นอกอวกาศคืออะไร?

คำถามเกี่ยวกับขอบเขตของจักรวาลขยายกระบวนการทางวิทยาศาสตร์จนถึงจุดที่รวมเข้ากับการสืบค้นทางปรัชญาและแม้กระทั่งจิตวิญญาณ ขอบอวกาศหรือขอบชั่วขณะของจักรวาลอยู่นอกเหนือประสบการณ์ทางประสาทสัมผัส และข้อสรุปใดๆ เกี่ยวกับมัน แม้แต่ในทางวิทยาศาสตร์ก็ยังเป็นการเก็งกำไร อย่างไรก็ตาม วิทยาศาสตร์สมัยใหม่เสนอความคิดเห็นที่มีข้อมูลครบถ้วน โดยอิงจากการสังเกตจักรวาลที่มีรายละเอียดมากขึ้น ความคิดเห็นเหล่านั้นเป็นการอนุมานเชิงตรรกะตามการสังเกตและเต็มไปด้วยจินตนาการที่เฉียบแหลม

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

ในการตอบคำถามเกี่ยวกับสิ่งที่อยู่เหนืออวกาศ ก่อนอื่นคุณต้องกำหนดขอบของ 'อวกาศ' ซึ่งเป็นงานที่ทำให้นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์งงงวยและนำไปสู่ทฤษฎีต่างๆ มากมาย เป็นไปได้ว่าจักรวาลที่ขยายตัวอย่างต่อเนื่องที่เราอาศัยอยู่ไม่มีที่สิ้นสุดไม่มีที่สิ้นสุด แต่เป็นไปได้ว่ามีอยู่จริง บางสิ่งบางอย่าง ที่มีอยู่ตั้งแต่ก่อนบิ๊กแบงที่ขอบเขตที่ไกลที่สุด แม้ว่าการสังเกตจักรวาลของเราจะละเอียดขึ้นเรื่อยๆ เมื่อเวลาผ่านไป เราไม่รู้จริงๆ ว่า 'นอก' อวกาศนอกโลก หากมีสิ่งใด

เอ็ดวิน ฮับเบิล ซึ่งตั้งชื่อตามกล้องโทรทรรศน์อวกาศของนาซ่า เป็นนักดาราศาสตร์คนแรกที่ค้นพบกาแล็กซีนอกเหนือเรา เขายังสังเกตและคำนวณว่าพวกมันกำลังเคลื่อนตัวออกจากโลกและสรุปว่าจักรวาลกำลังขยายตัว โดยการย้อนกลับการขยายตัวนี้ทางคณิตศาสตร์ นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ได้กำหนดช่วงเวลาที่จะต้องเริ่มต้นขึ้น ช่วงเวลานี้เมื่อประมาณ 13.8 พันล้านปีก่อน เป็นที่รู้จักกันในชื่อบิ๊กแบง มันแสดงถึงขีดจำกัดชั่วขณะของจักรวาล อย่างน้อยก็เท่าที่เกี่ยวข้องกับอดีต สิ่งพิมพ์จากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดชี้แจงว่า บิ๊กแบงเป็นสถานการณ์ที่เป็นผลมาจากทฤษฎีแรงโน้มถ่วงของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ซึ่งระบุว่าพื้นที่นั้นกำลังขยายตัว

เพราะขอบนำของบิ๊กแบงกำหนดขอบเขตของจักรวาล วัตถุที่อยู่ไกลที่สุด สามารถมองเห็นได้ก็เก่าแก่ที่สุดเช่นกัน และถือเป็นเรื่องปกติที่จะคาดเดาว่าพวกมันต้องมีอายุประมาณ 13.8 พันล้านปีแสง ห่างออกไป อย่างไรก็ตาม เอกภพในยุคแรกๆ ที่ขยายตัวอย่างรวดเร็วนั้นเป็นพลาสมาทึบแสงต่อแสง และมันจะต้องอยู่เหนือวัตถุเหล่านี้ ยิ่งกว่านั้น เอกภพกำลังขยายตัวด้วยอัตราเร่ง ดังนั้นแสงจากวัตถุที่อยู่ห่างไกลจึงใช้เวลานานกว่าที่คิดไว้ก่อนหน้านี้ จากการพิจารณาดังกล่าว ทีมงานที่นำโดยนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ J. Richard Gott ได้คำนวณรัศมีของจักรวาลไว้ที่ 45,700 ล้านปีแสง

ถ้าโดยอวกาศ คุณหมายถึงสิ่งที่ล้อมรอบโลกและขยายออกไปทุกทิศทางเท่าที่ผู้คนสามารถมองเห็นได้ แสดงว่าคุณกำลังพูดถึงสิ่งที่นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์เรียกว่าจักรวาล สำหรับการที่จะมีสิ่งใดนอกเอกภพโดยสมมติว่ามันมีขอบ ซึ่งเป็นข้อสันนิษฐานที่เป็นปัญหาสำหรับนักฟิสิกส์ อนุภาคต้องโต้ตอบกับขอบนี้ในทางใดทางหนึ่ง พวกมันกระเด็นออกไปไม่ได้ และไม่สามารถดูดซับและหายไปได้ หรือสสารและพลังงานจะไม่ถูกอนุรักษ์ไว้ นักฟิสิกส์เตือนว่าอย่าคิดว่าจักรวาลเป็นฟองที่มีเส้นขอบที่ชัดเจน พวกเขาชอบอธิบายว่ามันมีความโค้งทางเรขาคณิตที่ซับซ้อนบางประเภท

ใครก็ตามที่มองเห็นขอบจักรวาลต้องเผชิญหน้ากับคำถามยากๆ ว่ามีอะไรอยู่อีกด้าน อะไรก็ตามที่จะต้องมีอยู่ก่อนบิ๊กแบงและจะเป็นสารตั้งต้นที่เอกภพกำเนิดขึ้นซึ่งจะทำให้มันเป็นส่วนหนึ่งของจักรวาล อย่างไรก็ตาม หากจักรวาลไม่มีขอบ มันก็อาจเป็นอนันต์ มีนักวิทยาศาสตร์ไม่มากนักที่พอใจกับจักรวาลอันไร้ขอบเขต เพราะมันเป็นสิ่งที่รบกวนทุกความเป็นไปได้ของจักรวาล ความจริงอาจมีอยู่ที่ไหนสักแห่งระหว่างความเป็นไปได้เหล่านี้แม้ว่านักวิทยาศาสตร์จะไม่เข้าใจอย่างถ่องแท้