การวาร์ป

การวาร์ป (Warp drive คำภาษาอังกฤษออกเสียงว่า "เวอร์ป-ไดรฟ์") คือสมมติฐานที่เกี่ยวกับระบบการขับเคลื่อนที่เร็วกว่าแสง (FTL) ดังที่มีปรากฏในการดำเนินเรื่องในนิยายวิทยาศาสตร์ ที่โดดเด่นสะดุดตาที่สุดก็คือเรื่องสตาร์เทร็ค (Star Trek) ยานอวกาศที่ใช้ระบบขับเคลื่อนด้วยการวาร์ปอาจเดินทางด้วยอัตราเร็วที่มากขึ้นอย่างเห็นได้ชัดกว่าอัตราเร็วของแสงหลายเท่าตัว ในขณะที่สามารถหลีกเลี่ยงปัญหาความสัมพัทธ์ของการยืดออกของเวลาได้ ในทางตรงกันข้ามกับเทคโนโลยีการเคลื่อนที่ที่เร็วกว่าแสง (FTL) อื่น ๆ อีกมากมายที่ปรากฏในนิยายวิทยาศาสตร์ เช่นการขับเคลื่อนแบบ "กระโดดข้าม" (jump drive) หรือการขับเคลื่อนอันเหลือเชื่ออย่างไม่มีที่สิ้นสุด (Infinite Improbability Drive) ในการวาร์ปนั้นจะไม่อนุญาตให้มีการเดินทางที่รวดเร็วในทันทีผ่านไปในระยะทางระหว่างจุดสองจุด; แต่จะใช้เทคโนโลยีที่จะสร้าง "ฟอง" สังเคราะห์ของกาล-อวกาศปกติ ณ บริเวณที่อยู่ล้อมรอบยานอวกาศนั้น (ส่วนที่อยู่ตรงข้ามกับด้านที่จะเดินทางเข้าสู่บริเวณเขตแดนที่แยกออกจากกันหรือต่างมิติกัน เช่น ในอวกาศแบบไฮเปอร์สเปซ, ดังเช่นที่ถูกนำมาใช้ในภาพยนตร์เรื่องสตาร์ วอร์ส (Star Wars), สตาร์เกทแฟรนไชส์​​ (Stargate franchise), Warhammer 40,000, Babylon 5, Cowboy Bebop and Andromeda universes)

วิธีการแก้ปัญหาในเชิงทฤษฎีสำหรับการเดินทางที่เร็วกว่าแสงซึ่งเป็นแบบจำลองของแนวคิดนั้น เรียกว่าการขับเคลื่อนแบบอัลคับเบียร์ เป็นสูตรที่คิดค้นโดยนักฟิสิกส์ชื่อ มิเกล อัลคับเบียร์ (Miguel Alcubierre) ในปี ค.ศ. 1994 ต่อมาภายหลัง การคำนวณพบว่าแบบจำลองดังกล่าวจำเป็นจะต้องมีมวลที่มีค่าเชิงลบ (negative mass) ซึ่งการมีอยู่ของมวลที่มีค่าเป็นลบนี้ไม่เคยได้รับการสนับสนุนโดยหลักฐานใด ๆ และปริมาณที่ต้องห้ามของพลังงานว่ามันจะมีอยู่จริงหรือไม่ อย่างไรก็ตาม, ล่าสุดเมื่อเร็ว ๆ นี้พบว่าโดยการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของการวาร์ปนั้น มวลและพลังงานที่มีค่าเป็นลบที่มีค่าน้อยมากสามารถนำมาใช้ได้ในกรณีนี้ ถึงแม้ว่าจำเป็นจะต้องใช้พลังงานซึ่งยังคงเป็นที่ต้องการมากกว่าสิ่งใด ๆ ก็ตามที่เป็นไปได้ในช่วงเวลาปัจจุบันนี้ของมนุษย์ ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ของนาซ่าได้เริ่มต้นการวิจัยในเบื้องต้นเกี่ยวกับเทคโนโลยีดังกล่าวนี้แล้ว

ประวัติและลักษณะเฉพาะ
การขับเคลื่อนด้วยการวาร์ป หรือการขับเคลื่อนที่ทำให้เกิดการวาร์ปในอวกาศ เป็นหนึ่งในหลายวิธีในการเดินทางผ่านอวกาศที่พบในนิยายวิทยาศาสตร์ มักถูกกล่าวถึงว่ามีแนวคิดคล้ายคลึงกับไฮเปอร์สเปซ (hyperspace) หรือห้วงอวกาศขั้นสูง วาร์ปไดรฟ์ เป็นเครื่องมือ, อุปกรณ์ หรือ กลไกที่มีความสามารถบิดเบือนรูปร่างของความต่อเนื่องของปริภูมิ-เวลาได้ 

 การวาร์ปอวกาศของไอน์สไตน์และฟิสิกส์ในโลกแห่งความเป็นจริง (Einstein's space warp and real-world physics) 
ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของไอน์สไตน์ระบุว่า การเดินทางด้วยอัตราเร็วแสงเป็นไปไม่ได้สำหรับวัตถุที่มีมวลนิ่งไม่เป็นศูนย์ ซึ่งแตกต่างจากโฟตอน ปัญหาของวัตถุที่เคลื่อนที่เกินกว่าอัตราเร็วแสงคือ จะต้องใช้พลังงานจลน์จำนวนมากมายมหาศาลเป็นค่าอนันต์เพื่อที่จะสามารถเดินทางด้วยอัตราเร็วแสงได้พอดี

ความเร็วของการวาร์ป

ความเร็วของการวาร์ปในนิยายเรื่องสตาร์เทร็ค โดยทั่วไปจะแสดงไว้ในหน่วยของ "วาร์ปแฟคเตอร์" (warp factor) ซึ่งตามที่อ้างอิงโดยคู่มือการใช้งานทางเทคนิคของยานสตาร์เทร็ค (the Star Trek Technical Manuals) นั้น มีความสอดคล้องกันกับขนาดของสนามวาร์ป (warp field) การบรรลุวาร์ปแฟคเตอร์ที่ 1 เทียบเท่ากับการทำลายสิ่งกีดขวางแสงในขณะที่ความเร็วที่เกิดขึ้นจริงที่เกี่ยวข้องกับแฟคเตอร์ที่สูงขึ้นจะถูกกำหนดโดยการใช้สูตรที่ไม่ชัดเจน เทียบเท่าประมาณ 1 เท่าของความเร็วแสงจริง ๆ (300,000 กิโลเมตรต่อวินาที)

 การวาร์ปในความเป็นจริง 
การวาร์ปหรือการหายตัวจากที่หนึ่งแล้วไปโผล่ยังอีกที่หนึ่งได้ในเวลาพริบตา ซึ่งก็มีตัวอย่างให้เห็นได้ทั้งจากในเกมและในภาพยนตร์หลาย ๆ เรื่อง อย่างเช่นเรื่อง Star Trek ที่ใช้ยานอวกาศขับเคลื่อนด้วยการวาร์ป ซึ่งหลักการนี้มีพื้นฐานมาจากทฤษฏีสัมพัทธภาพของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ แต่กระนั้นไอน์สไตน์เองก็ระบุไว้ว่าการเดินทางที่เร็วกว่าแสงเป็นสิ่งที่ เป็นไปไม่ได้ ล่าสุดนักวิจัยขององค์การนาซา เผยว่า มีความเป็นไปได้ที่มนุษย์จะเดินทางด้วยความเร็วสูงกว่าแสงและ วาร์ปไปยังที่ต่าง ๆ ได้ในเวลาพริบตาจริง ๆ

ดร.ฮาโรลด์ ไวต์ นักวิจัยขององค์การนาซา จากศูนย์อวกาศลินดอน บี จอห์นสัน เผยว่ามีความเป็นไปได้ที่มนุษย์จะเดินทางด้วยความเร็วสูงกว่าแสงและวาร์ปไปยังที่ต่าง ๆ ได้ในเวลาพริบตาจริง ๆ ด้วยการพยายามพิสูจน์ทฤษฎีของนักฟิสิกส์ชาวเม็กซิกันอย่างมิเกล อัลคับเบียร์ที่เสนอว่าความเร็วเหนือแสงนั้นเป็นไปได้ หากเราค้นพบวิธีที่จะควบคุมการขยายและการหดตัวของ Space Time หรือ กาลอวกาศ

ขณะเดียวกันได้เปิดตัวภาพต้นแบบของยานอวกาศ IXS Enterprise ที่จะช่วยพาเราวาร์ปไปสำรวจจักรวาลซึ่งเป็นผลงานของมาร์ก เรดเมเกอร์ โดยยานดังกล่าวได้รับแรงบันดาลใจมาจากภาพของ แมท เจฟเฟอรี่ในช่วงปี 1960 โดยตัวยานจะมีรูปร่างเพรียวบางและตั้งอยู่ตรงกลางระหว่างวงแหวนสองวง

ซึ่งเหตุที่ต้องมีวงแหวนเช่นนี้เป็นเพราะเขาจะใช้วงแหวนเป็นตัวบิดกาลอวกาศแล้วสร้างช่องว่างหรือ warp bubble ขึ้นโอบรอบตัวยานและเมื่อ warp bubble เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงกว่าแสง มันก็จะพายานที่อยู่ด้านในววาร์ปไปโผล่ยังอีกที่หนึ่งได้ด้วยเช่นกัน

ตอนนี้แม้หลักการดังกล่าวยังไม่สามารถใช้งานได้จริง แต่ทางทีมของดร.ฮาโรลด์ ไวต์ก็ได้สร้างเครื่องมือที่เรียกว่า White-Juday Warp Field Interferometer เอาไว้ในห้องทดลองเพื่อจำลองการสร้าง warp bubble ขนาดย่อม ๆ ขึ้นมาและหากสามารถทำได้จริงก็มีแนวโน้มที่จะขยายไปยังยานอวกาศได้ไม่ยาก ซึ่งก็จะช่วยเพิ่มความเป็นไปได้ที่เราจะเดินทางสำรวจอวกาศด้วยการย่นระยะเวลาการเดินทางจากเดิมที่อาจจะต้องใช้เวลาเป็นหมื่นปีก็จะลดลงเหลือเพียงไม่กี่สัปดาห์

ดูเพิ่ม

Alcubierre drive
White–Juday warp-field interferometer
Bussard collector
Faster-than-light
Tachyons
Timeline of black hole physics
Timeline of gravitational physics and relativity
Gravitational interaction of antimatter
E=mc²
Exotic matter

 อ้างอิง 

 แหล่งข้อมูลอื่น 

 Embedding of the Alcubierre Warp drive 2d plot in Google
 Warp Drive, When? A NASA feasibility article 
 Special Relativity Simulator What would things look like at near-warp speeds?
 Alcubierre Warp Drive at the Encyclopedia of Astrobiology, Astronomy, and Spaceflight

 The Warp Drive Could Become Science Fact 

หมวดหมู่:การขนส่งในบันเทิงคดี
หมวดหมู่:แก่นเรื่องในบันเทิงคดีแนววิทยาศาสตร์