สวัสดีเพื่อนๆ ชาว ไอทีเมามันส์ ทุกคน กลับมาพบกันเป็นประจำเช่นเคยกับเรื่องราวสาระดีๆ ด้านจักรวาลเเละอวกาศ สำหรับในครั้งนี้เราจะขอพาทุกท่านมาร่วมตื่นเต้นกับทฤษฎีใหม่การสร้างทางลัดหรือทางด่วนเพื่อใช้ในการเดินทางในห้วงอวกาศ เพราะตอนนี้นักฟิสิกส์สามารถเผยวิธีสร้าง “รูหนอน” แบบไม่พังทลายในชั่วพริบตาได้เเล้ว ซึ่งเเนวคิดนี้จะเป็นอย่างไร เเละมีความเป็นไปได้มากน้อยเเค่ไหน เราลองมาติดตามอ่านรายละเอียดกันได้เลย 

2005-0523wormhole-full

แนวคิดเรื่องการสร้าง “รูหนอน” (wormhole) หรือเส้นทางลัดข้ามจักรวาลที่เกิดจากการบิดเบี้ยวพับตัวของปริภูมิ-เวลา (space-time) ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์นั้น หลายคนทราบดีว่าเป็นไปได้ยาก เพราะต้องใช้การผสมผสานระหว่างมวลและพลังงานชนิดพิเศษ เพื่อให้เกิดรูหนอนที่มีความเสถียร ไม่พังทลายไปเสียก่อนจะเคลื่อนย้ายวัตถุหรือข้อมูลสู่ปลายทางได้สำเร็จ

ล่าสุดทีมนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย วิทยาเขตซานตาบาร์บารา (UCSB) ของสหรัฐฯ ได้เสนอวิธีการทางทฤษฎีเพื่อสร้างรูหนอนแบบที่มั่นคงแข็งแกร่งกว่าปกติ ในบทความวิจัยที่เผยแพร่ทางคลังเอกสารวิชาการออนไลน์ arXiv.org โดยระบุว่าวิธีการดังกล่าวประกอบไปด้วย 3 ขั้นตอนด้วยกัน

_108560435_ufoenterswormholegettyimages

1. ทำให้หลุมดำมีประจุไฟฟ้า

ในทางทฤษฎีแล้ว รูหนอนอาจเกิดขึ้นได้เองตามธรรมชาติ แต่หากเกิดการรบกวนเช่นมีผู้ส่งโฟตอนหรืออนุภาคของแสงเพียง 1 อนุภาคเข้าไปภายในรูหนอน สิ่งที่จะเกิดขึ้นตามมาคือรูหนอนพังทลายลงด้วยความเร็วเหนือแสง ทำให้ทางเข้าออกของมันปิดตายในชั่วพริบตา และการ “วาร์ป” เคลื่อนย้ายวัตถุหรือข้อมูลไม่เป็นผลสำเร็จ

ปัญหานี้อาจแก้ไขได้ด้วยการใช้วัตถุที่มวลเป็นลบ (negative mass) ซึ่งจะไม่ทำให้เกิดการรบกวนโครงสร้างของรูหนอน แต่ในปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์ยังคงค้นหาสสารที่มีมวลเป็นลบไม่พบ ทำให้ต้องคิดคำนวณหาทางอื่นที่เป็นไปได้จริงมากกว่าแทน

wormhole-stock-photo

วิธีการหนึ่งซึ่งเป็นขั้นตอนแรกในการสร้างรูหนอนที่เสถียรมากขึ้น ก็คือการทำให้หลุมดำคู่หนึ่งมีประจุไฟฟ้า ทีมผู้วิจัยระบุว่าตามปกตินั้นหลุมดำสามารถจะมีประจุไฟฟ้าในตัวได้อยู่แล้ว โดยหลุมดำประเภทนี้จะมีภาวะเอกฐาน (singularity) ที่ยืดขยายและบิดเบี้ยวได้ ทำให้เกิดช่องทางเชื่อมต่อกับหลุมดำอีกแห่งหนึ่งที่มีประจุไฟฟ้าขั้วตรงข้าม จนกลายเป็นประตูทางเข้าออกของรูหนอนข้ามจักรวาลขึ้นในที่สุด

2. “ผูกโบว์” เสริมความแข็งแกร่งด้วยเส้นคอสมิก

อย่างไรก็ตาม รูหนอนที่เกิดจากคู่หลุมดำซึ่งต่างก็มีประจุไฟฟ้าขั้วตรงข้ามมาเชื่อมต่อกัน ยังคงมีปัญหาเรื่องความไม่คงทนถาวรอยู่เมื่อมีการส่งวัตถุหรือข้อมูลผ่านเข้าไปในนั้น

อุปสรรคอีกข้อหนึ่งก็คือหลุมดำทั้งสองอาจดึงดูดเข้าหากันเอง หากตั้งอยู่ในระยะห่างที่ไม่มากพอ ซึ่งจะทำให้คู่หลุมดำมีประจุรวมตัวเข้าด้วยกัน กลายเป็นหลุมดำขนาดใหญ่ที่เป็นกลางทางไฟฟ้า แต่ไม่สามารถจะใช้ประโยชน์จากการสร้างรูหนอนอีกได้

_108560437_hubbleultradeepfieldimage2019nasa

เพื่อให้แน่ใจว่ารูหนอนจะเปิดอยู่เป็นเวลานานพอ จนสามารถเคลื่อนย้ายวัตถุหรือส่งข้อมูลได้ทันก่อนที่มันจะพังลงมา ทีมผู้วิจัยได้เสนอให้ใช้ “เส้นคอสมิก” (cosmic string) เสริมความแข็งแกร่งให้กับรูหนอนนี้

เส้นคอสมิกเป็นสิ่งที่นักฟิสิกส์สันนิษฐานว่ามีอยู่จริงในทางทฤษฎี โดยเป็นร่องรอยของข้อบกพร่องที่หลงเหลืออยู่หลังเกิดเหตุการณ์บิ๊กแบง คล้ายกับการเกิดรอยแตกในแผ่นน้ำแข็งเมื่อน้ำเริ่มเย็นจัดและแข็งตัว คาดว่าเส้นคอสมิกมีความบางเฉียบไม่เกินขนาดของอนุภาคโปรตอน แต่หากมันมีความยาวเพียง 1 นิ้ว ก็จะมีน้ำหนักมากกว่าเขาเอเวอเรสต์ทั้งลูก

เส้นคอสมิกสามารถทำให้เกิดแรงดึง (tension) ในระดับมหาศาลขึ้นได้ หากเรานำมันสอดเข้าไปในรูหนอนระหว่างคู่หลุมดำเหมือนร้อยเส้นด้าย จากนั้นดึงที่ปลายทั้งสองข้างของเส้นคอสมิกให้ตึง จนแรงดึงเพิ่มขึ้นถึงระดับที่เป็นอนันต์ ก็จะมีแรงต้านทานให้ทางเข้าออกของรูหนอนเปิดอยู่นานขึ้นและคู่หลุมดำไม่ขยับเข้าใกล้จนมารวมตัวกัน

3. สั่นสะเทือนจนเกิดพลังงานลบ

หากต้องการให้รูหนอนมีความแข็งแกร่งยิ่งขึ้น ทีมผู้วิจัยระบุว่าให้ทบปลายทั้งสองข้างของเส้นคอสมิกที่โผล่พ้นรูหนอนให้บรรจบเข้าด้วยกันเป็นวงกลม จะทำให้รูหนอนไม่พังทลายอย่างง่ายดายในชั่วพริบตาเหมือนเช่นเดิม

183302_web

การที่เส้นคอสมิกกลายเป็นวงกลม ทำให้มันบิดตัวไปมาและสั่นอย่างรุนแรงขึ้นเรื่อย ๆ จนสร้างความปั่นป่วนให้กับปริภูมิ-เวลาโดยรอบ ซึ่งหากการสั่นเพิ่มไปถึงระดับที่เหมาะสมแล้ว พลังงานที่อยู่ในบริเวณนั้นจะมีค่าเป็นลบ (negative energy) โดยในทางฟิสิกส์พลังงานนี้จะให้ผลแบบเดียวกับมวลที่เป็นลบ ซึ่งจะทำให้รูหนอนเสถียรได้

dims

แต่อย่างไรก็ดี การสั่นของเส้นคอสมิกจะทำให้มันค่อย ๆ สูญเสียมวลและพลังงานในตัวเองทีละน้อย จนกระทั่งมีขนาดเล็กลงและหดหายไป จนเหลือแต่ความว่างเปล่าในที่สุด

ถึงกระนั้นก็ตาม ช่วงเวลาที่เส้นคอสมิกยังคงสั่นอยู่ ได้ช่วยยืดระยะเวลาให้รูหนอนมีความเสถียรอยู่นานพอ จนสามารถเคลื่อนย้ายวัตถุ ข้อมูล หรือแม้แต่ทีมสำรวจอวกาศของชาวโลกไปยังอีกฝั่งของห้วงจักรวาลได้อย่างปลอดภัย ถึงจุดหมายปลายทางในชั่วพริบตา

9092F33A-CAA2-4262-BD1B79BC5EF6530E_source

เพียงแต่ตอนนี้บรรดานักวิทยาศาสตร์จะต้องเริ่มค้นหา “เส้นคอสมิก” ให้เจอเสียก่อนก็เท่านั้น เเละนี่ก็เป็นอีกหนึ่งทฤษฎีที่น่าสนใจมากเลยนะครับ ส่วนจะมีความเป็นไปได้มากน้อยเเค่ไหน เวลาเท่านั้นที่จะให้คำตอบกับเราได้ 

ไม่มีความคิดเห็น

แสดงความคิดเห็นของคุณที่บนบทความนี้