ในจักรวาลของเราประกอบไปด้วยวัตถุที่มีมวลมหาศาลอยู่มากมาย ซึ่งวัตถุเหล่านี้มีวัตถุขนาดเล็กและมีมวลน้อยกว่าโคจรอยู่ เช่นการโคจรรอบดวงอาทิตย์ของโลกเรา หรือแม้แต่ของที่มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์มากๆอย่างหลุมดำเองก็มีดาวฤกษ์และสิ่งต่างๆโคจรรอบมันอยู่ และด้วยแรงโน้มถ่วงอันมหาศาลของหลุมดำนั้นได้แปรเปลี่ยนสิ่งต่างๆที่โคจรรอบตัวมันให้มีลักษณะคล้ายกับแผ่นจานแบนที่มีขนาดใหญ่กินพื้นที่ออกไปหลายปีแสง แต่อย่างไรก็ตามนักวิทยาศาสตร์ก็ได้พบว่าแผ่นจานดังกล่าวจะไม่คงอยู่ไปชั่วนิรันดร์ แต่มันจะมีการเปลี่ยนแปลงอย่างช้าๆตลอดอายุไขของหลุมดำ โดยในการเปลี่ยนแปลงนั้นจะทำให้แผ่นจานดังกล่าวมีรูปร่างที่บิดเบี้ยวไปคล้ายกับคลื่นที่เกิดบนผิวน้ำ ซึ่งปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นนี้ยังคงเป็นคำถามสำหรับนักวิทยาศาสตร์ว่ามันเกิดขึ้นได้อย่างไร และไม่ว่างจะพยายามทำการจำลองด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์หรือด้วยแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ก็ดูเหมือนว่าปัญหาดังกล่าวจะยุ่งยากเกินกว่าที่จะทำความเข้าใจ

เพื่อหาคำตอบดังกล่าวนักวิทยาศาสตร์จึงได้ลองหันมาใช้สมการของชโรดิงเจอร์(Schrodinger equation) ซึ่งเป็นสมการที่ใช้อธิบายพฤติกรรมของอนุภาคในโลกของควอนตัมฟิสิกส์ โดยนักวิทยาศาสตร์ได้นำสมการของชโรดิงเจอร์มารวมกับทฤษฎีเพอร์เทอร์เบชัน (Perturbation theory) ซึ่งเป็นทฤษฏีที่ใช้ในการประมาณค่าพลังงานเเละสถานะของระบบทางกลศาสตร์ควอนตัมที่มีความซับซ้อนทางคณิตศาสตร์เกินกว่าที่จะเเก้ได้ด้วยวิธีการปกติ ผลการผสานสองทฤษฎีเข้าด้วยกันทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถทำการทำนายการเปลี่ยนแปลงของแผ่นจานได้อย่างแม่นยำโดยใช้ทฤษฎีเพอร์เทอร์เบชันเปรียบแผ่นจานที่โคจรอยู่รอบๆเป็นเสมือนเส้นเชือกขนาดเล็กหลายๆเส้นซ้อนกันอยู่ที่มีการส่งถ่ายโมเมนตัมเชิงมุมระหว่างกันอยู่ตลอดเวลา และใช้สมการของชโรดิงเจอร์มองหลุมดำเป็นเหมือนอนุภาคหนึ่งตัว ที่เส้นเชือกรอบๆตัวมันมีการกระเด้งอยู่ตลอดระหว่างเส้นเชือกด้านนอกกับด้านในทำให้มันมีลักษณะคล้ายกับคลื่นบนผิวน้ำ

ผลจากการศึกษาในครั้งนี้ นอกจากนักวิทยาศาสตร์จะได้พบว่าเราสามารถทำนายการเปลี่ยนแปลงของแผ่นจานรอบหลุมดำได้อย่างแม่นยำด้วยสมการทางควอนตัมแล้ว ยังได้พบสิ่งที่น่าสนใจอย่างการที่สมการของชโรดิงเจอร์สามารถนำมาอธิบายของที่มีขนาดใหญ่มากๆในระดับหลายปีแสงได้ ซึ่งอาจเป็นการเปิดมุมมองใหม่ๆในการประยุกต์สมการทางควอนตัมเข้ากับการศึกษาปรากฏการณ์ต่างๆในอวกาศ

ที่มา http://www.sci-news.com/astronomy/astronomical-objects-schroedinger-equation-05786.html
เรียบเรียงโดย @MrVop