การวาร์ปทะลุกาลอวกาศอาจมีโอกาสเป็นไปได้มากกว่าที่คิด

By: terminus
Writer
on Wed, 19/09/2012 - 21:01

ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของไอน์สไตน์ ความเร็วแสง(ในสุญญากาศ)คือความเร็วสูงสุดที่ของทุกสิ่งที่อยู่ในกาลอวกาศ แต่ข้อจำกัดนี้ไม่ได้ครอบคลุมไปถึงความเร็วของตัวกาลอวกาศ (space-time) นักฟิสิกส์และนักเขียนนิยายวิทยาศาสตร์จึงฝันถึงการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเหนือแสงหรือการวาร์ป (warp) อย่างไม่ลดละ หนึ่งในสิ่งที่ดูเหมือนจะใกล้เคียงความเป็นจริงมากที่สุด คือ "Alcubierre warp drive" ซึ่งเสนอโดยนักฟิสิกส์ Miguel Alcubierre ในปี 1994

Alcubierre warp drive ทำงานโดยการบิดกาล-อวกาศ (space-time) ให้โค้งงออย่างมากจนเกิดเป็นโพรงช่องว่างที่เรียกว่า warp bubble ให้ยานอวกาศเข้าไปอยู่ในโพรงได้ โดยมิติกาล-อวกาศด้านหน้า warp bubble จะหดตัวและไปแผ่ขยายทางด้านหลังของ warp bubble คล้ายกับการเคลื่อนที่ของคลื่นในน้ำ ทำให้เสมือนว่ายานอวกาศโต้คลื่นของมิติกาล-อวกาศอยู่ใน warp bubble

พอถึงจุดหมายปลายทางที่กำหนด กาล-อวกาศก็จะกลับคืนสภาพมาเป็นมิติเรียบๆ ดังเดิม และ warp bubble จะหายไป ยานอวกาศก็โผล่ในที่ที่ต้องการ

นักวิทยาศาสตร์รุ่นก่อนๆ เคยคำนวณไว้ว่าเราต้องใช้พลังงานที่เทียบเท่ามวลนิ่งของดาวพฤหัสเป็นอย่างต่ำ จึงจะการสร้าง warp bubble ให้ใหญ่พอจะบรรจุยานอวกาศได้ ซึ่งเราไม่มีเทคโนโลยีพลังงานอันไหนจะเรียกพลังงานระดับนั้นออกมาใช้ ไม่มีทางว่าจะเป็นไปได้ในอนาคตอันใกล้ด้วย ต่อให้อีกสัก 100-200 ปีก็ยังไม่เห็นกระทั่งเงาแห่งความหวัง

แต่ Harold White จากทีม Eagleworks แห่ง Johnson Space Center ของ NASA พบว่าเราไม่จำเป็นต้องใช้พลังงานสูงถึงขนาดนั้นก็ได้ เพียงแต่ว่าจะต้องใช้ทริกเล็กๆ น้อยๆ ให้การบิดกาลอวกาศ และเขาได้เสนอแนวคิดใหม่นี้ในงานประชุม 100 Year Starship Symposium เมื่อวันที่ 14 กันยายน 2012 ที่ผ่านมา

วิธีสร้าง warp bubble ของ Harold White จะบิดกาลอวกาศล้อมรอบ warp bubble ให้เป็นรูปโดนัทแทนที่จะเป็นรูปวงแหวนเรียบๆ อย่างเดิม และจากนั้นก็จะใช้การแกว่ง (oscillation) ของความเข้มข้นของตัว warp bubble นวดกาลอวกาศให้นุ่มขึ้น ทำให้ลดปริมาณพลังงานขั้นต่ำที่จำเป็นต้องใช้

ผลจากการคำนวณระบุว่า หากเราทำตามวิธีที่ Harold White แนะนำ พลังงานที่ต้องใช้ในการขับเคลื่อน warp bubble ขนาด 10 เมตรให้วิ่งด้วยความเร็ว 10c (10 เท่าของความเร็วแสง) จะลดลงเหลือเพียงระดับพลังงานที่เทียบเท่ากับมวล 500 กิโลกรัมเท่านั้น

ทีมของ Harold White ยังได้พยายามทดลองด้วยเครื่องมือที่เรียกว่า White-Juday Warp Field Interferometer โดยหวังว่าพวกเขาจะสามารถใช้การแทรกสอดของเลเซอร์พลังงานสูงบิดกาลอวกาศให้มากพอจนสร้าง warp bubble ขนาดจิ๋วๆ ขึ้นมาในห้องทดลองได้ หรืออย่างน้อยที่สุด ก็ขอให้เห็นความเป็นไปได้ในการนวดกาลอวกาศให้นุ่มขึ้นแบบที่พวกเขาร่างไว้ในสมการ

ที่มา - SPACE.com, Gizmodo Australia

ป.ล. ผมไม่แน่ใจนักว่าเราควรจะตื่นเต้นกับความเป็นไปได้ของ warp drive มากแค่ไหน เพราะเมื่อต้นปีนักวิทยาศาสตร์เคยคำนวณไว้ว่า warp bubble จะทำลายทุกอย่างที่ขวางหน้า ไม่รู้เหมือนกันว่า Harold White หาทางรับมือเรื่องนี้ไว้อย่างไร

24 Comments

narok119's picture

ถ้าบิด กาล-อวกาศ ได้แบบนี้ นอกจากการ warp แล้วเราจะย้อนเวลา หรือ เร่งเวลา ไปยังอนาคต ได้ด้วย warp bubble รึเปล่าครับ เพราะมันไม่ได้บิดแต่ "อวกาศ" แต่มันบิด "กาล" ด้วย

Jessy's picture

ถึงจะไปได้ไวกว่าแสง แต่ภาพที่เราเห็นปัจจุบันก็ยังเป็นอดีตอยู่ดีครับ แต่ถ้าเราวิ่งไวกว่าแสง 10 เท่า จะทำให้กลับไปสู่อดีตที่มองเห็นก่อนหน้านี้หรือไม่ ตามหลักการมันควรเป็นอย่างนั้น แต่ความเป็นจริงไม่มั่นใจ

hisoft's picture

เร่งไปยังอนาคตก็เป็นไปได้ครับ แต่ย้อนเวลาไปอดีตไม่น่าเป็นไปได้เพราะหลุมดำเองก็บิดมิติกาลอวกาศแบบสุดขั้วเหมือนกัน

The Phantom Thief

Jessy's picture

เร่งไปอนาคต แทบไม่มีประโยชน์อะไรเลย ถ้าเป็นคนในยุคอดีตไปเจอสิ่งแปลกใหม่ แล้วกลับมาเล่าเรื่องราวไม่ได้ นอกจากคนที่ป่วยใกล้ตาย เร่งเวลาเพื่อไปในอนาคตเพื่อหาทางรักษา หรือคนที่ฝากเงินไว้ในธนาคาร (โดราเอมอน) แล้วไปอนาคตเพื่อเบิกเงิน + ดอกเบี้ย

hisoft's picture

มาอดีตนี่ไม่น่าจะมีหรอกครับ ไม่งั้นเราคงเจอโดเรมอนมาเดินเล่นแล้ว 555

ไม่ว่าจะมีกฎห้ามเปลี่ยนแปลงอดีตหรืออะไรก็ตาม มันต้องมีคนแหกกฎครับ อย่างน้อย ๆ ก็คงมีจดหมายเขียนเนื้อความส่งย้อนเวลามาบอกแล้ว (ถ้าย้อนมาแล้วยังรักษาสภาพได้นะครับ)

แต่โดยส่วนตัวผมไม่คิดว่ามันจะเป็นได้ทั้งเดินหน้าหรือย้อนหลังนะครับ อย่างมากคงทำให้เราแก่กว่าตอนเข้าไป แบบเวลาด้านนอกผ่านไปนาทีนึง ด้านในเราแก่ไปสองปีอะไรแบบนั้น ซึ่งไม่น่าเป็นส่วนของ warp bubble แล้วด้วยนะครับ

The Phantom Thief

BLiNDiNG's picture

+1

มีคนคิดแบบนี้เหมือนกันว่า ถ้าย้อนอดีตได้ ต้องมีคนจากอนาคตมาโผล่กันบ้างแล้ว (หรือว่ามาเนียนแบบเอเลียนใน MIB นะ -.-')

specimen's picture

การย้อนอดึต อาจมีจริงแล้วก็ได้ครับ

แต่ผู้ที่ย้อนมา อยู่ในสถานภาพผู้สังเกตการ มองเห็นอดีตได้

แต่ไม่สามารถเข้ามาร่วมในเหตุการได้ เราจึงไม่สามารถเห็นคนจากอนาคตได้้ แต่คนจากอนาคต อาจจะกำลังมองเราอยู่ก็ได้

hisoft's picture

นั่นอาจเป็นไปได้ครับ เพราะแต่ละพื้นที่ของมิติกาล-อวกาศน่าจะมีการไหลของเวลา (กาล) ต่างกันไปหากถูกบิดเบี้ยว ข้อมูลของอดีตที่ไหลไปยังส่วนที่เวลาไหลช้ากว่าอาจถูกสำรวจได้โดยส่วนของเวลาที่ไหลเร็วกว่ามาแซง หรือไม่ก็แค่ดึงภาพที่ยังไหล ๆ ไปตามมิติอวกาศธรรมดาเพราะแสงวิ่งช้าอยู่แล้ว

แต่ที่ผมเข้าใจมันคือการย้อนอดีตไม่ใช่การเดินทางข้ามเวลาไปยังอดีตครับ ตอนนี้เริ่มจินตนาการการบิดของมิติกาล-อวกาศได้บางส่วนแล้ว ถ้าไปถึงขั้นมันบิดกาลจนวนมาชนก็ได้ก็อาจจะเดินทางข้ามเวลาได้ครับ แต่ตอนนี้นึกออกแต่การบิดของอวกาศที่มาชนกัน - -"

The Phantom Thief

hisoft's picture

ทำไมพวกบทความคณิตศาสตร์ผมอ่านแล้วไม่เข้าใจแบบนี้บ้างนะ (T^T)

  • พลังงานที่เทียบเท่ากับมวล 500 กิโลกรัมเท่านั้น

ประมาณว่า พลังงานที่ได้จากสสารและปฏิสสารอย่างละ 250 กิโลกรัมจับคู่กันสลายตัวหรือเปล่าครับ? ถ้างั้นนั่นมันก็มากอยู่ดีนะครับ -*-

แล้วถ้าผมเข้าใจไม่ผิด เราต้องปล่อยพลังงานเพื่อบิดมิติกาล-อวกาศจากตัวยานใช่ไหมครับ?

ส่วนเรื่องอนุภาคสะสมหน้า warp bubble นี่ผมว่าจริง ๆ คงมีวิธีเลี่ยงด้วยการเปลี่ยนรูปของ warp bubble นะ อย่างถ้าเราเอาของกว้าง ๆ ไปกวาดผิวน้ำ คลื่นมันก็จะมีความโค้งต่ำ พวกใบไม้หรืออะไรที่ลอยอยู่ก็จะกองอยู่หน้าคลื่น ขณะที่ถ้าเราทำให้คลื่นมันออกแนวแหลม ราว ๆ รูปนี้ >> พวกของที่ลอยอยู่ก็จะมีไม่มากเท่าไหร่แต่แหวกไปด้านข้างแทน ถ้าเรายิงพลังงานเพื่อสร้าง warp bubble เล็ก ๆ ระยะไกลหน่อยแล้วสร้าง warp bubble ให้ใหญ่กว่าใกล้ ๆ หลาย ๆ ชั้นหน่อยก็น่าจะแหวกอนุภาคทิ้งไปด้านข้างได้ แม้ว่ามันจะแหวกออกแล้วปล่อยทิ้งทางด้านข้างไปตลอดทางแต่ก็น่าจะดีกว่าปล่อยให้สะสมไปปล่อยทีเดียวนะครับ

The Phantom Thief

-Rookies-'s picture

คงตามสูตร E=mc^2 นั่นแหละครับ Little Boy ที่ฮิโรชิมา เขาคำนวณคร่าว ๆ ว่ามวลเปลี่ยนเป็นพลังงานประมาณ 600-860 มิลลิกรัม ฆ่าคนไปได้ 130,000 - 150,000 คน ส่วน Fat Man ที่นางาซากิ มวลเปลี่ยนไป 1 กรัม คนตายไป 39,000 คน ไม่รู้เหมือนกันว่าเพราะใช้สารคนละตัวหรือความหนาแน่นของประชากรไม่เท่ากัน (แต่คิดว่าอย่างหลังมากกว่า)

ถ้า 250 ก.ก. ผมว่าคงหายไปซัก 1/10 ของโลก (พลังงานตั้ง 250,000 เท่า)

tekkasit's picture

เพราะเทคนิคที่ใช้มีประสิทธิภาพต่างกันครับ

Little Boy ใช้แบบยิงยูเรเนียม 235 ที่มีขนาดต่ำกว่าขนาดวิกฤต เข้าไปครอบแท่งยูเรเนียม ซึ่งทำให้มวลทั้งหมดเกินกว่าขนาดวิกฤต ทำให้เกิดปฏิกริยาลูกโซ่ต่อเนื่อง

แต่ Fat Man ใช้พลูโตเนียม 239 ซึ่งสลายตัวให้พลังงานได้มากกว่า แถมเทคนิคจุดระเบิดที่มีประสิทธิภาพสูงกว่า โดยการแบ่งพลูโตเนียมติดรอบๆทรงกลมแล้วใช้ระเบิดที่ติดรอบๆจุดระเบิดพร้อมกันทุกด้าน ใช้เทคนิคให้สะท้อนแรงระเบิดไปสู่ศูนย์กลางทางเดียว เพื่ออัดชิ้นพลูโตเนียมให้รวมกันที่ใจกลาง ซึ่งเทคนิคนี้ทำให้มวลพลูโตเนียมอัดแน่นกว่าปกติ ทำให้จุดระเบิดได้มีประสิทธิภาพสูงกว่า Little Boy อีกด้วย

nant's picture

พลังงานแค่ 250,000 เท่าของระเบิดที่ญี่ปุ่นนั่นมนุษย์สามารถสร้างได้ครับ
เชน Tsar Bomba ซึ่งอยู่ในสมัยสงครามเย็นได้ออกแบบให้มีขนาดประมาณ 100mt ซึ่งให้พลังงานมากกว่า little boy ประมาณ 7,000 เท่ากว่าๆ แล้วนะครับ ลองคิดดูครับด้วยเทคโนโลยีสมัยนี้ เราจะสร้างได้ขนาดใหน และสร้างได้ละกี่ลูก

hisoft's picture

อาจทำได้จริงครับ แต่จะควบคุมให้ไปสร้าง warp bubble นี่คงยากล่ะครับ อีกทั้งต้องหาที่ทำด้วย ใกล้ ๆ โลกคงไม่ดีแน่ แล้ว 500 กิโลกรัมนี่เปิด warp bubble ได้นานแค่ไหนก็ไม่ทราบเลยนะครับ อาจจะทำได้แค่เสี้ยววินาทีเลยก็เป็นได้

The Phantom Thief

tekkasit's picture

แม้จะลดจากมวลระดับดาวพฤหัสมาเป็นพลังงานเทียบเท่ากับมวลห้าร้อยกิโลกรัมก็เถอะครับ
แต่กระนั้นก็เป็นพลังงานระดับมหาศาลมากอยู่ดีนะ

-Rookies-'s picture

แต่มันก็ลดลงมาเยอะมาก ๆๆๆ เลยนะครับ อาจไม่ต้องรออีก 225 ชาติ แต่รอแค่ 10 ชาติก็มีวิทยาการจะทำได้แล้ว

darkleonic's picture

มันต้องไปกดเพื่อจำที่ก่อนไม่ใช่เหรอครับ

virusfowl's picture

ไม่ต้องห่วงครับ ถ้าคำนวณแล้วว่าอาจทดลองแล้วได้ผล เดี๋ยวเราคงไปสร้างห้องทดลองบนดาวอังคารกันได้แล้วล่ะครับ ^^ จะบรุ๊งงงง เป็นโกโก้ครันช์ หรือเละเป็นโจ๊ก ก็คงไม่น่าห่วงนัก :0

ว่าแต่อ่านข่าวแล้ว อะไร โดนัท นวด(กาลอวกาศ)แป้ง อ่านแล้วหิวๆ นะครับเนี่ย 55