តើទ្រឹស្តី Big Bang គាំទ្រដោយការស្រាវជ្រាវវិទ្យាសាស្ត្រ ឬគ្រាន់តែជាការស្រមើលស្រមៃរបស់មនុស្ស?

ទ្រឹស្ដី Big Bang ប្រហែល​ជា​ការ​ពន្យល់​បែប​វិទ្យាសាស្ត្រ​ដែល​ល្បី​បំផុត និង​ត្រូវ​បាន​ពិភាក្សា​យ៉ាង​ទូលំទូលាយ​សម្រាប់​ប្រភពដើម​នៃ​ចក្រវាឡ។ វាស្នើថាចក្រវាឡបានចាប់ផ្តើមជាឯកវចនៈ ចំណុចក្រាស់គ្មានកំណត់ ប្រហែល 13.8 ពាន់លានឆ្នាំមុន ហើយត្រូវបានពង្រីកចាប់តាំងពីពេលនោះមក។ ប៉ុន្តែតើទ្រឹស្ដីនេះគាំទ្រដោយភស្ដុតាងវិទ្យាសាស្ត្រដ៏ច្រើនសន្ធឹកសន្ធាប់ ឬតើវាជាផលិតផលនៃការស្រមើលស្រមៃរបស់មនុស្ស ដែលជាការប៉ុនប៉ងធ្វើឱ្យយល់អំពីអ្វីដែលមិនស្គាល់? អត្ថបទនេះនិយាយអំពីទ្រព្យសម្បត្តិនៃការស្រាវជ្រាវវិទ្យាសាស្ត្រដែលគាំទ្រទ្រឹស្ដី Big Bang ដោយស្វែងយល់ពីសសរស្តម្ភនៃការសង្កេត និងទ្រឹស្ដីសំខាន់ៗ ទន្ទឹមនឹងនោះក៏និយាយអំពីទិដ្ឋភាពស្រមើលស្រមៃនៃសម្មតិកម្មដែលបន្តទាក់ទាញអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រ និងសាធារណជនទូទៅផងដែរ។

ប្រភពដើមនៃទ្រឹស្តី Big Bang

បេះដូងនៃ cosmology ទំនើបគឺទ្រឹស្តីរបស់ Einstein នៃទំនាក់ទំនងទូទៅ ដែលបង្កើតឡើងក្នុងឆ្នាំ 1915។ ទ្រឹស្ដីនេះកំណត់ឡើងវិញនូវការយល់ដឹងរបស់យើងអំពីទំនាញផែនដី។ ជំនួសឱ្យការមើលទំនាញផែនដីជាកម្លាំងដែលធ្វើសកម្មភាពនៅចំងាយរវាងម៉ាស់ពីរ ទំនាក់ទំនងទូទៅបានពិពណ៌នាថាវាជាការផ្លាស់ប្តូរនៃលំហ និងពេលវេលា (ចន្លោះពេល) ដោយវត្ថុដ៏ធំ។ វិធី​ថ្មី​នៃ​ការ​គិត​អំពី​សាកលលោក​នេះ​បាន​បើក​ទ្វារ​ដល់​ទ្រឹស្ដី​ដែល​អាច​ពន្យល់​អំពី​រចនាសម្ព័ន្ធ និង​ការ​វិវត្តន៍​ទ្រង់ទ្រាយ​ធំ​របស់​សកលលោក។

ខណៈដែល Einstein ខ្លួនគាត់ផ្ទាល់បានជឿថាដំបូងឡើយសកលលោកគឺឋិតិវន្តនិងមិនផ្លាស់ប្តូរគាត់បានណែនាំថេរ cosmological (ប្រភេទនៃថាមពលដែលមាននៅក្នុងលំហ) ដើម្បីគណនាបញ្ហានេះ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ប៉ុន្មានឆ្នាំក្រោយមក ភស្តុតាងបានចាប់ផ្តើមបង្ហាញថាសកលលោកនៅឆ្ងាយពីឋិតិវន្ត។

ចំណុចរបត់បានកើតឡើងនៅឆ្នាំ 1929 នៅពេលដែលលោក Edwin Hubble ដែលជាតារាវិទូជនជាតិអាមេរិក បានបង្កើតការរកឃើញដ៏អស្ចារ្យមួយ។ តាមរយៈការសិក្សាពីពន្លឺពីកាឡាក់ស៊ីឆ្ងាយ Hubble បានរកឃើញថាកាឡាក់ស៊ីស្ទើរតែទាំងអស់កំពុងផ្លាស់ទីឆ្ងាយពីយើង។ ជាងនេះទៅទៀត កាឡាក់ស៊ីមួយកាន់តែឆ្ងាយ វាកាន់តែលឿន។ បាតុភូត​នេះ ដែល​ឥឡូវ​គេ​ស្គាល់​ថា​ជា​ច្បាប់​របស់ Hubble បាន​ផ្តល់​ភស្តុតាង​ដ៏​រឹងមាំ​ថា​សកលលោក​កំពុង​ពង្រីក។

ប្រសិនបើសកលលោកកំពុងពង្រីក វាមានន័យថានៅចំណុចខ្លះក្នុងអតីតកាលដ៏ឆ្ងាយ វាច្បាស់ជាតូចជាង ក្រាស់ និងក្តៅជាង។ នេះបាននាំឱ្យអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រស្នើថាចក្រវាឡមានប្រភពចេញពីឯកវចនៈ—ចំណុចនៃដង់ស៊ីតេគ្មានកំណត់—ប្រហែល 13.8 ពាន់លានឆ្នាំមុន ដែលពេលនេះហៅថា Big Bang ។

ភស្តុតាងវិទ្យាសាស្ត្រដែលគាំទ្រទ្រឹស្តី Big Bang

របកគំហើញដ៏សំខាន់បំផុតមួយដែលគាំទ្រទ្រឹស្ដី Big Bang បានកើតឡើងក្នុងឆ្នាំ 1965 នៅពេលដែល Arno Penzias និង Robert Wilson បានរកឃើញវិទ្យុសកម្មមីក្រូវ៉េវខ្សោយដែលជ្រាបចូលទៅក្នុងសកលលោក។ វិទ្យុសកម្មនេះ ដែលឥឡូវត្រូវបានគេស្គាល់ថាជាផ្ទៃខាងក្រោយមីក្រូវ៉េវលោហធាតុ (CMB) ត្រូវបានគេជឿថាជាពន្លឺនៃក្រុម Big Bang។

CMB គឺជាវិទ្យុសកម្មដែលនៅសេសសល់ពីសម័យកាលដែលចក្រវាឡមានអាយុត្រឹមតែ 380,000 ឆ្នាំប៉ុណ្ណោះ ដែលជារយៈពេលដែលចក្រវាឡបានចុះត្រជាក់គ្រប់គ្រាន់សម្រាប់អាតូមដើម្បីបង្កើត និងពន្លឺដើម្បីធ្វើដំណើរដោយសេរីតាមលំហ។ ឯកសណ្ឋាន និងភាពប្រែប្រួលបន្តិចបន្តួចនៅក្នុង CMB ផ្តល់នូវ រូបថត នៃសកលលោកដំបូង ដោយផ្តល់នូវការយល់ដឹងដែលមិនអាចកាត់ថ្លៃបានចំពោះលក្ខខណ្ឌដំបូងរបស់វា។

ការវាស់វែងលម្អិតនៃ CMB ដោយឧបករណ៍ដូចជាផ្កាយរណប COBE, WMAP និង Planck បានបង្ហាញឱ្យឃើញពីការប្រែប្រួលសីតុណ្ហភាពនៅក្នុង CMB ក្នុងកម្រិតតូចមួយ។ ភាពប្រែប្រួលទាំងនេះត្រូវគ្នាទៅនឹងគ្រាប់ពូជនៃរចនាសម្ព័ន្ធនៅក្នុងសកលលោក ដូចជាកាឡាក់ស៊ី និងចង្កោមនៃកាឡាក់ស៊ី។ គំរូដែលបានសង្កេតនៅក្នុង CMB ស្របតាមការព្យាករណ៍ដែលធ្វើឡើងដោយទ្រឹស្ដី Big Bang ដោយផ្តល់នូវការគាំទ្រយ៉ាងខ្លាំងសម្រាប់គំរូ។

ភ័ស្តុតាងដ៏គួរឱ្យទាក់ទាញមួយទៀតសម្រាប់ក្រុម Big Bang កើតចេញពីភាពសម្បូរបែបនៃធាតុពន្លឺដែលគេសង្កេតឃើញដូចជាអ៊ីដ្រូសែន អេលីយ៉ូម និងលីចូមនៅក្នុងសកលលោក។ ទ្រឹស្តី Big Bang ព្យាករណ៍ថា នៅប៉ុន្មាននាទីដំបូងបន្ទាប់ពី Big Bang សកលលោកក្តៅល្មមសម្រាប់ប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរកើតឡើង។ ដំណើរការនេះ ត្រូវបានគេស្គាល់ថាជា Big Bang nucleosynthesis បានផលិតធាតុស្រាលបំផុតនៅក្នុងសកលលោក។

ភាពសម្បូរបែបដែលទាក់ទងនៃធាតុទាំងនេះ ជាពិសេសសមាមាត្រនៃអ៊ីដ្រូសែនទៅអេលីយ៉ូម ត្រូវគ្នានឹងការព្យាករណ៍នៃទ្រឹស្តី Big Bang ជាមួយនឹងភាពជាក់លាក់គួរឱ្យកត់សម្គាល់។ ការសង្កេតលើផ្កាយបុរាណ និងកាឡាក់ស៊ីឆ្ងាយៗបង្ហាញថា សកលលោកត្រូវបានផ្សំឡើងដោយអ៊ីដ្រូសែនប្រហែល 75% និង 25% អេលីយ៉ូម ដោយម៉ាស់ ជាមួយនឹងបរិមាណដាននៃធាតុពន្លឺផ្សេងទៀត។ សមាមាត្រទាំងនេះគឺពិតជាអ្វីដែលយើងរំពឹងទុកពីដំណើរការសំយោគនុយក្លេអូស៊ីសបឋមដែលបានកើតឡើងនៅដើមចក្រវាឡ។

រចនាសម្ព័ន្ធទ្រង់ទ្រាយធំនៃសកលលោក រួមទាំងកាឡាក់ស៊ី ចង្កោមកាឡាក់ស៊ី និងសរសៃលោហធាតុ ផ្តល់ការគាំទ្របន្ថែមសម្រាប់ទ្រឹស្តី Big Bang ។ ការចែកចាយនៃកាឡាក់ស៊ី និងការបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធធំៗអាចត្រូវបានគេតាមដានទៅភាពប្រែប្រួលនៃដង់ស៊ីតេតូច។ការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងសកលលោកដំបូង ដែលត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅក្នុង CMB ។

ភាពប្រែប្រួលតូចៗទាំងនេះ ពង្រីកដោយទំនាញផែនដីក្នុងរយៈពេលរាប់ពាន់លានឆ្នាំ នាំទៅដល់ការបង្កើតបណ្តាញលោហធាតុដែលយើងឃើញសព្វថ្ងៃនេះ។ គំរូនៃការបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធដែលបានសង្កេតឃើញតាមរយៈការស្ទង់មតិទ្រង់ទ្រាយធំនៃកាឡាក់ស៊ី ដូចជា Sloan Digital Sky Survey ស្របតាមការព្យាករណ៍នៃទ្រឹស្តី Big Bang និងផ្នែកបន្ថែមរបស់វា ដូចជាអតិផរណាលោហធាតុវិទ្យា។

តួនាទីនៃការស្រមើស្រមៃរបស់មនុស្សនៅក្នុងទ្រឹស្តី Big Bang

បញ្ហាប្រឈមជាមូលដ្ឋានមួយនៅក្នុងលោហធាតុវិទ្យា គឺយើងអាចសង្កេតបានតែផ្នែកមួយនៃចក្រវាឡប៉ុណ្ណោះ។ ខណៈពេលដែលសកលលោកដែលអាចសង្កេតបានលាតសន្ធឹងប្រហែល 93 ពាន់លានឆ្នាំពន្លឺឆ្លងកាត់ នេះគ្រាន់តែជាផ្នែកតូចមួយនៃសកលលោកទាំងមូល។ តំបន់លើសពីអ្វីដែលយើងអាចសង្កេតឃើញអាចមានលក្ខខណ្ឌរាងកាយ រចនាសម្ព័ន្ធ ឬច្បាប់រូបវិទ្យាខុសគ្នាទាំងស្រុង។

ដូច្នេះ ក្នុង​ការ​បង្កើត​គំរូ​នៃ​ចក្រវាឡ​ដំបូង អ្នក​វិទ្យាសាស្ត្រ​ត្រូវ​តែ​បន្ថែម​ពី​ទិន្នន័យ​ដែល​មាន​កំណត់​សម្រាប់​ពួកគេ។ នេះតម្រូវឱ្យមានកម្រិតជាក់លាក់នៃការស្រមើលស្រមៃ ក៏ដូចជាការយល់ដឹងស៊ីជម្រៅអំពីរូបវិទ្យាទ្រឹស្តី។ ជាឧទាហរណ៍ ទ្រឹស្ដីអតិផរណា ដែលស្នើថាសកលលោកមានការពង្រីកអិចស្ប៉ូណង់ស្យែលយ៉ាងរហ័សក្នុងប្រភាគទីមួយនៃវិនាទីបន្ទាប់ពី Big Bang គឺជាគំនិតស្មានភាគច្រើន។ ខណៈពេលដែលអតិផរណាដោះស្រាយល្បែងផ្គុំរូបជាច្រើននៅក្នុងលោហធាតុវិទ្យា ដូចជាបញ្ហាផ្តេក និងផ្ទៃរាបស្មើ ភស្តុតាងនៃការសង្កេតដោយផ្ទាល់សម្រាប់អតិផរណានៅតែពិបាកយល់។

The Big Bang មិនមែនជាទ្រឹស្តីតែមួយគត់ដែលត្រូវបានស្នើឡើងដើម្បីពន្យល់ពីប្រភពដើមនៃសកលលោកនោះទេ។ ពេញមួយប្រវត្តិសាស្ត្រ គំរូជំនួសដូចជាទ្រឹស្ដី Steady State គំរូចក្រវាឡរង្វិល និងសម្មតិកម្មពហុភាគីត្រូវបានដាក់ទៅមុខ។ គំរូទាំងនេះច្រើនតែកើតចេញពីការព្យាយាមស្រមើស្រមៃដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហាដែលមិនអាចដោះស្រាយបាននៅក្នុងលោហធាតុវិទ្យា។

ជាឧទាហរណ៍ សម្មតិកម្មពហុវចនៈបង្ហាញថាសកលលោករបស់យើងគ្រាន់តែជាផ្នែកមួយក្នុងចំនោមជាច្រើន ដែលនីមួយៗមានច្បាប់រូបវន្ត និងថេរខុសៗគ្នា។ ខណៈពេលដែលគំនិតនេះគឺមានការប៉ាន់ស្មានខ្ពស់ និងខ្វះភស្តុតាងដោយផ្ទាល់ វាផ្តល់នូវក្របខ័ណ្ឌនៃការស្រមើលស្រមៃដែលអាចពន្យល់ពីបញ្ហាមួយចំនួនដែលទាក់ទងនឹងការកែតម្រូវដែលទាក់ទងនឹង Big Bang ។

ម៉្យាងវិញទៀត គំរូចក្រវាលវិលជុំ ស្នើឱ្យសកលលោកឆ្លងកាត់ការពង្រីក និងការកន្ត្រាក់ជាបន្តបន្ទាប់ដោយក្រុម Big Bang នីមួយៗត្រូវបានអនុវត្តតាម Big Crunch ។ ទោះបីជាមិនសូវពេញចិត្តដោយទិន្នន័យសង្កេតបច្ចុប្បន្នក៏ដោយ គំរូនៃការស្រមើលស្រមៃទាំងនេះបង្ហាញពីលក្ខណៈច្នៃប្រឌិតនៃទ្រឹស្ដី cosmology ។

ការរិះគន់ និងបញ្ហាប្រឈមខាងវិទ្យាសាស្ត្រ

បញ្ហាប្រឈមដ៏ធំបំផុតមួយដែលប្រឈមមុខនឹងពិភពលោហធាតុទំនើបគឺអត្ថិភាពនៃរូបធាតុងងឹត និងថាមពលងងឹត។ រួមគ្នា សមាសធាតុទាំងពីរនេះបង្កើតបានប្រហែល 95% នៃមាតិកាថាមពលសរុបនៃសកលលោក ប៉ុន្តែពួកវានៅតែអាថ៌កំបាំង និងមិនសូវយល់។

រូបធាតុងងឹតគឺជាទម្រង់នៃរូបធាតុដែលមិនបញ្ចេញ ស្រូប ឬឆ្លុះបញ្ចាំងពន្លឺ ដែលធ្វើឱ្យវាមើលមិនឃើញដោយកែវយឺត។ វត្តមានរបស់វាត្រូវបានសន្និដ្ឋានពីឥទ្ធិពលទំនាញរបស់វាទៅលើរូបធាតុដែលអាចមើលឃើញ ដូចជាកាឡាក់ស៊ី និងចង្កោមកាឡាក់ស៊ី។ ខណៈពេលដែលរូបធាតុងងឹតដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធទ្រង់ទ្រាយធំនៃសកលលោក ធម្មជាតិពិតរបស់វានៅតែមិនស្គាល់។

ម្យ៉ាងវិញទៀត ថាមពលងងឹត គឺជាទម្រង់នៃថាមពលដែលជំរុញឱ្យមានការពន្លឿនការពង្រីកសកលលោក។ ការរកឃើញនៃការពន្លឿនការពង្រីកសកលលោកនៅចុងទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1990 បានធ្វើឱ្យអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រភ្ញាក់ផ្អើល ហើយមូលហេតុពិតប្រាកដនៃការបង្កើនល្បឿននេះនៅតែជាបញ្ហានៃការជជែកវែកញែកយ៉ាងខ្លាំង។ អ្នកទ្រឹស្ដីខ្លះស្នើថាថាមពលងងឹតអាចជាការបង្ហាញនៃថេរលោហធាតុ ខណៈពេលដែលអ្នកផ្សេងទៀតស្នើលទ្ធភាពកម្រនិងអសកម្ម។

អត្ថិភាពនៃរូបធាតុងងឹត និងថាមពលងងឹត ចោទជាសំណួរសំខាន់ៗអំពីភាពពេញលេញនៃទ្រឹស្តី Big Bang ។ ខណៈពេលដែលទ្រឹស្ដីផ្ដល់នូវក្របខ័ណ្ឌដ៏រឹងមាំមួយសម្រាប់ការយល់ដឹងអំពីការវិវត្តន៍នៃសកលលោក វាមិនទាន់អាចពន្យល់បានពេញលេញអំពីលក្ខណៈនៃសមាសធាតុដែលពិបាកយល់ទាំងនេះនៅឡើយ។

បញ្ហាប្រឈមមួយទៀតចំពោះទ្រឹស្តី Big Bang គឺបញ្ហាផ្តេក។ យោងតាមទ្រឹស្ដី តំបន់ផ្សេងៗគ្នានៃចក្រវាឡមិនគួរមានលទ្ធភាពទាក់ទងគ្នាទៅវិញទៅមកក្នុងចក្រវាឡដំបូងឡើយ ពីព្រោះពន្លឺ (ឬសញ្ញាផ្សេងទៀត) នឹងមិនមានពេលគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីធ្វើដំណើររវាងពួកវា។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ សកលលោកហាក់ដូចជាមានភាពដូចគ្នាគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៅលើមាត្រដ្ឋានធំ ជាមួយនឹងតំបន់ដែលត្រូវបានបំបែកដោយចម្ងាយដ៏ច្រើនបង្ហាញពីលក្ខណៈសម្បត្តិស្រដៀងគ្នាស្ទើរតែដូចគ្នា។

ទ្រឹស្ដីអតិផរណាត្រូវបានស្នើឡើងជាដំណោះស្រាយចំពោះបញ្ហាផ្តេក ដោយសារវាបង្ហាញថាចក្រវាឡឆ្លងកាត់រយៈពេលនៃការពង្រីកយ៉ាងឆាប់រហ័ស ដែលអនុញ្ញាតឱ្យតំបន់ឆ្ងាយៗទាក់ទងគ្នា មុនពេលត្រូវបានលាតសន្ធឹងឆ្ងាយ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ អតិផរណានៅតែជាគំនិតស្មាន ហើយយន្តការពិតប្រាកដនៅពីក្រោយវានៅតែមិនស្គាល់។

ការពង្រីកសកលលោក និងបាតុភូត Redshift

ការផ្លាស់ប្តូរពន្លឺក្រហមពីកាឡាក់ស៊ីឆ្ងាយអាចត្រូវបានពន្យល់ដោយឥទ្ធិពល Doppler ដែលជា phenប្រផ្នូលដែលប៉ះពាល់ដល់ភាពញឹកញាប់នៃរលកដោយផ្អែកលើចលនានៃប្រភពទាក់ទងទៅនឹងអ្នកសង្កេត។ ឧទាហរណ៍ នៅពេលវត្ថុដែលបញ្ចេញសំឡេងផ្លាស់ទីឆ្ងាយពីអ្នកសង្កេត រលកសំឡេងត្រូវបានលាតសន្ធឹង ដែលបណ្តាលឱ្យមានកម្រិតទាប។ ស្រដៀងគ្នានេះដែរ នៅពេលដែលប្រភពនៃពន្លឺ ដូចជាកាឡាក់ស៊ីមួយ ផ្លាស់ទីឆ្ងាយពីយើង រលកពន្លឺត្រូវបានលាតសន្ធឹង ដែលបណ្តាលឱ្យពន្លឺផ្លាស់ប្តូរទៅចុងពណ៌ក្រហមនៃវិសាលគមអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច។

ការសង្កេតរបស់ Edwin Hubble អំពី redshift នៅក្នុងកាឡាក់ស៊ីឆ្ងាយៗ បានផ្តល់ភស្តុតាងសំខាន់ដំបូងសម្រាប់សកលលោកដែលកំពុងពង្រីក។ គាត់បានរកឃើញថាកាឡាក់ស៊ីស្ទើរតែទាំងអស់កំពុងផ្លាស់ទីឆ្ងាយពីយើង ដោយល្បឿននៃការធ្លាក់ចុះរបស់វាសមាមាត្រដោយផ្ទាល់ទៅនឹងចម្ងាយរបស់ពួកគេ។ ទំនាក់ទំនង​នេះ ដែល​ឥឡូវ​គេ​ស្គាល់​ថា​ជា​ច្បាប់​របស់ Hubble គឺជា​មូលដ្ឋានគ្រឹះ​នៃ​លោហធាតុ​ទំនើប។

Redshift ក៏កើតឡើងដោយសារតែការពង្រីកលំហរដោយខ្លួនវា ជាជាងចលនានៃកាឡាក់ស៊ីឆ្លងកាត់លំហ។ នៅពេលដែលលំហរពង្រីក ប្រវែងរលកនៃហ្វូតុងដែលធ្វើដំណើរឆ្លងកាត់វាត្រូវបានលាតសន្ធឹង ដែលជាលទ្ធផលដែលហៅថា cosmological redshift។ ប្រភេទនៃ redshift នេះផ្តល់នូវភស្តុតាងផ្ទាល់សម្រាប់ការពង្រីកសកលលោកដែលព្យាករណ៍ដោយទ្រឹស្តី Big Bang ។

ការរកឃើញនៃ redshift នៅក្នុងកាឡាក់ស៊ីឆ្ងាយៗ គឺជាជំហានដ៏សំខាន់មួយក្នុងការយល់ដឹងថាសកលលោកមិនឋិតិវន្ត។ ការសង្កេតដែលថាកាឡាក់ស៊ីដែលនៅឆ្ងាយពីពួកយើងមានការផ្លាស់ប្តូរពណ៌ក្រហមខ្ពស់ (ឧ. កំពុងស្រកលឿនជាងមុន) បង្ហាញថា លំហខ្លួនវាកំពុងពង្រីក ដោយគាំទ្រដល់គំនិតដែលថាចក្រវាឡបានចាប់ផ្តើមនៅក្នុងស្ថានភាពកាន់តែក្តៅ និងក្រាស់។

ខណៈដែលទ្រឹស្ដី Big Bang ពន្យល់ពីការពង្រីកសកលលោក វាក៏ចោទជាសំណួរអំពីដែនកំណត់នៃអ្វីដែលយើងអាចសង្កេតបាន។ សកលលោកត្រូវបានគេគិតថាមានអាយុកាលប្រហែល 13.8 ពាន់លានឆ្នាំ ដែលមានន័យថាឆ្ងាយបំផុតដែលយើងអាចសង្កេតឃើញគឺប្រហែល 13.8 ពាន់លានឆ្នាំពន្លឺឆ្ងាយ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារតែការពង្រីកចក្រវាឡ ទំហំពិតនៃចក្រវាឡដែលអាចសង្កេតបានមានទំហំធំជាង — ប្រហែល 93 ពាន់លានឆ្នាំពន្លឺនៅទូទាំង។

លើសពីដែនកំណត់ដែលអាចសង្កេតបាននេះ មានសកលលោកដ៏ធំមហិមា ដែលមិនអាចសង្កេតបាន។ ពន្លឺពីតំបន់ឆ្ងាយៗមិនទាន់មានពេលទៅដល់យើងនៅឡើយ។ ខណៈពេលដែលយើងអាចធ្វើការទស្សន៍ទាយដែលមានការអប់រំអំពីអ្វីដែលមានលើសពីសកលលោកដែលអាចសង្កេតបានដោយផ្អែកលើគំរូបច្ចុប្បន្ន តំបន់ទាំងនេះនៅតែមិនអាចទៅដល់សម្រាប់ការសង្កេតដោយផ្ទាល់ ដែលនាំទៅដល់ការរំពឹងទុកអំពីអ្វីដែលស្ថិតនៅហួសពីលំហអាកាសរបស់យើង។

សម័យអតិផរណា និងអតិផរណាលោហធាតុ

អតិផរណាត្រូវបានស្នើឡើងដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហាជាច្រើនជាមួយទ្រឹស្តី Big Bang បុរាណ រួមទាំងបញ្ហាផ្តេក និងបញ្ហារាបស្មើ។

បញ្ហាផ្តេកសំដៅទៅលើសំណួរថា ហេតុអ្វីបានជាចក្រវាឡមានសីតុណ្ហភាព និងដង់ស៊ីតេប្រហាក់ប្រហែលគ្នា សូម្បីតែនៅក្នុងតំបន់ដែលនៅឆ្ងាយពីគ្នាខ្លាំងពេក ដែលមិនធ្លាប់មានទំនាក់ទំនងមូលហេតុក៏ដោយ។ បើគ្មានអតិផរណាទេ សកលលោកដែលអាចសង្កេតបានគួរតែមានតំបន់ដាច់ស្រយាលដែលមិនមានពេលវេលាដើម្បីធ្វើអន្តរកម្ម និងឈានដល់លំនឹងកម្ដៅ ប៉ុន្តែយើងសង្កេតឃើញថាសកលលោកមានភាពដូចគ្នាគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៅលើមាត្រដ្ឋានធំ។

អតិផរណាដោះស្រាយបញ្ហានេះដោយស្នើថា មុនពេលការពង្រីកយ៉ាងឆាប់រហ័ស សកលលោកដែលអាចសង្កេតបានទាំងមូលស្ថិតនៅក្នុងទំនាក់ទំនងមូលហេតុ។ នេះបានអនុញ្ញាតឱ្យតំបន់ផ្សេងៗគ្នាឈានដល់លំនឹង មុនពេលអតិផរណាបានពង្រីកពួកគេឱ្យឆ្ងាយពីគ្នា។ ជាលទ្ធផល សកលលោកមើលទៅមានលក្ខណៈឯកសណ្ឋាន ទោះបីជាតំបន់ឆ្ងាយៗឥឡូវនេះត្រូវបានបំបែកដោយចម្ងាយដ៏ច្រើនក៏ដោយ។

បញ្ហាភាពរាបស្មើ គឺជាបញ្ហាមួយផ្សេងទៀតដែលត្រូវបានដោះស្រាយដោយអតិផរណា។ ការសង្កេតបង្ហាញថាសកលលោកមានរាងធរណីមាត្រ មានន័យថា បន្ទាត់ប៉ារ៉ាឡែលនៅស្របគ្នា ហើយមុំនៃត្រីកោណមួយបន្ថែមរហូតដល់ 180 ដឺក្រេ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ សកលលោកដែលមានរាងសំប៉ែតទាមទារលក្ខខណ្ឌដំបូងជាក់លាក់។ បើគ្មានអតិផរណាទេ សូម្បីតែគម្លាតតូចមួយពីភាពរាបស្មើនៅក្នុងសកលលោកដំបូងនឹងត្រូវបានពង្រីកតាមពេលវេលា ដែលនាំទៅដល់សកលលោកដែលមានរាងកោងខ្លាំងនាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ។

អតិផរណាពន្យល់ពីភាពរាបស្មើនៃសាកលលោក ដោយស្នើថា ភាពកោងដំបូងណាមួយត្រូវបានរលូនចេញដោយការពង្រីកយ៉ាងឆាប់រហ័ស។ នេះមានន័យថា ទោះបីជាសកលលោកចាប់ផ្តើមដោយកោងបន្តិចក៏ដោយ អតិផរណានឹងពង្រីកវាយ៉ាងខ្លាំង ដែលឥឡូវនេះវាហាក់ដូចជារាបស្មើនៅលើមាត្រដ្ឋានធំបំផុត។

ខណៈពេលដែលអតិផរណាលោហធាតុនៅតែជាគោលគំនិតទ្រឹស្ដី វាបានទទួលបានការគាំទ្រពីភស្តុតាងជាច្រើនជួរ។ ភស្តុតាងដ៏សំខាន់បំផុតមួយបានមកពីការវាស់វែងលម្អិតនៃផ្ទៃខាងក្រោយមីក្រូវ៉េវលោហធាតុ (CMB)។

CMB មានការប្រែប្រួលសីតុណ្ហភាពតូចៗ ដែលត្រូវនឹងតំបន់ដែលមានដង់ស៊ីតេខ្ពស់ជាង ឬទាបជាងបន្តិចនៅក្នុងសកលលោកដំបូង។ ការប្រែប្រួលទាំងនេះត្រូវបានគេគិតថាជាគ្រាប់ពូជនៃរចនាសម្ព័ន្ធទាំងអស់ដែលយើងឃើញនៅក្នុងសកលលោកសព្វថ្ងៃនេះ រួមទាំងកាឡាក់ស៊ី ផ្កាយ និងភពនានា។ គំរូនៃការប្រែប្រួលទាំងនេះគឺស្របនឹងការព្យាករណ៍នៃទ្រឹស្ដីអតិផរណា ដែលបង្ហាញថាការប្រែប្រួលបរិមាណក្នុងអំឡុងពេលអតិផរណាត្រូវបានលាតសន្ធឹងទៅជាមាត្រដ្ឋានលោហធាតុ ដែលនាំទៅដល់ការបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធទ្រង់ទ្រាយធំ។

លើសពីនេះទៅទៀត ភាពរាបស្មើទាំងមូលនៃសកលលោក ដូចដែលបានសង្កេតឃើញដោយបេសកកម្មដូចជា WMAP និង Planck បានផ្តល់es ការគាំទ្រដោយប្រយោលសម្រាប់អតិផរណា។ អតិផរណាព្យាករណ៍ថាសកលលោកគួរតែមានរាងសំប៉ែតនៅលើមាត្រដ្ឋានធំ ហើយការព្យាករណ៍នេះត្រូវបានកើតឡើងដោយការសង្កេត។

ខណៈពេលដែលអតិផរណាគឺជាដំណោះស្រាយដ៏គួរឱ្យទាក់ទាញចំពោះបញ្ហាជាច្រើននៅក្នុងលោហធាតុវិទ្យា វានៅតែជាការប៉ាន់ស្មាន។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រនៅតែស្វែងរកភស្តុតាងផ្ទាល់នៃអតិផរណា ដូចជាការរកឃើញនៃរលកទំនាញផែនដីបឋម—រលកក្នុងលំហអាកាសដែលផលិតក្នុងកំឡុងអតិផរណា។ ប្រសិនបើត្រូវបានរកឃើញ រលកទំនាញទាំងនេះនឹងផ្តល់នូវការបញ្ជាក់យ៉ាងរឹងមាំនៃទ្រឹស្តីអតិផរណា។

តួនាទីរបស់ធាតុងងឹត និងថាមពលងងឹត

រូបធាតុងងឹតគឺជាទម្រង់នៃរូបធាតុដែលមិនបញ្ចេញ ស្រូប ឬឆ្លុះបញ្ចាំងពន្លឺ ដែលធ្វើឱ្យវាមើលមិនឃើញដោយកែវយឺត។ វត្តមានរបស់វាត្រូវបានសន្និដ្ឋានពីឥទ្ធិពលទំនាញរបស់វាទៅលើរូបធាតុដែលមើលឃើញ។ ជាឧទាហរណ៍ ល្បឿនបង្វិលនៃកាឡាក់ស៊ីបង្ហាញថាពួកវាមានម៉ាសច្រើនជាងអ្វីដែលអាចមើលឃើញនៅក្នុងផ្កាយ ឧស្ម័ន និងធូលី។ ម៉ាស់​ដែល​មើល​មិន​ឃើញ​នេះ​ត្រូវ​បាន​កំណត់​ថា​ជា​សារធាតុ​ងងឹត។

រូបធាតុងងឹតក៏ដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធទ្រង់ទ្រាយធំនៅក្នុងសកលលោក។ បន្ទាប់ពី Big Bang ការប្រែប្រួលតូចៗនៃដង់ស៊ីតេនៃរូបធាតុងងឹតបានផ្តល់នូវការទាញទំនាញដែលចាំបាច់ដើម្បីបង្កើតជាកាឡាក់ស៊ី និងចង្កោមកាឡាក់ស៊ី។ បើគ្មានរូបធាតុងងឹតទេ រចនាសម្ព័ន្ធទាំងនេះនឹងមិនមានពេលគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីបង្កើតក្នុង 13.8 ពាន់លានឆ្នាំចាប់តាំងពី Big Bang មក។

ទោះបីជាសារៈសំខាន់របស់វានៅក្នុងលោហធាតុវិទ្យាក៏ដោយ ក៏ធម្មជាតិពិតនៃរូបធាតុងងឹតនៅតែជាអាថ៌កំបាំងដ៏ធំបំផុតមួយនៅក្នុងវិទ្យាសាស្ត្រ។ ខណៈពេលដែលបេក្ខជនជាច្រើនត្រូវបានស្នើឡើង រួមទាំងភាគល្អិតដ៏ធំដែលមានអន្តរកម្មខ្សោយ (WIMPs) និង axions នោះសារធាតុងងឹតមិនទាន់ត្រូវបានរកឃើញដោយផ្ទាល់ទេ។

ថាមពលងងឹតគឺកាន់តែអាថ៌កំបាំងជាងវត្ថុងងឹតទៅទៀត។ វាគឺជាទម្រង់ថាមពលដែលជ្រាបចូលទៅក្នុងលំហទាំងអស់ ហើយទទួលខុសត្រូវចំពោះការពន្លឿនការពង្រីកសកលលោក។ នៅចុងទស្សវត្សរ៍ឆ្នាំ 1990 ការសង្កេតនៃ supernovae ឆ្ងាយបានបង្ហាញថាការពង្រីកនៃសកលលោកកំពុងកើនឡើងជាជាងការបន្ថយល្បឿនដូចការរំពឹងទុក។ ការ​រក​ឃើញ​នេះ​នាំ​ឱ្យ​មាន​សំណើ​នៃ​ថាមពល​ងងឹត​ជា​កម្លាំង​ជំរុញ​ឱ្យ​មាន​ការ​បង្កើន​ល្បឿន​នេះ។

ធម្មជាតិនៃថាមពលងងឹតមិនទាន់ដឹងនៅឡើយ។ លទ្ធភាពមួយគឺថាវាទាក់ទងទៅនឹងថេរ cosmological ដែលជាពាក្យដែលអែងស្តែងបានណែនាំដំបូងទៅក្នុងសមីការនៃទំនាក់ទំនងទូទៅរបស់គាត់ដើម្បីអនុញ្ញាតឱ្យមានសកលលោកឋិតិវន្ត។ បន្ទាប់ពីការរកឃើញនៃសកលលោកដែលរីកធំឡើង អែងស្តែងបានបោះបង់ចោលថេរនៃលោហធាតុ ដោយហៅវាថា កំហុសដ៏ធំបំផុត របស់គាត់។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ចាប់តាំងពីពេលនោះមក វាត្រូវបានរស់ឡើងវិញជាការពន្យល់ដ៏មានសក្តានុពលសម្រាប់ថាមពលងងឹត។

ទ្រឹស្ដីផ្សេងទៀតស្នើថា ថាមពលងងឹតអាចជាលទ្ធផលនៃវាល ឬកម្លាំងដែលមិនទាន់ស្គាល់ច្បាស់ ឬថាការយល់ដឹងរបស់យើងអំពីទំនាញផែនដីអាចនឹងត្រូវកែសម្រួលលើខ្នាតធំ។

អត្ថិភាពនៃថាមពលងងឹតមានអត្ថន័យយ៉ាងជ្រាលជ្រៅចំពោះជោគវាសនាចុងក្រោយនៃសកលលោក។ ប្រសិនបើថាមពលងងឹតនៅតែបន្តជំរុញការពន្លឿនការពង្រីកនៃសកលលោក នោះកាឡាក់ស៊ីឆ្ងាយៗនឹងស្រកចុះជាយថាហេតុហួសពីជើងមេឃដែលអាចសង្កេតបាន ដោយទុកឱ្យសកលលោកងងឹត និងទទេ។ សេណារីយ៉ូនេះ ត្រូវបានគេស្គាល់ថាជា ការបង្កកដ៏ធំ ឬ ការស្លាប់ដោយកំដៅ បង្ហាញថា សកលលោកនឹងបន្តពង្រីកជារៀងរហូត ទីបំផុតក្លាយជាត្រជាក់ និងគ្មានរចនាសម្ព័ន្ធ។

ជោគវាសនាដែលអាចកើតមានផ្សេងទៀតសម្រាប់ចក្រវាឡរួមមាន Big Rip ដែលថាមពលងងឹតក្លាយជាឥទ្ធិពលកាន់តែខ្លាំង ហើយនៅទីបំផុតបំបែកកាឡាក់ស៊ី ផ្កាយ ភព និងសូម្បីតែអាតូម ឬ Big Crunch ដែលការពង្រីកចក្រវាឡបញ្ច្រាស់ទិស។ ដែលនាំទៅដល់ការដួលរលំទៅជាសភាពក្តៅ និងក្រាស់ស្រដៀងនឹងលក្ខខណ្ឌនៃ Big Bang។

ការសាកល្បង Big Bang៖ ការស្រាវជ្រាវដែលកំពុងបន្ត និងការរកឃើញនាពេលអនាគត

ផ្នែកសំខាន់មួយនៃការស្រាវជ្រាវគឺការភ្ជាប់រវាងលោហធាតុវិទ្យា និងរូបវិទ្យាភាគល្អិត។ លក្ខខណ្ឌនៃចក្រវាឡដំបូង គ្រាន់តែមួយភ្លែតបន្ទាប់ពី Big Bang គឺខ្លាំងពេក ដែលពួកវាមិនអាចចម្លងនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ណាមួយនៅលើផែនដីបានទេ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ឧបករណ៍បង្កើនល្បឿននៃភាគល្អិតថាមពលខ្ពស់ ដូចជា Large Hadron Collider (LHC) នៅ CERN អនុញ្ញាតឱ្យអ្នកវិទ្យាសាស្ត្របង្កើតឡើងវិញនូវដំណើរការជាមូលដ្ឋានមួយចំនួនដែលបានកើតឡើងក្នុងកំឡុងចក្រវាលដំបូង។

ឧទាហរណ៍ ការរកឃើញរបស់ Higgs boson ក្នុងឆ្នាំ 2012 បានផ្តល់ការយល់ដឹងសំខាន់ៗអំពីយន្តការដែលផ្តល់ម៉ាស់ភាគល្អិត ដែលជាទិដ្ឋភាពសំខាន់នៃគំរូស្តង់ដារនៃរូបវិទ្យាភាគល្អិត។ ការ​យល់​ដឹង​ពី​ឥរិយាបទ​នៃ​ភាគល្អិត​នៅ​ក្នុង​សកលលោក​ដំបូង​អាច​បញ្ចេញ​ពន្លឺ​លើ​បាតុភូត​ដូចជា​អតិផរណា​លោហធាតុ និង​ធម្មជាតិ​នៃ​រូបធាតុ​ងងឹត។

រលកទំនាញ—រលកក្នុងលំហអវកាសដែលបណ្តាលមកពីការបង្កើនល្បឿននៃវត្ថុដ៏ធំ—ផ្តល់វិធីថ្មីក្នុងការសិក្សាសកលលោក។ ការរកឃើញរលកទំនាញដោយក្រុមសង្កេតការណ៍ LIGO និង Virgo បានបើកសករាជថ្មីនៃវិស័យតារាសាស្ត្រ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រសង្កេតការបញ្ចូលគ្នានៃប្រហោងខ្មៅ និងផ្កាយនឺត្រុង។

បន្ថែមពីលើព្រឹត្តិការណ៍ cataclysmic ទាំងនេះ រលកទំនាញក៏អាចមានតម្រុយអំពីសកលលោកដំបូងផងដែរ។ ប្រសិនបើអតិផរណាលោហធាតុបានកើតឡើង នោះវាអាក្រក់ណាស់។uld បានបង្កើតរលកទំនាញដំបូង ដែលអាចត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុង CMB ឬដោយឧបករណ៍សង្កេតរលកទំនាញនាពេលអនាគតដូចជា LISA (Laser Interferometer Space Antenna)។ ការរកឃើញនៃរលកបឋមទាំងនេះនឹងផ្តល់នូវភស្តុតាងដ៏រឹងមាំសម្រាប់អតិផរណា និងផ្តល់នូវការមើលឃើញពីគ្រាដំបូងបំផុតរបស់សកលលោក។

ការសង្កេតថ្មី និងការស្ទង់មតិលោហធាតុ កំពុងបន្តជំរុញការយល់ដឹងរបស់យើងអំពីសកលលោក។ គម្រោងដូចជា James Webb Space Telescope (JWST) ដែលបានចាប់ផ្តើមនៅខែធ្នូ ឆ្នាំ 2021 ត្រូវបានរចនាឡើងដើម្បីសង្កេតមើលចក្រវាឡនៅក្នុងលម្អិតដែលមិនធ្លាប់មានពីមុនមក។ JWST ត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងសិក្សាពីការបង្កើតផ្កាយ និងកាឡាក់ស៊ីដំបូង ដោយផ្តល់នូវការយល់ដឹងថ្មីអំពីសកលលោកដំបូង និងដំណើរការដែលធ្វើតាម Big Bang ។

លើសពីនេះទៀត ការស្ទង់មតិទ្រង់ទ្រាយធំដូចជា Dark Energy Survey (DES) និងបេសកកម្ម Euclid មានគោលបំណងធ្វើផែនទីការបែងចែកកាឡាក់ស៊ី និងសារធាតុងងឹតនៅក្នុងសកលលោក។ ការស្ទង់មតិទាំងនេះនឹងជួយឱ្យអ្នកជំនាញខាងលោហធាតុយល់អំពីតួនាទីនៃរូបធាតុងងឹត និងថាមពលងងឹតក្នុងការរៀបចំរចនាសម្ព័ន្ធនៃសកលលោក និងប្រវត្តិនៃការពង្រីក។

ខណៈពេលដែលទ្រឹស្ដី Big Bang គឺជាគំរូលេចធ្លោនៅក្នុងលោហធាតុវិទ្យា ទ្រឹស្ដីជំនួសនៅតែបន្តត្រូវបានស្វែងយល់។ ទ្រឹស្តីមួយចំនួនទាំងនេះកែប្រែ ឬពង្រីកគំរូ Big Bang ដើម្បីដោះស្រាយសំណួរដែលមិនទាន់បានដោះស្រាយ។

ឧទាហរណ៍ ទ្រឹស្ដី Big Bounce ណែនាំថាសកលលោកឆ្លងកាត់វដ្តជាបន្តបន្ទាប់ ដោយ Big Bang នីមួយៗបន្តដោយរយៈពេលនៃការកន្ត្រាក់ និងដួលរលំទៅជា Big Crunch បន្ទាប់ពីនោះ Big Bang ថ្មីកើតឡើង។ គំរូនេះប្រឈមនឹងគំនិតនៃការចាប់ផ្តើមឯកវចនៈសម្រាប់សាកលលោក ហើយណែនាំថាសកលលោកអាចនឹងអស់កល្បជានិច្ច ដោយជិះកង់ឆ្លងកាត់ដំណាក់កាលនៃការពង្រីក និងការបង្រួម។

ទ្រឹស្ដីផ្សេងទៀតស្នើឱ្យមានការកែប្រែចំពោះទំនាក់ទំនងទូទៅ ដូចជាទំនាញកង់ទិច ដែលព្យាយាមផ្សះផ្សា Big Bang ជាមួយនឹងច្បាប់នៃមេកានិចកង់ទិច។ ទ្រឹស្ដីទាំងនេះណែនាំថា Big Bang ប្រហែលជាមិនតំណាងឱ្យឯកវចនៈពិតទេ ប៉ុន្តែជាការផ្លាស់ប្តូរពីដំណាក់កាលមុននៃសកលលោក។

មូលដ្ឋានគ្រឹះទ្រឹស្តី និងដែនកំណត់នៃទ្រឹស្តី Big Bang

ទ្រឹស្ដីនៃទំនាក់ទំនងទូទៅរបស់ Einstein បានធ្វើបដិវត្តការយល់ដឹងរបស់យើងអំពីលំហ ពេលវេលា និងទំនាញផែនដី។ វាបានជំនួសរូបវិទ្យា Newtonian ដោយណែនាំពីគោលគំនិតនៃលំហអវកាស ដែលអាចត្រូវបានកោងដោយវត្តមាននៃម៉ាស់ និងថាមពល។ ភាពកោងនេះគឺជាអ្វីដែលយើងជួបប្រទះជាទំនាញផែនដី។ ទំនាក់ទំនងទូទៅត្រូវបានសាកល្បងក្នុងបរិបទផ្សេងៗគ្នាជាច្រើន ចាប់ពីគន្លងនៃភពរហូតដល់ការពត់កោងនៃពន្លឺដោយវត្ថុដ៏ធំ (មុំទំនាញ) ហើយវាបានផ្តល់នូវការព្យាករណ៍ត្រឹមត្រូវជាប់លាប់។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ទំនាក់ទំនងទូទៅនឹងបំបែកនៅពេលដែលវាត្រូវបានអនុវត្តចំពោះឯកវចនៈ—ចំណុចនៃដង់ស៊ីតេគ្មានកំណត់ និងសូន្យ ដូចជាស្ថានភាពសម្មតិកម្មនៃសាកលលោកនៅពេលនេះនៃ Big Bang ។ នៅក្នុងឯកវចនៈនេះ ភាពកោងនៃលំហអវកាសក្លាយជាគ្មានកំណត់ ហើយច្បាប់នៃរូបវិទ្យា ដូចដែលយើងដឹងហើយថាវាឈប់ដំណើរការតាមមធ្យោបាយដ៏មានអត្ថន័យណាមួយ។ នេះបង្ហាញពីដែនកំណត់ទ្រឹស្តីដ៏សំខាន់នៃទ្រឹស្តី Big Bang៖ វាមិនអាចពន្យល់ពីគ្រាដំបូងនៃអត្ថិភាពរបស់សកលលោក ឬអ្វីដែលបានកើតឡើង មុន Big Bang នោះទេ។

ខណៈដែលទំនាក់ទំនងទូទៅគ្រប់គ្រងរចនាសម្ព័ន្ធទ្រង់ទ្រាយធំនៃសកលលោក មេកានិចកង់ទិចពិពណ៌នាអំពីឥរិយាបទនៃភាគល្អិតនៅលើមាត្រដ្ឋានតូចបំផុត។ បញ្ហាកើតឡើងនៅពេលដែលយើងព្យាយាមអនុវត្តទ្រឹស្ដីទាំងពីរទៅនឹងលក្ខខណ្ឌធ្ងន់ធ្ងរ ដូចជាអ្វីដែលមាននៅក្នុងសកលលោកដំបូង។ នៅដង់ស៊ីតេ និងថាមពលខ្ពស់បែបនេះ ឥទ្ធិពលកង់ទិចមិនអាចត្រូវបានព្រងើយកន្តើយឡើយ ប៉ុន្តែទំនាក់ទំនងទូទៅមិនរួមបញ្ចូលមេកានិចកង់ទិចទេ។ នេះបាននាំឱ្យមានការស្វែងរកទ្រឹស្ដីនៃទំនាញកង់ទិច ដែលអាចពិពណ៌នាទាំងរចនាសម្ព័ន្ធខ្នាតធំនៃលំហលំហ និងឥរិយាបទ quantum នៃភាគល្អិត។

ទ្រឹស្ដីខ្សែអក្សរ និងទំនាញកង់ទិចរង្វិលជុំ គឺជាបេក្ខភាពលេចធ្លោបំផុតពីរសម្រាប់ទ្រឹស្ដីនៃទំនាញកង់ទិច ទោះបីជាវាមិនត្រូវបានបញ្ជាក់ឱ្យច្បាស់លាស់ក៏ដោយ។ ទ្រឹស្ដីទាំងនេះព្យាយាមផ្សះផ្សាទំនាក់ទំនងទូទៅជាមួយមេកានិចកង់ទិច ហើយអាចផ្តល់នូវការយល់ដឹងអំពីលក្ខណៈនៃឯកវចនៈ។ ជាឧទាហរណ៍ ទំនាញកង់ទិចរង្វិលជុំណែនាំថា Big Bang អាចត្រូវបានជំនួសដោយ Big Bounce ដែលនៅក្នុងនោះចក្រវាឡវិលជុំវិញអំឡុងពេលនៃការពង្រីក និងការបង្រួម ដោយជៀសវាងភាពឯកវចនៈទាំងស្រុង។

រយៈពេលដំបូងបំផុតនៃចក្រវាឡដែលរូបវិទ្យាបច្ចុប្បន្នអាចពិពណ៌នាត្រូវបានគេស្គាល់ថាជាសម័យ Planck ដែលបានកើតឡើងនៅក្នុង^{1043ដំបូងបង្អស់} វិនាទីបន្ទាប់ពី Big Bang ។ ក្នុងអំឡុងពេលនេះ កម្លាំងមូលដ្ឋានទាំងបួន ទំនាញ អេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច និងកម្លាំងនុយក្លេអ៊ែរខ្លាំង និងខ្សោយ ត្រូវបានបង្រួបបង្រួមទៅជាកម្លាំងតែមួយ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ស្ថានភាពកាយសម្បទាក្នុងសម័យកាលនេះគឺខ្លាំងពេក ដែលការយល់ដឹងអំពីរូបវិទ្យានាពេលបច្ចុប្បន្នរបស់យើងបានបែកបាក់។ ការពិពណ៌នាអំពីចក្រវាឡកំឡុងសម័យ Planck តម្រូវឱ្យមានទ្រឹស្ដីនៃទំនាញផែនដី Quantum ដែលដូចបានរៀបរាប់មក មាន not ត្រូវបានអភិវឌ្ឍយ៉ាងពេញលេញ។

លើសពីសម័យ Planck នៅប្រហែល¹⁰³⁵ វិនាទី សកលលោកបានឆ្លងកាត់ការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលមួយ ដែលបំបែកកងកម្លាំងទៅជាទម្រង់ទំនើបរបស់ពួកគេ។ ការផ្លាស់ប្តូរនេះអាចបង្កឱ្យមានអតិផរណាលោហធាតុ ដែលជារយៈពេលខ្លីនៃការពង្រីកយ៉ាងលឿនបំផុតដែលបានកើតឡើងរវាង¹⁰³⁵ និង¹⁰³² វិនាទីបន្ទាប់ពី Big Bang ។

ការជជែកដេញដោលដែលកំពុងបន្តមួយក្នុងលោហធាតុវិទ្យា គឺជាសំណួរនៃលក្ខខណ្ឌដំបូងនៃសកលលោក។ ហេតុអ្វីបានជាសាកលលោកចាប់ផ្តើមនៅក្នុងស្ថានភាពទាបដែលអនុញ្ញាតឱ្យមានការកើតឡើងនៃភាពស្មុគស្មាញ ផ្កាយ កាឡាក់ស៊ី និងជីវិត? សំណួរនេះគឺពាក់ព័ន្ធជាពិសេសនៅក្នុងបរិបទនៃច្បាប់ទីពីរនៃទែរម៉ូឌីណាមិក ដែលចែងថា entropy នៃប្រព័ន្ធឯកោមាននិន្នាការកើនឡើងតាមពេលវេលា។ ប្រសិនបើសកលលោកចាប់ផ្តើមនៅក្នុងស្ថានភាពដែលមានលំដាប់ខ្ពស់ លំដាប់ទាប តើអ្វីបណ្តាលឱ្យវា និងហេតុអ្វី?

អ្នករូបវិទ្យាខ្លះប្រកែកថា បញ្ហានេះចង្អុលទៅតម្រូវការកាន់តែស៊ីជម្រៅសម្រាប់ទ្រឹស្ដីដែលពន្យល់មិនត្រឹមតែការវិវត្តន៍នៃសកលលោកប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងលក្ខខណ្ឌដំបូងរបស់វាផងដែរ។ ជាឧទាហរណ៍ នៅក្នុងទ្រឹស្ដីអតិផរណា ការពង្រីកយ៉ាងរហ័សនៃសាកលលោកអាចពន្យល់ពីមូលហេតុដែលចក្រវាឡមើលទៅដូចគ្នា និង isotropic នៅលើមាត្រដ្ឋានធំ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ អតិផរណាខ្លួនវាទាមទារលក្ខខណ្ឌដំបូងមួយចំនួនដើម្បីចាប់ផ្តើម នាំឱ្យសំណួរថាតើអ្វីបណ្តាលឱ្យអតិផរណានៅកន្លែងដំបូង។

វិធីសាស្រ្តផ្សេងទៀត ដូចជាផ្អែកលើសម្មតិកម្មពហុវចនៈ ផ្តល់យោបល់ថាសកលលោករបស់យើងអាចជាផ្នែកមួយក្នុងចំនោមជាច្រើន ដែលនីមួយៗមានលក្ខខណ្ឌដំបូង និងច្បាប់រូបវន្តខុសៗគ្នា។ ក្នុង​សេណារីយ៉ូ​នេះ លក្ខខណ្ឌ​ពិសេស​នៃ​សកលលោក​របស់​យើង​អាច​ជា​បញ្ហា​នៃ​ឱកាស ដោយ​មិន​ចាំបាច់​មាន​ការ​ពន្យល់​ស៊ីជម្រៅ​ជាង​នេះ​ទេ។

ផ្តេកនៃចំណេះដឹងវិទ្យាសាស្ត្រ និងទ្រឹស្តីទស្សន៍ទាយ

បញ្ហាងងឹតគឺជាបញ្ហាដ៏សំខាន់បំផុតមួយដែលមិនអាចដោះស្រាយបាននៅក្នុងលោហធាតុវិទ្យា។ ទោះបីជាវាបង្កើតបានប្រហែល 27% នៃមាតិកាថាមពលនៃសកលលោកក៏ដោយ វាមិនត្រូវបានគេរកឃើញដោយផ្ទាល់នោះទេ។ អត្ថិភាពនៃរូបធាតុងងឹតត្រូវបានសន្និដ្ឋានពីឥទ្ធិពលទំនាញរបស់វាទៅលើរូបធាតុដែលអាចមើលឃើញ ជាពិសេសនៅក្នុងក្រុមកាឡាក់ស៊ី និងក្រុមកាឡាក់ស៊ី។ ជាឧទាហរណ៍ កាឡាក់ស៊ីបង្វិលលឿនជាងអ្វីដែលវាគួរ ដោយសារបរិមាណនៃសារធាតុដែលអាចមើលឃើញដែលពួកវាមាន។ ភាពខុសគ្នានេះអាចត្រូវបានពន្យល់ដោយវត្តមានរបស់ម៉ាស់ដែលមើលមិនឃើញ—រូបធាតុងងឹត។

ទោះបីជាមានការទទួលយកយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងសហគមន៍វិទ្យាសាស្ត្រក៏ដោយ ក៏ធម្មជាតិនៃសារធាតុងងឹតនៅតែជាអាថ៌កំបាំង។ វាមិនមានអន្តរកម្មជាមួយកម្លាំងអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចទេ មានន័យថាវាមិនបញ្ចេញ ស្រូប ឬឆ្លុះបញ្ចាំងពន្លឺ។ នេះធ្វើឱ្យវាពិបាកក្នុងការរកឃើញដោយផ្ទាល់ ហើយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានស្នើបេក្ខជនជាច្រើនសម្រាប់សារធាតុងងឹត ដូចជាភាគល្អិតដ៏ធំដែលមានអន្តរកម្មខ្សោយ (WIMPs) ឬអ័ក្ស។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ គ្មានបេក្ខជនណាម្នាក់ក្នុងចំណោមបេក្ខជនទាំងនេះត្រូវបានគេរកឃើញនៅក្នុងការពិសោធន៍នោះទេ។

ទ្រឹស្ដីជំនួសមួយចំនួនដូចជា Modified Newtonian Dynamics (MOND) និងទ្រឹស្ដីទាក់ទងនឹង Modified Gravity (MOG) ព្យាយាមពន្យល់ពីឥរិយាបទរបស់កាឡាក់ស៊ីដោយមិនគិតពីរូបធាតុងងឹត។ ទ្រឹស្ដីទាំងនេះស្នើឱ្យមានការកែប្រែចំពោះការយល់ដឹងរបស់យើងអំពីទំនាញផែនដីក្នុងមាត្រដ្ឋានធំ ដែលអាចមានសក្តានុពលសម្រាប់ខ្សែកោងបង្វិលនៃកាឡាក់ស៊ីដែលបានសង្កេតឃើញ។ ខណៈពេលដែលជម្រើសទាំងនេះបានទទួលជោគជ័យខ្លះៗក្នុងការពន្យល់អំពីបាតុភូតមួយចំនួន ពួកគេមិនបានទទួលការទទួលយកយ៉ាងទូលំទូលាយទេ ដោយសារពួកគេតស៊ូក្នុងការគណនាភស្តុតាងសង្កេតទាំងអស់ដែលគាំទ្រដល់អត្ថិភាពនៃសារធាតុងងឹត។

បន្ថែមពីលើរូបធាតុងងឹត អាថ៍កំបាំងដ៏ជ្រាលជ្រៅមួយទៀតនៅក្នុងលោហធាតុវិទ្យាគឺថាមពលងងឹត ដែលបង្កើតបានប្រហែល 68% នៃមាតិកាថាមពលនៃសកលលោក។ មិនដូចរូបធាតុងងឹតដែលទាញទំនាញផែនដីទេ ថាមពលងងឹតត្រូវបានគេគិតថាមានឥទ្ធិពលគួរឱ្យស្អប់ខ្ពើម ដែលបណ្តាលឱ្យសកលលោកពង្រីកក្នុងអត្រាបង្កើនល្បឿន។ ការរកឃើញនៃការពន្លឿនការពង្រីករបស់សកលលោកនៅចុងទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1990 តាមរយៈការសង្កេតនៃ supernovae ពីចម្ងាយបានធ្វើឱ្យមានការភ្ញាក់ផ្អើលដល់សហគមន៍វិទ្យាសាស្ត្រ ហើយនៅតែជាការរកឃើញដ៏សំខាន់បំផុតមួយនៅក្នុង cosmology ទំនើប។

ធម្មជាតិ​នៃ​ថាមពល​ងងឹត​នៅ​តែ​ត្រូវ​បាន​គេ​យល់​យ៉ាង​លំបាក។ ការពន្យល់ដែលអាចកើតមានគឺថា ថាមពលងងឹតគឺទាក់ទងទៅនឹងថេរនៃលោហធាតុ ដែលជាពាក្យណែនាំដោយ Einstein នៅក្នុងសមីការទំនាក់ទំនងទូទៅរបស់គាត់ ដើម្បីពិពណ៌នាអំពីដង់ស៊ីតេថាមពលនៃចន្លោះទទេ។ គំនិតនេះណែនាំថា សូម្បីតែនៅក្នុងកន្លែងទំនេរក៏ដោយ លំហមានបរិមាណថាមពលជាក់លាក់ ដែលជំរុញឱ្យមានការពន្លឿនការពង្រីកសកលលោក។

ទោះជាយ៉ាងនេះក្តី តម្លៃនៃថេរលោហធាតុ ដូចដែលបានព្យាករណ៍ដោយទ្រឹស្ដី quantum គឺធំជាងអ្វីដែលគេសង្កេតឃើញ ដែលនាំឱ្យមានបញ្ហាដ៏ធំបំផុតមួយដែលមិនអាចដោះស្រាយបាននៅក្នុងទ្រឹស្ដីរូបវិទ្យា។ ការពន្យល់ផ្សេងទៀតសម្រាប់ថាមពលងងឹតរួមមានលទ្ធភាពដែលវាតំណាងឱ្យវាលថ្មីមួយដែលមិនទាន់រកឃើញ ជួនកាលគេហៅថា quintessence ឬថាការយល់ដឹងរបស់យើងអំពីទំនាញផែនដីនៅលើមាត្រដ្ឋានលោហធាតុគឺមិនពេញលេញ។

ការបន្ថែមការប៉ាន់ស្មានមួយនៃទ្រឹស្ដី Big Bang គឺសម្មតិកម្មចម្រុះ។ គំនិតនេះ សuggests ថាសកលលោករបស់យើងគ្រាន់តែជាសកលមួយក្នុងចំនោមសកលលោកជាច្រើន ដែលនីមួយៗមានច្បាប់រូបវន្ត ថេរ និងលក្ខខណ្ឌដំបូងរបស់វា។ គោលគំនិតនៃពហុវចនៈកើតឡើងដោយធម្មជាតិនៅក្នុងកំណែមួយចំនួននៃទ្រឹស្តីអតិផរណា ដែលបង្ហាញថា តំបន់ផ្សេងៗគ្នានៃលំហអាចឆ្លងកាត់អត្រានៃការពង្រីកផ្សេងៗគ្នា ដែលនាំទៅដល់ការបង្កើត សកលលោកពពុះ ដែលត្រូវបានផ្តាច់ចេញពីគ្នាទៅវិញទៅមក។

នៅក្នុងកំណែមួយចំនួននៃទ្រឹស្តីខ្សែអក្សរ ដែលជាបេក្ខជនឈានមុខគេសម្រាប់ទ្រឹស្ដីនៃទំនាញកង់ទិច ពហុវែរគឺជាលទ្ធផលធម្មជាតិនៃដំណោះស្រាយមួយចំនួនធំដែលអាចធ្វើទៅបានចំពោះសមីការដែលគ្រប់គ្រងធរណីមាត្រនៃលំហអវកាស។ ដំណោះ​ស្រាយ​នីមួយៗ​អាច​នឹង​ត្រូវ​គ្នា​ទៅ​នឹង​សកលលោក​ផ្សេង​គ្នា​ជាមួយ​នឹង​សំណុំ​ច្បាប់​រូបវន្ត​ផ្ទាល់​ខ្លួន។

សម្មតិកម្មពហុវចនៈគឺមានការប៉ាន់ស្មានខ្ពស់ និងពិបាក ប្រសិនបើមិនអាចសាកល្បងដោយផ្ទាល់។ ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វាផ្តល់នូវការពន្យល់ដ៏មានសក្តានុពលមួយសម្រាប់ការកែតម្រូវថេរនៃរូបធាតុនៅក្នុងសកលលោករបស់យើង ដែលហាក់ដូចជាត្រូវបានកំណត់យ៉ាងជាក់លាក់ដើម្បីអនុញ្ញាតឱ្យមានអត្ថិភាពនៃផ្កាយ កាឡាក់ស៊ី និងជីវិត។ នៅក្នុងពហុវចនៈ ថេររូបវន្តអាចប្រែប្រួលពីសកលលោកមួយទៅសកលលោក ហើយយើងគ្រាន់តែកើតឡើងក្នុងការរស់នៅក្នុងកន្លែងដែលលក្ខខណ្ឌត្រឹមត្រូវសម្រាប់ជីវិត។

ខណៈពេលដែលសម្មតិកម្មពហុវចនៈនៅតែជាប្រធានបទនៃការជជែកវែកញែក និងភាពចម្រូងចម្រាស វាបង្ហាញពីធម្មជាតិនៃការស្រមើលស្រមៃ និងការច្នៃប្រឌិតនៃទ្រឹស្ដីទ្រឹស្ដី ដែលអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រត្រូវតែដោះស្រាយជាមួយនឹងគំនិតដែលហួសពីសមត្ថភាពសង្កេតបច្ចុប្បន្នរបស់យើង។

ជោគវាសនាចុងក្រោយនៃសកលលោក

សេណារីយ៉ូមួយដែលអាចទៅរួចសម្រាប់អនាគតនៃសកលលោកគឺ ការបង្កកដ៏ធំ ដែលត្រូវបានគេស្គាល់ថាជា ការស្លាប់ដោយកំដៅ ។ នៅក្នុងសេណារីយ៉ូនេះ សកលលោកនៅតែបន្តពង្រីកដោយគ្មានកំណត់ ដែលជំរុញដោយថាមពលងងឹត។ យូរៗទៅ កាឡាក់ស៊ីនឹងផ្លាស់ទីកាន់តែឆ្ងាយ ហើយសកលលោកនឹងកាន់តែត្រជាក់ និងទទេ។ នៅពេលដែលផ្កាយអស់ឥន្ធនៈនុយក្លេអ៊ែរ និងប្រហោងខ្មៅហួតតាមវិទ្យុសកម្ម Hawking នោះសកលលោកនឹងឈានដល់ស្ថានភាពអតិបរិមា ដែលដំណើរការទាំងអស់ឈប់ដំណើរការ ហើយលែងមានការងារធ្វើទៀតហើយ។

បច្ចុប្បន្ន Big Freeze ត្រូវ​បាន​គេ​ចាត់​ទុក​ថា​ជា​ជោគ​វាសនា​ទំនង​បំផុត​នៃ​ចក្រវាឡ​ ដោយ​ផ្អែក​លើ​ការ​សង្កេត​មើល​ការ​បង្កើន​ល្បឿន​នៃ​ការ​ពង្រីក​លោហធាតុ។

លទ្ធផលដែលអាចកើតមានមួយទៀតគឺ Big Rip ដែលកម្លាំងដ៏គួរឱ្យស្អប់ខ្ពើមនៃថាមពលងងឹតកាន់តែមានឥទ្ធិពលលើពេលវេលា។ នៅក្នុងសេណារីយ៉ូនេះ ការពង្រីកចក្រវាឡបង្កើនល្បឿនដល់កម្រិតមួយដែលវានៅទីបំផុតបំបែកកាឡាក់ស៊ី ផ្កាយ ភព និងសូម្បីតែអាតូម។ សកលលោកនឹងបញ្ចប់ដោយការបែកបាក់គ្នាយ៉ាងឃោរឃៅ ដោយរចនាសម្ព័ន្ធទាំងអស់បានបែកបាក់គ្នាដោយការពង្រីកលំហ។

លទ្ធភាពនៃ Big Rip អាស្រ័យលើធម្មជាតិនៃថាមពលងងឹត ដែលនៅតែមិនទាន់យល់ច្បាស់នៅឡើយ។ ប្រសិនបើថាមពលងងឹតគឺជាវាលថាមវន្តដែលផ្លាស់ប្តូរតាមពេលវេលា វាអាចកាន់តែរឹងមាំនាពេលអនាគត ដែលនាំទៅដល់ការច្រៀកធំ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ប្រសិនបើថាមពលងងឹតគឺជាកម្លាំងថេរ ដូចដែលបានពិពណ៌នាដោយថេរនៃលោហធាតុវិទ្យា នោះ Big Rip គឺមិនទំនងទេ។

សេណារីយ៉ូដែលទំនងជាតិច ប៉ុន្តែនៅតែអាចធ្វើទៅបានគឺ ការប៉ះទង្គិចធំ ដែលការពង្រីកចក្រវាឡនៅទីបំផុតបញ្ច្រាស់ ហើយសកលលោកចាប់ផ្តើមចុះកិច្ចសន្យា។ នៅក្នុងសេណារីយ៉ូនេះ ទំនាញផែនដីនឹងយកឈ្នះលើកម្លាំងដ៏គួរឱ្យស្អប់ខ្ពើមនៃថាមពលងងឹត ដែលនាំទៅដល់ការដួលរលំនៃសកលលោកទៅជាសភាពក្តៅ និងក្រាស់ ស្រដៀងទៅនឹងលក្ខខណ្ឌនៃ Big Bang ។ នេះអាចបណ្តាលឱ្យមានឯកវចនៈ បញ្ចប់សកលលោកប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព ដូចដែលយើងដឹង។

បំរែបំរួលមួយចំនួននៃសម្មតិកម្ម Big Crunch បានបង្ហាញថាការដួលរលំអាចត្រូវបានអនុវត្តដោយ Big Bounce ដែលនៅក្នុងនោះសកលលោកបានងើបឡើងវិញពីឯកវចនៈ ហើយចាប់ផ្តើមវដ្តនៃការពង្រីកថ្មី។ គំរូរង្វិលនៃសាកលលោកនេះត្រូវបានស្នើឡើងជាជម្រើសមួយចំពោះគំនិតនៃការចាប់ផ្តើមឯកវចនៈ ដែលបង្ហាញថាចក្រវាឡអាចឆ្លងកាត់ការពង្រីក និងការកន្ត្រាក់ជាបន្តបន្ទាប់ដែលគ្មានកំណត់។

ខណៈពេលដែលសេណារីយ៉ូ Big Crunch និង Big Bounce បច្ចុប្បន្នមិនពេញចិត្តដោយការសង្កេតលើការពន្លឿនការពង្រីករបស់សកលលោក ពួកគេនៅតែមានលទ្ធភាពគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍នៅក្នុងបរិបទនៃគំរូទ្រឹស្តីមួយចំនួន។

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន៖ វិទ្យាសាស្ត្រ និងការស្រមើលស្រមៃក្នុងលោហធាតុវិទ្យា

ទ្រឹស្ដី Big Bang គឺជាសមិទ្ធិផលដ៏អស្ចារ្យបំផុតមួយនៃវិទ្យាសាស្ត្រទំនើប ដោយផ្តល់នូវការពន្យល់ដ៏គួរឱ្យទាក់ទាញសម្រាប់ប្រភពដើម ការវិវត្តន៍ និងរចនាសម្ព័ន្ធទ្រង់ទ្រាយធំនៃសកលលោក។ គាំទ្រដោយភ័ស្តុតាងសង្កេតជាច្រើន រួមទាំងផ្ទៃខាងក្រោយមីក្រូវ៉េវនៃលោហធាតុ ការផ្លាស់ប្តូរក្រហមនៃកាឡាក់ស៊ី និងភាពសម្បូរបែបនៃធាតុពន្លឺ ទ្រឹស្ដីនេះបានទប់ទល់នឹងការត្រួតពិនិត្យជាច្រើនទសវត្សរ៍ ហើយនៅតែជាគំរូលេចធ្លោនៅក្នុងលោហធាតុវិទ្យា។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ទ្រឹស្ដី Big Bang មិនមែនគ្មានដែនកំណត់ និងសំណួរដែលមិនមានចម្លើយនោះទេ។ ធម្មជាតិនៃរូបធាតុងងឹត ថាមពលងងឹត និងលក្ខខណ្ឌដំបូងនៃសកលលោកនៅតែជាអាថ៌កំបាំងដ៏ជ្រាលជ្រៅ។ លើសពីនេះ ទ្រឹស្ដីមិនអាចពន្យល់បានពេញលេញអំពីឯកវចនៈនៅដើមចក្រវាឡ ឬអ្វីដែលអាចកើតមានមុន Big Bang នោះទេ។ បញ្ហាដែលមិនអាចដោះស្រាយបានទាំងនេះទុកកន្លែងសម្រាប់ការរំពឹងទុក ការច្នៃប្រឌិត និងការបង្កើតទ្រឹស្តីថ្មីដែលរុញច្រានព្រំដែននៃការយល់ដឹងរបស់យើង។

ការស្រមើលស្រមៃរបស់មនុស្សដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការឈានទៅមុខនៃលោហធាតុវិទ្យា ចាប់ពីការអភិវឌ្ឍន៍ទ្រឹស្តីអតិផរណា រហូតដល់ការស្វែងរកគំនិតកម្រនិងអសកម្ម ដូចជាពហុវចនៈ។ ខណៈពេលដែលភ័ស្តុតាងវិទ្យាសាស្រ្តនៅតែជាមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃចំណេះដឹងរបស់យើង គំរូទ្រឹស្ដីតែងតែទាមទារការស្រមើលស្រមៃយ៉ាងក្លាហានដើម្បីដោះស្រាយចន្លោះប្រហោងក្នុងការយល់ដឹងរបស់យើង។

ខណៈដែលបច្ចេកវិទ្យាថ្មី ការសង្កេត និងការពិសោធន៍បន្តស៊ើបអង្កេតសកលលោក អន្តរកម្មរវាងការសង្កេត និងការស្រមើលស្រមៃនឹងនៅតែជាបេះដូងនៃលោហធាតុវិទ្យា។ មិនថាតាមរយៈការរកឃើញនៃភាគល្អិតថ្មី ការរកឃើញនៃរលកទំនាញដំបូង ឬការរុករកទ្រឹស្តីជំនួសនៃទំនាញផែនដី ដំណើរស្វែងរកដើម្បីយល់ពី cosmos គឺនៅឆ្ងាយ។

នៅទីបញ្ចប់ ទ្រឹស្ដី Big Bang តំណាងឱ្យការសំយោគយ៉ាងស៊ីជម្រៅនៃការសង្កេត ទ្រឹស្តី និងការស្រមើលស្រមៃ ដោយផ្តល់នូវការមើលឃើញពីអាថ៌កំបាំងដ៏ជ្រៅបំផុតនៃសកលលោក។ ខណៈពេលដែលសំណួរជាច្រើននៅតែមាន ទ្រឹស្តីផ្តល់នូវក្របខ័ណ្ឌដ៏រឹងមាំមួយសម្រាប់ការរុករកអតីតកាល បច្ចុប្បន្នកាល និងអនាគតនៃសកលលោក ហើយវាបម្រើជាសក្ខីភាពមួយចំពោះការចង់ដឹងចង់ឃើញ និងការច្នៃប្រឌិតដ៏យូរអង្វែងរបស់មនុស្សជាតិនៅពេលប្រឈមមុខនឹងអ្វីដែលមិនស្គាល់។