Home arrow วีดีโอ arrow ทฤษฎีรูหนอน
Home    Contacts



ทฤษฎีรูหนอน PDF พิมพ์
 

 คลิกค่ะ  download  จากฟิสิกส์ราชมงคล

บีบีซีนิวส์- แฟนๆ ภาพยนตร์และนิยายวิทยาศาสตร์แนวแฟนตาซีหรือ “ไซ-ไฟ” อาจต้องฝันสลายเมื่อการเดินทางทะลุมิติแห่งกาลเวลาผ่านทางลัด “รูหนอน” ดูท่าจะไม่ง่ายเสียแล้ว เมื่อ 2 กลุ่มนักวิทยาศาสตร์ออกมาแสดงบทพิสูจน์เชิงวิทยาศาสตร์ว่ามันเป็นเรื่อง ยากกว่าที่คิด


       "รูหนอน" ทางลัดข้ามเวลาที่หลายคนใฝ่ฝันจะให้เป็นจริง


  

     สำหรับผู้ที่ชื่นชอบนิยายและภาพยนตร์แนววิทยาศาสตร์แฟนตาซีหรือ “ไซ-ไฟ” นั้นคงจะรู้จัก "รูหนอน" (wormhole) และอาจพอจะคุ้นเคยกับสิ่งที่คล้ายคลึงกันนี้ในเรื่อง "สตาร์เกต เอสจี1" (Stargate SG1), "สตาร์เทรค" (Star Trek) และทางบีบีซีก็มีละครชุดเรื่อง "ด็อกเตอร์ฮู" (Doctor Who) ที่โชว์อุปกรณ์ชื่อ "ทาร์ดิส" (Tardis) พุ่งผ่าน "วอร์เท็กซ์" (vortex) ซึ่งมีความคล้ายกับรูหนอนอย่างมาก แต่ละครชุดเรื่องนี้ก็ไม่ได้อธิบายถึงรายละเอียดของเดินทางด้วยวิธีดังกล่าว
       
       “รูหนอน” คือสิ่งที่เชื่อกันว่าจะเป็นประตูพาข้ามเวลาไปยังอดีตหรืออนาคตรวมถึงเอกภพอันห่างไกลได้ โดยภาพง่ายๆ ของทางลัดนี้สามารถแสดงได้โดยการเจาะรูตรงปลายแผ่นกระดาษ 2 รูด้านตรงข้ามกันซึ่งแสดงถึงจุดที่ห่างไกลกันในเอกภพ แล้วม้วนด้านใดด้านหนึ่งให้มาซ้อนทับกันและหากบิดเบี้ยวเวลาด้วยวิธีนี้ได้ คนเราอาจจะกระโดดลงรูหนอนแล้วไปโผล่ยังกาลเวลาที่ห่างออกไปหรือสถานที่อัน ไกลโพ้น โดยต้องผ่านบริเวณ “คอคอด” (throat) ของรูหนอนที่มีลักษณะคล้ายท่อและปลายทั้ง 2 ด้านที่บานออก
       
       และตามแนวคิดหนึ่งเกี่ยวกับรูหนอน ประตูข้ามเวลานี้จะเปิดอยู่ได้ด้วยการบรรจุสิ่งที่เรียกว่า “วัตถุอันแปลกประหลาด” (exotic matter) ลงในคอคอดรูหนอนหรือบริเวณรอบๆ ซึ่งเป็นวิธีอันน่าแปลกที่เดียว แต่วัตถุเหล่านั้นจะถูกผลักมากกว่าถูกดูดโดยแรงโน้มถ่วง ซึ่งกล่าวได้ว่ามีพลังงานเป็นลบและมีความหมายที่น่าปวดหัวมากกว่าอวกาศที่ ว่างเปล่า (ไม่มีพลังงาน) ดังนั้นเพื่อจะอธิบายวิธีการนี้ นักวิทยาศาสตร์ต้องมองข้ามกฎฟิสิกส์ดั้งเดิมไปสู่โลกของกลศาสตร์ควอนตัม
       
       ทั้งนี้ตามหลักความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์ก (Heisenberg’s Uncertainty Principle) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของควอนตัมฟิสิกส์ (Quantum Physics) เมื่ออนุภาคเล็กๆ ในระบบๆ หนึ่งสั่นด้วยช่วงเวลาหนึ่ง (t) จะเกิดพลังงาน (E) ขึ้นมาจำนวนหนึ่ง เมื่อคูณค่าทั้ง 2 เข้าด้วยกันแล้วจะได้มากกว่าหรือเท่ากับค่าคงที่ค่าหนึ่งที่เรียกว่า “ค่าคงที่ของพลังค์” (Planck’s constant) และถ้าระบบใดๆ ไม่มีพลังงาน (E=0) นั่นหมายความว่าอะตอมต้องสั่นด้วยเวลาเป็นอนันต์ (infinite)
       
       ทางลัดของจักรวาลซึ่งเชื่อมจุดหนึ่งในเอกภพไปยังอีกจุดหนึ่งนี้ถูก เติมแต่งจินตนาการจากนักเขียนนิยายวิทยาศาสตร์ให้เป็นทั้งตัวอธิบายการเดิน ทางข้ามกาลเวลาและการหลีกเลี่ยงข้อจำกัดที่ถูกกำหนดว่าไม่มีสิ่งใดเคลื่อน ที่เร็วกว่าแสง และเหมือนเป็นหนทางที่ดีที่สุดสำหรับสร้างยานข้ามเวลาแบบ "เรียลไทม์" แต่มีนักวิทยาศาสตร์ 2 กลุ่มที่แสดงแนวคิดว่าในการเดินข้ามมิติผ่านรูหนอนนี้ไม่ใช่เรื่องง่าย
       
       กลุ่มแรกคือ ดร.สตีเฟน ซู (Dr.Stephen Hsu) และโรมัน บิวนี (Roman Buniy) แห่งมหาวิทยาลัยโอเรกอน (University of Oregon) สหรัฐซึ่งตีพิมพ์ผลงานผ่านเซิร์ฟเวอร์ของ arXiv ได้ ค้านว่าทฤษฎีรูหนอนแบบเดิมนั้นอาจจะมีช่องโหว่ก็ได้ ซึ่งนักวิจัยทั้ง 2 ได้เพ่งพินิจรูหนอนแบบ “ท่อ” กาล-อวกาศที่มีความคลาดเคลื่อนเล็กน้อยจากกฎฟิสิกส์ดั้งเดิม และเสนอว่าไม่ควรนำวัตถุแปลกประหลาดเข้ามารวมในการคำนวณด้วย
       
       ทั้งนี้รูหนอน “กึ่งดั้งเดิม” ซึ่งรวมวัตถุแปลกประหลาดเข้าไปคำนวณด้วยนั้น เป็นรูหนอนชนิดที่หลายคนใฝ่ฝันที่จะสร้างขึ้นมาเพื่อการเดินทางข้ามเวลามาก ที่สุด เพราะผู้เดินทางสามารถกำหนดได้ว่าพวกเขาจะไปโพล่ยังจุดไหนและเวลาใด แต่รูหนอนส่วนมากถูกควบคุมอย่างเบ็ดเสร็จโดยกฎทางกลศาสตร์ควอนตัม หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคล้ายๆ กับว่าจะขนส่งสัมภาระไปยังสถานที่และเวลาไม่ได้ตรงตามต้องการ

     อีกทั้งเป็นที่ทราบกันดีว่าการละเมิดหลักการทางฟิสิกส์อันเนื่องจาก ระบบที่ไม่มีพลังงานเป็นผลให้ระบบนั้นมีความไม่เสถียร ซึ่งผลการคำนวณของนักวิจัยทั้ง 2 แสดงให้เห็นว่ารูหนอนซึ่งรวมวัตถุแปลกประหลาดเข้าไปด้วยนั้นจะมีความไม่ เสถียร และได้นำเสนอไปในเอกสารก่อนหน้านี้ของพวกเขาด้วยแล้ว
       
       “เรา ไม่ได้ปฏิเสธว่าคุณจะสร้างรูหนอนไม่ได้ แต่รูหนอนที่พวกคุณต้องการสร้างขึ้นมาและสามารถทำนายได้ว่ามิสเตอร์สปอค (Mr Spock - ตัวละครตัวหนึ่งในสตาร์เทรค) จะถึงนิวยอร์กตอนบ่าย 2 ของวันนี้นั้น ดูเหมือนว่าจะไม่สามารถทำทั้ง 2 อย่างพร้อมๆ กันได้” ดร.ซูกล่าว
       
       ส่วนการศึกษาอีกด้านหนึ่งโดย คริส ฟิวสเตอร์ (Chris Fewster) จากมหาวิทยาลัยแห่งยอร์ค (the University of York) สหราชอาณาจักร และธอมัส โรมัน จากมหาวิทยาลัย เซ็นทรัล คอนเนคติกัต สเตต (Central Connecticut State University) สหรัฐ ใช้วิธีการที่ต่างออกไปเพื่อไขปริศนาของรูหนอนนี้ โดยงานวิจัยของพวกเขานั้นอาศัยพื้นฐานที่คนอื่นศึกษาก่อนหน้านี้ว่าคอขอดของ รูหนอนสามารถเปิดรับวัตถุแปลกประหลาดได้เพียงเล็กน้อยเท่านั้น
       
       ฟิวสเตอร์ และโรมันคำนวณว่าแม้จะสามารถสร้างอะไรคล้ายๆ กับรูหนอนได้ แต่คอขอดของรูหนอนก็แคบเกินกว่าจะเดินทางผ่านกาลเวลาได้ แม้จะเป็นไปได้ในเชิงทฤษฎีว่าหากปรับเรขาคณิตของรูหนอนดีๆ คอขอดของรูหนอนก็อาจจะกว้างพอที่จะให้คนๆ หนึ่งเดินทางทะลุมิติผ่านไปได้ แต่ว่าการจะสร้างรูหนอนที่คอขอดมีรัศมีกว้างพอที่จะให้โปรตอนตัวหนึ่งผ่านไป ได้ต้องปรับรายละเอียดโครงสร้างในระดับ 1/1030 และรูหนอนขนาดพอดีตัวคนนั้นต้องปรับกันที่ความละเอียด 1/1060 เลยทีเดียว


       

       “พูดอย่างตรงไปตรงมาเลยนะ ไม่มีวิศวกรคนไหนที่จะทำแบบนี้ได้” นักวิจัยจากยอร์คกล่าว แม้ว่าพวกเขาจะพบวิธีแห่งความหวังที่จะสร้างรูหนอนขึ้นมาได้ แต่โดยทางเทคนิคแล้วดูจะเป็นไปได้ยากยิ่งนัก และนักวิจัยทั้ง 2 ก็กำลังเตรียมเขียนต้นฉบับด้วยลายมือตัวเองก่อนที่จะส่งไปตีพิมพ์ในสิ่งที่ พวกเขาค้นพบ
       
       อย่างไรก็ดีก็ยังมีกลุ่มคน ที่สนับสนุนแนวคิดการสร้างรูหนอนที่กำหนดสถานที่และเวลาได้ โดยนักฟิสิกส์คนหนึ่งกล่าวว่าเขามองเห็นปัญหาในข้อสรุปของทั้ง ดร.ซูและบิวนี ซึ่งเขาแสดงความเห็นว่าการละเมิดหลักการทางฟิสิกส์จากสภาวะที่ไม่มีพลังงาน นั้นเกิดขึ้นในหลายปรากฏการณ์ แต่นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโอเรกอนก็พยายามที่จะมองเพื่อละปัญหานี้ไป
       
       “ถ้า มันเป็นจริงนะ เราก็ไม่ต้องการกังวลเกี่ยวกับการแผ่รังสีของฮอว์กิงจากหลุมดำเลยสิ เพราะหลุมดำที่ว่างเปล่าโดยสมบูรณ์นั้นก็ไม่เสถียร” และผู้แสดงความกังขาก็ยังชี้อีกว่าหลักการภายใต้กฎฟิสิกส์นั้นไม่ใช่ที่ต้อง สงสัย แต่ความท้าทายที่แท้จริงอยู่ที่ว่าจะทำอย่างไรให้วิศวกรสร้างหลุมดำที่ใหญ่ พอจะใช้งานได้จริง
       
       สำหรับสตีเฟน ฮอว์กิง (Stephen Hawking) นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ (Cembridge University) ก็เป็นนักวิจัยอีกคนหนึ่งที่พยายามจะไขข้อข้องใจเกี่ยวกับหลุมดำ โดยประมาณปี ค.ศ.1980 บางสิ่งที่เป็นพื้นฐานอยู่ภายใต้กฎฟิสิกส์นั้นจะต้องป้องกันรูหนอนจากการใช้ เพื่อเดินทางข้ามเวลา ซึ่งความคิดดังกล่าวเป็นพื้นฐานของการคาดเดาของฮอว์กิงเกี่ยวกับการปกป้องเรื่องของเวลา (Hawking’s Chronology Protection Conjecture) ซึ่งเชื่อว่าการเดินทางย้อนเวลาไม่สามารถเกิดขึ้นได้

ขอบคุณแหล่งที่

มา/http://www.manager.co.th

 
< ก่อนหน้า   ถัดไป >
สถิติผู้เยี่ยมชม: 41465164
ขณะนี้มี 1 บุคคลทั่วไป ออนไลน์

สมัครสมาชิก
เพื่อรับเอกสารเพิ่ม!