จะเดินทางไปถึงดาวเคราะห์ที่ห่างจากโลก 4 ปีแสงภายใน 1 ปีได้อย่างไร?

สวัสดีครับ ตอนนี้ผมเริ่มสนใจเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ในอวกาศ และอยากศึกษาว่าเราจะสามารถไปถึงดาวเคราะห์หรือระบบสุริยะที่อยู่ห่างจากโลกมาก ๆ ได้อย่างไร โดยเฉพาะในกรณีที่ผมสนใจอยากรู้ว่า ถ้าเราต้องการเดินทางไปยังดาวเคราะห์ที่ห่างจากโลกประมาณ 4 ปีแสง เช่น Proxima Centauri ภายในเวลา 1 ปี เราจะต้องทำอย่างไรบ้าง?

จากที่เข้าใจ การเดินทางในอวกาศนั้นใช้เวลานานมาก เนื่องจากระยะทางในอวกาศใหญ่โตเกินกว่าที่เราจะจินตนาการได้ ดาวที่ใกล้ที่สุดกับเราก็ยังอยู่ห่างออกไปหลายล้านล้านกิโลเมตร ยิ่งไปกว่านั้นยานอวกาศที่เร็วที่สุดในปัจจุบันอย่าง Parker Solar Probe ยังใช้เวลาเป็นพัน ๆ ปีในการเดินทางไปถึงดาวฤกษ์เหล่านั้น

ดังนั้น ผมอยากถามเพื่อน ๆ ว่ามันจะเป็นไปได้หรือไม่ที่เราจะสร้างเทคโนโลยีที่สามารถทำให้เราสามารถเดินทางในอวกาศได้เร็วขึ้น จนถึงระดับที่สามารถเดินทางระยะ 4 ปีแสงได้ภายใน 1 ปี? จากการคำนวณเบื้องต้น ผมพบว่าเราจะต้องใช้ความเร็วเกือบครึ่งหนึ่งของความเร็วแสงเพื่อให้ถึงจุดหมายได้ทันเวลา ซึ่งแน่นอนว่าเทคโนโลยีในปัจจุบันยังทำไม่ได้ แต่มีแนวคิดหรือเทคโนโลยีใหม่ ๆ อะไรบ้างที่อาจทำให้เรามีโอกาสบรรลุเป้าหมายนี้ได้ในอนาคต?

ผมลองอ่านเจอแนวคิดบางอย่าง เช่น การขับเคลื่อนด้วยปฏิสสาร ซึ่งน่าจะให้พลังงานสูงมากพอที่จะทำให้เราสามารถเร่งยานอวกาศให้ใกล้ความเร็วแสง หรือแม้กระทั่งแนวคิดเกี่ยวกับการบิดเบือนกาลอวกาศ (Warp Drive) ที่จะช่วยให้เราสามารถเดินทางได้เร็วกว่าความเร็วแสงโดยไม่ขัดกับกฎฟิสิกส์ แต่ผมยังไม่แน่ใจว่าทฤษฎีเหล่านี้จะถูกพัฒนาจริงได้เมื่อไหร่ หรือมันมีอุปสรรคใหญ่หลวงอะไรที่เรายังไม่สามารถก้าวข้ามได้

นอกจากนี้ ผมยังสงสัยว่า ถ้าเราสามารถเดินทางด้วยความเร็วที่ใกล้เคียงกับความเร็วแสงได้จริง ๆ จะเกิดผลกระทบอะไรบ้างต่อร่างกายมนุษย์หรือยานอวกาศเอง? เพราะจากทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ เวลาจะเริ่มบิดเบี้ยวเมื่อเราเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงมาก ดังนั้นการเดินทางใกล้ความเร็วแสงน่าจะส่งผลต่อเวลาและสภาพแวดล้อมอย่างมาก

สุดท้ายนี้ อยากทราบความคิดเห็นจากผู้รู้หรือผู้ที่สนใจด้านนี้ว่าคิดเห็นอย่างไรบ้างครับ? และถ้าเพื่อน ๆ มีคำแนะนำว่าควรศึกษาเพิ่มเติมเรื่องอะไรบ้าง หรือมีแหล่งข้อมูลที่น่าสนใจรบกวนแนะนำด้วยครับ ขอบคุณมากครับ!
สุดยอดความคิดเห็น
ความคิดเห็นที่ 2
ที่ท่านเจ้าของกระทู้กล่าวว่า ....
ระยะ 4 ปีแสงได้ภายใน 1 ปี  จากการคำนวณเบื้องต้นผมพบว่าเราจะต้องใช้ความเร็วเกือบครึ่งหนึ่งของความเร็วแสง
ระยะทาง 4 ปีแสง  แต่จะเดินทางถึงได้ภายในหนึ่งปี  เราก็จะต้องเร็วกว่าแสงครับไม่ใช่ครึ่งหนึ่งของแสง  ผมขออนุญาตแก้ไขให้ตามนี้
https://www.1728.org/reltivty.htm

ดังนั้นระยะทาง 4 ปีแสง  จะให้เดินทางถึงภายใน 1 ปี  ก็จะต้องใช้วิธีการเดินทางระหว่างดวงดาวแบบอื่น ๆ นอกเหนือกฎทางฟิสิกส์ในปัจจุบัน

ในการเดินทางระหว่างดวงดาว  เอาที่ใกล้ที่สุดก็ 4 ปีแสงแล้วครับ  4 ปีแสงนี้ถ้าเทียบกับเทคโนโลยีการเดินทางปัจจุบันด้วยเครื่องยนต์จรวดแบบเชื้อเพลิง  มันจะเป็นไปไม่ได้เลยเพราะเชื้อเพลิงไม่พอ  และมนุษย์จะต้องอยู่บนยานนานหลายสิบปี  ซึ่งเทคโนโลยีการจำศีล (Hibernation) แบบที่เราเห็นในภาพยนตร์ก็ยังทำไม่ได้จริง


ปัจจุบันที่ใกล้เคียงสุด  ก็มีนักวิทยาศาสตร์บางส่วนได้ศึกษาวิจัยเกี่ยวกับ Warp drive แล้ว
- https://www.bbc.com/thai/international-56372694
- https://ngthai.com/science/66342/warp-drive-possibilities/

สำหรับผลกระทบต่อร่างกายมนุษย์ในการเดินทางเข้าใกล้ความเร็วแสงมาก ๆ เนื่องจากยังไม่มีการทดลองจริงจึงแทบไม่เจอบทความ/งานวิจัยใดกล่าวถึงประเด็นนี้เลย  ผลกระทบต่อร่างกายของมนุษย์ในการเดินทางในอวกาศนาน ๆ มีเพียงอย่างเดียวที่เรารู้กันดีก็คือ  ในสภาพไร้น้ำหนักมวลกระดูกจะสูญเสียลงอย่างมาก  รวมทั้งการเสื่อมสภาพในระดับเซลล์ด้วยครับ

และที่ท่านเจ้าของกระทู้กล่าวว่า "เวลาจะเริ่มบิดเบี้ยว" มันก็คือ Time dilation ที่ผมอธิบายไปข้างบนนั่นเองครับ ซึ่งมันจะมีผลต่อเวลาเพียงอย่างเดียว ไม่ได้มีผลต่อร่างกาย

exclaim จากที่ผมอธิบายข้างบนในเรื่องของ Time dilation  ที่เวลาการเดินทางของยานเราจะลดลง 1.1547 เท่า นั้น ..... ความหมายจริง ๆ แล้วมันเป็นเรื่องของ Lenght contraction ครับ  ตามทฤษฎีสัมพันธภาพของไอน์สไตน์ Space - Time มันสัมพันธ์กัน  และมันมีกฎเหล็กที่ว่าไม่มีสิ่งใดเร็วเท่าแสงได้  ดังนั้นการเดินทางด้วยความเร็วครึ่งหนึ่งของแสง  ในตัวยานจะรับรู้และมองเห็นว่าระยะทางถึงดาวเบื้องหน้า 4 ปีแสงนั้นจะหดสั้นลง (Contract) 1.1547 เท่าครับ  ดังนั้นเวลาการเดินทางจะลดลง 1.1547 เท่าด้วย
แสดงความคิดเห็น
โปรดศึกษาและยอมรับนโยบายข้อมูลส่วนบุคคลก่อนเริ่มใช้งาน อ่านเพิ่มเติมได้ที่นี่