บางคบอกว่าาอยากเดินทางเร็วกว่าแสง ต้องออกจากบ้านตั้งแต่เช้ามืด
หลายคนอาจเคยสงสัยว่าทำไมในภาพยนตร์ไซไฟถึงมีฉากยานอวกาศพุ่งทะยานเร็วกว่าแสงได้ แต่ในความเป็นจริง มนุษย์กลับทำไม่ได้ คำตอบนั้นซ่อนอยู่ในกฎพื้นฐานของฟิสิกส์ ที่อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ วางไว้ในทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ (Special Relativity)
https://www.facebook.com/share/p/1D13zhgHbJ/?mibextid=wwXIfr
ขีดจำกัดของจักรวาล
ความเร็วแสงในสุญญากาศ หรือ “c” มีค่าประมาณ 299,792,458 เมตรต่อวินาที หรือเกือบ 300,000 กิโลเมตรต่อวินาที นี่ไม่ใช่เพียงค่าความเร็วสูงสุดเท่านั้น แต่เป็น “ขีดจำกัดสูงสุดของจักรวาล”
ไอน์สไตน์ชี้ชัดว่า ไม่มีวัตถุใดที่มีมวลสามารถเดินทางถึงหรือเกินความเร็วแสงได้
มวลที่เพิ่มขึ้นและพลังงานที่ไม่มีที่สิ้นสุด
เมื่อวัตถุเคลื่อนที่เร็วขึ้น มวลของมันก็จะเพิ่มขึ้นตามไปด้วย
ยิ่งเข้าใกล้ความเร็วแสง มวลก็จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วจนมีค่ามหาศาล
หากต้องการเร่งให้ถึงความเร็วแสงจริง ๆ มวลของวัตถุจะกลายเป็น “อนันต์”
และในการเร่งมวลที่เป็นอนันต์ให้เคลื่อนที่ได้ จำเป็นต้องใช้พลังงานที่เป็นอนันต์เช่นกัน
ซึ่งแน่นอนว่า ไม่มีแหล่งพลังงานใดในจักรวาลที่จะรองรับได้
พูดง่าย ๆ คือ ยิ่งคุณเร่งเข้าใกล้แสงมากเท่าไร คุณก็จะหนักขึ้นเรื่อย ๆ
และต้องใช้พลังงานมากขึ้นในอัตราที่ไม่มีวันสิ้นสุด
การเดินทางข้ามเวลาและความเป็นเหตุเป็นผล
ถ้าเราสามารถเดินทางได้เร็วกว่าแสงจริง ๆ มันจะทำลายความเป็นเหตุเป็นผลของจักรวาล
เราจะสามารถ “ก้าวออกนอกกรวยแสง” และอาจเห็นเหตุการณ์ในอดีต หรือย้อนกลับไปเปลี่ยนอดีตได้
นั่นจะทำให้เกิดความขัดแย้งเชิงตรรกะ เช่น การกลับไปเปลี่ยนสิ่งที่ทำให้ตัวเองไม่เคยเกิดขึ้น
เพื่อป้องกันไม่ให้จักรวาลเข้าสู่ความไร้เหตุผลเช่นนั้น ความเร็วแสงจึงต้องเป็นขีดจำกัดสูงสุด
มิติของความเป็นไปได้
แม้เราจะไม่สามารถเดินทางเร็วกว่าแสงได้ แต่ฟิสิกส์ไม่ได้ปิดกั้นแนวคิดนี้โดยสิ้นเชิง
นักวิทยาศาสตร์ยังคงสำรวจแนวคิดที่อาจทำให้การเดินทางระหว่างดวงดาวเป็นไปได้ เช่น
วาร์ปไดรฟ์ (Warp Drive) แนวคิดที่ไม่ได้เร่งยานให้เร็วกว่าแสงโดยตรง แต่บิดเบือนอวกาศด้านหน้าให้หดตัว และขยายอวกาศด้านหลัง เพื่อให้ยาน “ลอยไป” บนคลื่นของกาลอวกาศที่บิดเบือน
รูหนอน (Wormhole) อุโมงค์ในกาลอวกาศที่เชื่อมสองจุดห่างไกลเข้าด้วยกัน ทำให้การเดินทางระยะไกลเกิดขึ้นได้แทบจะทันที
แนวคิดเหล่านี้ยังอยู่ในระดับทฤษฎี และต้องอาศัยพลังงานมหาศาล รวมถึงสสารแปลกประหลาดที่เรียกว่า “สสารเชิงลบ” ซึ่งเรายังไม่พบในปัจจุบัน
ทำไมแสงถึงพิเศษ
แสงไม่มีมวล จึงไม่ถูกจำกัดโดยการเพิ่มขึ้นของมวลเหมือนวัตถุทั่วไป
นี่คือเหตุผลที่มันสามารถเดินทางด้วยความเร็วสูงสุดของจักรวาลได้
สำหรับเราที่ “มีมวล” การเดินทางด้วยความเร็วแสงจึงเป็นสิ่งที่เป็นไปไม่ได้ในทางฟิสิกส์ปัจจุบัน
เหตุผลที่เราไม่มีวันเดินทางได้เร็วกว่าแสงได้
หลายคนอาจเคยสงสัยว่าทำไมในภาพยนตร์ไซไฟถึงมีฉากยานอวกาศพุ่งทะยานเร็วกว่าแสงได้ แต่ในความเป็นจริง มนุษย์กลับทำไม่ได้ คำตอบนั้นซ่อนอยู่ในกฎพื้นฐานของฟิสิกส์ ที่อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ วางไว้ในทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ (Special Relativity)
https://www.facebook.com/share/p/1D13zhgHbJ/?mibextid=wwXIfr
ขีดจำกัดของจักรวาล
ความเร็วแสงในสุญญากาศ หรือ “c” มีค่าประมาณ 299,792,458 เมตรต่อวินาที หรือเกือบ 300,000 กิโลเมตรต่อวินาที นี่ไม่ใช่เพียงค่าความเร็วสูงสุดเท่านั้น แต่เป็น “ขีดจำกัดสูงสุดของจักรวาล”
ไอน์สไตน์ชี้ชัดว่า ไม่มีวัตถุใดที่มีมวลสามารถเดินทางถึงหรือเกินความเร็วแสงได้
มวลที่เพิ่มขึ้นและพลังงานที่ไม่มีที่สิ้นสุด
เมื่อวัตถุเคลื่อนที่เร็วขึ้น มวลของมันก็จะเพิ่มขึ้นตามไปด้วย
ยิ่งเข้าใกล้ความเร็วแสง มวลก็จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วจนมีค่ามหาศาล
หากต้องการเร่งให้ถึงความเร็วแสงจริง ๆ มวลของวัตถุจะกลายเป็น “อนันต์”
และในการเร่งมวลที่เป็นอนันต์ให้เคลื่อนที่ได้ จำเป็นต้องใช้พลังงานที่เป็นอนันต์เช่นกัน
ซึ่งแน่นอนว่า ไม่มีแหล่งพลังงานใดในจักรวาลที่จะรองรับได้
พูดง่าย ๆ คือ ยิ่งคุณเร่งเข้าใกล้แสงมากเท่าไร คุณก็จะหนักขึ้นเรื่อย ๆ
และต้องใช้พลังงานมากขึ้นในอัตราที่ไม่มีวันสิ้นสุด
การเดินทางข้ามเวลาและความเป็นเหตุเป็นผล
ถ้าเราสามารถเดินทางได้เร็วกว่าแสงจริง ๆ มันจะทำลายความเป็นเหตุเป็นผลของจักรวาล
เราจะสามารถ “ก้าวออกนอกกรวยแสง” และอาจเห็นเหตุการณ์ในอดีต หรือย้อนกลับไปเปลี่ยนอดีตได้
นั่นจะทำให้เกิดความขัดแย้งเชิงตรรกะ เช่น การกลับไปเปลี่ยนสิ่งที่ทำให้ตัวเองไม่เคยเกิดขึ้น
เพื่อป้องกันไม่ให้จักรวาลเข้าสู่ความไร้เหตุผลเช่นนั้น ความเร็วแสงจึงต้องเป็นขีดจำกัดสูงสุด
มิติของความเป็นไปได้
แม้เราจะไม่สามารถเดินทางเร็วกว่าแสงได้ แต่ฟิสิกส์ไม่ได้ปิดกั้นแนวคิดนี้โดยสิ้นเชิง
นักวิทยาศาสตร์ยังคงสำรวจแนวคิดที่อาจทำให้การเดินทางระหว่างดวงดาวเป็นไปได้ เช่น
วาร์ปไดรฟ์ (Warp Drive) แนวคิดที่ไม่ได้เร่งยานให้เร็วกว่าแสงโดยตรง แต่บิดเบือนอวกาศด้านหน้าให้หดตัว และขยายอวกาศด้านหลัง เพื่อให้ยาน “ลอยไป” บนคลื่นของกาลอวกาศที่บิดเบือน
รูหนอน (Wormhole) อุโมงค์ในกาลอวกาศที่เชื่อมสองจุดห่างไกลเข้าด้วยกัน ทำให้การเดินทางระยะไกลเกิดขึ้นได้แทบจะทันที
แนวคิดเหล่านี้ยังอยู่ในระดับทฤษฎี และต้องอาศัยพลังงานมหาศาล รวมถึงสสารแปลกประหลาดที่เรียกว่า “สสารเชิงลบ” ซึ่งเรายังไม่พบในปัจจุบัน
ทำไมแสงถึงพิเศษ
แสงไม่มีมวล จึงไม่ถูกจำกัดโดยการเพิ่มขึ้นของมวลเหมือนวัตถุทั่วไป
นี่คือเหตุผลที่มันสามารถเดินทางด้วยความเร็วสูงสุดของจักรวาลได้
สำหรับเราที่ “มีมวล” การเดินทางด้วยความเร็วแสงจึงเป็นสิ่งที่เป็นไปไม่ได้ในทางฟิสิกส์ปัจจุบัน