ยูเอฟโอ (UFO) การวาร์ป และ จรวดปฏิสสาร

                 ยูเอฟโอ(UFO) การวาร์ป เเละ จรวดปฎิสสาร

จากแหล่งพลังงานเชื้อเพลิงเคมี, แรงดันโฟตอน, หรือแม้แต่พลังงานนิวเคลียร์ทั้งแบบปฏิกิริยาฟิชชันและฟิวชันเอง ตามที่ได้เคยบรรยายถึงจากตอนที่แล้วเทคโนโลยีดังกล่าวก็ยังไม่เพียงพอที่จะตอบโจทย์ให้กับพลังขับเคลื่อนของยานท่องอวกาศ ได้เคลื่อนที่เข้าใกล้กับความเร็วแสงได้เลย ดังนั้นการค้นหาวิทยาการใหม่ๆที่อาจมีความเป็นไปได้ ของสิ่งมีชีวิตทรงภูมิปัญญาจะได้นำมาใช้ จึงจำเป็นจะต้องล้ำหน้าไปยิ่งกว่านี้อีกขั้น นั่นคือเทคโนโลยีจากพลังงานปฏิสสาร และระบบ วาร์ป ไดรฟ์

จรวดปฏิสสาร (Antimatter rocket)

เพื่อที่เราจะสามารถทำความเข้าใจถึงระบบการทำงานของเครื่องยนต์จรวดปฏิสสารได้ เราจะต้องรู้มาจักกับเจ้า ปฏิสสาร (Antimatter) กันเสียก่อน โดยในทางฟิสิกส์สมัยใหม่เราค้นพบแล้วว่า ปฏิสสารมีอยู่จริงๆในจักรวาล ซึ่งคำนิยามของมันก็คือสสารที่มีขั้วประจุอนุภาคตรงกันข้ามกัน เช่นหากวัตถุใดๆก็ตามถูกสร้างขึ้นมาจากอนุภาคขั้วตรงกันข้าม และครั้งเมื่อวัตถุทั้งสอง ได้เกิดการสัมผัสกันขึ้นก็จะเกิดสิ่งที่เรียกว่าการปลดปล่อยพลังงาน จนก่อให้การแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าออกมาอย่างมหาศาล ซึ่งถ้าหากเราอยากรู้ว่าพลังงานที่ปลดปล่อยออกมานั่นมีอยู่มากมายขนาดไหน เราก็สามารถคำนวณได้จากสมการอันโด่งดังของไอน์สไตน์ E=mc² เมื่อ E คือค่าพลังงาน m คือมวลสาร และ c คือความเร็วแสง ดังนั้นด้วยมวลเพียงน้อยนิดก็สามารถก่อให้เกิดการปะทุเป็นพลังงานที่ยิ่งใหญ่ออกมาได้นั่นเอง ด้วยหลักการนี้เพียงแค่เรานำสองอนุภาคที่มีประจุขั่วตรงข้ามกันมาชนกัน เราก็จะสามารถสร้างแรงผลักดันอันมหาศาลให้กับเครื่องยนต์จรวด

แต่ปัญหามีอยู่ว่าแล้วเราจะหาปฏิสสารมาจากไหน และจากการศึกษาของนักวิทยาศาสตร์ ก็มีคำตอบไว้ให้สำหรับเรื่องนี้อยู่เช่นกัน โดยการเก็บเกี่ยวปฏิสสารในปัจจุบัน เราค้นพบว่ามีอยู่ด้วยกัน 2 วิธี

วิธีแรกคือการดักจับปฏิสสารจากรังสีคอสมิกในอวกาศ ซึ่งพบว่าอนุภาคจากรังสีคอสมิกที่แผ่ออกมาจากดวงอาทิตย์นั้น ในสัดส่วนน้อยกว่าร้อยละ 1 จะประกอบไปด้วยปฏิสสารอย่างเช่น โพสิตรอน (positron) ซึ่งเป็นปฏิยานุภาคของอิเล็กตรอน และแอนติโปรตอน (antiproton) หรือปฏิยานุภาคของโปรตอนอยู่ (ในส่วนที่เหลือของปฏิยานุภาคชนิดอื่นๆยังอยู่ในงานวิจัยของนักวิทยาศาสตร์)

แต่วิธีการเก็บเกี่ยวปฏิสสารจากรังสีคอสมิกอวกาศนั้น ยังค่อนข้างห่างไกลจากความเป็นจริงเพราะมันไม่ค่อยสเถียรสักเท่าไหร่อีกทั้งยังมีปริมาณที่น้อยนิดเอามากๆ ดังนั้นวิธีที่ดีที่สุดและแม่นยำสุดก็คือ การสร้างมันขึ้นมาใช้เองเลย ในวิธีการที่สองก็คือการเก็บเกี่ยวปฏิสสารจากเครื่องชนอนุภาค

แม้ว่าในปัจจุบันมนุษย์จะสามารถผลิตปฏิสสารได้ก็ตาม แต่กลับพบว่าราคาที่จะต้องจ่ายสำหรับต้นทุนในการผลิตนั้น ดูเหมือนจะไม่คุ้มค่าเอาเสียเลยต่อปริมาณที่เครื่องชนอนุภาคผลิตได้ แต่เชื่อว่าเทคโนโลยีของสิ่งมีชีวิตทรงภูมิปัญญาจากต่างดาว คงจะสามารถผลิตปฏิสสารได้จำนวนมากในราคาที่ถูกได้ และใช้มันในการเป็นแหล่งเชื้อเพลิงพลังงานสูงให้กับยานอวกาศได้เคลื่อนที่ ซึ่งจากการประเมินก็พบว่าด้วยเครื่องยนต์ปฏิสสารของยานอวกาศประเภทนี้เอง จะมีประสิทธิภาพในการท่องอวกาศดียิ่งกว่าเครื่องยนต์นิวเคลียร์ ทั้งในแบบปฏิกิริยาฟิชชัน (Nuclear Fission) และ ปฏิกิริยาฟิวชัน (Nuclear Fusion) โดยความเร็วสูงสุดที่มันทำได้ต้องบอกได้เลยว่ามหาศาลมากจริงๆ นั่นก็คือความเร็วเฉียดอัตราเร็วแสงที่ 95% หรือประมาณ 285,000 กิโลเมตรต่อวินาที และด้วยความเร็วขนาดนี้ก็จะส่งผลทำให้ยาอวกาศของเอเลี่ยน จะสามารถเดินทางจากระบบดาวอัลฟ่าเซนทอรีมายังโลกได้ในเวลาเพียง 5 ปีเท่านั้น

ภัยอันตรายจากจรวดปฏิสสาร และปัญหาในเรื่องเวลาสัมพัทธ์

แต่ในความเป็นจริงแล้วยานอวกาศประเภทนี้ ถือได้ว่าอันตรายมากๆ ทั้งจากความเร็วของมันที่ทำได้ และการแผ่รังสีแกมม่าจากระบบขับดันปฏิสสารนี้เอง ก็อาจส่งผลร้ายต่อความปลอดภัยของนักท่องอวกาศ เช่นรังสีแกมมาเข้มข้นที่ถูกปล่อยออกมาจากส่วนท้ายของจรวด ก็อาจไปส่งผลทำให้เกิดความเสียหายในระดับเซลล์ของสิ่งมีชีวิตได้ ดังนั้นในการออกแบบยานอวกาศพลังงานปฏิสสารนี้ สิ่งที่จะขาดไปไม่ได้เลยก็คือกลไกในการป้องกันการแผ่รังสีของจรวดนั่นเอง ซึ่งจะต้องเป็นแผงป้องกันที่มีประสิทธิภาพสูงเอามากๆ มาคอยคั้นระหว่างห้องลูกเรือและห้องเครื่องยนต์จรวดเอาไว้ อีกทั้ง ในขณะที่ยานอวกาศ กำลังพุ่งไปข้างหน้าด้วยอัตราเร็วเฉียดแสงนั้น ก็จะก่อให้เกิดภัยอันตรายอยู่ 2 อย่างที่จะต้องเจออย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ก็คือ การปะทะเข้ากับเศษซากในอวกาศ (Space Debris) และภัยอันตรายจากการเร่งอัตราเร็ว (โดยการเร่งอัตราเร็วเฉียดแสงจะส่งผลทำให้น้ำหนักของนักบินอวกาศได้เพิ่มสูงขึ้น จนร่างกายของพวกเขาได้ถูกบีบอัดและแหลกสลายไป) ดังนั้นกลไกในการป้องกันเหตุดังกล่าว จึงจำเป็นอย่างมากเพื่อมารักษาความปลอดภัยให้กับทั้งนักบินอวกาศและตัวยานอวกาศเอาไว้ นั่นคือยานปฏิสสารเอง ก็จะต้องมีโล่ป้องกันที่ล้ำหน้าเอามากๆ มาคอยทำหน้าที่ในการเบี่ยงเบนหรือดูดซับแรงกระแทก ขณะยานอวกาศกำลังเคลื่อนผ่านเข้าไปในกลุ่มของอนุภาคฝุ่นระหว่างดวงดาว ส่วนภัยอันตรายในเรื่องแรงกดทับอันเนื่องมาจากการเร่งอัตราเร็วเฉียดแสงนั้น ยานอวกาศเอเลี่ยนจะต้องมีเทคโนโลยีอะไรบางอย่างที่ล้ำสมัยเอามากๆ มาคอยทำหน้าที่ในการลดแรงเฉื่อยขณะยานพุ่งไปข้างหน้าแบบทันทีทันใด และรวมไปถึงแรงต้านพลังงานจากการเคลื่อนที่ ที่จะไปช่วยรักษาปริมาณน้ำหนักของนักบินเอาไว้ ให้อยู่ในระดับปลอดภัยเป็นต้น และปัญหาอีก 1 อย่างที่เหล่าเอเลี่ยนจะต้องเจอหากโดยสารมากับจรวดปฏิสสารก็คือในเรื่องของเวลาสัมพัทธ์ ซึ่งตามทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของไอน์สไตน์ระบุว่า วัตถุใดๆก็ตามที่กำลังเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วสูงต่อเนื่องกันเป็นเวลานานๆ (โดยเฉพาะวัตถุที่เร็วเฉียดแสง) นาฬิกาของนักเดินทางจะเดินช้าลงเป็นอย่างมาก และครั้งเมื่อเขาได้ท่องอวกาศมาจนถึงจุดหมายปลายทางก็จะพบว่า พิกัดสถานที่ๆพวกเขามาถึงนั้นถูกต้องแล้ว แต่จะคลาดเคลื่อนเป็นอย่างมากในเรื่องของเวลาที่พวกเขาต้องการจะมาถึง หรือก็คือพวกเขาได้เดินทางมาเยือนโลกของเราในช่วงเวลาอนาคต ที่พบว่าเวลาบนโลกนั้้นได้ล่วงเลยมาแล้วนับพันๆปีนั่นเอง แต่ภัยอันตรายต่างๆและปัญหาในเรื่องของเวลาสัมพัทธ์ดังที่ได้กล่าวมาทั้งหมดนี้ จะสามารถถูกขจัดออกไปได้ในเทคโนโลยีที่ล้ำหน้าไปกว่านี้อีกขั้น ในหัวข้อที่เราจำทำกการศึกษาถัดไป

วาร์ป ไดรฟ์ (Warp Drive)

จากความอันตรายของจรวดปฏิสสาร ที่เสี่ยงต่อการเข้าปะทะกับเศษซากอวกาศที่ความเร็วสูง และแรงกดทับอันเนื่องมาจากการเร่งอัตราเร็วเฉียดแสง หรือแม้แต่ปัญหาในเรื่องของเวลาสัมพัทธ์นั้น นักวิทยาศาสตร์มองว่าเราสามารถหลีกเลี่ยงปัญหาที่อาจจะเกิดขึ้นกับการทำความเร็วในระยะทางได้โดยเพียงการหยุดอยู่นิ่งๆเท่านั้น แล้วปล่อยให้กาลอวกาศเอง ได้เป็นตัวนำพายานให้เคลื่อนที่ไปข้างหน้าแทน ซึ่งระบบขับเคลื่อนเช่นนี้เราก็มีชื่อเรียกให้กับมันไปแล้วว่า วาร์ปไดรฟ์ ที่พวกเราอาจได้เคยรู้จักกันมาบ้างแล้วทั้งจากในภาพยนต์ไซไฟ นิยายวิทยาศาสตร์ หรือแม้แต่การ์ตูน

โดยหลักการทำงานของยานอวกาศแบบ วาร์ป ไดรฟ์ ก็คือ มันจะทำการสร้างสิ่งที่เรียกว่า ฟองวาร์ป (warp bubble) ขึ้นมาห่อหุ่มตัวยานอวกาศเอาไว้ เช่นการบีบอัดพื้นที่ของกาลอวกาศข้างหน้ายาน แล้วนำไปขยายพื้นที่กาลอวกาศในส่วนท้ายของยานแทน ซึ่งจากการสร้างฟองวาร์ปในลักษณะนี้ ก็จะส่งผลทำให้พื้นที่ภายในฟองยานแทบจะไม่มีการขยับเขยื้อนใดๆเลย แต่สิ่งที่จะได้นำพายานให้พุงไปข้างหน้าก็คือ คลื่นกาลอวกาศที่ได้ถูกทำให้บิดโค้งนั่นเอง

แม้ปัจจุบันเทคโนโลยีระบบขับเคลื่อนชนิดวาร์ปไดรฟ์ จะยังอยู่แต่ในนิยายไซไฟก็ตาม แต่ในปี ค.ศ. 1994 ก็เริ่มมีการศึกษาระบบขับเคลื่อนที่คล้ายๆกันนี้อย่างจริงจังอยู่เช่นกัน ในชื่อ อัลคับเบียร์ ไดรฟ์ (Alcubierre drive) ที่คิดค้นโดยนักฟิสิกส์ทฤษฎีชาวเม็กซิกันนามว่า มิเกล อัลคับเบียร์ (Miguel Alcubierre) เมื่อเขาได้ตีพิมพ์และนำเสนอเกี่ยวกับวิธีในการเดินทางในกาลอวกาศที่สามารถควบคุมได้ โดยเขาอธิบายว่า หากมวลสารนั้นสามารถมีค่าติดลบได้จริง ยานอวกาศก็จะสามารถบรรลุการเดินทางที่เร็วกว่าอัตราเร็วแสงได้ แต่เนื่องจากปัจจุบันพบว่า วัตถุต่างๆทั้งหลายในจักรวาลยังคงมีมวลเป็นบวกอยู่ และการที่อนุภาคยังคงมีการรักษามวลของตัวเองเอาไว้อยู่เช่นนั้น เราก็จะยังไม่สามารถเร่งอัตราเร็วได้เท่ากับอัตราเร็วของแสงภายในกาลอวกาศปกติได้เลย ดังนั้นอัลคับเบียร์จึงเสนอไปว่า การเคลื่อนที่ในแบบแบบอัลคับเบียร์ ไดรฟ์ของเขานั้น จะใช้วิธีการขยับเลื่อนพื้นที่รอบๆตัวยานอวกาศแทน และด้วยวิธีนี้ เราก็จะสามารถเคลื่อนที่ไปถึงจุดหมายปลายทางด้วยอัตราการเร็วเหนือแสงได้!

ระบบขับเคลื่อนวาร์ปไดรฟ์โดย พลังงานมืด

แม้ว่าระบบขับเคลื่อนของอัลคับเบียร์ จะถูกต้องในหลักทางคณิตศาสตร์ ที่มีความสอดคล้องกับสมการสนามของไอน์สไตน์ก็ตาม, แต่มันยังมีอุปสรรคใหญ่ๆอยู่ในระบบวาร์ปไดร์ฟของเขา นั่นก็คือข้อมูลที่มีอยู่อย่างน้อยนิดถึงการมีอยู่ของพลังงานมืด (Dark energy) ซึ่งพลังงานประหลาดนี้ได้ถูกค้นพบและยอมรับกันอย่างกว้างขวางแล้วว่ามันมีอยู่จริงโดยในภายหลังโดย 3 นักฟิสิกส์รางวัลโนเบลเมื่อ ปี ค.ศ. 2011 (Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt, และ Adam G. Riess) โดยเราสามารถรับรู้ถึงการมีอยู่ของพลังงานมืดได้จากการเคลื่อนที่หนีห่างกันออกไปของกาแล็กซี่น้อยใหญ่ต่างๆในเอกภพ ที่ถูกตรวจพบได้เป็นครั้งแรกโดย เอ็ดวิน ฮับเบิล (Edwin Hubble) เมื่อปี ค.ศ. 1929 ในชื่อปรากฏการณ์เรดชิพของดาราจักร (redshifts of the galaxies) และตกใจไปยิ่งกว่านั้นก็คือการค้นพบอัตราเร่งหนีห่างกันของกาแล็กซี่ ที่พบว่าหากกาแล็กซี่ได้เคลื่อนไกลออกมาเป็นสองเท่า มันก็จะมีอัตราเร่งหนีห่างเพิ่มขึ้นเป็นเท่าตัวด้วยเช่นกัน

อีกทั้งพลงงานมืด มันยังทำตัวแตกต่างไปจากพลังงานที่พบเห็นโดยทั่วไปในจักราลอีกด้วย ที่พบว่ามันไม่ใช่แหล่งพลังงานที่สะสมได้ดังเช่นพลังงานจากแสงอาทิตย์ หรือพลังงานชนิดอื่นๆ แต่ไม่แน่ในเทคโนโลยีชั้นสูงของสิ่งมีชีวิตทรงภูมิปัญญาจากต่างดาว พวกเขาอาจได้เคยผ่านการศึกษาพลังงานมืดมานานมากกว่ามนุษย์เรา จนมีองค์ความรู้มากพอที่จะสามารถสร้างเครื่องมือพิเศษมาทำการควบคุมหรือจัดเก็บพลังงานมืดนี้เอาไว้ใช้ได้!

ระบบขับเคลื่อนวาร์ปไดรฟ์โดย หลุมดำ

แต่ถึงกระนั้นนอกเหนือไปจากพลังงานมืดที่ไปทำให้จักรวาลได้เกิดการขยายตัวเองแล้ว เรายังพบว่ายังมีแรงอีกชนิดหนึ่ง ที่สามารถส่งผลให้เกิดการบิดโค้งของกาลอวกาศได้นั่นก็คือ แรงโน้มถ่วง และจะต้องเป็นแรงโน้มถ่วงในระดับที่มีค่าเป็นอนันต์ด้วย ดังเช่นในกรณีของหลุมดำ ซึ่งหากเราสามารถควบคุมการปิดและเปิดใช้พลังงานจากหลุมดำได้อย่างอิสระละก็ มันก็จะสามารถเป็นเครื่องมือในการบีบอัดและขยายอวกาศให้กับเครื่องยนต์ระบบ วาร์ปไดรฟ์ได้เช่นกัน ดังนั้นสำหรับเทคโนโลยียานอวกาศของเอเลี่ยนที่ลำสมัยมากๆบางทีพวกเขาอาจสามารถสร้างมวลสารขนาดเล็กที่มีความหนาแน่นสูงจนสามารถก็ให้เกิดซิงกูลาริตี้หรือหลุมดำขนาดย่อมขึ้นมาได้ แล้วทำการนำหลุมดำขนาดเล็กนี้ไปวางไว้ข้างหน้าของยานอวกาศ เพื่อให้มันสร้างสภาวะของการบิดโค้งกาลอวกาศรอบตัวยานได้นั่นเอง สำหรับความเร็วของยานอวกาศที่ใช้ระบบขับเคลื่อนกาลอวกาศหรือการวาร์ปนี้ จะสามารถบรรลุอัตราเร็วแสงได้ในหลายๆเท่าตัว ดังนั้นด้วยการเดินทางจากดาวอัลฟ่าเซนทอรีมายังโลก พวกเขาจะใช้เวลาเพียง 4 ปีครึ่ง หรือน้อยกว่านั้น ในขณะที่ความเร็วขั้นต่ำของยานก็คือ ประมาณ 300,000 กิโลเมตรต่อวินาที และจะสามารถทำความเร็วได้มากกว่านี้อีกเป็นหลายๆเท่าตัว หากกำลังเครื่องยนต์ของยานอวกาศมีมากขึ้นตามลำดับ

ภัยอันตรายของการวาร์ป

แต่ใช่ว่าทุกอย่างจะราบรื่นไปเสียหมดซะทีเดียว เพราะด้วยการเดินทางด้วยความเร็วเหนือแสงของระบบวาร์ฟไดรฟ์นั้น จะไปส่งผลทำภายในฟองวาร์ป ได้เกิดความร้อนในระดับใจกลางของดวงอาทิตย์หรือความร้อนราว 15 ล้านองศาเซลเซียส!

ในขณะที่ภัยอันตรายของยานอวกาศวาร์ปไดรฟ์ ที่ใช้พลังขับเคลื่อนโดนหลุมดำนั้น นักวิทยาศาสตร์พบว่าหากฟองวาร์ปลำดังกล่าวได้เคลื่อนที่ผ่านเข้ามาใกล้โลก ผลที่ตามมาก็คือคลื่นรังสีคอสมิก, รังสีแกมมา และรังสีเอ็กส์ เข้มข้นสูง ก็จะสามารถเจาะทะลวงผ่านชั้นบรรยากาศลงมายังพื้นโลกได้ ซึ่งรังสีพวกนี้จะเป็นอัตรายอย่างมากต่อมนุษย์และระบบนิเวศของโลกธรรมชาติ นี้ก็หมายความว่าหากยานอวกาศเอเลี่ยนไม่ยอมดับเครื่องยนต์ ขณะเคลื่อนผ่านเข้ามายังระบบสุริยะหรือระบบดวงดาวอื่นๆที่อาจมีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ได้ ผลที่ตามมา ก็อาจทำให้เกิดการสูญพันธ์ครั้งใหญ่ของสิ่งมีชีวิตในระบบดวงดาวที่มันเคลื่อนผ่าน อีกทั้งดาวเคราะห์ที่ถูกอาบไปด้วยรังสีเข้มข้นจากฟองวาร์ปนี้ พบว่าชั้นบรรยากาศส่วนใหญ่ของดาวจะถูกทำลายไปจนหมดสิ้น และจะไม่สามารถใช้ดำรงอยู่อาศัยได้อีกต่อไป

สรุป

จะเห็นได้ว่าเทคโนโลยีการเดินทางข้ามอวกาศ ทั้งแบบจรวดปฏิสสาร และ การวาร์ปนั้น ถึงแม้จะสามารถตอบโจทย์ในเรื่องของการบรรลุความเร็วได้จนเกือบใกล้เคียงกับความเร็วแสง หรือไปได้เร็วกว่าความเร็วแสงในระบบวาร์ปไดรฟ์นั้น ก็ยังมีปัญหาต่างๆนาๆมากมายตามมาอีก และที่สำคัญสุดก็คือในเรื่องของความปลอดภัยทั้งกับลูกเรือภายในยาน และความปลอดภัยต่อสิ่งมีชีวิตในระบบดวงดาวที่มันเคลื่อนผ่าน ดังนั้นการจะเดินทางข้ามอวกาศด้วยความเร็วสูงเฉียดแสง จึงดูเหมือนจะเกิดขึ้นได้ยากเอามากๆสำหรับเทคโนโลยีมนุษย์เราในปัจจุบัน แต่สำหรับสังคมอารยธรรมในสิ่งมีชีวิตชั้นสูงกว่าเรา ไม่แน่พวกเขาอาจสามารถควบคุมทั้งในเรื่องของความเร็ว, การย่นระยะทาง และมีระบบป้องกันภัยที่ดีอยู่แล้วก็เป็นได้ ซึ่งตอนนี้เราคงทำได้เพียงแต่รอคอยการทักทายแรกอย่างเป็นทางการจากพวกเขาเท่านั้น หรือไม่แน่สักวันหนึ่งในอนาคต มนุษย์เราอาจสามารถพัฒนาเทคโนโลยีการเดินทางข้ามอวกาศดังที่ได้กล่าวมาทั้งหมดได้ และกลายเป็นผู้ออกไปเยือนหาเหล่าบรรดาเอเลี่ยนทั้งหลายในจักรวาลเองเสียเลย