วันพุธที่ 3 พฤษภาคม พ.ศ. 2560

นักฟิสิกส์เสนอแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของเครื่อง Time Machine


          ช่วงนี้มีซีรีย์เรื่องนึงเกี่ยวกับบุรุษความเร็วแสงผู้ที่สามารถวิ่งไปไหนมาไหนได้ในชั่วพริบตา พอพูดอย่างนี้แล้วเพื่อน ๆ ก็คงจะนึกออกแล้วสินะครับว่าผมพูดถึงซีรีย์เรื่องอะไร


          ใช่แล้วละครับซีรีย์ The Flash นั่นเอง ฮีโร่ที่มีพลังความเร็วจนสามารถวิ่งข้ามกาลเวลาไปในอดีตหรืออนาคตได้ ถือเป็นเรื่องที่เอาเวลาเข้ามาเกี่ยวข้อง โดยในบางตอนตัวเอกวิ่งย้อนเวลาไปแก้ไขอดีต หลังจากแก้ไขอดีตเสร็จแล้วก็เกิดผลกระทบทำให้อนาคตเปลี่ยนไป แต่ในความเป็นจริง เราไม่สามารถวิ่งได้ด้วยเร็วขนาดนั้น จึงได้มีนักฟิสิกส์นำเสนอแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ในทางทฤษฎีของเครื่อง Time Machine .....พาหนะที่สามารถเคลื่อนที่ผ่านกาลเวลาได้

          คุณ Ben Tippett นักคิดฟิสิกส์ทฤษฎีและนักคณิตศาสตร์จากมหาวิทยาลัย University of British Columbia ในประเทศแคนาดากล่าวว่า "ผู้คนทั่วไปมักจะคิดว่าการเดินทางข้ามกาลเวลาเป็นเพียงเรื่องราวในนวนิยาย เพราะเราไม่ได้ทำเช่นนั้นไม่ได้ .....แต่ในทางคณิตศาสตร์ การเดินทางข้ามกาลเวลาเป็นไปได้"

          คุณ Tippett ร่วมกับคุณ David Tsang นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัย University of Maryland ได้ใช้ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ในการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่เรียกว่า Traversable Acausal Retrograde Domain in Space-time หรือเรียกย่อ ๆ ว่า TARDIS โดยแบบจำลองนี้มีแนวคิดว่า แทนที่จะมองจักรวาลนี้ให้เป็นสามมิติ (กว้าง ยาว ลึก) และแยกเวลาออกมาเป็นมิติที่สี่ เราควรจะจินตนาการมิติทั้งสี่พร้อม ๆ กัน


          ทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์เชื่อมโยงผลกระทบจากโน้มถ่วงในจักรวาลเข้ากับความโค้งของ Space-time (ปริภูมิเวลา หรือที่เรา ๆ ใช้กันว่า กาลอวกาศ) กล่าวคือ ถ้า Space-time แบนหรือไม่มีความโค้ง ดวงดาวจะเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง (ภาพ a) แต่ถ้ามีวัตถุมวลสูงก็จะทำให้ Space-time โค้ง ซึ่งเป็นสาเหตุให้ดาวเคราะห์เคลื่อนที่เป็นเส้นโค้งรอบวัตถุมวลสูงนั้นแทน (ภาพ b) ซึ่งเวลาเองก็เป็นเช่นเดียวกัน

          คุณ Tippett และคุณ David Tsang แย้งว่าไม่ใช่แค่พื้นที่ทางกายภาพเท่านั้นที่สามารถโค้งงอในจักรวาลได้ แต่เวลาในบริเวณใกล้เคียงกับวัตถุที่มีมวลสูงเองก็สามารถโค้งงอได้เช่นกัน พิสูจน์ได้จากเวลาในบริเวณที่ใกล้หลุมดำจะเดินช้าลง


          ตามแบบจำลองของคุณ Tippett จะสร้าง Space-time ที่มีรูปทรงเลขาคณิตแบบฟองอากาศ เพื่อให้ความโค้งของ Space-time บิดลูกศรแห่งเวลา (ซึ่งปกติจะเดินทางเป็นเส้นตรง อ่านเพิ่ม ที่นี่ ) ให้เดินทางเป็นวงกลม กล่องที่อยู่ในฟองอากาศจะเคลื่อนที่ไปข้างหน้าและไปข้างหลังภายในเวลาตามเส้นทางวงกลมผ่าน Space-time โดยผู้สังเกตการณ์ A และผู้สังเกตการณ์ B จะมองเห็นภาพแตกต่างกัน

          ผู้สังเกตการณ์ A ที่อยู่ในฟองอากาศจะมองเห็นเวลาของ B ก้าวไปข้างหน้าจากนั้นก็ย้อนกลับ เป็นระยะ ๆ ส่วนผู้สังเกตการณ์ B ที่อยู่ข้างนอกจะมองเห็น A เป็น 2 รูปแบบในสถานที่เดียวกัน แบบหนึ่งจะเป็น A ถือนาฬิกาที่กำลังเดินตามเข็มนาฬิกา ส่วนอีกแบบหนึ่งจะเป็น A ถือนาฬิกาที่กำลังเดินทวนเข็มนาฬิกา พูดง่าย ๆ ก็คือผู้สังเกตการณ์ที่อยู่ภายนอกจะมองเห็นสิ่งที่อยู่ภายในเครื่อง Time Machine เป็น 2 รูปแบบ หนึ่งคือรูปแบบที่เวลากำลังก้าวไปข้างหน้า และอีกหนึ่งคือรูปแบบที่เวลากำลังย้อนกลับ

          "แม้ว่าการเดินทางย้อนเวลาจะเป็นไปได้ในทางคณิตศาสตร์ แต่ก็ยังไม่สามารถสร้างเครื่อง Time Machine ได้ เนื่องจากเราต้องการวัสดุที่สามารถดัด Space-time ให้อยู่ในรูปทรงดังกล่าว ซึ่งวัสดุนั้นยังไม่ถูกค้นพบ" คุณ Tippett กล่าว


          ถ้าเป็นไปได้จริงตามรูปแบบจำลองของคุณ Tippett และในอนาคตเราสามารถเดินทางย้อนเวลาได้ขึ้นมา แบบนี้จะไม่ทำให้เกิด Time Paradox (หรือปรากฏการณ์ความขัดแย้งของเวลา) หรอกเหรอ หรือการที่เราย้อนเวลาไม่ได้เป็นเพราะกลไกของธรรมชาติป้องกันไม่ให้เกิด Time Paradox กันแน่นะ

*** Time Paradox คือ ข้อขัดแย้งในตัวเองของการย้อนเวลาที่ทำให้การย้อนเวลาเป็นเรื่องที่ขัดต่อเหตุผล เช่น Grandfather's paradox คือการที่เพื่อน ๆ ย้อนเวลากับไปก่อให้เกิดเหตุการณ์ที่ทำให้ปู่กับย่าของเพื่อน ๆ ไม่ได้แต่งงานกัน เมื่อปู่กับย่าไม่ได้แต่งงานกันก็จะไม่พ่อ ถ้าไม่มีพ่อ เพื่อน ๆ ก็จะไม่มีทางได้เกิด แล้วเพื่อน ๆ จะย้อนเวลากลับไปได้ยังไง?


ที่มา: Sciencealert.com


Share:

0 comments:

แสดงความคิดเห็น