นักฟิสิกส์เผยวิธีสร้าง "รูหนอน" แบบไม่พังทลายในชั่วพริบตา

แนวคิดเรื่องการสร้าง "รูหนอน" (wormhole) หรือเส้นทางลัดข้ามจักรวาลที่เกิดจากการบิดเบี้ยวพับตัวของปริภูมิ-เวลา (space-time) ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์นั้น หลายคนทราบดีว่าเป็นไปได้ยาก เพราะต้องใช้การผสมผสานระหว่างมวลและพลังงานชนิดพิเศษ เพื่อให้เกิดรูหนอนที่มีความเสถียร ไม่พังทลายไปเสียก่อนจะเคลื่อนย้ายวัตถุหรือข้อมูลสู่ปลายทางได้สำเร็จ

ล่าสุดทีมนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย วิทยาเขตซานตาบาร์บารา (UCSB) ของสหรัฐฯ ได้เสนอวิธีการทางทฤษฎีเพื่อสร้างรูหนอนแบบที่มั่นคงแข็งแกร่งกว่าปกติ ในบทความวิจัยที่เผยแพร่ทางคลังเอกสารวิชาการออนไลน์ arXiv.org โดยระบุว่าวิธีการดังกล่าวประกอบไปด้วย 3 ขั้นตอนด้วยกัน

1. ทำให้หลุมดำมีประจุไฟฟ้า

ในทางทฤษฎีแล้ว รูหนอนอาจเกิดขึ้นได้เองตามธรรมชาติ แต่หากเกิดการรบกวนเช่นมีผู้ส่งโฟตอนหรืออนุภาคของแสงเพียง 1 อนุภาคเข้าไปภายในรูหนอน สิ่งที่จะเกิดขึ้นตามมาคือรูหนอนพังทลายลงด้วยความเร็วเหนือแสง ทำให้ทางเข้าออกของมันปิดตายในชั่วพริบตา และการ "วาร์ป" เคลื่อนย้ายวัตถุหรือข้อมูลไม่เป็นผลสำเร็จ

ปัญหานี้อาจแก้ไขได้ด้วยการใช้วัตถุที่มวลเป็นลบ (negative mass) ซึ่งจะไม่ทำให้เกิดการรบกวนโครงสร้างของรูหนอน แต่ในปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์ยังคงค้นหาสสารที่มีมวลเป็นลบไม่พบ ทำให้ต้องคิดคำนวณหาทางอื่นที่เป็นไปได้จริงมากกว่าแทน

• นักฟิสิกส์ชี้ "รูหนอน" ไม่ใช่ทางลัดสำหรับเดินทางข้ามจักรวาล
• มนุษย์จะสร้าง "ไทม์แมชชีน" ไว้เดินทางข้ามเวลาได้จริงหรือไม่ ?
• อนุภาคผี "นิวทริโน" เบากว่าอิเล็กตรอนอย่างน้อย 6 ล้านเท่า

วิธีการหนึ่งซึ่งเป็นขั้นตอนแรกในการสร้างรูหนอนที่เสถียรมากขึ้น ก็คือการทำให้หลุมดำคู่หนึ่งมีประจุไฟฟ้า ทีมผู้วิจัยระบุว่าตามปกตินั้นหลุมดำสามารถจะมีประจุไฟฟ้าในตัวได้อยู่แล้ว โดยหลุมดำประเภทนี้จะมีภาวะเอกฐาน (singularity) ที่ยืดขยายและบิดเบี้ยวได้ ทำให้เกิดช่องทางเชื่อมต่อกับหลุมดำอีกแห่งหนึ่งที่มีประจุไฟฟ้าขั้วตรงข้าม จนกลายเป็นประตูทางเข้าออกของรูหนอนข้ามจักรวาลขึ้นในที่สุดอ่านเพิ่มเติม

ความพยายามของนักวิทยาศาสตร์ในการมองหาเอเลียนด้วยสัญญาณจากสิ่งมีชีวิตเรืองแสง

แม้มนุษย์จะยังค้นหาสิ่งมีชีวิตต่างดาวไม่พบสักที แต่บรรดานักวิทยาศาสตร์ก็ยังคงไม่ละความพยายาม โดยต่างเสนอเทคนิควิธีการใหม่ ๆ เพื่อมองหา "เอเลียน" ซึ่งซ่อนตัวอยู่ที่ไหนสักแห่งในห้วงอวกาศให้จงได้

ล่าสุดนักชีวดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยคอร์เนลล์ของสหรัฐฯ ได้พัฒนาเทคนิคการค้นหาสิ่งมีชีวิตต่างดาว ด้วยการมองหาสัญญาณ "การเรืองแสงชีวภาพ" (Biofluorescence) ซึ่งเป็นปฏิกิริยาที่สิ่งมีชีวิตบางประเภทตอบสนองต่อการปะทุรังสีอัลตราไวโอเลต (ยูวี) อย่างรุนแรงจากดวงอาทิตย์

• อวกาศ : ค้นพบ “ดาวซอมบี้” ฟื้นคืนชีพหลังการระเบิดซูเปอร์โนวา
• พบทฤษฎีไอน์สไตน์เป็นจริงแม้กับดาวโคจรรอบหลุมดำมวลยิ่งยวด

ดร. แจ็ค โอมัลลีย์-เจมส์ ผู้นำทีมวิจัยของมหาวิทยาลัยคอร์เนลล์บอกว่า สิ่งมีชีวิตบนโลกบางประเภทเช่นปะการังน้ำลึกและสัตว์ทะเลบางกลุ่มสามารถจะเรืองแสงได้ โดยกลไกปกป้องตนเองของพวกมันจะดูดซับและแปลงรังสียูวีที่เป็นอันตรายให้มีความยาวคลื่นลดลง จนมาอยู่ในช่วงคลื่นที่สายตามนุษย์สามารถมองเห็นเป็นแสงสีต่าง ๆ ได้

"หากมีสิ่งมีชีวิตที่มีกลไกคล้ายกันบนดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะดวงใดดวงหนึ่ง เราก็จะทราบได้ทันที เมื่อใช้กล้องโทรทรรศน์ประสิทธิภาพสูงส่องเห็นการเรืองแสงในลักษณะนี้" ดร. โอมัลลีย์-เจมส์ กล่าวทีมผู้วิจัยได้ใช้การเรืองแสงของปะการังน้ำลึกเป็นต้นแบบ เพื่อคำนวณหาความเข้มและสีสันของการเรืองแสงชีวภาพที่สิ่งมีชีวิตต่างดาวอาจเปล่งออกมาเป็นครั้งคราว รวมทั้งคำนวณโอกาสความเป็นไปได้ในการตรวจพบเอเลียนเรืองแสงด้วยกล้องโทรทรรศน์รุ่นใหม่ ซึ่งอาจติดตั้งใช้งานบนพื้นโลกหรือในอวกาศ

• เมื่อการศึกษาไทยพาไปไม่ถึงอวกาศ เด็กสาววัย 18 ปี จึงลาออกจากโรงเรียนตอน ม. 5 มาศึกษาเอง
• อวกาศ : เผยวิธีสร้างอาณานิคมบนดาวอังคารด้วย “ซิลิกาแอโรเจล”

รศ.ดร. ลิซา คาลเทเนกเกอร์ ผู้อำนวยการสถาบันคาร์ลซาแกนของมหาวิทยาลัยคอร์เนลล์บอกว่า "การเรืองแสงชีวภาพของสิ่งมีชีวิตต่างดาวอาจเห็นได้ชัดเจน เมื่อเกิดการปะทุรังสียูวีระดับรุนแรงจากดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้เคียง จนถึงขั้นทำให้แสงสีของดาวที่เอเลียนอาศัยอยู่เปลี่ยนแปลงไปและสังเกตเห็นได้"

"ดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะซึ่งเป็นเป้าหมายหลักของการค้นหาด้วยเทคนิคนี้ ได้แก่ดาวที่คล้ายคลึงกับโลกและโคจรรอบดาวฤกษ์ชนิด M สีส้มแดงที่มีอุณหภูมิผิวค่อนข้างต่ำ อย่างเช่นดาวพร็อกซิมาบีที่ค้นพบเมื่อปี 2016 ซึ่งอยู่ใกล้โลกและน่าจะเป็นเป้าหมายสำคัญของการสำรวจอวกาศในอนาคต"อ่านเพิ่มเติม

นักวิทยาศาสตร์จีนเผย ค้นพบวัสดุล่องหนชนิดใหม่

สำนักข่าวซินหัวรายงานว่า เมื่อเร็วๆ นี้ สถาบันนาโนเทคโนโลยีและนาโนไบโอนิคซูโจว (SINANO) ได้รายงานการค้นพบวัสดุที่สามารถซ่อนวัตถุที่ต้องการ จากกล้องตรวจจับความร้อนได้ ซึ่งอาจมีประโยชน์สำหรับการใช้งานทางทหารและเทคโนโลยี รวมถึงการวิจัย

ทีมวิจัยนำโดยจาง เสว๋ทง จากสถาบันนาโนเทคโนโลยีและนาโนไบโอนิคซูโจว ร่วมกับสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติจีน ได้รายงานลักษณะของวัสดุดังกล่าวว่า เป็นฟิล์มที่มีความยืดหยุ่น พับเก็บได้ และสามารถรอดพ้นการตรวจจับความร้อนของรังสีอินฟราเรดได้

ทั้งนี้ ฟิล์มดังกล่าวเกิดจากการที่บรรดานักวิจัยได้นำแผ่นฟิล์มแอโรเจล (aerogel) ที่มีคุณลักษณะเป็นฉนวนความร้อนที่ดี มาเพิ่มประสิทธิภาพด้วยการเคลือบชั้นกันน้ำและเส้นใยโพลิเอทิลีนไกลคอล (PEG) ที่มีคุณสมบัติคือเก็บความร้อนไว้เมื่อมันละลาย และจะปล่อยความร้อนออกไปเมื่อแข็งตัว

จากนั้นบรรดานักวิจัยได้ดำเนินการทดสอบ โดยนำแผ่นฟิล์มที่ผ่านการดัดแปลงแล้วมาหุ้มวัตถุที่มีความร้อน แล้วค่อยๆ เพิ่มอุณหภูมิขึ้นอย่างช้าๆ ซึ่งผลปรากฏว่ากล้องตรวจจับความร้อนก็ยังคงไม่สามารถตรวจจับวัตถุดังกล่าวได้

“วัสดุชนิดใหม่นี้สามารถใช้งานได้หลากหลาย ไม่ใช่แค่สำหรับปกปิดวัตถุใดๆ จากอินฟราเรดเท่านั้น แต่ยังสามารถใช้เป็นฉนวนความร้อนสำหรับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์และแผ่นกั้นในแบตเตอรี่ได้อีกด้วย” นายจางกล่าวอ่านเพิ่มเติม

การค้นพบคลื่นความโน้มถ่วง

ข่าววิทยาศาสตร์ใหญ่ที่สุดแห่งปี พ.ศ.2559 หรือ ค.ศ.2016 คือ การประกาศเมื่อวันที่ 11 กุมภาพันธ์ โดยคณะนักวิทยาศาสตร์แห่ง หอดูดาวไลโก (LIGO) ในสหรัฐอเมริกา ว่า ไลโก ได้ตรวจพบ คลื่นความโน้มถ่วง (gravitational wave) จากการชนกันของ สองหลุมดำยักษ์ อยู่ห่างไกลจากโลกออกไป 1,300 ล้านปีแสง เป็นการค้นพบสำคัญตอบโจทย์ใหญ่ของ ไอน์สไตน์ ที่รอคอยกันมาหนึ่งร้อยปี

ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพภาคทั่วไปของไอน์สไตน์ อวกาศ-กาล (space-time) รอบวัตถุขนาดใหญ่ระดับดวงดาวจะโค้ง และไอน์สไตน์พยากรณ์ (ตั้งแต่ปี ค.ศ.1916) ว่า วัตถุมวลขนาดใหญ่ ที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว หรือ มีความเร่งสูง จะทำให้เกิดคลื่นความโน้มถ่วงแผ่ออกมาโดยรอบวัตถุ แต่จะตรวจจับได้ยากมาก เพราะคลื่นความโน้มถ่วงจะอ่อนมาก แม้แต่จากวัตถุมีมวลมาก

หอดูดาวไลโก ใช้หลักการแทรกสอดของแสงเลเซอร์ เพื่อตรวจจับการเปลี่ยนแปลงที่เล็กน้อยมากของอวกาศ–กาล ที่ตำแหน่งไลโก โดยหวังว่าจะตรวจจับการเปลี่ยนแปลงที่ตำแหน่งไลโก ซึ่งเกิดจากคลื่นความโน้มถ่วงที่มาจากแหล่งกำเนิดอยู่ไกลจากโลกมากได้

ในการประกาศของไลโก เมื่อวันที่ 11 กุมภาพันธ์ (พร้อมกับการตีพิมพ์รายงานของไลโก นี้ ในวารสาร Physical Review Letters) หอดูดาวไลโก รายงานการตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงที่เกิดจากการชนกันของสองหลุมดำยักษ์ มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ของเรา 29 เท่า และ 36 เท่า หลังการชนกัน เกิดเป็นหลุมดำดวงเดียว มีมวล 62 เท่าของดวงอาทิตย์ แสดงว่ามีมวลหายไป 3 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ และมวลที่หายไปนี้เอง ที่เปลี่ยนไปเป็นคลื่นความโน้มถ่วง แผ่ หรือเดินทางมาเป็นเวลา 1,300 ล้านปี จนกระทั่งถูกตรวจจับได้โดยไลโก

จริงๆ แล้ว ไลโก ตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงได้ตั้งแต่วันที่ 14 กันยายน ค.ศ.2015 แต่ต้องรอการตรวจสอบให้มั่นใจ จึงได้ประกาศการค้นพบนี้ในวันที่ 11 กุมภาพันธ์ ค.ศ.2016

หลังการประกาศเมื่อวันที่ 11 กุมภาพันธ์ นั้น ไลโก ก็ได้ประกาศการตรวจพบคลื่นความโน้มถ่วงโดยตรงครั้งที่สอง ลงตีพิมพ์ในวารสาร Physical Review Letters ฉบับวันที่ 15 มิถุนายน ค.ศ.2016 จากการตรวจพบจริงเมื่อวันที่ 26 ธันวาคม ค.ศ.2015 เป็นการยืนยันความน่าเชื่อถือของการค้นพบก่อนการตรวจพบคลื่นความโน้มถ่วงโดยตรงของไลโก มีความพยายาม และมีรายงานการตรวจพบคลื่นความโน้มถ่วงมาก่อน แต่ก็ไม่สามารถยืนยันได้ และที่ยืนยันได้ก็มิใช่เป็นการตรวจพบโดยตรง

การค้นพบคลื่นความโน้มถ่วงโดยตรงได้เป็นครั้งแรกนี้ เป็นก้าวกระโดดใหญ่ของวงการดาราศาสตร์โลก ที่เริ่มต้นขึ้นแล้ว คือ การเกิดของสาขาดาราศาสตร์ใหม่ Gravitational Wave Astronomy หรือ ดาราศาสตร์คลื่นความโน้มถ่วง

หอดูดาวไลโก ประกอบด้วยสองหอดูดาวคล้ายกันสองแห่ง อยู่ที่ ลิฟวิงสตัน รัฐลุยเซียนา และที่ แฮนฟอร์ด รัฐวอชิงตัน แต่ละแห่งประกอบด้วยเครื่องมือหลัก คือ ท่อสุญญากาศยาว 4 กิโลเมตร 2 ท่อ ประกอบกันเป็นรูปตัว L ตั้งฉากกัน ทำหน้าที่เป็นเครื่องอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ หรือ เครื่องการแทรกสอด ของสองลำแสง (เลเซอร์)

อันดับ 3 สมองสั่งแขนหุ่นยนต์

กลางเดือนธันวาคม คณะนักวิทยาศาสตร์ ในสหรัฐอเมริกา รายงานความสำเร็จของการพัฒนาระบบทำงานร่วมกันระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ ทำให้มนุษย์สามารถใช้ความคิดสั่งการให้แขนหุ่นยนต์ทำงานตามคำสั่ง โดยไม่ต้องใช้วิธีการฝังชิป หรืออุปกรณ์ใดๆ ในสมอง

คณะนักวิทยาศาสตร์ นำโดย บิน เฮ (Bin He) แห่ง University Of Minnesota College Of Science And Engineering ได้รายงาน (ตีพิมพ์ออนไลน์) ใน Science Reports วันที่ 14 ธันวาคม ค.ศ.2016 ความสำเร็จเป็นครั้งแรกในการพัฒนาระบบทำงานร่วมกันระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ โดยใช้ หมวก อีอีจี (EEG Cap) ประกอบด้วย อิเล็กโตรด 64 ชิ้น ทำงานกับคอมพิวเตอร์แบบ Brain–Computer Interface โดยไม่ต้องมีการฝังชิป หรืออุปกรณ์ใดๆ ในสมอง หรือส่วนใดของร่างกาย ดังเช่น ระบบการทำงานเชื่อมต่อระหว่างสมองกับแขนหุ่นยนต์ ที่มีการพัฒนากันมาก่อนอ่านเพิ่มเติม