Thursday, May 29, 2014

การบิดโค้งอวกาศ


ในห้องปฏิบัติการของนาซาที่ศูนย์อวกาศจอนห์นสัน เมืองฮิวสดัน ทีมนักวิทยาศาสตร์พยายามพิสูตรน์ความเป็นไปได้ในการเครื่องที่เร็วกว่าแสง พวกเขาฝันถึงการบิดโค้งอวกาศจนทำให้ยานอวกาศเคลื่องจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งได้ด้วยความเร็วหลายเท่าตัว ณ ห้องปฏิบัติการ ที่นำโดยแฮโรลด์ ไวท์ วิศวกรชาวอเมริกัน นักวิทยาศาสตร์ตั้งเป้าจะร้องพื้นที่ที่ด้านหน้าอวกาศหดตัวลงอย่างรวดเร็ว ในขณะที่ด้านหลังอวกาศยืดออก พื้นที่ นี้เรียกว่า ฟองวาร์ป (warp bubble) ในขั้นแรกฟองนี้เคลื่อนย้ายได้เพียงลำแสงเลเซอร์ แต่เมื่อถึงวันหนึ่งที่ฟองนี้มีขนาดใหญ่พอจะบรรจุยานอวกาศไว้ได้ นักบินอวกาศจะเคลื่อนที่ไปยังดาวฤกษ์หรือดาราจักรอื่นๆ ได้เร็วกว่าแสง มันอาจฟังดูเหมือนว่าเรากำลังจะฝ่าฝืนกฏธรรมชาติ เพราทฤษฏีสัมพัทธภาพของไอสไดน์นั้นบอกไว้ว่า ไม่มีสิ่งใดจะเคลื่อที่ได้เร็วกว่าแสง ยิ่งวัตถุเคลื่อที่ด้วยอัตราเร็วแสงวัตถุก็จะหลนักขึ้นและจะต้องการพลังงานในการเคลื่อที่มากขึ้น ดังนั้นอัตรเร็วแสงจึงเป็ฯอัตตราเร็วสูงสุดของเอกภพ แต่แฮโรลด์ ไวท์ ตั้งใจจะใช้ประโยชน์ของช่องโหว่ในทฤษฏีสัมพัทธภาพนี้ แม้ในความเป็นจริงจะไม่มีสิ่งใดเคลื่อนที่ได้เร็วกว่าแสงในอวกาศที่ว่างเปล่า แต่ในสมการของไอน์สไตน์ไม่มีข้อกำหนดสำหรับตัวของกาลอวกาศเอง ซึ่งคือ อวกาศสามมิติและมิติแห่งเวลาที่เคลื่อนที่ได้เร็วกว่าแสง และเอาเข้าจริง ปรากฏการณ์นี้เองก็เคยเกิดขึ้นแบเส โดยทฤษฏีการพองตัว (inflation) อธิบายไว้ว่า เอกภพของเรานั้นเคยขยายตัวด้วยอัตราเร็วมหาศาลในช่วงเวลาที่สั้นมาก เมื่อครั้งที่เอกภพมีอายุเพียวหนึ่งวินาที ในช่วงเวลาสั้นๆ นั้น เอกภพขยายออกในอัตราเร็วที่มากกว่าแสงหลายต่อหลายครั้ง คำถามมีเพียงว่านักวิทยาศาสตร์จะจำลองปรากฏการณ์ธรรมชาติ นี้ในพื้นที่เล็ก ๆ ของห้องปฏิบัติการได้หรือไม่