เมื่อปีก่อนได้ไปประเทศจีน แล้วเพิ่งรู้ตอนนั้นแหละว่ารถไฟที่มีความเร็วสูงที่สุดเปลี่ยนเป็นของประเทศจีนแล้วนะ (เฮ่ย! ตอนไหนวะ, ตอบ: ตอนปี 2004..) ใช้เทคโนโลยีที่มีชื่อเรียกว่า Maglev วิ่งด้วยความเร็วสูงสุดที่ 431 km/hr วิธีการของมันก็ตรง ๆ ตามชื่อเลย "Magnetic Levitation" Magnetic ก็แม่เหล็ก Levitation คือการลอยตัว รวม ๆ คืออาศัยแรงแม่เหล็กระหว่างตัวรถไฟและรางยกตัวรถไฟขึ้นและผลักให้เคลื่อนที่ ข้อดีของมันคือตรงที่มันลอยเนี่ยแหละ อย่าไปคิดว่ามันลอยเอาเท่ มันลอยเพื่อลดแรงเสียดทานระหว่างตัวรถกับรางเฟ่ย ทีนี้จะพุ่งไปไหนก็ตามแต่ใจพี่เลยจ้ะ
แต่ถ้านั่นยังเร็วไม่พอล่ะ
มีใครเคยได้ยินชื่อ
Hyperloop ไหม?
ไฮเปอร์ลูป (Hyperloop) ถูกเอ่ยถึงครั้งแรกในปี 2012 โดยอีลอน มัสก์ (Elon Musk) ผู้ก่อตั้งบริษัทที่เราต้องเคยได้ยินชื่อซักอย่างน้อยหนึ่งบริษัทไม่ว่าจะเป็น Paypal, Tesla Motors หรือไม่ก็ SpaceX ลักษณะของไฮเปอร์ลูปไม่ได้มีอะไรมาก แค่
ต้องเร็วเป็นสองเท่าของเครื่องบิน สภาพอากาศจะเป็นยังไงก็ไม่มีผลกระทบ รับประกันว่าไม่มีการชนเกิดขึ้น ใช้พลังงานต่ำ มีการเก็บพลังงานเพียงพอสำหรับการทำงาน 24 ชั่วโมง ..เท่านั้นเอ๊ง
แล้วไฮเปอร์ลูป ตกลงคืออะไร? จำเรื่องแรงเสียดทานระหว่างตัวรถไฟกับรางได้ไหม นอกจากแรงนั้นแล้วมันยังมีแรงต้านอากาศอีกค่ะคุณ! อย่างที่เรารู้กันโดยพื้นฐานว่ายิ่งเราเคลื่อนที่ด้วยความเร็วมากเท่าไหร่ยิ่งมีแรงต้านจากอากาศมากระทำต่อเรามากขึ้นเท่านั้น ไฮเปอร์ลูปจึงต้องการลบปมด้อย (ปมด้อย!) ของการคมนาคมด้วยความเร็วสูงนี้ออกไปโดยการให้ยานพาหนะไปวิ่งใน "ท่อสุญญากาศ" (vacuum tube) จะได้ไม่ต้องมีอากาศมาต้านทานเจ้ ..ซึ่ง ..ไม่ต้องตื่นเต้น เค้าไม่ทำกันขนาดนั้นเพราะมันยาก ทำได้จริงเพียงแค่ท่อที่มีความดันต่ำมาก ๆ เท่านั้น (100 Pa จากความดันปกติที่ระดับน้ำทะเล 10000 Pa, FYI) และด้วยท่อนี้ยังทำให้สามารถเร่งอัตราเร็วของยานได้สูงตั้งแต่เริ่มออกตัวอีกด้วยต่างจากปกติที่ต้องค่อย ๆ ไต่ระดับขึ้น ตอนแรกโปรโตไทป์ (prototype) ของไฮเปอร์ลูปนั้นมาจากการคิดของวิศวกรใน SpaceX และ Tesla แต่นั่นมันก็แค่ตอนแรกเท่านั้นแหละ! ความน่าสนใจของโปรเจ็คนี้มันไม่ได้มีอยู่แค่นี้ แค่ต้องการให้มันเร็วเป็นสองเท่าของเครื่องบินนี่ยังน่าสนใจไม่พ๊อออออออ ไฮเปอร์ลูปยังถูกเปิดเป็น open-source hardware เปิดโอกาสให้คนที่มีไอเดียได้ช่วยกันต่อยอดพัฒนาไปเรื่อย ๆ จนกว่าจะเกิดขึ้นจริง
น่าตื่นเต้นก็ไอ้ตรงนี้แหละ
ไฮเปอร์ลูปเป็นเทรดเนมและเทรดมาร์คเพียงเท่านั้น ไม่ได้เป็นของใครคนใดคนหนึ่ง SpaceX และอีลอน มัสก์บอกว่าไม่จ้ะ เราไม่ทำเองจ้ะ เสนอเฉย ๆ เผื่อมีคนสนใจ อิอิ จึงเริ่มมีบริษัทที่เปิดตัวขึ้นเพื่อมาลุยกับเจ้าไฮเปอร์ลูปนี้ อย่างเช่น Hyperloop One (เปลี่ยนชื่อมาจาก Hyperloop Transportation Technologies) บริษัทสตาร์ทอัพที่เริ่มจากการทำ crowdfunding บนอินเทอร์เน็ต จนตอนนี้ได้เริ่มมีการทดสอบระบบการขับเคลื่อนแล้ว (Propulsion Test) ตามคลิป
VIDEO
แม้จะยังเป็นเพียงแค่ขั้นเริ่มต้นเท่านั้น แต่ความเจ๋งนี้... ในขณะที่คนอื่น ๆ หรือบริษัทอื่น ๆ เริ่มเข้ามามีส่วนร่วมแต่ถึงอย่างนั้น SpaceX ก็ยังไม่ได้ทิ้งไฮเปอร์ลูปไปอย่างสิ้นเชิง ปีที่แล้ว (2015) SpaceX ได้มีจัดการประกวดยานพาหนะที่จะนำมาใช้กับไฮเปอร์ลูปนี้ขึ้น (ยานที่เอามาใช้วิ่งในท่ออะ) การประกวดมีชื่อว่า Hyperloop Pod Competition คือยานนี้มันมีชื่อเรียกง่าย ๆ ว่า Pod ตั้งตามรูปทรงและลักษณะของยานนี่แหละ เพราะตามแบบจะรี ๆ ยาว ๆ คล้ายฝักถั่ว ส่วนสินค้าหรือผู้โดยสารข้างในก็เปรียบเป็นเม็ดถั่วไปซะ.. การประกวดนี้ให้นักศึกษาเข้าร่วมได้รวมถึงคนทั่วไปก็เข้าร่วมได้ คือใครที่มีไอเดียก็มาร่วมเถอะค่ะ เบื้องต้นมีการตัดสินผู้ชนะไปแล้วตอนเดือนมกราคม 2016 ที่น่าสนใจกว่านั้นคือจะมีการทดสอบโมเดลจริงของทีมที่ชนะและอีก 22 ทีมที่ผ่านการคัดเลือกกลางปีนี้! (ซึ่งยังไม่รู้ว่าวันไหน แต่โปรดตามเถอะ, เข้าไปดูรายละเอียดได้ที่เว็บของ SpaceX) ชอบไฮเปอร์ลูปตรงที่เหมือนเป็นการทำงานกลุ่มของที่มีแต่ไอเดียดี ๆ นี่แหละ ถ้าทำสำเร็จเขาบอกกันว่านี่จะเป็น "fifth mode of transportation" ของโลกเลย (ถัดจาก 4 อันก่อนหน้าคือเดินทางทางอากาศ, ถนน, ราง และ ทางน้ำ) สำหรับคนที่รู้จักอีลอน มัสก์มาก่อน ย่อมรู้อยู่แล้วว่าเค้ามีเป้าหมายส่งคนไปเหยียบดาวอังคารให้ได้ภายใน 11-12 ปีถัดจากนี้ ..ประเทศอื่นแข่งกันมาเป็นสิบ ๆ ปี แต่พี่ขอแค่สิบสองปี! ..ค่ะ ก็อย่าไปตกใจมาก นี่มันแค่น้ำจิ้ม เพราะ long term goal หรือ passion in life ของพี่มัสก์คือการให้มนุษยชาติไปอยู่อาศัยบนดาวอังคารได้ เฮ่ย บ้าไปแล้ว คือ จริง ๆ ก็มีการพูดถึงเรื่องนี้มานานแล้ว แค่เราไม่รู้สึกว่ามันใกล้ตัวขนาดนี้เพราะคิดว่าคงตายก่อนได้เห็น (เอิ่ม) ประเด็นคือเค้าบอกว่าไฮเปอร์ลูปเนี่ยจะมีประโยชน์มากเลยหากวันที่เราไปอยู่บนดาวอังคารมาถึงจริง เราสามารถเอาเทคโนโลยีนี้ไปใช้ได้เลยโดยไม่จำเป็นต้องมีท่อคอยคุมความดันต่ำอีกต่อไป ..แหงสิ ก็บนดาวอังคารชั้นบรรยากาศมันบางเบากว่าโลกเยอะ ถึงรถจะวิ่งเร็วแค่ไหนแรงต้านอากาศก็น้อยกว่าโลกมาก เพราะตัวมันเองไม่ค่อยจะมีอากาศไปต้านใคร *ก้มลงกราบ*เพิ่มเติม (ไม่จำเป็นต้องอ่าน)
- เร็วเป็นสองเท่าของเครื่องบิน
จริง ๆ เรื่อง "ความเร็ว" ที่เป็นสองเท่าของเครื่องบินไม่ได้น่าตกใจเท่าไหร่ เพราะมียานพาหนะอื่น ๆ ที่ทำได้มานานแล้ว แต่ประเด็นน่าจะอยู่ที่จะเร็วเป็นสองเท่ายังไงให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นมากกว่า สงสัยเลยลองไปอ่านเล่น ๆ ดู เบื้องต้นเค้าใช้ lift to drag ratio มาอธิบาย ดูคร่าว ๆ ก็เห็นว่า lift to drag ratio ของ maglev ที่ว่าวิ่งเร็ว ก็ยังต่ำกว่ารถไฟรางธรรมดาอยู่ (แหงสิ..) ถ้าเพิ่มขึ้นได้อีกก็จะดี ประสิทธิภาพการใช้พลังงานจะได้สูงขึ้น อีกแง่ก็จะได้ใช้พลังงานน้อยลงในการวิ่งที่ความเร็วเท่าเดิม (เลยเป็นที่มาของการต้องมีท่อสุญญากาศนั่นแหละ, พูดซ้ำพูดซ้อนจริงวุ้ยเพิ่งรู้ตัว)
- ความเร็วของไฮเปอร์ลูป
ยังไม่แน่ชัดเพราะมันยังไม่เกิดขึ้นจริง แต่ต้องการทำให้มีความเร็วสูงสุดถึง 1,220 km/hr และมีความเร็วเฉลี่ย 962 km/hr
ถ้าสนใจแต่อ่านที่เราเขียนไม่เข้าใจ (ประสบปัญหาด้านการเรียบเรียงเป็นการส่วนตัวค่ะ..)
มีคลิปนี้ที่เราดูแล้วรู้สึกว่าน่าจะเข้าใจได้อยู่
Hyperloop - 1000km/hr Ground Travel! by ColdFusion โปรดตามไปตามแต่ศรัทธา
ลิ้งค์ที่เกี่ยวข้อง -
Hyperloop | SpaceX -
Hyperloop-Alpha.pdf -
Hyperloop One
ที่เขียนมาไม่มีอะไร แค่เห็นว่าน่าสนใจดี 5555 จริงๆ บอกลากับฟิสิกส์ไปได้ปีนึงแล้ว แต่ก็ยังชอบอ่านแล้วพยายามทำความเข้าใจเรื่องพวกนี้อยู่ คนที่เข้าไปออกแบบ pod พวกนี้ก็ต้องรู้เรื่องแบบนี้อยู่แล้วแหละ แต่เราก็รู้สึกว่ามันน่าตื่นเต้นดีที่เดี๋ยวเราก็จะได้เห็นการออกแบบที่เอาเรื่องทุกอย่างมารวมกัน กลายเป็นของที่ practical แล้วก็น่ามหัศจรรย์ไปด้วย
มีโควทที่เราชอบมากจากการ์ตูนที่เราชอบที่สุดเรื่องนึง (Rick and Morty) ว่า "Sometimes science is more art than science, Morty" เราว่าเนี่ยแหละ เวลาเห็นคนจะออกแบบอะไรมาซักอย่าง มันให้ความรู้สึกเหมือนพวกเขากำลังทำงานศิลปะอยู่เลย
เรานับถือคนที่คิดอะไรแบบนี้ได้มาก ๆ ก็ตรงนี้แหละ
มันเป็นอะไรที่มากกว่าวิทยาศาสตร์จริง ๆ
คนชอบมองว่าวิทย์กับศิลป์คือขั้วตรงข้ามกัน แต่เรากลับว่าไม่ใช่เลย5555