วาร์ปไดรฟ์ (warp drive)

ช่วงนี้เรื่องวาร์ปไดร์ฟกำลังน่าสนใจครับ เพราะมันกระโดดออกมาจากจินตนาการสู่ห้องแล็ปของนาซ่าแล้ว วาร์ปไดร์ฟก็คือเครื่องมือวาร์ปที่จะทำให้เราสามารถเดินทางไปทั่วจักรวาล ด้วยความเร็วเหนือแสงนั่นเอง สาวกของไอน์สไตน์อาจมองว่ามัน เป็นเรื่องที่ขัดต่อกฎฟิสิกส์ แต่จริงๆแล้ววาร์ปไดร์ฟคือเครื่องมือที่ไม่ได้ขัดต่อกฎฟิสิกส์ และเกิดจากทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์เองนั่นแหละ

ตอนนี้ยังเป็นแค่แบบจำลองนะครับ ยังไม่สามารถทำได้จริง กำลังอยู่ระหว่างการศึกษาทดลอง มันเกี่ยวข้องกับหลายเรื่องมากเลยผมไม่รู้จะเขียนยังไง จะลองนำเสนอเป็นข้อๆดู เผื่อจะอ่านง่ายดี ไม่ต้องไปสนใจทฤษฎีมากก็ได้ อยากให้สนุกกับจินตนาการมากกว่า…

 

– ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ ไม่มีสิ่งใดเคลื่อนที่ได้เร็วกว่าแสง เพราะยิ่งวัตถุเคลื่อนที่ใกล้อัตราเร็วของแสงวัตถุนั้นจะยิ่งหนักขึ้น เร่งความเร็วยากขึ้น ที่อัตราเร็วแสงวัตถุจะหนักเป็นอนันต์ อัตราเร็วแสงจึงถือเป็นขีดจำกัดของเอกภพ

 

– แต่ตอนที่เอกภาพได้ถือกำเนิดขึ้นใหม่ๆจากการระเบิดครั้งใหญ่(บิกแบง) ในระยะเวลาสั้นๆนั้นมันได้ขยายตัวออกไปด้วยความเร็วมหาศาล เป็นความเร็วที่มากกว่าความเร็วแสงหลายเท่า ดังนั้น ตัวของเอกภพเองคือกาลอวกาศ(spacetime) ถือเป็นข้อยกเว้น มันสามารถเร็วกว่าแสงได้

 

– นักวิทยาศาสตร์จึงตั้งใจจะอาศัยช่องโหว่ของทฤษฎีสัมพัทธภาพที่ว่ากาลอวกาศ เร็วกว่าแสงได้ มาเป็นเครื่องมือที่จะสร้างยานพาหนะที่สามารถเดินทางได้เร็วกว่าแสง ถ้าเราจำลองเหตุการณ์การขยายตัวอย่างรวดเร็วของเอกภพได้ เราก็เดินทางเร็วกว่าแสงได้

 

– หลักการคือทำการบิดโค้งอวกาศ จนเกิดพื้นที่ๆเรียกว่า ฟองวาร์ป(warp bubble) แล้วบรรจุยานอวกาศไว้ข้างใน ยานอวกาศนี้จะเคลื่อนที่จากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งได้ด้วยความเร็วมากกว่า แสงหลายเท่าโดยไม่ต้องขยับตัว เพราะอันที่จริงยานอวกาศไม่ได้เคลื่อนที่ สิ่งที่เคลื่อนไปคือกาลอวกาศ

 

– ในทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป กาลอวกาศโค้งงอได้จากมวลของสสาร และสสารก็เป็นเพียงสภานะหนึ่งของพลังงาน ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงคิดว่าพลังงานทั้งหลายน่าจะทำให้กาลอวกาศบิดงอได้ เช่นกัน และหากเรามีพลังงานมากพอ เราก็น่าจะปรับแต่งเวลาและอวกาศได้ตามใจชอบ หากแนวคิดนี้ถูกต้องการสร้างฟองวาร์ปก็เป็นไปได้

 

– วิธีทำ(แบบจำลองทางทฤษฎี) คือ เราจะสร้างพื้นที่ซึ่งด้านหน้าของกาลอวกาศหดตัวลงอย่างรวดเร็ว ในขณะที่ด้านหลังของกาลอวกาศยืดขยายออก พื้นที่นี้เองที่เรียกว่าฟองวาร์ป ยานอวกาศจะอยู่ตรงกลาง เครื่องมือที่จะสร้างฟองวาร์ปนี้ถูกเรียกว่า วาร์ปไดร์ฟ(warp drive)

 

– ด้วยวาร์ปไดร์ฟเราจะเดินทางได้เร็วกว่าแสงโดยไม่ขัดกับกฎฟิสิกส์ นอกจากนี้ผู้โดยสารในยานอวกาศจะไม่รู้สึกถึงความเร่งที่แสนทรมาน และเวลาในยานอวกาศก็แทบจะเท่ากับเวลาโลก ผู้โดยสารจะไม่ได้รับผลกระทบจากความแตกต่างของเวลาตามทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ ที่ว่ายิ่งเคลื่อนที่เร็ว เวลาจะยิ่งช้าลง

 

– ขณะนี้ยังอยู่ในระหว่างการพิสูจน์ว่าแนวคิดนี้ไม่ใช่แค่เรื่องเพ้อเจ้อ โดยมีการจำลองฟองวาร์ปขนาดเล็กขึ้นในห้องปฏิบัติการ โดยการใช้อุปกรณ์คล้ายวงแหวนที่สามารถกักเก็บพลังงานไฟฟ้ามหาศาล แล้วยิงแสงเลเซอร์ผ่านเข้าไปในฟองวาร์ปนั้นแล้ววัดอัตราเร็ว เพื่อตรวจสอบว่าการบิดกาลอวกาศด้วยพลังงานนั้นสามารถทำได้จริง แม้จะสร้างความเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยเท่าใด หากวัดความเปลี่ยนแปลงได้ก็จะถือว่าการทดลองนี้ประสบความสำเร็จ (ยังไม่มีรายงานผลการทดลอง)

 

– แต่แม้ว่าเราจะได้ข้อพิสูจน์ว่าเราสามารถใช้พลังงานบิดกาลอวกาศได้จริง แต่การจะสร้างฟองวาร์ปขึ้นมาจริงๆนั้นไม่ง่าย เพราะการจะบังคับให้กาลอวกาศบิดตัวในรูปแบบดังกล่าว เราจะต้องมีพลังงานที่เป็นลบ ซึ่งอาจได้จากสสารที่มีมวลเป็นลบ สสารชนิดนี้ได้ชื่อว่าเป็นสสารประหลาด(exotic matter) เพราะเป็นสสารที่เราไม่เคยพบเจอ และไม่เคยสร้างขึ้นมาก่อน นักฟิสิกส์ส่วนมากเชื่อว่ามันไม่มีอยู่จริง

 

– อุปสรรค์อีกอย่างคือถึงแม้ว่าวันหนึ่งเราจะค้นพบสสารประหลาดนั้นหรือสามารถ สร้างมันขึ้นมาได้จริงๆ แต่นักฟิสิกส์ควอนตัมหลายคนเชื่อว่าฟองวาร์ปนี้จะไม่เสถียรพอที่จะบรรจุอะไร ได้ สิ่งที่อยู่ภายในจะถูกทำลายหมดสิ้น (แต่นาซาไม่ยอมรับความเห็นนี้ เพราะไม่มีข้อมูลมากพอ)

 

– สิ่งที่มีผลต่อความเป็นไปได้อีกอย่างหนึ่งคือ เราไม่รู้แน่ชัดว่าจะต้องใช้พลังงานสักเท่าไรจึงจะเพียงพอ ซึ่งมันอาจจะเป็นพลังงานที่เราพอจะสร้างได้ หรือเป็นพลังงานมหาศาลกว่าที่มีอยู่ในเอกภาพเสียอีก แต่การคำนวณครั้งล่าสุดพบว่าเราต้องการพลังงานลบเพียง 500-1000 กิโลกรัม สำหรับการเคลื่อนย้ายยานอวกาศขนาด 10 เมตร ด้วยความเร็ว 10 เท่าของความเร็วแสง

 

– ถ้าหากทำสำเร็จ ยานอวกาศนี้จะมีความเร็วมากกว่าแสงถึง 10 เท่า โดยประมาณ นั่นคือ ความเร็วแสงสูงสุดอยู่ที่ 299,792 กิโลเมตร/วินาที แต่ยานอวกาศที่ขับเคลื่อนด้วยวาร์ปไดร์ฟ จะมีความเร็วสูงสุดที่ 33,160,000 กิโลเมตร/วินาที ถ้าจะคิดง่ายๆคือ เราจะสามารถไปเยือนดวงดาวที่เทคโนโลยีปัจจุบันต้องใช้เวลา 7 หมื่นปี ด้วยเวลาเพียง 2 สัปดาห์เท่านั้น

 

ζ-Zeta S.
http://en.wikipedia.org/wiki/Warp_drive
http://www.dailygalaxy.com/my_weblog/2013/10/our-star-trek-future-nasa-scientists-engineering-a-warp-drive-solution-for-faster-than-light-space-t.html
อ่านเพิ่มเติม

comments

You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.

One Response to “วาร์ปไดรฟ์ (warp drive)”

  1. Gab says:

    แล้วถ้าเราเอามาใช้กะชีวิตจริง เช่นไม่ต้องไปผจญรถติดอยู่ไปโผล่ที่ทำงาน มันจะไม่ทำให้มนุษย์มีอายุสั้นขึ้นหรอ หรืออนาคตมนุษย์จะมีชีวิตแค่24ชม.

ถ้าไม่อยากเปิดเผยตัวตน เม้นท์ตรงนี้ก็ได้จ้า