เป็นเรื่องน่าเศร้าสำหรับวงการวิทยาศาสตร์ เมื่อหนึ่งในสุดยอดนักฟิสิกส์ของโลก สตีเฟน ฮอว์คิงได้จากเราไปในช่วงเช้าของวันที่ 14 มีนาคม 2561 ที่ผ่านมา ซึ่งสตีเฟน ฮอว์คิงนั้นเป็นนักฟิสิกส์ที่อุทิศชีวิตในการศึกษาเกี่ยวกับหลุมดำและจักรวาล โดยหนึ่งในผลงานชิ้นยอดของนักฟิสิกส์ผู้นี้คือการค้นพบว่าหลุมดำนั้นสามารถแผ่รังสีออกมาได้ หรือที่รู้จักกันในชื่อรังสีฮอว์คิง (Hawking radiation) ซึ่งโดยปกติแล้วหลุมดำเป็นวัตถุที่มีแรงโน้มถ่วงมหาศาล กล่าวคือหากมีวัตถุหรือพลังงานใดผ่านขอบฟ้าเหตุการณ์เข้าไปแล้วย่อมไม่สามารถกลับออกมาจากหลุมดำได้อีก แม้แต่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าหรือแสงเองก็ตาม ซึ่งนั่นทำให้หลุมดำมีขนาดและมวลที่มากขึ้น แต่จากการค้นพบรังสีฮอว์คิงทำให้เราทราบว่าหลุมดำสามารถมีมวลและพลังงานที่ลดลงได้จากการปลดปล่อยรังสีฮอว์คิงออกมา โดยในช่วงที่สตีเฟน ฮอว์คิงยังมีชีวิตอยู่นั้น เขาได้กล่าวคำขอเอาไว้ว่าในวันที่เขาได้จากไป ขอให้เขียนสมการที่ค้นพบเกี่ยวกับการแผ่รังสีฮอว์คิงลงบนหลุมศพของเขาด้วย
Hawking-radiation
สมการดังกล่าวได้อธิบายเกี่ยวกับเอนโทรปี (entropy) ซึ่งเป็นปริมาณที่บอกถึงความไม่เป็นระเบียบของระบบ ยิ่งระบบมีความไม่เป็นระเบียบสูงเอนโทรปีก็จะยิ่งมีค่าสูง แต่ถ้าระบบมีความไม่เป็นระเบียบน้อยเอนโทรปีก็จะยิ่งมีค่าต่ำ ซึ่งสัมพันธ์กับกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ที่บ่งบอกว่าการเปลี่ยนแปลงของระบบที่เกิดขึ้นได้เองธรรมชาติ โดยระบบจะพัฒนาไปในทางที่เอนโทรปีมาค่ามากขึ้นเสมอ เช่นการที่น้ำแข็งสามารถละลายเป็นน้ำหรือระเหยเป็นแก๊สได้ ซึ่งสตีเฟน ฮอว์คิงก็ได้พบว่า วัตถุที่ไม่เคยปล่อยให้สิ่งใดเล็ดลอดออกมาได้อย่างหลุมดำ ก็มีเอนโทรปีเช่นเดียวกันกับจักรวาลอันกว้างใหญ่ โดยค่าเอนโทรปีของหลุมดำ จะขึ้นกับค่าคงที่โบลทซ์มันน์ (Boltzmann constant : k) ซึ่งเป็นค่าคงที่ตัวทางฟิสิกส์ที่เกี่ยวข้องกับพลังงานระดับอนุภาคกับอุณหภูมิ , ค่าความเร็วแสง (light speed : c), ค่าคงที่ของพลังค์ (planckconstant : h),พื้นที่ผิวของหลุมดำ (A) และค่านิจโน้มถ่วงสากลของจักรวาล (Universal gravitational constant : G) ซึ่งสมการดังกล่าว ได้ช่วยให้นักฟิสิกส์ยุคหลังสามารถศึกษาและทำความเข้าใจหลุมดำได้มากกว่าที่เคยเป็นมา เพราะมันทำให้เราทราบว่าหลุมดำเองก็สามารถแผ่รังสีได้เนื่องจากค่าเอนโทรปีของหลุมดำจะเท่ากับค่าพลังงานความร้อนที่เกิดจากการแผ่รังสีออกมาในกาลอวกาศรอบๆบริเวณที่มีหลุมดำนั่นเอง

ถึงแม้ว่าสตีเฟน ฮอว์คิงจะจากเราไปแล้ว แต่งานวิจัยที่เขาได้อุทิศตัวศึกษามาตลอดชีวิตไม่ว่าจะเป็นเรื่องของการกำเนิดของจักรวาล เรื่องของหลุมดำ ภาวะเอกฐาน และเรื่องอื่นๆอีกมากที่ล้วนแต่เป็นประโยชน์แก่ผู้ที่อยู่ในวงการจักรวาลวิทยาและสาขาอื่นๆอีกมากมาย นับได้ว่าเป็นยอดอัจฉริยะอีกคนของโลกต่อจากไอสไตน์เลยก็ว่าได้

ที่มา http://www.iflscience.com/physics/stephen-hawking-asked-to-have-his-most-famous-equation-on-his-tombstone/
เรียบเรียงโดย @MrVop