การทำความเข้าใจว่ามนุษย์ต่างดาวเดินทางอย่างไรช่วยให้เรารู้ว่าจะมองหาชีวิตที่ไหน โดย CHARLIE WOOD | เผยแพร่ 17 กุมภาพันธ์ 2020 13:00 น ศาสตร์เจ็ทหลุมดำ
น่านั่งถ้าคุณสามารถไปที่นั่นได้ อารยธรรมขั้นสูงสามารถแล่นออกไปด้วยไอพ่นหลุมดำที่ใจกลางกาแลคซีบางแห่ง ลินเนตต์ คุก
การเดินทางข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกของ Greta Thunberg แสดงให้โลกเห็นว่าการเดินทางข้ามทวีปไม่จำเป็นต้องพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล ด้วยการควบคุมพลังงานที่มีอยู่อย่างอิสระที่พัดไปในสายลม ชาวสวีเดนวัย 16 ปีรายนี้จึงสามารถแล่นเรือได้ประมาณ 3,500 ไมล์จากสหราชอาณาจักรไปยังนิวยอร์ก ทั้งหมดนี้โดยไม่ต้องใช้น้ำมันเบนซินหรือดีเซลสักออนซ์ แต่สิ่งที่เธอได้รับจากพลังงาน เธอจ่ายไปทันเวลา การเดินทางที่ผู้โดยสารทางอากาศส่วนใหญ่ทำในเจ็ดถึงแปดชั่วโมงใช้เวลาสองสัปดาห์กับเธอและลูกเรือ
ความปรารถนาที่จะลดการปล่อยก๊าซคาร์บอน
ได้กระตุ้นทางเลือกในการขนส่งนอกรีตของ Thunberg แต่มนุษย์ต่างดาวที่มีใจเศรษฐกิจที่ต้องการประหยัดพลังงานอาจเสียสละในลักษณะเดียวกัน ตามผลการวิจัยที่ยังไม่ได้ตรวจสอบโดยเพื่อนที่เผยแพร่บนเว็บไซต์ arxiv เมื่อสัปดาห์ที่แล้ว แทนที่จะพยายามข้ามช่องแคบที่กว้างใหญ่เกินจินตนาการระหว่างดาวฤกษ์โดยใช้จรวดที่กินแก๊สหรือตัวขับเคลื่อนปฏิสสาร อารยธรรมที่ก้าวหน้าอย่างยิ่งอาจควบคุมพลังงานจากการระเบิดที่รุนแรงที่สุดของธรรมชาติ เช่น ดาวที่กำลังจะตายและหลุมดำที่หิวโหย และแล่นเรือไปยังการระเบิดของ แสงและอนุภาคที่เปล่งออกมาในขณะที่ Thunberg แล่นไปตามลมข้ามมหาสมุทรแอตแลนติก
Manasvi Lingam นักโหราศาสตร์ที่ Florida Institute of Technology ซึ่งเป็นผู้ร่วมเขียนงาน กล่าวว่า “โดยพื้นฐานแล้วคุณยินดีที่จะรอเป็นเวลานาน แต่ ข้อดี ก็คือคุณจะได้เดินทางด้วยความเร็วสูงมาก”
ภารกิจระหว่างดาวเคราะห์ของ NASA สองภารกิจ ได้แก่ Voyager และ New Horizons ใช้เวลาประมาณหนึ่งทศวรรษในการเดินทางประมาณสิบไมล์ต่อวินาทีเพื่อไปให้ถึงเป้าหมายที่ห่างไกลกว่าในระบบสุริยะ การไปถึงดาวฤกษ์ใกล้เคียงด้วยความเร็วนั้นต้องใช้เวลาเกือบ 100,000 ปี ผู้ใฝ่ฝันที่มีความอดทนน้อยกล่าวว่าเคล็ดลับคือละทิ้งเชื้อเพลิงหนักไปแทนเรือใบเล็ก ๆ ที่ขับเคลื่อนด้วยเลเซอร์อันทรงพลัง กองเรือของยานสำรวจขนาดเล็กดังกล่าวในทางทฤษฎีสามารถเดินทางด้วยความเร็วหนึ่งในห้าของความเร็วแสงและไปถึงดาวฤกษ์ที่ใกล้ที่สุดในระยะเวลาสองทศวรรษ แต่ด้วยราคา100 กิกะวัตต์ซึ่งเป็นผลผลิตรวมของโรงไฟฟ้าที่ใหญ่ที่สุดแปดแห่งของโลก (รวมถึงเขื่อน Three Gorges ของจีนด้วย และเขื่อน Grand Coulee ของสหรัฐอเมริกา) รวมกัน
ในระหว่างนี้ หายนะของจักรวาลต่างๆ ตั้งแต่การระเบิดของดาวไปจนถึงหลุมดำที่พ่นไอพ่นของแสงและอนุภาคอื่นๆ เป็นเพียงการเทพลังงานออกสู่อวกาศ สร้างพลังของคุณเองทำไม ในเมื่อคุณสามารถใช้ประโยชน์จากการนั่งรถฟรี Lingam และผู้ร่วมงานของเขาAvi Loebนักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดสงสัย ด้วยเทคโนโลยีที่ล้ำหน้าอย่างยิ่ง ยานอวกาศที่มีใบเรือเบา (โหมดการขนส่งที่กำลังทดสอบอยู่ในวงโคจรของโลก) สามารถ “ท่อง” ผลลัพธ์ที่สว่างผิดปกติของซุปเปอร์โนวาได้ด้วยการสะกิดเล็กๆ จากอนุภาคของแสง Loeb แนะนำในบล็อกล่าสุดใน. ในสิ่งพิมพ์ใหม่ Lingam และ Loeb ได้ทดสอบสัญชาตญาณของพวกเขา โดยคำนวณว่าใบเรือประเภทต่าง ๆ สามารถเดินทางได้เร็วเพียงใดในขณะที่ขี่คลื่นของปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่แตกต่างกัน
พวกเขาพบว่าความเร็วสูงสุดของยานอวกาศนั้นแตกต่างกันไปตามแหล่งพลังงานตามทฤษฎี ตัวอย่างเช่น ซุปเปอร์โนวาอาจส่องแสงด้วยความสว่างของดวงอาทิตย์นับพันล้านดวง แต่สามารถเร่งเรือเบาให้มีความเร็วเพียงหนึ่งในสิบของความเร็วแสงเท่านั้น (สมมติว่ามนุษย์ต่างดาวเริ่มการเดินทางไกลพอจากการระเบิดที่ยานไม่เคยได้รับมาก ร้อนกว่าอากาศสบายๆ 80 องศาฟาเรนไฮต์)
อารยธรรมที่โชคดีพอที่จะพบว่าตัวเองอยู่ใกล้หลุมดำมวลมหาศาลที่ใจกลางกาแลคซีสามารถเดินทางได้เร็วขึ้น เมื่อก๊าซ ฝุ่น และดาวฤกษ์ที่โคจรพุ่งเข้าหาหลุมดำ พลังงานของพวกมันจะถูกปลดปล่อยออกมาในรูปของไอพ่นที่ทรงพลัง ซึ่งเป็นวัตถุที่สว่างที่สุดในจักรวาล การขี่เครื่องบินไอพ่นเหล่านั้น การแล่นเรือเบาสามารถลากยานอวกาศให้มีความเร็วแสง 90 หรือ 99 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งเร็วพอที่นักเดินเรือผู้กล้าหาญจะไปถึงดาราจักรใกล้เคียงในเวลาเพียงล้านปี Lingam กล่าวว่าอาจดูเหมือนเป็นเวลานาน แต่ก็ไม่ได้เลวร้ายนักเมื่อเทียบกับการเดินทางด้วยจรวดแบบเดียวกันซึ่งจะใช้เวลาประมาณอายุของจักรวาล
แน่นอน การคำนวณดังกล่าวช่วยผลักดันวลี
“พูดง่ายกว่าทำ” ไปสู่ความสุดขั้วแบบใหม่ Lingam เน้นว่างานวิจัยนี้เป็นแนวความคิดล้วนๆ และไม่ได้จัดการกับความท้าทายทางวิศวกรรมที่น่ารำคาญ เช่น การสร้างเรือที่สามารถเอาชีวิตรอดจากการทิ้งระเบิดจากซุปเปอร์โนวา หรืออยู่ในทิศทางที่สมบูรณ์แบบเมื่อถูกเจ็ทของหลุมดำพุ่งชน พวกเขาพิจารณาลากจากอนุภาคในอวกาศที่สามารถหยุดยานที่แล่นเรือซบเซาระหว่างการระเบิด และพบว่ามาตรการง่ายๆ เช่น การพับใบเรือหลังจากการเร่งความเร็วเริ่มต้นสามารถเพิ่มระยะของเรือจากไม่กี่ปีแสงเป็นหลายพัน
ข้อเสียเปรียบอีกประการหนึ่งของวิธีการขนส่งคือหายนะของจักรวาลดังกล่าวไม่ได้เกิดขึ้นง่าย เว้นแต่ว่าเราจะใช้เวลาอีกสองสามชั่วอายุคนต่อไปเพื่อหลอกล่อ Betelgeuse และโชคดีจริงๆ ใครจะรู้ว่าซุปเปอร์โนวาอื่นจะเกิดขึ้นเมื่อใดหรือที่ไหน และลืมขี่เครื่องบินไอพ่นหลุมดำ หลุมดำมวลมหาศาลเพื่อนบ้านที่เป็นมิตรของเราไม่ได้เปิดใช้งานในลักษณะนั้น และการไปยังกาแลคซีอื่นด้วยจรวดอาจใช้เวลาหลายพันล้านปี การระเบิดที่สว่างจ้าอาจทำให้การเดินทางข้ามดวงดาวมีราคาไม่แพง แต่อารยธรรมส่วนใหญ่จะต้องเดินทางข้ามดวงดาวให้ได้เพื่อใช้ประโยชน์จากสิ่งเหล่านี้ ซึ่งเป็นสิ่งที่จับได้-22 ขั้นสุดท้าย
Lingam กล่าวว่าหากเขาเป็นผู้นำอารยธรรมเหนืออวกาศ เขาอาจจะใช้กองเรือที่เรียกว่า “ใบเรือไฟฟ้า” และค้นหาพัลซาร์ ซึ่งก็คือดาวฤกษ์ที่หมุนรอบตัว ถูกดูดกลืนเป็นแม่เหล็ก และยุบตัวลง วัตถุเหล่านี้ผลัก “ลม” อันทรงพลังของอนุภาคที่มีประจุออกมา ใบเรือไฟฟ้าแบบพิเศษสามารถผลักลมที่มีประจุนี้ออกไปด้วยสนามไฟฟ้า แล่นออกไปสู่จักรวาลด้วยความเร็วเกือบเท่าแสง นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบพัลซาร์นับพันซึ่งทำให้พวกมันกลายเป็นศูนย์กลางการเดินทางในท้องถิ่นที่มนุษย์ต่างดาวอาจออกเดินทางท่องอวกาศ เหมือนกับที่ Thunberg เดินทางจากสวีเดนมายังสหราชอาณาจักรจากสวีเดนก่อนจะข้ามมหาสมุทรแอตแลนติก Lingam กล่าวว่า “เหมือนโอเอซิสในทะเลทราย” มันจะเป็น “เหมือนโอเอซิสในทะเลทราย” โดยมีสัตว์ต่าง ๆ มารวมกัน
ข้อสรุปนี้เป็นผลลัพธ์เชิงปฏิบัติอย่างหนึ่งของงานเก็งกำไรอย่างยิ่ง ซึ่งนักวิจัยได้ส่งไปยังThe Astrophysical Journal นักดาราศาสตร์ที่ค้นหาสัญญาณวิทยุจากต่างดาวมักจะมุ่งความสนใจไปที่ดวงดาวที่คล้ายดวงอาทิตย์ แต่บางทีพวกเขาควรพิจารณาพัลซาร์ด้วย และฟังวิทยุพูดคุยจากยานอวกาศที่เตรียมการเดินทางไกล แม้ว่าโดยหลักแล้ว การวิจัยเป็นแบบฝึกหัดในการพิจารณาขอบเขตของสิ่งที่เป็นไปได้ โดยไม่คำนึงว่ามนุษยชาติจะเข้าใกล้ขอบเขตนั้นหรือไม่ เราต้องการ “ดูว่ากฎของฟิสิกส์ทำอะไรได้บ้างและอะไรไม่ได้ผล” Lingam กล่าว
