั้งคืน ได้เติบโตขึ้นมา แต่ก็ยากที่จะพบเธอ แน่นอนว่าเราสามารถคาดเดาใน(เฉพาะ)แง่ดี ในเรื่องนี้ได้เช่นกัน จากฉากที่ใช้ในนวนิยาย หลายๆเรื่องจนถึงในปัจจุบัน แต่ สิ่งที่มุ่งเน้นคือ การที่จะนำความคิดของมนุษย์เข้าสู่พื้นที่เสมือนจริง (Metaverse ) ในอนาคต

 ในพื้นที่นั้น เราสามารถใช้คอมพิวเตอร์เพื่อให้บรรลุ "สัพพัญญูและความรอบรู้" และอยู่เหนือกาลเวลาและอวกาศ

หากวันนั้นมาถึงจริงๆ เราจะเป็นอย่างไร เราจะสามารถรู้เรื่องและเข้าใจแบบนี้ไหม ?

ในอนาคต ความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับ มิติที่ 4 สามารถก้าวเข้ามาใกล้ยิ่งขึ้นอย่างแน่นอน ปัจจุบัน ตัวละครในภาพยนตร์และรายการทีวีหลายเรื่องกำลังทะลวงผ่าน "กำแพงมิติ" และมีปฏิสัมพันธ์กับผู้คนจริง ๆ  นอกจากนี้เรายังกระตือรือร้นที่จะก้าวข้ามขีดจำกัด เพื่อพบกับสิ่งมีชีวิตที่เราไม่เคยสัมผัสมากขึ้นอีกด้วย หากมันเป็นพื้นที่ 4 มิติในจินตนาการของเราจริงๆ

 และทิศทางของการวิจัยของจริง เกี่ยวกับพื้นที่สี่มิติที่กำลังศึกษาอยู่ ในตอนนี้อาจแตกต่างไปจากที่เราจินตนาการไว้อยู่มากโข และที่ขาดไม่ได้ วิชาที่เกี่ยวข้องกับปริภูมิสี่มิติมากที่สุดคือคณิตศาสตร์ เช่นเดียวกับที่เราเรียนรู้จุดหนึ่งมิติ เส้นตรงในสองมิติ และพื้นผิว ที่มาจากหนังสือคณิตศาสตร์ แม้ว่าหนังสือเรียนคณิตศาสตร์ส่วนใหญ่จะไม่ครอบคลุมเนื้อหา มิติที่ 4 แต่การศึกษามิติที่ 4 ในวิชาคณิตศาสตร์นั้นมีบรรจุอยู่ประวัติศาสตร์อันยาวนานและมีหลากหลายทฤษฎีตั้งแต่ยุคแรกๆ ในสารานุกรม ดาล็องแบร์(d'Alembert)เสนอ(จินตนาการ)ว่าเวลาเป็นมิติที่สี่ และใช้ในการเข้าสู่มิติต่างๆ

 ตามทฤษฎีปัจจุบัน มิติที่4 จะเกี่ยวข้องกับเวลา แต่จะไม่สามารถเทียบเท่ากับเวลาหรืออวกาศ

ท้ายที่สุด โมเบียส (Mobius) ชี้ให้เห็นโดยย่อถึงลักษณะของพื้นที่4มิติ "การคำนวณจุดศูนย์ถ่วง" ของเขานั่นคือในอวกาศใน4มิติ ที่นั้นวัตถุ3 มิติสามารถทับซ้อนกันได้ อย่างไรก็ตาม ในเวลาต่อมาเขาได้ล้มล้าง การมีอยู่ของกระเป๋าโดราเอม่อน เฮ้ยย! ลบล้างข้อความเหล่านี้นี้ด้วยตัวเขาเอง เขารู้สึกว่าวัตถุ 3 มิติที่ซ้อนทับนั้นเป็นไปไม่ได้เลย 

ดังนั้นจึงไม่มีช่องว่าง 4 มิติ ที่แท้จริง จนกระทั่งในช่วงเวลาต่อมา วิชาคณิตศาสตร์ได้ขจัดข้อจำกัดของโลกแห่งความเป็นจริง

 และก้าวไปสู่ขั้นตอนการวิจัยเชิงทฤษฎีที่การวิจัยเกี่ยวกับ มิติที่ 4 ให้ก้าวหน้าต่อไป

ในปี พ.ศ. 2387 แฮร์มัน กึนเทอร์ กรัสมัน (Grassmann)ได้รับแรงบันดาลใจจากควอเทอร์เนียน(quaternion) ได้ทำการส่งเสริมความรู้ความเข้าใจมากขึ้นและได้ตีพิมพ์บทความเรื่อง"การขยายตัวเชิงเส้น(linear expansion)" ซึ่งต่อมาได้รับการแก้ไขเป็น "ทฤษฎีการขยายตัว(expansion theory)" แทน 

ในปี พ.ศ. 2405 เขาได้ตีพิมพ์บทความเกี่ยวกับแนวคิดเรื่องเรขาคณิต และ มิติทั่วๆไปเป็นครั้งแรกเมื่อ แคลคูลัสขยายตัว เขาจึงได้สร้างพื้นฐานเชิงนามธรรมของทฤษฎีอวกาศ กล่าวคือ มันแยกตัวออกจากสัญชาตญาณเชิงพื้นที่ทั้งหมด และกลายเป็นวิทยาศาสตร์ทางคณิตศาสตร์ล้วนๆ

ซึ่งประกอบขึ้นเป็นเรขาคณิตเฉพาะในการใช้งานพิเศษกับอวกาศ (ทางกายภาพ) เท่านั้น แต่ในเวลานั้นมีนักวิทยาศาสตร์เพียงไม่กี่คนที่เข้ามาโต้เถียงเกี่ยวกับเรื่องนี้

จนกระทั่งผ่านไป 5 ปี ทฤษฎีนี้จึงค่อยๆ ได้รับการยอมรับจากชุมชนทางคณิตศาสตร์ ดังนั้น ผมขอกลับมาที่ การดำรงอยู่ของทฤษฎีอวกาศ 4 มิติ ซึ่งมันจะทำให้มนุษยชาติมีความเข้าใจจักรวาลที่หลากหลายมากขึ้นอย่างไม่ต้องสงสัย

 ขณะนี้ วัฒนธรรมและเทคโนโลยีกำลังแข่งขันกันเพื่อให้ส่องแสงสู่มวลมนุษย์ชาติ หากพื้นที่ 4 มิติได้นำมนุษยชาติไม่เพียงแต่ความพึงพอใจมากกว่าที่จินตนาการไว้เท่านั้น แต่ยังรวมถึงการโหยหาพื้นที่อนาคตอันกว้างใหญ่ ในฐานะสิ่งมีชีวิตที่ชาญฉลาด มนุษย์ไม่เคยหยุดกระหายและสำรวจโลกที่ไม่รู้จัก 

 แม้ว่ามนุษย์อาจไม่นับว่าเป็นถึงขนาดเม็ดทรายในจักรวาลอันกว้างใหญ่ ตราบใดที่ความกระหายอันไม่มีที่สิ้นสุดสำหรับอนาคตในสิ่งที่ไม่รู้ที่มีอยู่จริง สักวันหนึ่ง มนุษย์จะค้นพบความลับของจักรวาลและได้เห็นทิวทัศน์อันงดงามของโลกที่สวยงามและลึกลับแห่งนี้