Curved Space
จาก Thailand Science and Technology Wikipedia
Curved Space
ตามทฤษณีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ อวกาศโดยรอบ วัตถุขนาดใหญ่ดังเช่นดาวฤกษ์ จะมีสภาพไม่ราบเรียบเหมือนแผ่นระนาบวางอยู่บนพื้นราบสม่ำเสมอ หากจะมีสภาพเป็นแผ่นระนาบที่โค้งงอ มากหรือน้อยตามขนาดของแรงดึงดูดโน้มถ่วงของดาวฤกษ์
ยิ่งดาวฤกษ์มีมวลมากเท่าใด ความโค้งของอวกาศก็ยิ่งเกิดขึ้นมากเท่านั้น ยิ่งถ้าเป็นกลุ่มของวัตถุขนาดใหญ่และมีเป็นจำนวนมากดังเช่นกาแล็กซีทั้งกาแล็กซี อวกาศโดยรอบกาแล็กซีก็ยิ่งโค้งมากเท่านั้น
สำหรับวัตถุขนาดเล็กลงมาจากดาวฤกษ์ดังเช่นดาวเคราะห์ ความโค้งของอวกาศรอบดาวเคราะห์ก็เกิดขึ้นเช่นกัน แต่จะเกิดขึ้นน้อย ดังกรณีของดาวเคราะห์โลก ความโค้งของอวกาศรอบโลกเกิดขึ้นน้อยกว่าความโค้งของอวกาศรอบดวงอาทิตย์มาก
ความโค้งของอวกาศตรวจสอบได้หรือไม่ว่า มีอยู่จริงหรือไม่? คำตอบคือ ตรวจสอบได้ โดยการตรวจสอบสภาพการเคลื่อนที่ของแสงจากดาวฤกษ์ที่อยู่ไกลมากๆ โดยที่แสงจากดาวฤกษ์นั้นต้องเดินทางเฉียดใกล้วัตถุขนาดใหญ่เช่นดาวฤกษ์อีกดวงหนึ่ง ก่อนมาถึงผู้ตรวจสอบบนโลก
ถ้าอวกาศโค้งมีอยู่จริง แสงจากดาวฤกษ์ที่อยู่ไกลก็จะเคลื่อนที่เป็นแนวเส้นโค้ง จากจุดกำเนิดแสงถึงผู้สังเกต แทนที่จะเดินทางเป็นเส้นตรงเสมอ ซึ่งจะเป็นกรณีของอวกาศที่ไม่โค้ง
วิธีตรวจสอบความโค้งของอวกาศวิธีหนึ่ง คือสังเกตตำแหน่งของดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ขณะที่เกิดสุริยุปราคาเต็มดวง เพราะขณะที่เกิดสุริยุปราคาเต็มดวง ท้องฟ้าจะมืด ทำให้มองเห็นดวงดาวในท้องฟ้าได้
ตามทฤษณีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ ตำแหน่งของดวงดาวที่มองเห็นจากโลกขณะเกิดสุริยุปราคาเต็มดวงจะไม่ใช่ตำแหน่งจริงของดวงดาว กล่าวคือตำแหน่งที่ตามองเห็นจากโลกจะอยู่ห่างไกลจากดวงอาทิตย์มากกว่าตำแหน่งจริง เพราะตำแหน่งของดาวฤกษ์ที่ปรากฏต่อสายตาจะอยู่ในแนวเส้นตรงจากตาผู้สังเกต ขณะที่ตำแหน่งจริงของดาวดาวจะอยู่ในแนวเส้นโค้งเบนเข้าหาดวงอาทิตย์ของแสงจากดาวฤกษ์ ซึ่งหมายความว่า ตำแหน่งจริงของดาวฤกษ์อาจอยู่ด้านหลังของดวงอาทิตย์ และก็จะมองไม่เห็นจากโลก ถ้าอวกาศรอบดวงอาทิตย์ไม่โค้ง
ขนาดของการเบนของแสงจากดาวฤกษ์ขณะเดินทางเฉียดดวงอาทิตย์สามารถคำนวณได้โดยอาศัยทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ภาคทั่วไป
เมื่อปี ค.ศ.1919 เซอร์ อาร์เธอร์ สแตนลีย์ เอดดิงตัน (Sir Arthur Stanley Eddington) นักฟิสิกส์และนักดาราศาสตร์มีชื่อของอังกฤษ ได้นำขบวนนักวิทยาศาสตร์เดินทางไปทดสอบทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์เกี่ยวกับการเดินทางของแสงจากดาวฤกษ์ เป็นเส้นโค้งเบนเข้าหาดวงอาทิตย์ ขณะเกิดสุริยุปราคาเต็มดวง
ผลการทดสอบปรากฎว่าเป็นไปตามทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์นับเป็นการทดสอบทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์เป็นครั้งแรก ซึ่งมีผลทำให้ไอน์สไตน์เปลี่ยนสถานะจากนักวิทยาศาสตร์ไม่มีคนรู้จัก มาเป็นนักวิทยาศาสตร์มีชื่อเสียงที่สุดในโลก
ผลของอวกาศโค้งรอบดาวฤกษ์ขนาดยักษ์หรือรอบกาแล็กซี ทำให้เกิดปรากฏการณ์เรียกว่า วงแหวนไอน์สไตน์ (Einstein ring) เพราะดาวฤกษ์ขนาดยักษ์หรือกาแล็กซีทั้งกาแล็กซีจะทำหน้าที่เป็นเลนส์ความโน้มถ่วง (gravitational lens) ทำให้ดาวฤกษ์ที่อยู่ด้านหลังของกาแล็กซีจากโลกปรากฏเป็นเสมือนวงแหวนรอบกาแล็กซี
