การขับเคลื่อนแบบอัลคับเบียร์

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
การสร้างภาพสองมิติของการขับเคลื่อนแบบอัลคับเบียร์ (Alcubierre drive) แสดงบริเวณที่เป็นปฏิปักษ์กันของการขยายและหดตัวของกาล-อวกาศซึ่งพยายามจะเข้าแทนที่บริเวณตรงส่วนกลาง

การขับเคลื่อนแบบอัลคับเบียร์ (อังกฤษ : Alcubierre drive) หรือ อัลคับเบียร์เมตริก (Alcubierre metric) (หมายถึง เทนเซอร์เมตริก) เป็นแนวความคิดที่อยู่บนพื้นฐานการพิจารณาการแก้ปัญหาของสมการสนามของไอน์สไตน์ (Einstein's field equations) ในสัมพัทธภาพทั่วไปตามที่เสนอโดยนักฟิสิกส์ทฤษฎีชาวเม็กซิกันชื่อ มิเกล อัลคับเบียร์ (Miguel Alcubierre), โดยที่ยานอวกาศสามารถบรรลุการเดินทางที่เร็วกว่าแสงได้ถ้ามวลที่มีค่าเป็นลบมีอยู่จริง แทนที่จะใช้การเคลื่อนที่เกินกว่าความเร็วของแสงภายในตำแหน่งที่ตั้งของกรอบอ้างอิงของมันเอง, ยานอวกาศจะตัดข้ามผ่านระยะทางโดยหดพื้นที่ด้านหน้าของมันและขยายพื้นที่ที่อยู่เบื้องหลังทำให้เกิดการเดินทางที่เร็วกว่าแสงอย่างมีประสิทธิภาพ

วัตถุไม่สามารถเร่งอัตราเร็วได้เท่ากับอัตราเร็วของแสงภายในกาล-อวกาศปกติได้; ดังนั้น การเคลื่อนที่แบบอัลคับเบียร์จึงใช้วิธีการขยับเลื่อนพื้นที่รอบ ๆ วัตถุเพื่อให้วัตถุสามารถเคลื่อนที่มาถึงจุดหมายปลายทางได้ด้วยอัตราการเคลื่อนที่ที่เร็วกว่าแสงเมื่อเทียบกับสภาพพื้นที่ที่ปกติได้แทน [1] แม้ว่าเมตริกที่เสนอโดยอัลคับเบียร์ จะถูกต้องในทางคณิตศาสตร์ในการที่จะมีความสอดคล้องกับสมการสนามของไอน์สไตน์, แต่ก็อาจจะไม่มีความหมายทางกายภาพหรือแสดงให้เห็นได้ว่าการขับเคลื่อนดังกล่าวจะสามารถทำให้เกิดขึ้นได้ การนำเสนอกลไกของการขับเคลื่อนแบบอัลคับเบียร์ หมายถึงความหนาแน่นของพลังงานที่มีค่าเชิงลบและดังนั้นจึงต้องมีการใช้สสารประหลาด (exotic matter), ดังนั้นถ้าสสารประหลาดที่มีคุณสมบัติที่ถูกต้องไม่มีอยู่จริงแล้วก็ไม่สามารถที่จะสร้างการขับเคลื่อนแบบนี้ขึ้นมาได้ อย่างไรก็ตาม, จากการเฝ้าติดตามอย่างใกล้ชิดจากเอกสารงานวิจัยฉบับดั้งเดิมของเขา [2] ยังเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ (จากข้อโต้แย้งที่พัฒนาขึ้นโดยนักฟิสิกส์ที่ได้มีการวิเคราะห์ทฤษฎีเกี่ยวกับรูหนอนทะลุได้ [3][4]) ว่า สูญญากาศแคสสิเมียร์ (Casimir vacuum) ระหว่างแผ่นเพลทคู่ขนานสองแผ่น สามารถตอบสนองต่อความต้องการพลังงานที่มีค่าเป็นลบสำหรับการขับเคลื่อนแบบอัลคับเบียร์ได้จริงหรือไม่ อีกเรื่องที่เป็นไปได้คือว่า แม้ว่าอัลคับเบียร์เมตริกจะมีความสอดคล้องกับสัมพัทธภาพทั่วไป, แต่สัมพัทธภาพทั่วไปก็ไม่ได้รวมเอากลศาสตร์ควอนตัมเข้าไว้ด้วย, และนักฟิสิกส์บางคนยังได้นำเสนอข้อโต้แย้งที่จะแสดงให้เห็นว่า ทฤษฎีโน้มถ่วงเชิงควอนตัมซึ่งรวมเอาสองทฤษฎีเข้าไว้ด้วยกันจะกำจัดการแก้ปัญหาที่อยู่ในสัมพัทธภาพทั่วไปซึ่งจะอนุญาตให้มีการเดินทางข้ามเวลาย้อนกลับไปในอดีตได้ (ดู การคาดคะเนการป้องกันของลำดับเหตุการณ์ (chronology protection conjecture)) ซึ่งการขับเคลื่อนแบบอัลคับเบียร์ก็เป็นหนึ่งในการแก้ปัญหานั้น

ดูเพิ่ม[แก้]

หมายเหตุ[แก้]

  1. Krasnikov, S. (2003). "The quantum inequalities do not forbid spacetime shortcuts". Physical Review D 67 (10): 104013. arXiv:gr-qc/0207057. Bibcode:2003PhRvD..67j4013K. doi:10.1103/PhysRevD.67.104013. 
  2. Alcubierre, Miguel (1994). "The warp drive: hyper-fast travel within general relativity". Classical and Quantum Gravity 11 (5): L73–L77. arXiv:gr-qc/0009013. Bibcode:1994CQGra..11L..73A. doi:10.1088/0264-9381/11/5/001. 
  3. Thorne, Kip; Michael Morris, Ulvi Yurtsever (1988). "Wormholes, Time Machines, and the Weak Energy Condition". Physical Review Letters 61 (13): 1446. Bibcode:1988PhRvL..61.1446M. doi:10.1103/PhysRevLett.61.1446. PMID 10038800. 
  4. See The Alcubierre Warp Drive by John G. Cramer, where Cramer notes that "Alcubierre, following the lead of wormhole theorists, argues that quantum field theory permits the existence of regions of negative energy density under special circumstances, and cites the Casimir effect as an example."

อ้างอิง[แก้]