3.14 ความสอดคล้องของขอบฟ้า: อุณหภูมิพื้นที่ไกลเท่าเทียมได้โดยไม่ต้องใช้การพองตัวของเอกภพ ภายใต้สมมติฐานความเร็วแสงแปรผัน

หน้าแรก ／ บทที่ 3: จักรวาลในระดับมหภาค

I. ปรากฏการณ์และโจทย์ท้าทาย

• ไกลกันจน “มองไม่เห็นกัน” แต่กลับเกือบอุณหภูมิเท่ากัน:
  พื้นหลังไมโครเวฟจักรวาล (CMB) แสดงความสม่ำเสมอสูงในมุมกว้างบนท้องฟ้า ส่วนที่อยู่ห่างกันมากมีอุณหภูมิแทบไม่ต่างกัน หากยึดตามสัญชาตญาณว่า “ความเร็วแสงคงที่ทุกหนแห่ง” บริเวณเหล่านี้ในเอกภพยุคต้นที่สังเกตได้ย่อมไม่มีเวลาพอจะแลกเปลี่ยนความร้อนหรือข้อมูลเฟส แต่ผลลัพธ์กลับเหมือน “ตั้งจังหวะตรงกัน” ตั้งแต่แรก ต่อจากนี้จะใช้เฉพาะคำว่า พื้นหลังไมโครเวฟจักรวาล เท่านั้น
• เฟสยัง “ตรงกันอย่างเป็นระเบียบ”:
  โครงสร้างยอด–แอ่งเชิงอะคูสติกบ่งชี้ความสอดประสานของเฟส ราวกับ “ซุปทั้งหม้อ” ถูกคนให้ทั่วจนได้จังหวะเดียวกันก่อนจะถูกตรึงภาพ
• หากไม่พึ่งการพองตัวของเอกภพ จะทำอย่างไรให้เกิดผลนี้ได้?
  แนวทางมาตรฐานสมมติช่วงเวลาหนึ่งที่เรขาคณิตถูกยืดอย่างรุนแรงและสั้นมาก (การพองตัวของเอกภพ) เพื่อให้บริเวณที่ห่างไกลเคยอยู่ติดกันและทันเข้าสู่สมดุลความร้อน แต่แนวทางนี้ต้องอาศัยสนามขับเคลื่อนและกลไกเลิกช่วงพองตัว คำถามคือ มีเหตุผล “เชิงเนื้อสื่อกลางเอง” ที่ทำให้บริเวณไกลกันมีอุณหภูมิและเฟสกลมกลืนกันโดยธรรมชาติหรือไม่

II. กลไกเชิงฟิสิกส์ (ทะเลพลังงาน + ความเร็วแสงแปรผัน)

แก่นความคิด: ขีดจำกัดความเร็วของการแพร่กระจายไม่ได้ตายตัวทั่วเอกภพ แต่ถูกกำหนดเชิงเฉพาะที่โดย “สถานะความตึง” ของสื่อกลาง ในยุคต้นที่มีความหนาแน่นและความตึงสูงมาก ทะเลพลังงานถูกดึงให้ตึงเป็นพิเศษ จึงยก ขีดจำกัดการแพร่กระจายเชิงเฉพาะที่ ให้สูงขึ้น เมื่อเอกภพวิวัฒน์และความตึงลดลง เพดานนี้ก็ลดตาม ผลคือการทำให้อุณหภูมิเท่าเทียมและเฟสสอดคล้องกันในระยะไกลเกิดขึ้นได้โดยไม่ต้องพึ่งการพองตัวของเอกภพ

1. ช่วงความตึงสูง: “ป้ายจำกัดความเร็ว” ถูกยกสูงขึ้น:
   • ความตึงยิ่งยวดทำให้การส่งต่อความแปรปรวนเป็นไปอย่างฉับไว ยกระดับเพดานความเร็วของการแพร่กระจายเชิงเฉพาะที่
   • ผลตามมา: ภายในเวลาเชิงฟิสิกส์เท่ากัน ขอบฟ้าเชิงสาเหตุขยายใหญ่ขึ้น ความร้อนและข้อมูลเฟสจึงข้ามสเกลเชิงร่วมที่ภายหลังดูเหมือน “เกินขอบฟ้า” ได้ทันเวลา จนสร้างสมดุลกว้างขวางและการล็อกเฟสล่วงหน้า
2. การรีเฟรชแบบร่วมมือ: สร้างความสอดคล้องเป็นเครือข่ายและเป็นบล็อก:
   • ความตึงสูงไม่ได้แค่ “ทำให้ไวขึ้น” แต่ยังเปิดโอกาสให้เครือข่ายของสภาวะความตึง “รีเฟรชเป็นหย่อมๆ” ได้: เมื่อเหตุการณ์แรงจูงใจเกิดขึ้น ณ จุดหนึ่ง พื้นที่รอบข้างจะปรับจังหวะตามกันเป็นช่วงๆ ภายในเพดานความเร็วที่อนุญาตเชิงเฉพาะที่
   • “ความร่วมมือแบบเครือข่าย” ลักษณะนี้ทำให้การ “คนให้ทั่ว” ขยายจากจุดสู่ผืน ไม่ต้องยืดเรขาคณิต แต่ใช้ความตึงและคุณสมบัติการแพร่ของสื่อกลางเพื่อปรับจังหวะและอุณหภูมิให้ตรงกัน
3. การคลายตัวและการ “ตรึงภาพ”: พาความสอดคล้องมาถึงปัจจุบัน:
   • เมื่อเอกภพเจือจางลง ความตึงลดลง เพดานความเร็วเชิงเฉพาะที่จึงลดตาม พลาสมาโฟตอน–แบรีออนเข้าสู่ช่วง “อัด–สะท้อน” เชิงอะคูสติก
   • ครั้นถึงขณะหลุดจากการคัปปลิง รูปแบบความเท่าเทียมของอุณหภูมิและการสอดคล้องของเฟสที่สร้างไว้ถูก “บันทึก” เป็นภาพลบของฉากหลัง จากนั้นโฟตอนเดินทางอย่างเสรี นำภาพลบนั้นมาจนถึงวันนี้
4. รายละเอียดเกิดจากอะไร: ความไม่สม่ำเสมอเล็กน้อยและการแปรรูปตามเส้นทาง:
   • ความผันผวนเล็กน้อยในยุคต้นไม่ได้ถูกลบเลือน แต่กลายเป็น “เมล็ด” ของยอด–แอ่งอะคูสติก
   • ต่อมา “ภูมิประเทศเชิงความตึง” ตลอดเส้นทางและแรงโน้มถ่วงเชิงสถิติช่วยเกลี่ยบางส่วนและแกะลวดลายใหม่อย่างแผ่วเบา จนเกิดอนิซอทรอปีที่ละเอียดดังที่สังเกตได้
   • หากเส้นทางผ่านมวลปริมาตรใหญ่ที่กำลังวิวัฒน์ (เช่น ทิศทางจุดเย็น) อาจมีการซ้อนทับการเลื่อนแดง/น้ำเงินแบบไร้การกระจายสีตามเส้นทาง ซึ่งเป็นเพียงการเกลาเล็กน้อยบนภาพลบเดิม

จุดสำคัญ: คงรูปเฉพาะที่ แปรตามประวัติเอกภพ ทุกการทดลองสเกลเล็กจะวัดได้ ขีดจำกัดความเร็วเชิงเฉพาะที่ เดียวกัน แต่ตลอดประวัติศาสตร์ของเอกภพ เพดานนี้มีค่าต่างกันตามสภาวะความตึงในแต่ละยุค จึงเปิด “ช่องว่างเชิงฟิสิกส์” ให้ “คนให้ทั่วก่อน แล้วค่อยตรึงภาพ” โดยไม่ต้องอาศัยการยืดเรขาคณิตรุนแรง

III. อุปมา

จินตนาการถึงหน้ากลองผืนเดียวที่ ถูกขึงให้ตึงสุดขีด แล้วจึงคลายกลับสู่ระดับปกติ ตอนที่ตึงจัด ระลอกคลื่นวิ่งได้เร็วมาก เพียงเคาะครั้งเดียวก็ทำให้บริเวณกว้าง “เข้าจังหวะเดียวกัน” ได้อย่างรวดเร็ว ครั้นคลายความตึง ความเร็วคลื่นลดลง แต่แบบแผน “เข้าจังหวะ” ทั้งผืนได้ก่อรูปแล้ว ฉากหลังของท้องฟ้าในวันนี้ก็เช่นกัน: ได้ “ทำให้พอ” ทั้งความเท่าเทียมของอุณหภูมิและความสอดคล้องของเฟส ก่อน คลายกลับสภาพปกติ แล้วถูกตรึงในขณะหลุดจากการคัปปลิง

IV. เปรียบเทียบกับภาพดั้งเดิม

1. เป้าหมายร่วม:
   ทั้งสองคำอธิบายต่างต้องตอบว่า เหตุใดบริเวณที่ห่างไกลจึงเกือบอุณหภูมิเท่ากัน เหตุใดเฟสอะคูสติกจึงเรียงตัวเป็นระเบียบ และเหตุใดความร่วมมือในยุคต้นจึง “ทันเวลา”
2. เส้นทางต่างกัน:
   • การพองตัวของเอกภพ: ใช้การยืดเรขาคณิตรวดเร็วเพื่อดึงบริเวณที่เคยอยู่ใกล้กันให้แยกห่างจนเป็นสเกลใหญ่ในปัจจุบัน ต้องกำหนดสนามขับเคลื่อน รูปร่างศักย์ และรายละเอียดการยุติ
   • ความเร็วแสงแปรผันตามความตึง: พึ่งช่วงความตึงสูงเชิงเนื้อสื่อกลาง เพื่อยกเพดานการแพร่กระจายและเปิดทางให้ความร่วมมือแบบเครือข่าย บริเวณที่ห่างไกลจึงปรับตัวให้สอดคล้องกันได้ภายใน “งบเวลา” ปกติของประวัติเอกภพ โดยไม่ต้องเพิ่มช่วงยืดเรขาคณิตหรือสนามใหม่
3. สอดคล้องได้ และก็มีเอกลักษณ์ต่างกัน:
   มิได้ปฏิเสธว่าภาษาทางเรขาคณิตจะบรรยายความสอดคล้องยุคต้นได้ แต่เมื่อมองจากฟิสิกส์ของสื่อกลาง ไม่จำเป็นต้องมอบงานทั้งหมดให้การยืดเรขาคณิต ในเชิงสังเกตการณ์ ผลตามเส้นทางแบบไร้การกระจายสี และความต่างของเวลาเดินทางที่ผูกกับสภาพความตึง เป็นถ้อยคำที่เป็นธรรมชาติกว่าในกรอบของ ทฤษฎีเส้นพลังงาน (EFT) ต่อจากนี้จะใช้เฉพาะคำว่า ทฤษฎีเส้นพลังงาน เท่านั้น

V. บทสรุป

หันกลับมามองความสอดคล้องของขอบฟ้าในบริบท “ทะเลพลังงาน—ความตึง”:

• ช่วงความตึงสูงยกขีดจำกัดการแพร่กระจายเชิงเฉพาะที่ในยุคต้น และร่วมกับกลไกรีเฟรชแบบเครือข่าย ทำให้บริเวณไกลกันบรรลุความเท่าเทียมของอุณหภูมิและความสอดคล้องของเฟสได้ก่อน
• เมื่อความตึงลดลงและพลาสมาหลุดจากการคัปปลิง รูปแบบดังกล่าวถูก “ตรึงภาพ” กลายเป็นฉากหลังของวันนี้
• ตลอดกระบวนการไม่จำเป็นต้องอาศัยการพองตัวของเอกภพ: ไม่ใช่การ “ยืดอวกาศให้กว้างอย่างฉับพลัน” แต่คือการ “ส่งผ่านข้อมูลได้เร็วกว่าเดิม” เมื่อสื่อกลางเอื้ออำนวย

ดังนั้น “อุณหภูมิเท่าเทียมในพื้นที่ไกล” จึงมิใช่ปาฏิหาริย์ของประวัติเอกภพ หากเป็นการแสดงออกตามธรรมชาติของพลวัตเชิงความตึงและความเร็วแสงแปรผันในยุคต้นของ ทฤษฎีเส้นพลังงาน