3.6 ความคลาดเคลื่อนเรดชิฟต์ของวัตถุใกล้เคียง: แบบจำลองความต่างความตึงที่แหล่งกำเนิด

หน้าแรก ／ บทที่ 3: จักรวาลในระดับมหภาค

คำนำ:
มีวัตถุท้องฟ้าบางคู่หรือบางกลุ่มที่ดูเหมือนเชื่อมโยงกันทางกายภาพ—เช่น สะพานน้ำขึ้นน้ำลง เส้นใยก๊าซ หรือการเปลี่ยนรูปแบบสอดคล้องกัน—แต่เรดชิฟต์เชิงสเปกตรัมกลับแตกต่างกันมากกว่าที่ “ความเร็วสุ่ม” ภายในกระจุกจะอธิบายได้ ส่วนนี้มองเรดชิฟต์ว่าเป็นผลรวมของสององค์ประกอบ: (ก) การตั้ง “จังหวะนาฬิกา” ที่แหล่งกำเนิดซึ่งถูกกำหนดโดยความตึงของตัวกลางเฉพาะที่ และ (ข) องค์ประกอบตามเส้นทางที่อ่อนและไร้การกระจาย ซึ่งสะสมระหว่างการเดินทาง ความคลาดเคลื่อนระหว่างวัตถุใกล้เคียงส่วนใหญ่เกิดจากองค์ประกอบแรก

I. ปรากฏการณ์และทางตัน

1. “อยู่ใกล้กันบนท้องฟ้า แต่เรดชิฟต์ห่างกันมาก”
   ในบริเวณท้องฟ้าเดียวกัน วัตถุบางคู่มีระยะเชิงมุมเล็กและมีร่องรอยการเชื่อมโยงทางกายภาพ—เช่น สะพานน้ำขึ้นน้ำลง เส้นใยก๊าซ หรือการเปลี่ยนรูปแบบร่วมกัน—โดยสามัญสำนึกควรอยู่ไกลพอ ๆ กัน ทว่าเรดชิฟต์กลับแตกต่างกันรุนแรง เกินกว่าที่ความเร็วตามแนวเส้นเห็นในระบบถูกยึดเหนี่ยวจะทำได้
2. เหตุใดคำอธิบายตามขนบจึงติดขัด:
   • ความตึงเครียดระหว่างรูปทรง–สเกลเวลา: หากมีความเร็วสัมพัทธ์สูงจริง โครงสร้างที่เห็นได้ เช่น สะพานน้ำขึ้นน้ำลงและการเปลี่ยนรูปแบบร่วม จะก่อรูปและคงตัวได้ยากในสเกลเวลาที่สมเหตุสมผล
   • ความเป็นระบบตามสภาพแวดล้อม: เคส “อยู่ใกล้แต่เรดชิฟต์ไม่สอดคล้อง” ไม่ใช่กรณีโดดเดี่ยว แต่พบถี่ในบริบทเฉพาะ—เช่น จุดบรรจบของเส้นใยเอกภพ หรือรอบดาราจักรกัมมันต์—ชี้ว่ามีตัวขับร่วม
   • การกองสุมพารามิเตอร์: หากยึดกรอบ “เกิดจากความเร็วอย่างเดียว” ต้องสมมติทิศและขนาดความเร็วสุดโต่ง และเล่าเรื่องที่ขัดแย้งกันไปมาสำหรับวัตถุแต่ละชิ้น

II. กลไกทางกายภาพ

ภาพหลัก: เรดชิฟต์ไม่ใช่ผลของ “ความเร็วถอยห่าง” เพียงอย่างเดียว แต่แยกได้เป็นสองส่วน: การปรับมาตรฐานที่แหล่งกำเนิด และ การเปลี่ยนตามเส้นทางเชิงวิวัฒน์ สำหรับความคลาดเคลื่อนของวัตถุใกล้เคียง สาเหตุหลักคือการปรับที่แหล่งกำเนิด: วัตถุที่อยู่ในละแวกเดียวกันอาจพบ “ความตึงเฉพาะที่” ต่างกัน ทำให้ “ความถี่ตั้งต้นจากโรงงาน” ไม่เท่ากัน แม้ระยะเรขาคณิตใกล้และความเร็วสัมพัทธ์ต่ำ

1. การปรับที่แหล่งกำเนิด: ใกล้กันไม่ได้แปลว่าใช้ “นาฬิกา” เดียวกัน
   ความถี่การแผ่รังสีผูกกับจังหวะภายในของวัตถุ และจังหวะนี้ถูกกำหนดโดยความตึงเฉพาะที่ แม้ในกระจุกเดียวหรือบนเส้นใยเดียว ความตึงอาจต่างกันมาก: ก้นบ่อศักย์ที่ลึก ฐานของไอพ่น บริเวณกำเนิดดาวที่รุนแรง แถบเฉือน และจุดอาน ล้วน “ถูกดึงตึง” ไม่เท่ากัน
   • ความตึงสูงกว่า → จังหวะภายในช้าลง → ออกโรงแบบแดงมากกว่า
   • ความตึงต่ำกว่า → จังหวะภายในเร็วขึ้น → ออกโรงแบบน้ำเงินมากกว่า
   • ดังนั้น เพื่อนบ้านสองดวงที่ความตึงต่างกันย่อมแสดงเรดชิฟต์ต่างกันอย่างมั่นคงและไร้การกระจาย โดยไม่ต้องพึ่งความเร็วขนาดใหญ่
2. อะไร “เขียนใหม่” ความตึงเฉพาะที่
   ความตึงเฉพาะที่ไม่หยุดนิ่ง แต่ถูกเทียบมาตรฐานโดยสภาพแวดล้อมและกิจกรรม:
   • สสารที่มองเห็นได้ทำให้ปริภูมิขึ้นรูป: มวลยิ่งรวมตัว บ่อศักย์ยิ่งลึก → ความตึงสูงขึ้น
   • แรงโน้มถ่วงเชิงสถิติของอนุภาคไม่เสถียร: ในบริเวณกัมมันต์ (การรวมตัว กำเนิดดาว ไอพ่น) ประชากรชั่วคราวช่วย “ดึงตึงฉากหลัง” เพิ่ม
   • ตำแหน่งเชิงโครงสร้าง: สันเส้นใย จุดอาน และจุดบรรจบ ทำให้แผนที่ความตึงเป็นลอนชัด
     การทับซ้อนของปัจจัยเหล่านี้เพียงพอจะสร้างความต่างความตึงมาก แม้อยู่ใกล้กันทางเรขาคณิต ส่งผลให้ “ความถี่ตั้งต้น” แตกต่างกัน
3. องค์ประกอบตามเส้นทางเชิงวิวัฒน์เป็นเพียงการปรับละเอียด
   หากเส้นทางมายังโลกตัดผ่านโครงสร้างขนาดใหญ่ที่กำลังเปลี่ยน—เช่น โพรงว่างที่เด้งกลับ หรือบ่อศักย์ของกระจุกที่ตื้นลง—จะเกิดการปรับแดง/น้ำเงินเพิ่มแบบไร้การกระจาย อย่างไรก็ตาม สำหรับเคส “เพื่อนบ้านคลาดกัน” ความต่างหลักถูกตั้งไว้ตั้งแต่ต้นทางแล้ว องค์ประกอบตามเส้นทางจึงมักเป็นเพียงการเกลาเล็กน้อย
4. เหตุใดกรอบนี้อธิบายได้โดยไม่ต้องพารามิเตอร์ล้น
   เพียงฟิลด์เดียว—แผนที่ความตึงร่วม—ก็กำหนดพร้อมกันว่าใคร “ถูกดึงตึง” มากกว่า ใครอยู่ในแถบที่ถูกดึงเพิ่ม และใครอยู่ใกล้แหล่งกัมมันต์มากกว่า รอยนิ้วมือเชิงสัณฐาน (“เชื่อมโยง” “เปลี่ยนรูปพร้อมกัน”) และออฟเซ็ตเชิงสเปกตรัมที่เป็นระบบ จึงติดตามตัวแปรสภาพแวดล้อมเดียวกัน ไม่ต้องพึ่งความเร็วมหาศาลหรือความบังเอิญด้านการฉายภาพ

III. อุปมา

• นาฬิกาหอคอยสองเรือนในหุบเขาเดียวกัน: นาฬิกาอยู่ไม่ไกลกัน เรือนหนึ่งตั้งบนชานหิน อีกเรือนอยู่ในเวิ้งลึก แต่ละเรือน “รักษาเวลา” ต่างกันเล็กน้อย เพราะตำแหน่งถูกดึงตึงไม่เท่ากัน เมื่อนำมาเทียบกันจะเห็นความคลาดเวลาอย่างมั่นคง พวกมันไม่ได้ “หนีห่าง” กัน แต่สภาพแวดล้อมต่างกัน ความคลาดเรดชิฟต์ของเพื่อนบ้านก็เช่นนั้น: “ความถี่ตั้งต้น” ใช้มาตรวัดเฉพาะถิ่นที่ต่างกัน
• ผิวกลองเดียว ความตึงไม่เท่ากัน: จุดที่ผิวกลองตึงกว่า จังหวะธรรมชาติสูงกว่าและคลื่นวิ่งได้เร็วกว่า จุดที่หย่อนเป็นตรงกันข้าม มองทั้งแสงและแหล่งกำเนิดเป็น “เหตุการณ์บนผิวกลอง”: ความตึงที่จุดปล่อยตั้งจังหวะก่อน (การปรับที่แหล่งกำเนิด) หากระหว่างทางมีใคร “ปรับหนัง” อีก จังหวะและฝีเท้าบนช่วงนั้นก็จะเปลี่ยน (เรดชิฟต์ตามเส้นทางและความต่างเวลาเดินทาง)

IV. เทียบกับทฤษฎีตามขนบ

1. จุดอ่อนของภาพตามขนบ:
   แนวทางมาตรฐานถือการขยายตัวเอกภพเป็นหลัก และตีความเรดชิฟต์เป็นไม้บรรทัดระยะทาง จากนั้นใช้ “ความเร็วตามแนวเส้นเห็น” ปะรอยแหวก เมื่อรอยนิ้วมือเชิงสัณฐาน (สะพานน้ำขึ้นน้ำลง การเปลี่ยนรูปพร้อมกัน) ชี้ชัดถึงการเชื่อมโยงทางกายภาพ ความเร็วสุดโต่งที่ต้องการจะขัดกับสเกลเวลาการก่อรูปและการคงอยู่ อีกทั้งรูปแบบที่อิงสภาพแวดล้อมยังต้านสมมติฐาน “ซ้อนทับโดยบังเอิญ”
2. ข้อได้เปรียบของภาพที่อิงความตึง:
   ตัวแปรสภาพแวดล้อมเพียงตัวเดียว—ความตึงเฉพาะที่—ควบคุมทั้งความถี่ตั้งต้นและรอยนิ้วมือเชิงสัณฐาน/พลวัต ทำให้ปัญหา “ใกล้แต่คลาด” ถูกวางบนฟิลด์เดียว:
   • ไม่ต้องอาศัยความเร็วใหญ่โต
   • ไม่ต้องสมมติการซ้อนทับเชิงฉายภาพพิสดาร
   • ออฟเซ็ตเรดชิฟต์เป็นไปตามสิ่งแวดล้อมและไร้การกระจาย สอดคล้องการสังเกต
     นี่ไม่ได้ปฏิเสธว่าจักรวาลอาจกำลังขยายตัว แต่ชี้ว่า การทำให้เรดชิฟต์เท่ากับระยะทางทั้งหมดจะล้มเหลวในบริบทเหล่านี้ กรณีเพื่อนบ้านที่คลาดกันเป็นตัวอย่างโต้แย้งต่อคำอธิบายแบบสาเหตุเดียว “ยืดเรขาคณิตอย่างเดียว” และเป็นหลักฐานเชิงบวกต่อกระบวนทัศน์ “ความตึงตั้งจังหวะ” ของ ทฤษฎีเส้นพลังงาน (EFT) จากนี้ใช้เพียง ทฤษฎีเส้นพลังงาน เท่านั้น

V. บทสรุป

1. บทเรียนสำคัญ: ความคลาดเรดชิฟต์ของวัตถุใกล้เคียงไม่ใช่ของประหลาด แต่มักเกิดเมื่อเรามองข้าม “บัญชีอีกครึ่ง” คือ การปรับที่แหล่งกำเนิด วัตถุที่ใกล้กันทางเรขาคณิตแต่พบความตึงต่างกัน ออกจาก “โรงงาน” ด้วยมาตรวัดความถี่ต่างกัน ความเร็วสัมพัทธ์เพียงเล็กน้อยก็เพียงพอให้เกิดออฟเซ็ตเรดชิฟต์ใหญ่ มั่นคง และไร้การกระจาย องค์ประกอบตามเส้นทางมีบทบาทเพียงแต่งเติมเล็กน้อย
2. ทำบัญชีให้ถูกต้อง: แทนการกองความเร็วสุดโต่งหรืออ้างการซ้อนทับโดยบังเอิญ จงบันทึก ความตึงเฉพาะที่ กลับเข้าบัญชี การทำเช่นนี้ทำให้สมมติฐาน “เรดชิฟต์ = ระยะทาง” อ่อนลงในทุกสถาน และสนับสนุนแก่นของ ทฤษฎีเส้นพลังงาน ว่า ความตึงตั้งจังหวะ และตัวกลางเป็นผู้ทำบัญชี
3. มุมกว้างจาก “การดึงตึงใหม่” ของมหาสมุทรพลังงาน:
   • เรดชิฟต์มีหลายแหล่งที่มา: จังหวะการปล่อยที่แหล่งกำเนิดบวกกับองค์ประกอบตามเส้นทางที่ไร้การกระจายซึ่งเกิดจากวิวัฒน์
   • เวลาเดินทางไม่ได้ขึ้นกับความยาวเรขาคณิตล้วน ๆ ความตึงตลอดเส้นทางยังตั้งเพดานการแพร่กระจาย
   • เหตุการณ์ขนาดใหญ่ทำให้ “ผิวน้ำ” ถูกดึงตึงซ้ำ ๆ ในสเกลยาวนาน ก่อแผนที่ความตึงซึ่งเปลี่ยนไปตามเวลา และร่วมกำกับความถี่ ความสว่าง และเวลา ที่เราวัดได้
     เมื่อแยกบัญชีทั้งสามนี้ กฎหลักระหว่างเรดชิฟต์–ระยะทางยังมั่นคง แต่ความตึงเครียดระหว่างวิธี และความแตกต่างแบบละเอียดตามทิศทาง–สภาพแวดล้อม ก็มีที่ทางทางฟิสิกส์ที่ชัด: ไม่ใช่การสังเกตผิด แต่เป็นตัวกลางที่กำลังเอ่ยเสียง

III. อุปมา

ผิวกลองเดียวกัน ความตึงต่างกัน: ผิวที่ตึงกว่าจะให้จังหวะธรรมชาติสูงขึ้นและคลื่นวิ่งเร็วขึ้น ส่วนผิวที่หย่อนตรงกันข้าม มองแสงและแหล่งกำเนิดเป็น “จังหวะบนผิวกลอง”: ความตึง ณ จุดปล่อยตั้งจังหวะก่อน (การปรับที่แหล่งกำเนิด); หากระหว่างทางมีการ “ปรับหนัง” จังหวะและช่วงก้าวบนช่วงนั้นก็จะถูกเปลี่ยน (เรดชิฟต์ตามเส้นทางและความต่างเวลาเดินทาง)

IV. เทียบกับทฤษฎีตามขนบ

• ฉันทามติ: ทั้งสองมุมมองยอมรับแนวโน้มระดับมหภาคระหว่างเรดชิฟต์กับระยะทาง และยอมรับว่ารูปทรงตามเส้นทางอาจเพิ่มเวลาเดินทางและผลข้างเคียงด้านความถี่เล็กน้อย การทดสอบความแม่นยำสูงในห้องปฏิบัติการและระดับระบบสุริยะยังคงยืนยันเพดานความเร็วเฉพาะที่ที่สอดคล้องกันและความไม่เปลี่ยนรูปของฟิสิกส์เฉพาะที่
• ความแตกต่าง: การอ่านแบบดั้งเด้นย้ำการยืดสเกลเรขาคณิตทั่วทั้งเอกภพ ขณะที่การนำเสนอที่นี่เน้นว่า การตั้งจังหวะที่แหล่งกำเนิด และ วิวัฒน์ของความตึงตามเส้นทาง ต่างก็ “ลงบัญชี” ให้ทั้งความถี่และเวลาเดินทาง—และโดยหลักการสามารถแยกได้เมื่อทำอินเวอร์ส เมื่อรวมสององค์ประกอบของตัวกลางนี้ในกระบวนการสร้างย้อน ความไม่ลงรอยกันระหว่างวิธี การขึ้นต่อทิศ และการขึ้นต่อสภาพแวดล้อม ย่อมได้คำอธิบายที่เป็นธรรมชาติ โดยไม่ต้องโยนเศษเหลือทั้งหมดให้ “องค์ประกอบเพิ่มเติม” เพียงชนิดเดียว
• จุดยืน: นี่ไม่ใช่การปฏิเสธความเป็นไปได้ของการขยายตัว หากเป็นคำเตือนว่า การฉายจากปริมาณสังเกตไปสู่เรขาคณิตไม่เคยเป็น “ขั้นเดียวจบ” เมื่อมหาสมุทรพลังงานมีส่วนร่วมในการ ตั้งจังหวะ และ ตั้งเพดานการแพร่กระจาย บรรทัดเหล่านี้ต้องถูกบันทึกในสมุดบัญชี

V. บทสรุป

มองจาก “การปรับโครงความตึง” ของมหาสมุทรพลังงาน:

• เรดชิฟต์ไม่ใช่แหล่งเดียว แต่เป็นผลรวมของการตั้งจังหวะที่ต้นทางและองค์ประกอบตามเส้นทางที่ไร้การกระจายอันเกิดจากวิวัฒน์
• เวลาเดินทางไม่ได้ถูกกำหนดโดยความยาวเรขาคณิตเท่านั้น เพดานการแพร่กระจายที่ถูกตั้งโดยความตึงตามเส้นทางก็มีส่วน
• ในสเกลใหญ่ เหตุการณ์รุนแรงดึงผิวมหาสมุทรให้ตึงซ้ำ ๆ เป็นเวลานาน ก่อแผนที่ความตึงที่แปรผันตามเวลา และร่วมกำหนดความถี่ ความสว่าง และเวลาที่เราบันทึก
  เมื่อแยกบัญชีทั้งสาม กฎหลักของเรดชิฟต์–ระยะทางยังคงอยู่ ขณะที่ความตึงเครียดระหว่างวิธีและความแตกต่างแบบละเอียดตามทิศทาง–สภาพแวดล้อมได้รับหลักฐานทางฟิสิกส์ที่ชัดเจน: ไม่ใช่การสังเกตผิด แต่เป็นตัวกลางที่เปล่งเสียง