หลุมดำจับทุกสิ่งที่พวกมันเผชิญหน้า ตั้งแต่อนุภาคมูลฐานไปจนถึงดาวฤกษ์ ของแข็ง ก๊าซ ของเหลว และแม้กระทั่งแสง ทุกสิ่งทุกอย่างตกลงไปในนั้นอย่างไม่อาจแก้ไขได้ และยิ่งไปกว่านั้น หลุมดำยังดึงดูดจินตนาการอันเป็นที่นิยมอีกด้วย
การคิดถึงอวกาศเหมือนกับที่มนุษย์จ้องมองจุดแสงที่ประดับอยู่บนท้องฟ้ายามค่ำคืน กระตุ้นให้จิตใจจินตนาการถึงสิ่งต่างๆ ที่ไม่สามารถสัมผัสได้บนโลกนี้ และหลุมดำได้ขยายจินตนาการออกไปอย่างมากยิ่งกว่าสิ่งมหัศจรรย์อื่นๆ ที่ดาราศาสตร์มีให้ หลุมดำคือเครื่องดูดฝุ่นในจักรวาล ดูดละอองดาวเข้าไปในหลุมที่ลึกที่สุด เป็นการบิดเบี้ยวของกาลอวกาศซึ่งพยายามดึงดูดแรงโน้มถ่วงที่ไม่อาจต้านทานได้ ความว่างเปล่าที่สามารถทำลายล้างทุกสิ่งได้ มันเป็นหลุมในอวกาศ สีดำเพราะแสงไม่สามารถหนีจากแรงดึงดูดของมันได้ มันจึงมองไม่เห็น ยากที่จะจินตนาการ
แต่ในความเป็นจริงแล้วหลุมดำเป็นสิ่งที่สามารถจินตนาการได้มานานแล้ว แม้ว่าจะไม่มีใครรู้ว่ามีจริงก็ตาม ในปี พ.ศ. 2327 จอห์น มิเชลล์ นักธรณีวิทยาและนักบวชชาวอังกฤษ (และนักดาราศาสตร์สมัครเล่น) คาดการณ์ว่าดาวฤกษ์ที่มีขนาดใหญ่และหนาแน่นเพียงพอ แรงโน้มถ่วงของนิวตันจะแรงเกินกว่าที่แสงจะเล็ดลอดออกไปได้ เขาเชื่อ (เช่นเดียวกับนิวตัน) ว่าแสงคือกระแสอนุภาค (ตามที่ยอมรับกันทั่วไปในสมัยนั้น) มิเชลคำนวณว่าความเร็วของอนุภาคแสงไม่เพียงพอที่จะหนีจากแรงโน้มถ่วงของดาวฤกษ์ที่มีความหนาแน่นเท่ากับดวงอาทิตย์ แต่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 500 เท่า “แสงของพวกเขาไม่สามารถมาถึงเราได้” เขาเขียน
ทศวรรษต่อมา นักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศส ปิแอร์-ไซมอน ลาปลาซ ได้คาดการณ์ว่า "วัตถุที่มองไม่เห็น" อาจมีอยู่ในอวกาศ ลาปลาซถือเป็นดาวฤกษ์ที่มีความหนาแน่นของโลกและกว้างกว่าดวงอาทิตย์ถึง 250 เท่า แรงดึงโน้มถ่วงของนิวตันไม่ยอมให้แสงหลุดออกจากพื้นผิว “วัตถุที่ใหญ่ที่สุดในจักรวาลอาจไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยเหตุผลของขนาด” เขากล่าว (คุณสามารถอ่านเรื่องราวอย่างละเอียดเกี่ยวกับเอกสารหลุมดำของ Michell และ Laplace ได้ในวารสารประวัติศาสตร์ดาราศาสตร์และมรดก-
หลุมดำที่แท้จริงไม่ได้เกิดจากแรงโน้มถ่วงของนิวตัน แต่เกิดจากทฤษฎีแรงโน้มถ่วงของไอน์สไตน์ ซึ่งก็คือทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ไอน์สไตน์ซ่อนหลุมดำ (แม้กระทั่งจากตัวเขาเอง) ไว้ในสมการของเขา แต่นักดาราศาสตร์ชาวเยอรมัน คาร์ล ชวาซไชลด์ ได้แย่งชิงแนวคิดนี้จากสมการเหล่านั้นในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 1 ไม่นานก่อนที่เขาจะเสียชีวิตหลังจากล้มป่วยในแนวรบรัสเซีย ชวาร์สไชลด์ไม่สามารถจินตนาการได้ว่าดาวดวงหนึ่งสามารถหดตัวได้มากพอที่จะเกินความหนาแน่นที่จำเป็นในการทำให้มองไม่เห็นดาวฤกษ์ จินตนาการที่ก้าวกระโดดนั้นมาจาก J. Robert Oppenheimer และ Hartland Snyder ในปี 1939 (ในปีเดียวกับที่ Einstein เขียนบทความโดยปฏิเสธว่าหลุมดำมีอยู่จริง- ออพเพนไฮเมอร์และสไนเดอร์คำนวณว่าดาวฤกษ์ที่มีมวลมากเพียงพอจะพังทลายลงภายใต้แรงโน้มถ่วงของมันเอง “ดาวฤกษ์จึงมีแนวโน้มที่จะปิดกั้นตัวเองจากการสื่อสารกับผู้สังเกตการณ์ระยะไกล มีเพียงสนามโน้มถ่วงเท่านั้นที่ยังคงอยู่” พวกเขาเขียน
ในไม่ช้า ออพเพนไฮเมอร์ก็เข้ามาดูแลโครงการแมนฮัตตันเพื่อสร้างระเบิดปรมาณู และไม่มีใครสนใจดาวฤกษ์ของเขาที่พังทลายมากนักจนกระทั่งทศวรรษ 1960 ได้มีการพูดคุยกันในการประชุมสัมมนาที่เมืองดัลลัสในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2506 และไม่กี่สัปดาห์ต่อมาในการประชุมที่เมืองคลีฟแลนด์ บางคนถึงกับพูดคำว่า "หลุมดำ" เพื่ออ้างถึงพวกมัน (คำนี้ใช้ครั้งแรกในการพิมพ์ทางดาราศาสตร์ปรากฏในจดหมายข่าววิทยาศาสตร์ความคุ้มครองของการประชุมคลีฟแลนด์ ในฉบับวันที่ 18 มกราคม พ.ศ. 2507)
แต่ชื่อ "หลุมดำ" ไม่เข้าใจจนกระทั่ง จอห์น อาร์ชิบัลด์ วีลเลอร์ ใช้ชื่อนี้ในการบรรยายในปี 1967 จากนั้น การศึกษาทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับหลุมดำก็เริ่มต้นขึ้นอย่างจริงจัง Stephen Hawking ศึกษาพวกมัน โดยแสดงให้เห็นว่าพวกมันสามารถปล่อยรังสีรูปแบบอ่อน ๆ ออกมาได้จริง ๆ นับตั้งแต่ตั้งชื่อตามเขา นักดาราศาสตร์ค้นหาพวกมัน โดยรวบรวมหลักฐานที่น่าประทับใจว่าพวกมันมีอยู่จริง โดยพิจารณาจากการเคลื่อนที่ของดวงดาวและสสารอื่น ๆ ในบริเวณใกล้เคียง (อันที่จริง มิเชลแนะนำแนวทางนี้ในการตรวจจับการมีอยู่ของดาวที่มองไม่เห็น) ในปี 2559 คลื่นความโน้มถ่วงได้ให้สัญญาณที่ชัดเจนของการชนกันของหลุมดำสองแห่ง
ตอนนี้แทบไม่มีใครสงสัยว่ามีอยู่จริง แต่ในขณะที่มิเชลล์ ออพเพนไฮเมอร์ วีลเลอร์ ฮอว์คิง และคนอื่นๆ อีกหลายคนจินตนาการว่าหลุมดำจะต้องเป็นอย่างไร แต่ก็ไม่มีใครเคยเห็นหลุมดำมาก่อน
อย่างไรก็ตาม ขณะนี้การทำงานร่วมกันของกล้องโทรทรรศน์ขอบฟ้าเหตุการณ์ได้เกิดขึ้นแล้ว
ความมืดของหลุมดำที่ล้อมรอบด้วยแสงที่ไม่ถูกจับภาพในบริเวณใกล้เคียง ภาพนั้นยืนยันสิ่งที่รู้อยู่แล้วว่าหลุมดำไม่ได้เป็นเพียงจินตนาการ แต่เป็นความจริงที่จินตนาการในตอนแรกโดยจิตใจที่เปี่ยมไปด้วยจิตวิญญาณทางวิทยาศาสตร์บางอย่าง นั่นคือความเชื่อในความสามารถในการค้นพบสิ่งต่าง ๆ ในอวกาศโดยไม่ต้องไปที่นั่น
ประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์บันทึกกรณีอื่นๆ ของการจินตนาการถึงปรากฏการณ์ที่ท้าทายจินตนาการก่อนที่จะพิสูจน์การค้นพบของพวกเขา Paul Dirac จินตนาการถึงปฏิสสารก่อนที่ใครจะพบมันในธรรมชาติ อเล็กซานเดอร์ ฟรีดมันน์จินตนาการถึงการขยายตัวของเอกภพก่อนที่การสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์จะยืนยัน นักปรัชญาชาวกรีกโบราณจินตนาการถึงอะตอมเมื่อ 2,500 ปีก่อนกล้องจุลทรรศน์จะซับซ้อนเพียงพอที่จะถ่ายภาพได้ จินตนาการที่ประสบความสำเร็จทั้งหมดนี้ถือเป็นการดูหมิ่นสามัญสำนึกหรือตรรกะทั่วไป การยืนยันของพวกเขา เช่นเดียวกับภาพหลุมดำใหม่ ตอกย้ำบทเรียนที่ว่าความไร้สาระที่เห็นได้ชัดนั้นไม่ใช่ข้อโต้แย้งที่สมเหตุสมผลต่อการดำรงอยู่
บางทีความจริงที่ว่าจินตนาการของมนุษย์กำเนิดหลุมดำ แม้ว่าความจริงจะเป็นเรื่องไร้สาระ แต่ก็เป็นเหตุผลหนึ่งที่ทำให้พวกเขาหลงใหลในจินตนาการของเกือบทุกคน ซึ่งสมองของคาร์ล เซแกนพูดไม่ได้ทำจากไม้
หลุมดำได้กลืนกินพลังจิตของนักฟิสิกส์ นักดาราศาสตร์ และนักคณิตศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่ของโลก เปิดเผยความลับเกี่ยวกับวัตถุในอวกาศและกาลอวกาศ สร้างความหลงใหลให้กับสาธารณชนผ่านหนังสือและภาพยนตร์นิยายวิทยาศาสตร์ที่ได้รับแรงบันดาลใจมากมาย และแสดงให้เห็นถึงความยิ่งใหญ่อันน่าอัศจรรย์ของความคิดสร้างสรรค์ของธรรมชาติ ( และพลังทำลายล้าง) หลุมดำกลายเป็นต้นเหตุของปรากฏการณ์ทางดาราศาสตร์ที่ไม่อาจเข้าใจได้อย่างอุกอาจ
และตอนนี้ก็มีภาพให้ใส่โปสเตอร์แล้ว
ติดตามฉันบน Twitter:@tom_siegfried
