“อัลคับเบียร์เมตริก” ทฤษฎีวาร์ปที่เป็นไปได้มากที่สุด

ตอบกลับโพส
admin
Administrator
โพสต์: 669
ลงทะเบียนเมื่อ: ศุกร์ พ.ค. 22, 2020 10:04 pm

“อัลคับเบียร์เมตริก” ทฤษฎีวาร์ปที่เป็นไปได้มากที่สุด

โพสต์ โดย admin » เสาร์ มิ.ย. 20, 2020 1:32 am

Cr. เว็บ Blog Eduhub https://blog.eduhub.tv/%e0%b8%ad%e0%b8% ... C_7BVs2zPM

“อัลคับเบียร์เมตริก” ทฤษฎีวาร์ปที่เป็นไปได้มากที่สุด


เมื่อพูดถึงการเดินทางในหนังไซไฟ นอกจากการนั่งยานอวกาศสุดล้ำและเดินทางไปผจญภัยตามดวงดาวต่างๆ แล้ว อีกสิ่งที่จะไม่พูดถึงไม่ได้เลยนั่นก็คือการวาร์ป (Warp drive) หรือก็คือการหายตัวจากที่หนึ่งแล้วไปโผล่ยังอีกที่หนึ่งได้ในเวลาพริบตา แต่การจะทำเช่นนั้นได้ เราจำเป็นต้องเคลื่อนที่ให้เร็วกว่าแสง (Faster Than Light – FTL) อย่างที่เรามักจะเห็นในภาพยนต์หลายเรื่อง ไม่ว่าจะเป็นหนังเรื่อง สตาร์เทร็ค (Star Trek) ในปี 2009 ที่พระเอกขับยานอวกาศและวาร์ปไปยังดาวดวงอื่นที่อยู่ไกลออกไป

นอกจากนี้ยังมีการวาร์ปแบบในหนังเรื่อง อินเตอร์สเตลลาร์ ทะยานดาวกู้โลก (Interstellar) ในปี 2014 ที่นอกจากการวาร์ปจะย่นระยะทางให้หดสั้นลงแล้ว ยังสามารถก้าวข้ามในเรื่องของมิติกาลเวลาได้อีกด้วย โดยในเรื่องนี้ พระเอกที่อยู่ในมิติหนึ่งจะสามารถส่งสัญญาณกลับมาหาลูกสาวของตนเองในมิติเวลาแห่งอดีตผ่านชั้นหนังสือได้ ซึ่งก็ถือว่าเป็นการวาร์ปที่ล้ำไปอีกขั้นเลยทีเดียว

หรือบางทีเราอาจจะไม่จำเป็นต้องวาร์ปไปถึงดาวดวงอื่น แต่แค่ได้วาร์ปไปยังสถานที่ต่างๆ ในโลกของเราเองก็เพียงพอแล้ว แถมยังไม่ต้องใช้ยานอวกาศให้ยุ่งยากอีกด้วย เหมือนในหนังเรื่อง คนโดดกระชากมิติ (Jumper) ในปี 2008 ที่พระเอกและคนกลุ่มหนึ่งมีพลังในการกระโดดวาร์ปไปที่ไหนก็ได้ตามที่ใจปราถนา

เมื่อเราลองมาคิดดูแล้ว มันก็คงจะดีไม่ใช่น้อย ถ้าหากเราสามารถวาร์ปไปยังที่ต่างๆ ได้จริง เราทุกคนจะได้ไม่จำเป็นต้องตื่นแต่เช้ามืด เพียงเพื่อมาติดอยู่บนถนนวันละหลายชั่วโมง ต้องเผชิญกับฝุ่นควันพิษ ฝนตก รถติด จะเดินทางไปไหนมาไหนทีก็แสนจะลำบาก จนหลายคนอยากจะมีพลังวาร์ปไป-กลับที่ทำงานให้มันสิ้นเรื่องสิ้นราวไป แต่ในอนาคตเราจะสามารถ
วาร์ปได้จริงมั้ย วันนี้พวกเรา eduHUB จึงขอพาท่านผู้ชมทุกท่านไปรู้จักกับ “อัลคับเบียร์เมตริก” (Alcubierre metric) ทฤษฎีวาร์ปที่มีความเป็นไปได้มากที่สุดในโลก

อัลคับเบียร์เมตริก หรือการขับเคลื่อนแบบอัลคับเบียร์ เป็นทฤษฎีที่ถูกคิดค้นขึ้นโดย “มิเกล อัลคับเบียร์” (Miguel Alcubierre) นักฟิสิกส์ทฤษฎีชาวเม็กซิกัน เขาได้นำเสนอทฤษฎีนี้เป็นครั้งแรกในปี 1994 และมันก็ได้รับความสนใจเป็นอย่างมาก โดยเฉพาะในช่วงหลังที่นักฟิสิกส์ทั้งหลายเริ่มเข้าใจทฤษฎีการวาร์ปมากขึ้น ทำให้พวกเขาเริ่มเชื่อว่าทฤษฎีนี้อาจมีความเป็นไปได้ ทฤษฎีอัลคับเบียร์เมตริกเลยถูกหยิบยกขึ้นมาพูดในการสมนาทางการบินและอวกาศสหรัฐฯ (AIAA) โดย โจเซฟ แอกนิว (Joseph Agnew) วิศวกรอาวุโส จากมหาวิทยาลัยอลาบามา ในเมืองฮันต์สวิลล์ ทางตอนเหนือของอลาบามาด้วย

อัลคับเบียร์เมตริก เป็นทฤษฎีที่มีพื้นฐานมาจากสมการสนามของไอน์สไตน์ (field equations) สมการนี้ได้รับการตีพิมพ์ครั้งแรก ในปี 1915 ว่าด้วยเรื่องของปริภูมิและเวลา หรือ Space-Time รวมถึงสสารที่อยู่ในนั้น อย่างเช่น ความโค้งของกาลอวกาศท้องถิ่น พลังงาน และโมเมนตัมภายในกาลอวกาศนั้น ซึ่ง “ปริภูมิ” (Space) ในที่นี้จะหมายถึงพื้นที่แบบสามมิติตามทฤษฎีควอนตัม และพื้นที่ดังกล่าวนี้จะเกี่ยวข้องกับเวลา (Time) เมื่อรวมสองสิ่งนี้เข้าด้วยกัน มันจะสามารถนำไปใช้เพื่ออธิบายเรื่องราวเกี่ยวกับกาลอวกาศในทฤษฎีทั้งหลายได้

รูปภาพ

ทั้งนี้สมการสนามของไอน์สไตน์เป็นส่วนหนึ่งในทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป กล่าวคือไม่มีวัตถุใดสามารถเคลื่อนที่ได้เร็วกว่าแสงภายในกาลอวกาศ (Space-Time) รอบตัวมันเอง หรือก็คือการที่เราจะสร้างยานที่สามารถเคลื่อนที่ได้เร็วกว่าแสงนั้นเป็นไปไม่ได้ รวมถึงทฤษฎีอัลคับเบียร์ก็เช่นเดียวกัน แต่ในเมื่อกฏของไอน์สไตน์บอกว่าเราเคลื่อนที่เร็วกว่าแสงไม่ได้ ทฤษฎีอัลคับเบียร์ก็เลยบอกว่า งั้นเราก็ไม่ต้องเคลื่อนตัวยานเสียเลยสิ! ให้ยานมันอยู่เฉยๆ ไป แล้วบิดมิติของปริภูมิที่อยู่รอบตัวยานแทนเพื่อให้ยานเคลื่อนที่ไปข้างหน้าแทน เหมือนกับเวลาเราที่โต้คลื่น ตัวเราที่ยืนอยู่บนกระดานนั้นไม่ได้ขยับไปไหน แต่ปล่อยให้คลื่นเป็นตัวผลักกระดานของเราให้เคลื่อนที่ออกไปแทน

นอกจากนี้สิ่งที่น่าสนใจคือ เมื่อยานไม่ได้เคลื่อนที่ไปไหน ผลกระทบจากทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ เช่น การขยายตัวของเวลา หรือ Time-Dilation ก็ไม่สามารถส่งผลกระทบใดๆ ต่อสิ่งที่อยู่ในยานด้วย หรือพูดอีกอย่างหนึ่งคือเวลาของคนที่อยู่ในยานจะไม่เดินช้ากว่าคนบนโลก อย่างที่เกิดขึ้นบนสถานีอวกาศ ISS

รูปภาพ

ภาพจำลองทฤษฎีอัลคับเบียร์ – ขอขอบคุณภาพประกอบจากเว็บไซต์ behance.net

และเพื่อให้ทฤษฎีนี้สามารถทำได้จริง อัลคับเบียร์จึงได้นำเสนอรูปแบบของปริภูมิจำลอง 2 มิติขึ้นมา โดยด้านล่างของปริภูมิจะยุบตัวลงไปให้เป็นหลุม เพื่อสร้างแรงดึงดูด ส่วนด้านหลังปริภูมิจะขยายตัวขึ้นเพื่อสร้างแรงผลักเหมือนกับคลื่นที่ซัดยานอวกาศไปด้านหน้า

มาถึงจุดนี้ ท่านผู้ชมคงจะสงสัยกันแล้วใช่มั้ยคะว่า แล้วการสร้างปริภูมิให้ยุบตัวลงหรือขยายตัวขึ้นนั้นมันจะเป็นไปได้จริงเหรอ ในความเป็นจริงแล้วการทำให้ปริภูมิยุบตัวลงนั้นถือว่าเป็นไปได้ เหมือนในกรณีแรงดึงดูดของดาวฤกษ์ เช่น ดาวอาทิตย์ หรือหลุมดำอย่างที่เราพบเห็นได้ทั่วไปในอวกาศ แต่สิ่งที่ยากที่สุดคือการสร้างปริภูมิให้ขยายตัวขึ้น โดยการจะทำได้นั้น มวลต้องมีค่าเชิงลบ หรือที่เราเรียกว่า “สสารประหลาด” (exotic matter) ซึ่งเราเองก็ยังไม่รู้ว่ามันจะมีสสารที่ว่านี้อยู่จริงหรือไม่ และด้วยความที่สสารประหลาดนี้อาจจะไม่มีอยู่จริง ดังนั้นถึงแม้ว่าทฤษฎีอัลคับเบียร์จะถูกต้องในทางคณิตศาสตร์และไม่ขัดกับกฏของไอนสไตน์เลยแม้แต่ข้อเดียว แต่ทฤษฎีนี้ก็อาจเป็นไปจริงไม่ได้ในเชิงปฏิบัติก็ได้

น่าเสียดายที่ทฤษฎีอัลคับเบียร์นี้เกือบจะสมบูรณ์แบบอยู่แล้ว ติดเพียงแค่เรายังไม่รู้ว่าสสารประหลาดที่ว่านี้จะมีอยู่จริงหรือไม่เท่านั้น แล้วท่านผู้ชมล่ะคะมีความคิดเห็นอย่างไรบ้าง คิดว่าทฤษฎีนี้จะสามารถเป็นจริงได้มั้ย ในอนาคตเราจะสามารถหาสสารประหลาดที่ว่านี้เจอแล้วทำให้มนุษย์วาร์ปได้จริงหรือเปล่า ทุกท่านสามารถคอมเม้นต์เข้ามาพูดคุยแลกเปลี่ยนความคิดเห็นกันได้ที่ด้านล่างนี้ได้เลยนะคะ และถ้าหากใครชื่นชอบบทความสาระดีดีอย่างนี้ ก็อย่าลืมกดติดตามและกดกระดิ่งช่อง eduHUB กันด้วยนะคะ ขอบคุณค่ะ

ตอบกลับโพส

ย้อนกลับไปยัง “ชีวะ เคมี ฟิสิกส์ จักรวาล ดาราศาสตร์ จานบิน และอวกาศ”