Star Trek Discovery: วิทยาศาสตร์ของ Spore drive เครื่องยนต์เห็ดอวกาศ

    
“ถ้าพวกนายบอกว่ายานของเราสามารถเดินทางข้ามอวกาศบนทางด่วนอวกาศที่ทำด้วยเห็ดละก็ ฉันก็คงต้องใช้ศรัทธาที่จะไปกับยานลำนี้แล้วล่ะ” -- กัปปิตัน คริสโตเฟอร์ ไพค์ กล่าวในสตาร์เทรคดิสคัฟเวอรี่ ซีซั่น 2

ในขณะที่มนุษย์เราตอนนี้ยังเดินทางด้วยเครื่องยนต์แรงขับ สตาร์เทรคก็ฝันไกลไปถึงการเทเลพอร์ท (Beam me up) การวาร์ป ทรานส์วาร์ป สลิป ฝ่าหลุมหนอนอวกาศ แล้วก็จนในสตาร์เทรคดิสคัฟเวอรี่ที่ออกฉายทาง Netflix ก็ใส่คอนเซปท์การเดินทางชนิดใหม่ที่คล้ายการเทเลพอร์ท โดยอาศัยเครือข่ายไมซีเลียม (mycelial network ประมาณเครือข่ายรากของเห็ดรา) ในการเดินทางข้ามห้วงอวกาศส่งยานจากจุดทางเข้าไปถึงอีกปลายของเครือข่ายโดยแทบไม่ต้องใช้เวลาในการเดินทาง แถมอุปกรณ์ที่จะใช้ในการควบคุมเพื่อบังคับยานผ่านเครือข่ายใยเห็ด ยังต้องใช้หมีน้ำอวกาศ Tardigrade ในการควบคุมอีก นี่มันคอนเซปท์อะไรฟะเนี่ย ดังนั้น ในฐานะนักวิดกระยาสาร์ทที่มีอาการย้ำคิดย้ำทำที่ดี เราก็ควรมาแถกันสักหน่อยว่า ไอ้เครื่องยนต์เห็ดอวกาศของสตาร์เทรคดิสคัฟเวอรี่ จะทำงานได้(ยังไงวะ) มีเงื่อนไขและข้อจำกัดอะไรที่เราพอจะเอามาแถได้บ้างกันดีกว่า

 
เครือข่ายไมซีเลียมของเห็ดราในชีวิตจริงถูกใช้เป็นเส้นทางการสื่อสารระหว่างต้นไม้รวมถึงการเกิด HGT ในแบคทีเรีย

คอนเซปท์เครื่องยนต์เห็ดอวกาศ มีที่มาจากองค์ความรู้ทางชีววิทยาสองเรื่อง คือเรื่องที่เห็ดรา มีเครือข่ายการเติบโตเป็น network และมีการส่งข้อมูลถึงกันจริงๆ เห็ดราเป็นสิ่งมีชีวิตที่ใหญ่ที่สุดในโลกโดยเห็ดที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในโลกที่โอเรกอน สหรัฐอเมริกามีขนาดที่กินพื้นที่ราว 9.6 ล้านตารางเมตร หรือ 6 พันกว่าไร่ โครงข่ายระบบนิเวศน์ในป่า ต้นไม้มีการเชื่อมต่อกับเครือข่ายเห็ดรานี้และมีทั้งการใช้เครือข่ายในการสื่อสาร รวมถึงการกระตุ้นโจมตีพืชตัวเบียนที่ไม่พึงประสงค์อีกด้วย [1] เรื่องที่สองก็คือเรื่อง Horizontal Gene Transfer (HGT) การถ่ายข้อมูลกรรมพันธ์ทางขนาน สำหรับการถ่ายข้อมูลกรรมพันธ์เรามีการถ่ายจากรุ่นพ่อแม่สู่ลูก อันนี้ คือการถ่ายข้อมูลทางแนวตั้ง Vertical Gene Transfer (VGT) แต่มันก็มีการถ่ายข้อมูลทางกรรมพันธุ์แบบข้ามสปีชี่ส์เช่นการที่แบคทีเรียแลกเปลี่ยนกรรมพันธุ์กันเอง ซึ่งมีหลักฐานว่าแบคทีเรียได้อาศัยทางด่วนเชื้อรา mycelia highway เป็นตัวการเชื่อมต่อในการถ่ายโอนสารกรรมพันธุ์อีกด้วย [2] ตรงนี้คือต้นแบบ Concept   เห็ดราอวกาศที่อาศัยอยู่ในห้วงกาลอวกาศที่ลึกลงไปและมีสิ่งมีชีวิตชั้นสูงเป็นหมีน้ำที่มีการดำรงอยู่แบบเกื้อกูลอาศัยเครือข่ายเห็ดราอวกาศในการเคลื่อนย้ายตัวเองผ่านกาลอวกาศ
 
หมีน้ำอวกาศ Space Tardigrades เป็นสิ่งมีชีวิตที่มีการแลกเปลี่ยนหน่วยกรรมพันธุ์กับเครือข่ายราอวกาศทำให้มันสามารถสัมผัสสื่อสาร รวมไปถึงสามารถใช้เส้นทางของเครือข่ายราอวกาศในการเดินทางด้วยความเร็วเหนือแสงโดยธรรมชาติ 

คอนเซปท์เรื่อง Spore drive นี้ นอกจากหลักทางชีววิทยาแล้วก็ไม่มีข้อสนับสนุนในทางฟิสิกส์ใดๆให้มันเป็นไปได้ แต่ ก็เหมือนว่าวิทยาศาสตร์จะไม่ได้ห้ามการมีอยู่ของ Spore drive เสียทีเดียว แค่มันต้องสมมุติว่ากาลอวกาศของเรามีมากกว่า 3+1 เป็น 4+1 ตัว +1 คือเวลา ถ้าหากกาลอวกาศของเรามีมิติมากกว่า 3+1 มันย่อมจะสามารถนิยามอวกาศให้มีความลึกลงไปได้ และทำให้เราที่อยู่ด้านบนสุดของกาลอวกาศมีสภาพเหมือนมนุษย์ Flatland โดยที่สิ่งมีชีวิตอย่างหมีน้ำอวกาศและเห็ดราอวกาศ คือสิ่งมีชีวิตที่อยู่เหนือกว่าเราสามารถมองระนาบความลึกของกาลอวกาศเพิ่มขึ้นมา และอาศัยอยู่คนละระนาบกับเราทำให้เราหาและจับตัวพวกมันมาใช้งานได้ยากนัก[3] แต่ แม้ว่ามันจะอยู่ในมิติคนละระนาบกับเรา การข้ามผ่านระนาบมิติได้ กฎทางฟิสิกส์ในระนาบอื่นนั้นก็ยังจะต้องมีความต่อเนื่องกับเรา เช่นกฎทางเทอร์โมไดนามิกส์อย่างเอนโทรปีก็ยังต้องมีอยู่อย่างแน่นอน  
 
การเดินทางจากจุด A -> B โดยไม่ต้องใช้เวลา????
 
ฉากยานดิสคัฟเวอรี่ในซีซั่น 2 ขณะที่ยานอยู่ระหว่างระนาบอวกาศปรกติและอวกาศฝั่งเครือข่ายเห็ดราอวกาศ

แม้ว่าจะไม่มีอะไรเดินทางได้เร็วกว่าแสงอย่างเด็ดขาด แต่ระยะทางที่เป็นเส้นทางการเดินทางอาจเปลี่ยนแปลงได้ ตรงนี้คือรากฐานของการวาร์ปที่ทฤษฎีถูกคิดออกมาเป็นสมการทางฟิสิกส์โดยอัลคูบิแยร์ การเดินทางผ่านเครือข่ายเห็ดราอวกาศของยาน Star Trek Discovery ก็เช่นกัน โดยเราอาจมองว่าถ้าเราคิดว่าเรากำลังเดินทางบนพื้นผิวของลูกบอล ระยะทางใกล้สุดแบบ 2+1 มิติ คือเส้นที่ลากบนผิวลูกบอลที่ตรงที่สุด แต่ถ้าเราคิดแบบ 3+1 มิติ เส้นทางที่สั้นที่สุดก็คือการทิ่มเข็มทะลุจากจุด A ไปจุด B ผ่านลูกบอลนั้น ซึ่งถ้ามิติที่เห็ดราอวกาศอาศัยอยู่มีสภาพแบบนี้ การเดินทางด้วยราอวกาศก็จะต้องมีความเร็วจำกัดแค่ระดับเดียวกับวาร์ป มันย่อมไม่สามารถจะเดินทางเร็วกว่าวาร์ปไปได้ แม้มันอาจมีข้อดีที่อาจมีเส้นทางของราอวกาศที่ทะลุลอดผ่านกำแพง ผ่านภูเขาเข้าไปสู่โพรงถ้ำที่ปิดสนิทภายในดาวเคราะห์ แต่มันจะไม่ใช่เรื่องความเร็ว 

กรณีที่ยาน Discovery จะทำ Black Alert แล้วเดินทางจากจุด A->B ด้วย Spore drive ได้เร็วกว่าวาร์ป ผมคิดว่าในมิติที่เพิ่มขึ้นมา มิติพิเศษนั้นอาจเป็นมิติจินตนภาพ

ในอวกาศฝั่งปรกติ เมื่อความเร็วเข้าใกล้ความเร็วแสง ตัวคูณลอเรนต์จะเพิ่มเข้าสู่อนันต์ทำให้อวกาศปรกติมีความเร็วแสงเป็นขีดจำกัด แต่ในอวกาศฝั่งจินตภาพ ตัวคูณลอเรนต์จะลดจากอนันต์ที่ความเร็วแสงและเข้าใกล้ 0 ที่ความเร็วเป็นอนันต์ นั่นคือยิ่งเดินทางเร็วเท่าไรยิ่งใช้พลังงานน้อยเท่านั้น???

ในทางฟิสิกส์ มันมีคอนเซปท์ของอนุภาคที่เดินทางด้วยความเร็วเหนือแสงเสมอ นั่นก็คืออนุภาค แทคยอน (Tachyon แบบที่พวกอ่านมังงะมักว่าว่าเตคีอ้อน) ซึ่งแทคยอนเป็นอนุภาคที่มีพลังงานเป็นอนันต์ที่ความเร็วแสง และมีพลังงานเป็นศูนย์ที่ความเร็วเป็นอนันต์ ตรงนี้เป็นเพราะ สัดส่วนความเร็วของแทคยอนต่อความเร็วแสงจะมีค่ามากกว่า 1 เสมอและทำให้ตัวคูณลอเลนซ์ติดอยู่ในรูปจินตนภาพ ในกรณีที่มิติที่ 5 ที่ลึกลงไปจะมีสภาพเป็นจินตนภาพ มวลสารในนั้นประกอบขึ้นจากอนุภาคจินตนภาพ การเดินทางผ่านเครือข่าย mycelial เห็ดอวกาศ จึงอาจเดินทางได้ด้วยความเร็วเป็นอนันต์ เพราะขีดจำกัดความเร็วในมิติพิเศษนี้ดันเป็นทางด่วนที่ห้ามขับด้วยความเร็วต่ำกว่าแสง และนั่นทำให้ความเร็วของการเดินทางด้วย DASH  (Displacement Activated Spore Hub) แม้จะไม่ใช่การเคลื่อนย้ายแบบไม่มีเวลามาเกี่ยวข้องแบบวิชาย้ายสถานที่ของโกคู แต่ความเร็วของมันนั้น จะสูงกว่าการย่นระยะด้วยวาร์ปอย่างแน่นอน

ข้อจำกัดของ Spore drive ทำไมมันถึงจะไม่ถูกใช้งานใน Star Trek ภาคหลัก

ไม่ว่าจะเป็นการเดินทางด้วยเทคโนโลยีหรือหลักการใดๆ มันต้องมีความต่อเนื่องกับกฎพื้นฐานทางฟิสิกส์ที่เรารู้อยู่ Spore drive ก็เช่นกันเอนโทรปีของระบบ จะต้องมีค่าเท่าเดิม หรือมากขึ้นเท่านั้น การเคลื่อนย้ายด้วย Spore drive จากพื้นดาวไปสู่อวกาศย่อมต้องใส่พลังงานไปเท่ากับพลังงานศักย์ของแรงโน้มถ่วงของดวงดาวนั้นๆ และนั่นอาจทำให้ Spore drive แม้จะสามารถเดินทางไปในห้วงอวกาศของกาแลคซี่ทางช้างเผือกได้สะดวกง่ายดาย แต่มันจะไม่สามารถใช้ Spore drive ในการพาอวกาศยานออกจาก Event horizon และเคลื่อนย้ายข้ามอวกาศไกลเกินกว่า 4,000 ล้านปีแสงที่อัตราการขยายตัวของจักรวาลเร็วกว่าแสง อันที่จริง Mycelial network ในมิติที่ลึกลงไป น่าจะมีรูปทรงและความเร็วเชิงมุมที่สมดุลยึดโยงไปกับเทหวัตถุต่างๆในทางช้างเผือก มิฉะนั้นมันคงไม่สามารถคงสภาพการเชื่อมต่อเพราะประตูทางเชื่อมต่างๆจะมีศักย์พลังงานไม่สมดุลและเกิดการบิดเบี้ยวของการเชื่อมต่อ เคสของยานเกลน ซึ่งเป็นยานพี่น้องกับยานดิสคัฟเวอรี่ที่พบกับข้อผิดพลาดจนลูกเรือเสียชีวิตหมดก็น่าจะเกิดจากการควบคุมพิกัดไม่ดีไปพบกับความบิดเบี้ยวของการยึดโยงระหว่างระนาบจักรวาลของเรากับระนาบในเครือข่าย Mycelial นั่นเอง
 
สภาพของ สตาล บนยาน เกลน ที่เสียชีวิตจาก Basidiosac rupture เนื่องจากการทำงานที่ผิดพลาดของ Spore Drive

 และการที่ช่องเปิดเชื่อมต่อระหว่างระนาบกาลอวกาศนี้จำเป็นจะต้องมีความเสถียรสมดุลในแง่ศักย์พลังงาน เครือข่ายเห็ดราอวกาศนี่ก็อาจไม่น่าจะมีขนาดเกินกาแลคซี่ใดๆไปได้เพราะนอกกาแลคซี่ออกไปจุดยึดโยงต่างๆที่เกิดจากแรงโน้มถ่วงของมวลก็จะไม่มี และนั่นจะทำให้การใช้งานของ Spore drive จะจำกัดอยู่แค่ในกาแลคซี่ของเรา แถมจะจำกัดอยู่ในปริมาตรที่กาแลคซี่ของเราโคจรอยู่ด้วย 
การเดินทางข้ามไประหว่าง Multiverse ที่อยู่ในปริมาตรที่เหลือมกับกาแลคซี่และปริมาตรของเครือข่ายเห็ดราจักรวาลนั้นก็ยังน่าที่จะเป็นไปได้ 
 
สวนเห็ดราอวกาศใน Mycelial space

แต่สิ่งนี้เองอาจเป็นข้อจำกัดอีกอย่างหนึ่ง เพราะการที่มันมีการขยายเครือข่ายลงลึกข้ามไปในฟองของ Multiverse อื่นๆ ตัวโครงข่าย Mycelial แม้จะดูเหมือนกว้างขวางใหญ่โต แต่มันก็อาจมีปริมาตรที่จำกัดเป็นอย่างยิ่งเพราะเป็นช่องว่างที่ใช้ร่วมกันระหว่าง Multiverse อื่นๆเป็นจำนวนมาก และยิ่งเพราะมันเชื่อมต่อกันตั้งแต่ 5 มิติขึ้นไป การเชื่อมต่อนี้ก็คงกินยาวไปถึงเวลาอื่นๆซึ่งการใช้งาน Spore drive แต่ละครั้ง น่าจะมีปัจจัยฉิวเฉียดเสี่ยงกับการล่มสลายของกาลอวกาศทุกครั้ง ซึ่งตรงนี้ อาจเป็นพลอตไว้สำหรับอ้างว่า ทำไม Spore drive ถึงขาดตอนไม่ถูกนำมาใช้อีกหลังการค้นพบและนำมาใช้งานในยานดิสคัฟเวอรี่นี่เอง

http://www.bbc.com/earth/story/20141111-plants-have-a-hidden-internet
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5095653/
https://www.forbes.com/sites/startswithabang/2019/01/15/a-fifth-dimension-could-make-star-trek-discoverys-spore-drive-physically-possible/#14af427e4fe2
แก้ไขข้อความเมื่อ
แสดงความคิดเห็น
Preview
โปรดศึกษาและยอมรับนโยบายข้อมูลส่วนบุคคลก่อนเริ่มใช้งาน อ่านเพิ่มเติมได้ที่นี่