ความเร็วแสง ถ้าถามว่าใครเป็นคนที่กล้าคิดที่สุดในจักรวาล มันต้องเป็นมนุษย์แน่ๆ เพราะถึงแม้ยานอวกาศของเราจะไม่ได้บินออกจากระบบสุริยะ แต่นักวิทยาศาสตร์ได้เริ่มศึกษาการเดินทางข้ามกาแล็กซีแล้ว แน่นอนสมมติฐานของข้อสันนิษฐานนี้คือเราต้องการเครื่องบินที่เร็วเพียงพอ คุณอาจคิดว่าความเร็วที่เร็วที่สุดควรเป็นความเร็วแสง
แต่ในความเป็นจริง การเข้าถึงความเร็วแสงนั้นไม่เพียงพอ เพราะเอกภพนั้นใหญ่เกินไป นักวิทยาศาสตร์จึงต้องการบินให้เร็วกว่าความเร็วแสงเพื่อดูว่าจะบินได้เร็วกว่านี้หรือไม่ แต่ผลการจำลองทำให้นักวิทยาศาสตร์สิ้นหวัง เพราะแม้ว่าจะเร็วกว่าความเร็วแสงถึง 2,083 เท่า แต่ก็ยังต้องใช้เวลาถึง 96 ปีในการเดินทางผ่านทางช้างเผือก
ข้อเสนอและการวิจัยความเร็วสูงพิเศษ ทุกคนรู้ว่าแสงมักใช้เป็นสัญญาณสำหรับมนุษย์เพื่อสังเกตจักรวาล เนื่องจากความเร็วของการแพร่กระจายในสุญญากาศนั้นรวดเร็วมาก อาจกล่าวได้ว่าเป็นความเร็วที่เร็วที่สุดที่มนุษย์ค้นพบ หลังจากการคำนวณ นักวิทยาศาสตร์สรุปได้ว่าความเร็วแสงในสุญญากาศอยู่ที่ 299,792,458 เมตรต่อวินาที ซึ่งโดยปกติจะปัดเศษเป็น 300,000 กิโลเมตรต่อวินาที
มีเหตุผลว่าถ้าเครื่องจักรของมนุษย์ สามารถไปถึงความเร็วแสงได้ มันจะต้องเร็วมาก อย่างน้อยมันก็จะง่ายสำหรับเราที่จะเดินทางไปมาระหว่างดาวเคราะห์ในระบบสุริยะของเรา อย่างไรก็ตาม เนื่องจากระบบสุริยะเป็นเพียงหนึ่งในดาวเคราะห์หลายๆดวงในจักรวาล นักวิทยาศาสตร์จึงเชื่อว่าอนาคตของมนุษยชาติ จะต้องไม่จำกัดอยู่เพียงระบบสุริยะแต่จะบินไปไกล แม้กระทั่งเดินทางข้ามจักรวาลเพื่อค้นหาบ้านใหม่
และถ้าเราบินด้วยความเร็วแสงจะใช้เวลาประมาณ 4 หรือ 5 ปี จึงจะไปถึงแอลฟาคนครึ่งม้า ซึ่งตั้งอยู่ในทางช้างเผือกเช่นกันและอยู่ห่างออกไปเพียง 4.3 ปีแสง ดังนั้น จากมุมมองของนักวิทยาศาสตร์ หากมนุษย์ต้องการบินให้ไกลขึ้นในช่วงชีวิตที่จำกัด พวกเขาต้องเพิ่มความเร็วขึ้นเรื่อยๆสำหรับบินด้วย ความเร็วแสง เมื่อทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ออกมาในปี 1905 เขาได้กำหนดขีดจำกัดความเร็วที่เรียกว่า กฎของขีดจำกัดความเร็ว
อย่างไรก็ตาม ทฤษฎีสัมพัทธภาพไม่ได้สมบูรณ์แบบ และนักวิทยาศาสตร์หลายคนตั้งคำถามถึงปัญหาและข้อขัดแย้งของมัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแง่ที่ว่าความเร็วแสงไม่สามารถแซงได้ ด้วยวิธีนี้นักวิทยาศาสตร์หลายคนได้เสนอแนวคิดของความเร็วเหนือเสียง หลายทศวรรษหลังจากการเสียชีวิตของไอน์สไตน์ นักวิทยาศาสตร์จำนวนมากขึ้นเรื่อยๆอุทิศตนให้กับการสำรวจ และวิจัยเกี่ยวกับความเร็วเหนือเสียง นักวิทยาศาสตร์บางคนมุ่งเน้นไปที่อนุภาคขนาดเล็ก
ในขณะที่บางคนสนใจในความลึกของจักรวาล เอกภพได้รับการสนับสนุนจากทฤษฎีฮับเบิลของบิ๊กแบงและเรดชิฟต์ เอกภพขยายตัวในอัตราที่เร็วกว่าความเร็วแสง พวกเขาใช้การสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์วิทยุ เพื่อสังเกตควาซาร์ตั้งแต่ต้นทศวรรษ 1970 และพบว่าแยกจากกันเร็วกว่าความเร็วแสง ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 20 ชุมชนวิทยาศาสตร์ระหว่างประเทศได้หารือ เกี่ยวกับการเดินทางระหว่างดวงดาวอย่างเป็นทางการ
ทฤษฎีไม่ครอบคลุม นี่คือทฤษฎีที่เกี่ยวข้องกับความเร็วแสงในระยะสั้น การวิจัยความเร็วเหนือเสียงนั้นยากมาก แต่นักวิทยาศาสตร์บางคนคิดว่ามันมีอยู่จริงและอาจเป็นจริง ดังนั้นบนพื้นฐานนี้ พวกเขาจึงเริ่มคำนวณว่าจะใช้เวลานานแค่ไหนในการเดินทางผ่านกาแลคซีเมื่อยานอวกาศซูเปอร์ลูมินัลปรากฏขึ้น เดินทางผ่านทางช้างเผือกด้วยความเร็ว 2,083 เท่าของความเร็วแสง
รูปร่างของทางช้างเผือกเป็นเหมือนจานวงรี ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 100,000 ปีแสง ซึ่งแสดงให้เห็นว่าการเดินทางผ่านทางช้างเผือกนั้นไม่ง่ายเลย ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์ เจมส์ โอโดโนฮิว จึงใช้คอมพิวเตอร์เพื่อจำลองกระบวนการเดินทางผ่านทางช้างเผือกด้วยความเร็วที่เร็วกว่าแสง เมื่อความเร็วเพิ่มขึ้นเป็น 2,083 ที่ความเร็วแสง มนุษย์สามารถท่องไปในระบบสุริยะและดาราจักรใกล้เคียงได้อย่างอิสระ เวลาในการประกอบสั้นลงอย่างมาก
เมื่อเขาเพิ่มความเร็ว เราจะเห็นว่าเมื่อเดินทางด้วยความเร็วแสงหนึ่งจะใช้เวลาประมาณ 5 เวลาและความเร็วในการไปถึงขอบดาวพลูโตที่ 213 บางครั้งอาจใช้เวลามากกว่าหนึ่งนาทีเพื่อไปถึงดาวพลูโตด้วยความเร็วแสง ในที่สุดเมื่อเขาปรับความเร็วเป็นทวีคูณของ 2083 ความเร็วแสงที่เราบินผ่านดาวพลูโต โดยใช้เวลาเพียง 10 วินาทีเท่านั้น เรียกได้ว่า ความเร็วระดับนี้มนุษย์สมัยนี้คิดไม่ถึง เป็นเพียงว่าไม่มีค่าอ้างอิงในระบบสุริยะ
ท้ายที่สุด เป้าหมายของนักวิทยาศาสตร์คือการเดินทางผ่านทางช้างเผือก จากนั้นพวกเขาก็หันไปสนใจทางช้างเผือกและในที่สุดก็ได้รับค่าที่สิ้นหวัง กล่าวอีกนัยหนึ่งแม้ว่าเราจะบินด้วยความเร็ว 2,083 เท่าของความเร็วแสง แต่การเดินทางผ่านทางช้างเผือกจะใช้เวลา 96 ปี สมมติว่ามีคนมีส่วนร่วมในการบินยานอวกาศเบาพิเศษลำนี้ตั้งแต่แรกเกิด จากนั้นเมื่อเขาเดินทางผ่านกาแล็กซี เขาเห็นโลกที่อยู่นอกกาแล็กซี เขาจะเป็นคนแก่ที่มีความผันผวนมาก
ที่สำคัญกว่านั้น เมื่อพิจารณาจากอายุขัยเฉลี่ยของมนุษย์ในปัจจุบันแล้ว การจะมีชีวิตอยู่ถึงอายุ 96 ปีนั้นไม่ง่ายเลย แต่ความฝันของผู้คนที่จะเดินทางข้ามกาแล็กซีนั้นยังคงห่างไกลในช่วงชีวิตที่จำกัด พวกเขามักจะตายในตอนกลาง จะเห็นได้ว่าความกว้างใหญ่ของเอกภพนั้นไกลเกินจินตนาการของมนุษย์ และความเร็วแสงที่เร็วที่สุดในสายตาของเราก็เทียบไม่ได้กับขนาดของเอกภพ
ดังนั้นหากมนุษย์ต้องการที่จะก้าวข้ามสิ่งนั้น ไม่เพียงแต่ยานอวกาศเท่านั้นที่เร่งความเร็วอย่างบ้าคลั่ง และยืดอายุขัยให้ยืนยาวได้ ถ้าการเกิดขึ้นของอารยธรรมมนุษย์เป็นเพียง 1 วินาทีของนาฬิกาโลก แล้วเทียบกับนาฬิกาจักรวาล ช่วงชีวิตของมนุษย์ที่สั้นที่สุดคืออะไร เป็นเรื่องที่ควรค่าแก่การกล่าวถึงว่าหากเครื่องบินลำนี้สามารถบินด้วยความเร็วเหนือเสียงได้จริงๆผู้คนข้างในจะมองเห็นฉากแบบใดผ่านช่องหน้าต่าง
บางคนอาจนึกถึงท้องฟ้าที่เต็มไปด้วยดวงดาวที่ผู้โดยสารเห็นหลังจากยานมิลเลนเนี่ยม ฟาลค่อน บินเร็วกว่าความเร็วแสงในภาพยนตร์เรื่องสตาร์ วอร์ส แต่ในความเป็นจริงแล้ว ด้วยความเร็วแสง ผู้โดยสารจะมองไม่เห็นแสงดาว มองเห็นได้ชัดเจนเฉพาะโครงสร้างคล้ายแผ่นดิสก์เท่านั้น คอนเนอร์ นักวิจัยของคอนเนอร์ กล่าวว่า ถ้ายานมิลเลนเนี่ยม ฟาลค่อน มีอยู่จริงและเดินทางเร็วกว่าความเร็วแสง ผมแนะนำให้ผู้โดยสารสวมแว่นกันแดดอย่างแน่นอน
นอกจากนี้ ยานอวกาศยังต้องระมัดระวังในการปกป้องผู้โดยสารจากรังสีเอกซเรย์ เนื่องจากดอปเปลอร์เอฟเฟ็กต์จะป้องกันไม่ให้ผู้โดยสารมองเห็นสัญญาณของดวงดาว นอกจากนี้ เราไม่รู้ว่าผู้คนจะ เมาเรือ หรือเปล่าหากเอาแต่มองออกไปนอกหน้าต่างขณะบินด้วยความเร็วระดับนี้ ถ้าเวียนหัวจริงๆ ควรบินในที่ปิดจะดีกว่า ถ้าความเร็วแสงมีอยู่จริง มนุษย์จะใช้วิธีใดเพื่อให้ได้ความเร็วดังกล่าว เราสามารถสร้างยานอวกาศที่เร็วกว่าแสงได้จริงหรือ
ยานอวกาศ การเดินทางด้วยความเหนือแสง การสำรวจอารยธรรมต่างดาวในระยะยาว แม้ว่ามนุษย์จะได้รับข้อมูลไม่มากนัก แต่พวกเขาก็ค้นพบการมีอยู่ของซูเปอร์เอิร์ธจำนวนมากที่คล้ายกับโลก นักวิทยาศาสตร์หลายคนเชื่อว่าปลายทางในอนาคตของอารยธรรมมนุษย์ไม่ใช่ดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ แต่ซูเปอร์เอิร์ธที่อยู่ห่างไกลเหล่านี้ต้องเดินทางหลายปีแสงเพื่อไปให้ถึง
แล้วยานอวกาศลำไหนที่ผู้คนคิดว่าจะใช้ข้อมูลแสดงให้เห็นว่าจรวดเชื้อเพลิงเคมีแบบดั้งเดิมไม่เพียงพอ ที่ความเร็ว 17 กิโลเมตรต่อวินาที จะใช้เวลา 3.5×10^5 ปีจึงจะไปถึงที่นั่น นอกจากนี้ยังใช้เวลา 3×10^4 ปีในการใช้จรวดพลังงานนิวเคลียร์ และอีก 2,000 ปีจึงจะไปถึงกลีเซอ 581 ซี ด้วย v=0.01c=3000 กิโลเมตรต่อวินาที โดยใช้ใบเรือสุริยะ
ดังนั้นพวกเขาจึงเสนอให้ใช้ปฏิสสารเป็นเชื้อเพลิงซึ่งไม่เพียงลดภาระของยานอวกาศให้มากที่สุด แต่ยังเพิ่มความเร็วของยานอวกาศด้วย ควรสังเกตว่าประสิทธิภาพของการปลดปล่อยพลังงานหลังจากการชนกันของปฏิสสารและสสารนั้นสูงที่สุดในบรรดาเชื้อเพลิงที่กล่าวถึงข้างต้น แต่ก่อนหน้านั้น เราต้องสามารถรวบรวมและจัดเก็บปฏิสสารให้ได้มากที่สุด ประการที่สองคือการตระหนักถึงการบินที่เบาเป็นพิเศษผ่านไดรฟ์โค้ง ผู้อ่านนิยายวิทยาศาสตร์อาจคุ้นเคยกับ ความโค้ง ซึ่งหมายถึงฟองอากาศความเร็วแปรผันที่เกิดขึ้นเมื่อยานอวกาศโค้งงอ และทำให้ระยะทางของเวลาและพื้นที่สั้นลงในที่สุด
ความเร็วเหนือเสียงก่อนหน้านี้เพิ่มขึ้นอย่างสุ่มสี่สุ่มห้า และการขับเข้าโค้งทำให้ระยะทางสั้นลง นักวิจัยโอบูซี่กล่าวว่า หากพื้นที่ด้านหน้ายานอวกาศหดตัว และพื้นที่ด้านหลังยานอวกาศเพิ่มขึ้นในเวลาเดียวกัน ฟองอวกาศ-เวลาจะก่อตัวขึ้นรอบๆยานอวกาศ ล้อมรอบยานอวกาศและออกแรงกระทำต่อยานอวกาศใน เพื่อที่จะออกจากโลกธรรมดาอย่างรวดเร็วและเข้าสู่ระบบพิกัดของคุณเอง
ฟองสบู่นี้ใช้ความแตกต่างของความดันระหว่างอวกาศและเวลา เพื่อทำให้ยานอวกาศเคลื่อนที่ไปในทิศทางใดก็ได้ มันทำลายขีดจำกัดของความเร็วแสง แม้ว่าทฤษฎีของนักวิทยาศาสตร์จะดูไม่มีที่สิ้นสุดสำหรับผู้คนเสมอ แม้ว่าจะไม่สมจริงเลยก็ตาม มนุษย์ไม่สามารถบินบนท้องฟ้าด้วยยานอวกาศที่เร็วกว่าความเร็วแสง และมองเห็นท้องฟ้าที่เต็มไปด้วยดวงดาวได้
บทความที่น่าสนใจ : สุนัข สาเหตุหลักของริดสีดวงทวารในสุนัขอธิบายรายละเอียดได้ ดังนี้
