CERN:การทดลองสุดยิ่งใหญ่ของมวลมนุษย์ ค้นหาจุดเล็กสุดสู่กำเนิดจักรวาล

CERN:การทดลองสุดยิ่งใหญ่ของมวลมนุษย์
ค้นหาจุดเล็กสุดสู่กำเนิดจักรวาล

​

ภาพของเจ้าหน้าที่ขณะกำลังติดตั้งเครื่องซีเอ็มเอสซึ่งปัจจุบันติดตั้งเสร็จแล้ว​

ย่างเข้าสู่หน้าร้อนของทวีปยุโรปในอีกไม่กี่เดือนข้างหน้า จะมีการทดลองอันยิ่งใหญ่ของมนุษยชาติจะเกิดขึ้นใต้พื้นแผ่นดินสวิส-ฝรั่งเศส การเดินเครื่องเร่งอนุภาคขนาดใหญ่ที่สุดในโลกของ "เซิร์น" จะเริ่มขึ้น ความมหึมาของเครื่องไม้เครื่องมือผกผันกับอนุภาคขนาดเล็กจิ๋วที่ถูกเร่งให้ชนกัน ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ต่างจับจ้องปริศนากำเนิดจักรวาลที่คาดว่าจะเผยออกมาหลังจากการชนกัน ​

เอกภพหรือจักรวาลประกอบขึ้นจากอะไร คือคำถามพื้นฐานของมนุษย์เล็กๆ ที่อยากจะเข้าใจในกำเนิดของธรรมชาติอันยิ่งใหญ่ ตามทฤษฎี "บิกแบง" (Big Bang) การระเบิดครั้งใหญ่ที่ก่อเกิดจักรวาลเมื่อ 1.37 หมื่นล้านปีก่อนควรจะมีสสาร (matter) และปฏิสสาร (antimatter) ในปริมาณเท่าๆ กัน ซึ่งโดยธรรมชาติแล้วสสารและปฏิสสารที่มีมวลเท่ากันแต่มีประจุตรงข้ามกันนั้นจะหักล้างกันเองแล้วเปลี่ยนมวลกลายไปเป็นพลังงานและไม่น่าจะมีกาแลกซี ดวงดาว โลกหรือสิ่งมีชีวิตอยู่เลย​

หากทฤษฎีนี้เป็นจริงทำไมสสารและปฏิสสารไม่หักล้างกันอย่างไปสมบูรณ์ตั้งแต่เกิดระเบิดครั้งนั้น? ​

เป็นไปได้หรือไม่ที่มีเอกภพซึ่งประกอบขึ้นด้วยปฏิสสารมากมายอยู่ที่ใดสักแห่ง?​

เกิดอะไรขึ้นกับปฏิสสารหลังบิกแบง?​

หลากหลายคำถามที่จะนำไปสู่คำตอบว่าเหตุใด จึงมีตัวเราที่อยู่ในเอกภพที่เต็มไปด้วยสสารมากมาย​

นอกจากนี้ยังมีคำถามว่าเกิดสสารที่ประกอบขึ้นเป็นตัวเราได้อย่างไร ย้อนกลับไปในอดีตเราเชื่อว่าอะตอมคือหน่วยย่อยที่สุดของสสาร แต่ต่อมาเราก็พบว่ายังมีโปรตอน นิวตรอน อิเล็กตรอนที่เล็กกว่า และมี "ควาร์ก" (Quark) เป็นสิ่งที่เล็กลงไปอีก​

แต่ยังไม่ใช่สิ่งที่เล็กที่สุดและยังไม่สามารถตอบได้ว่ามวลก่อเกิดขึ้นในจักรวาลอันว่างเปล่าได้อย่างไร​

เร่งอนุภาคหา "ฮิกก์ส" ต้นกำเนิดแห่งมวลในจักรวาล​

กว่า 40 ปีที่ผ่านมาจึงเกิดทฤษฎีเกี่ยวกับอนุภาค "ฮิกก์ส" (Higgs) ที่เสนอโดย ศ.ปีเตอร์ ฮิกก์ส (Peter Higgs) นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ ซึ่งอนุภาคฮิกก์สที่ได้รับการขนานนามว่า "อนุภาคพระเจ้า" (God Particle) จะช่วยอธิบายจุดเริ่มต้นของมวล และอธิบายเหตุผลว่าทำไมบางอนุภาคในแบบจำลองมาตรฐาน (Standard model) ซึ่งเป็นทฤษฎีที่พยายามอธิบายอนุภาคมูลฐานและแรงพื้นฐานทั้งหมดในธรรมชาติด้วยสมการเพียงหนึ่งเดียว จึงมีมวลและบางอนุภาคไม่มีมวล โดยนักฟิสิกส์ได้พบสสารอื่นๆ ที่ประกอบขึ้นเป็นสสารหมดแล้ว ยกเว้นฮิกก์ส​

การค้นหากำเนิดจักรวาล คล้ายการเก็บร่องรอยคดีฆาตกรรมที่รวบรวมหลักฐาน ณ ที่เกิดเหตุเพื่อวิเคราะห์ย้อนหลังว่าเกิดอะไรขึ้น ทฤษฏีมีอยู่แล้วแต่ยังขาดผลการทดลองมายืนยัน ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์หลายคนจึงฝากความหวังไว้ที่การทดลองขององค์กรความร่วมมือระหว่างประเทศในทวีปยุโรปเพื่อวิจัยและพัฒนาทางด้านนิวเคลียร์ (European Center for Nuclear Research) หรือ "เซิร์น" (CERN) ซึ่งจะเดินเครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซี (Large Hadron Collider: LHC) ในฤดูร้อนของทวีปยุโรปหรือประมาณ เดือน ก.ค.ที่จะถึงนี้ เพื่อค้นหาอนุภาคฮิกก์สจิ๊กซอว์ชิ้นสุดท้าย ที่นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าจะเติมเต็มความเข้าใจในองค์ประกอบพื้นฐานของจักรวาลได้​

แม่เหล็กซูเปอร์คอนดัคเตอร์หรือแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวดถูกลำเลียงสู่อุโมงค์ใต้ซึ่งเป็นห้องปฏิบัติเร่งอนุภาคของเซิร์น​

ดร.อรรถกฤต ฉัตรภูติ จากภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย กล่าวว่าตามทฤษฎีสนามควอนตัม (Quantum field) นักฟิสิกส์เชื่อว่าต้องพบบางอย่างจากการชนกันของอนุภาค ที่พลังงานสูงถึงระดับเทราอิเล็กตรอนโวลต์ (TeV) ซึ่งเป็นระดับพลังงานที่กำลังจะทดลองในเซิร์น​

ถ้าไม่เป็นเช่นนั้นจะต้องมีอะไรผิดในทฤษฎีสนามควอนตัมและนักวิทยาศาสตร์ต้องกลับมาคิดกันใหม่ อย่างไรก็ดีนักฟิสิกส์มั่นใจว่าจะไม่เป็นเช่นกรณีหลัง เนื่องจากที่ผ่านมาทฤษฎีสามารถอธิบายปรากฏการณ์ต่างๆ ในระดับพลังงานที่ต่ำกว่าการทดลองของเซิร์นที่จะเกิดขึ้นได้ดี​

"เซิร์น" องค์กรแห่งยุโรป-ทำงานระดับโลกเพื่อไขจักรวาล​

ความรุ่งเรืองสุดขีดของฟิสิกส์อยู่ในยุคสงครามโลกครั้งที่ 2 แต่เซิร์นจะเป็นข้อพิสูจน์ว่าเวลาทองของวิทยาศาสตร์เชิงกายภาพยังไม่หมดลง โดยหลังก่อตั้งมากว่า 50 ปีเซิร์นมีการทดลองเร่งอนุภาคในระดับพลังงานต่างๆ เพิ่มขึ้นตามลำดับ ตั้งแต่ไม่กี่สิบกิกะอิเล็กตรอนโวลต์ (GeV) ไปจนถึงหลายร้อย GeV และมีการค้นพบอนุภาคมูลฐานบางตัว และให้กำเนิดเวริล์ด ไวล์ด เว็บ (www) ที่เป็นประโยชน์ต่อการแลกเปลี่ยนข้อมูลข่าวสารของคนทั้งโลกเมื่อปี 2533​

จนกระทั่งเมื่อ 19 ปีที่ผ่านมาองค์กรวิจัยแห่งยุโรปนี้ได้ตัดสินใจสร้างเครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซี ซึ่งเป็นเครื่องเร่งอนุภาคขนาดใหญ่ที่อยู่ในอุโมงค์ใต้เมืองเจนีวา สวิตเซอร์แลนด์และชายแดนฝรั่งเศสลงไป 100 เมตรขดเป็นวงกลมระยะทาง 27 กิโลเมตร และมีแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวด (Superconducting Magnet) ทำหน้าที่ควบคุมลำอนุภาคให้เบนจนเป็นเส้นรอบวง ทั้งนี้เครื่องเร่งอนุภาคแรกของเซิร์นซึ่งขดเป็นวงกลมเช่นเดียวกันนั้นมีความยาวเพียง 7 กิโลเมตร​

ภายในองค์กรวิจัยวิทยาศาสตร์แห่งยุโรปนี้จ้างนักวิทยาศาสตร์หลากหลายเชื้อชาติ ทำงานวิจัยโดยอาศัยความพร้อมทางเครื่องมือของเซิร์น เฉพาะเจ้าที่ซึ่งได้รับการว่าจ้างให้ทำงานโดยตรงก็มีถึง 2,500 คน ขณะที่มีนักวิทยาศาสตร์จากทั่วโลกอีกราว 8,000 ที่แวะเวียนมาทำงานวิจัยที่นี่​

ปัจจุบันเซิร์นมีสมาชิกจาก 20 ประเทศในยุโรปซึ่งมีหน้าที่และได้รับสิทธิพิเศษ โดยประเทศเหล่านี้ต้องร่วมลงทุนในค่าใช้จ่ายสำหรับการดำเนินงานของเซิร์น และมีส่วนร่วมในการตัดสินใจเกี่ยวกับองค์กรและกิจกรรมต่างๆ​

สำหรับไทยก็เกี่ยวข้องกับเซิร์นในฐานะที่เป็นประเทศกลุ่ม "ไม่ใช่สมาชิก" (non-Member States) ซึ่งมีอยู่หลายประเทศ อาทิ จีน เวียดนาม อิหร่าน เกาหลี ไต้หวัน เป็นต้น แม้ประเทศเหล่านี้ไม่ได้มีส่วนร่วมในการลงทุนหรือร่วมกำหนดทิศทางการวิจัย แต่ก็ได้ใช้ประโยชน์ทางการศึกษาวิจัยจากข้อมูลการทดลองของเซิร์น​

ภาพจำลองแสดงภาคตัดขวางของห้องปฏิบัติการสำหรับเครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซี โดยตำแหน่งของท่อที่ขดเป็นวงยาว 27 กิโลเมตรนี้อยู่ลึกลงไปใต้ฝรั่งเศสและสวิตเซอร์แลนด์ 100 เมตร​

เครื่องตรวจวัดสัญญาณกำเนิดจักรวาล​

เครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซีในอุโมงค์ยักษ์ใต้ดินที่ขดรอบชายแดนฝรั่งเศสและสวิตเซอร์แลนด์ ประกอบไปด้วยสถานีตรวจวัดอนุภาคที่สำคัญๆ คือ​

1.สถานีตรวจวัดอลิซ (ALICE) หน้าที่ของเครื่องตรวจวัดที่สถานีนี้คือการตรวจวัดสถานะพลาสมาควาร์ก-กลูออน (quark-gluon plasma) ซึ่งเชื่อว่าเป็นสถานะที่เกิดขึ้นหลังบิกแบง ขณะที่เอกภพยังร้อนสุดขีด โดยการชนกันของอนุภาคที่จะเกิดขึ้นในเครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซีนั้นจะทำให้เกิดอุณหภูมิสูง 100,000 เท่าของใจกลางดวงอาทิตย์ นักฟิสิกส์หวังว่าภายในสภาวะนี้โปรตอนและนิวตรอนจะ "ละลาย" และปลดปล่อยควาร์กออกจากพันธะ​

ทีมวิจัยในส่วนของอลิซวางแผนที่จะศึกษาสถานะพลาสมาควาร์ก-กลูออนเมื่อขยายตัวและเย็นลง รวมถึงสังเกตว่าสถานะพิเศษนี้ค่อยๆ กลายเป็นอนุภาคซึ่งประกอบขึ้นเป็นสสารในเอกภพอย่างทุกวันนี้ได้อย่างไร​

2.สถานีตรวจวัดอนุภาคแอตลาส (ATLAS) เป็น 1 ใน 2 เครื่องตรวจวัดอเนกประสงค์ภายในเครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซี มีหน้าที่อย่างกว้างๆ คือตรวจหาอนุภาคฮิกก์ส มิติพิเศษ (extra dimension) และอนุภาคที่อาจก่อตัวขึ้นเป็นสสารมืด (dark matter) โดยจะวัดสัญญาณของอนุภาคที่คาดว่าถูกสร้างขึ้นหลังการชนกันของอนุภาค ทั้งแนวการเคลื่อนที่ พลังงาน รวมไปถึงการจำแนกชนิดอนุภาคนั้นๆ​

แอตลาสเป็นระบบแม่เหล็กรูปโดนัทขนาดใหญ่ที่มีความยาวถึง 46 เมตร นับเป็นเครื่องมือชิ้นใหญ่ที่สุดของเซิร์น และมีขดลวดแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวดขดเป็นทรงกระบอกยาว 25 เมตร รอบๆท่อลำอนุภาคที่ผ่านใจกลางของเครื่องตรวจวัดอนุภาคนี้ เมื่อเดินเครื่องจะเกิดสนามแม่เหล็กในศูนย์กลางของทรงกระบอก ที่สถานีนี้มีนักวิทยาศาสตร์ทำงานกว่า 1,700 คน​

3.สถานีตรวจวัดอนุภาคซีเอ็มเอส (CMS) เป็นเครื่องตรวจวัดอนุภาคที่มีเป้าหมายเดียวกับแอตลาส แต่มีความแตกต่างในรูปแบบการทำงานและระบบแม่เหล็กในการตรวจวัดอนุภาค ซีเอ็มเอสสร้างขึ้นด้วยขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าขนาดใหญ่ที่เกิดจากสายเคเบิลตัวนำยิ่งยวดที่ขดเป็นทรงกระบอก ซึ่งสร้างให้เกิดสนามแม่เหล็กได้มากกว่าโลก 100,000 เท่า ซึ่งทำให้เครื่องตรวจวัดหนักถึง 12,500 ตัน​

แทนที่จะสร้างเครื่องมือชิ้นนี้ภายในอุโมงค์ใต้ดินเหมือนเครื่องมืออื่นๆ แต่เครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซีกลับสร้างขึ้นจากบนพื้นดินแล้วแยกเป็นชิ้นส่วน 15 ชิ้นเพื่อนำลงไปประกอบในชั้นใต้ดิน และที่สถานีนี้ก็มีนักวิทยาศาสตร์ทำงานจำนวนมากไม่ยิ่งหย่อนไปกว่าสถานีแอตลาสถึง 2,000 คนจากกว่า 150 สถาบันใน 37 ประเทศ​

4.สถานีตรวจวัดอนุภาคแอลเอชซีบี (LHCb) ซึ่งจะทำการทดลองเพื่อสร้างความเข้าใจว่าทำไมเราจึงอาศัยอยู่ในเอกภพที่เต็มไปด้วยสสาร แต่กลับไม่มีปฏิสสาร โดยมีหน้าที่พิเศษในการศึกษาอนุภาคที่เรียกว่า "บิวตี ควาร์ก" (beauty quark) เพื่อสังเกตความแตกต่างเพียงเล็กน้อยระหว่างสสารและปฏิสสาร และแทนที่จะติดตั้งเซนเซอร์รอบจุดที่อนุภาคชนกันก็ใช้ชุดเซนเซอร์ย่อยเรียงซ้อนกันเป็นความยาว 20 เมตร​

แผนที่แสดงตำแหน่งของท่อสำหรับเร่งอนุภาคของเซิร์นที่ขดเป็นวงยาว 27 กิโลเมตรนี้อยู่ลึกลงไปใต้ฝรั่งเศสและสวิตเซอร์แลนด์ 100 เมตร โดย P1 คือตำแหน่งของสถานีตรวจวัดอนุภาคแอตลาส​

เมื่อแอลเอชซีเร่งให้อนุภาคชนกันแล้วจะเกิดควาร์กชนิดต่างๆ มากมายและสลายตัวไปอยู่ในรูปอื่นอย่างรวดเร็ว ดังนั้นเซนเซอร์เครื่องตรวจวัดแอลเอชซีบีจึงถูกออกแบบให้อยู่ในเส้นทางของลำอนุภาคที่จะเคลื่อนที่เป็นวงไปตามเครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซี​

เครื่องเร่งอนุภาคยักษ์จับอนุภาคจิ๋วชนกัน​

เครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซีจะเร่งลำอนุภาคของโปรตอน 2 ลำให้เคลื่อนที่ในทิศทางตรงกันข้ามไปตามท่อที่วางขนานกันซึ่งถูกเก็บรักษาไว้ภายใต้ภาวะสุญญากาศ แล้วชนกันที่ความเร็วเข้าใกล้ความเร็วแสง 99.9999% ที่พลังงานสูงระดับ TeV หรือระดับล้านล้านอิเล็กตรอนโวลต์ (1012 eV)​

สิ่งที่เกิดขึ้นหลักจากนั้นคือสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์เฝ้ารอคอย เครื่องตรวจวัดอนุภาคต่างๆ จะวิเคราะห์ข้อมูลที่เกิดจากการชนกันนี้เพื่อตามหาสิ่งที่เครื่องตรวจวัดแต่ละเครื่องถูกออกแบบมา​

ทั้งนี้ลำอนุภาคถูกควบคุมให้เคลื่อนที่ไปรอบเครื่องเร่งอนุภาครูปวงแหวนด้วยสนามแม่เหล็กความเข้มสูงที่สร้างขึ้นจากแม่เหล็กไฟฟ้าตัวนำยิ่งยวดซึ่งช่วยนำไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยไม่มีแรงเสียดทานหรือสูญเสียพลังงาน และจำเป็นต้องรักษาความเย็นให้แม่เหล็กเหล่านั้นที่อุณหภูมิ -271 องศาเซลเซียสซึ่งเย็นกว่าอวกาศนอกโลกเสียอีก ดังนั้นเครื่องเร่งอนุภาคจึงต้องเชื่อมต่อระบบที่หล่อเย็นด้วยฮีเลียมเหลว​

นอกไปจากฮิกก์สซึ่งจะตอบคำถามถึงภาวะเริ่มต้นของกำเนิดจักรวาลแล้ว นักฟิสิกส์ยังรอคอยหลักฐานที่เกิดจากอนุภาคชนกันเพื่อพิสูจน์ทฤษฎีอีกหลายทฤษฎี อาทิ​

- ทฤษฎีสมมาตรยิ่งยวด (supersymmetry theory) ที่อธิบายว่าอนุภาคมูลฐานมีคู่ "ซูเปอร์พาร์ทเนอร์" (superpartner) หรือคู่ยิ่งยวดที่คาดว่ามีมวลมากกว่า เช่น อิเล็กตรอน (electron) มีคู่คือ ซีเล็กตรอน (selectron) ควาร์ก (quark) มีคู่คือ สควาร์ก (sqark) เป็นต้น เชื่อว่าคู่ยิ่งยวดเหล่านี้มีอยู่ในช่วงสั้นๆ หลังเกิดบิกแบง โดยเกิดขึ้นและสลายตัวอย่างรวดเร็วเนื่องจากมวลที่มากทำให้ไม่เสถียร ซึ่งวิธีที่จะสร้างคู่ยิ่งยวดขึ้นมาต้องสร้างเงื่อนไขให้คล้ายหลังเกิดบิกแบงในช่วงเวลาสั้นๆ ที่เต็มไปด้วยพลังงานมหาศาล​

- ทฤษฎีซูเปอร์สตริง (Superstring theory) ซึ่งเป็นทฤษฎีที่พยายามอธิบายอนุภาคและแรงพื้นฐานในธรรมชาติด้วยทฤษฎีเดียว โดยจำลองให้อนุภาคและแรงพื้นฐานเหล่านั้นคือการสั่นของเส้นเชือกสมมาตรเล็กๆ (tiny supersymmetry string) โดยมีแบบจำลองอย่างในทฤษฎีนี้ที่ผลการทดลองของเครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซี​

- แบบจำลองที่สมมติว่าเอกภพมีมิติมากกว่า 4 มิติ (Large extra-dimensions theories) โดยเราสามารถรับรู้ได้ถึงมิติของความกว้าง ความยาว ความสูงและเวลา แต่มีทฤษฎีที่เสนอว่าเอกภพมีมิติที่มากกว่านี้และคาดว่าการทดลองของเซิร์นจะเผยให้เห็นมิติพิเศษ (extra-dimension) เพิ่มเติมมากกว่า 4 มิติที่เรารับรู้ได้​

"เฟอร์มิแล็บ" คู่แข่งหาอนุภาคพระเจ้า​

ไม่ใช่แค่เซิร์นที่มุ่งมั่นหาอนุภาคพระเจ้า แต่เครื่องเร่งอนุภาคจากฟากสหรัฐฯ อย่าง "เทวาตรอน" (Tevatron) ของห้องปฏิบัติการเฟอร์มิแล็บ (Fermilab) ก็มีเป้าหมายที่จะค้นหาอนุภาคฮิกก์สเช่นเดียวกัน ซึ่งการแข่งขันของนักฟิสิกส์ 2 ทวีปเป็นไปอย่างดุเดือดแต่ก็ไม่ถึงขั้นฆ่าแกงกัน โดยสหรัฐและเฟอร์มิแล็บก็กุลีกุจอที่จะมีส่วนร่วมกับเซิร์นในฐานะ "ผู้สังเกตการณ์" (Observer) และได้สนับสนุนเครื่องมือทดลองทางวิทยาศาสตร์ชิ้นสำคัญๆ ด้วย​

อย่างไรก็ดีขณะที่เซิร์นกำลังจะตัดริบบิ้นเดินเครื่องเร่งอนุภาคเพื่อหาอนุภาคพระเจ้าในเร็ววันนี้เทวาตรอนก็ใกล้จะปิดตัวลงในปี 2553 แล้ว​

ปีเตอร์ ฮิกก์ส ซึ่งขณะนี้อยู่ในวัย 78 ปีแล้วกล่าวว่า บางทีเฟอร์มิแล็บอาจจะค้นพบอนุภาคฮิกก์สได้ก่อนห้องแล็บขนาดใหญ่อย่างเซิร์นก็เป็นได้ แต่ก็เป็นเรื่องยากสำหรับนักวิทยาศาสตร์ที่นั่น เพราะเป็นไปได้ว่าสัญญาณของฮิกก์สอาจปรากฏอยู่ในข้อมูลการทดลองของพวกเขา แต่ปริมาณของข้องมูลที่มากเกิน ทำให้ยังไม่สามารถวิเคราะห์ออกมาได้​

ตามรายงานของนิตยสารเนชันแนลจีโอกราฟิก (National Geographic) ระบุว่าความยากของการตามหาอนุภาคฮิกก์ส คือการวิเคราะห์ข้อมูลจำนวนมหาศาลที่เกิดจากเศษซากเป็นฝอยกระจายไปทั่ว ขณะพลังงานจากอนุภาคแปรสภาพเป็นมวลซึ่งเกิดหลังจากโปรตอนชนกันแล้ว และเศษซากการสลายตัวของฮิกก์สจะปรากฏก็ต่อเมื่อข้อมูลมหาศาลระดับเพตะไบต์ (petabyte) หรือข้อมูลระดับล้านกิกะไบต์ อีกทั้งโอกาสเกิดฮิกกส์จากอนุภาคชนกันก็มีเพียงหนึ่งในหลายล้านล้านครั้งเท่านั้น​

อาจเกิด "หลุมดำ" แต่คงไม่กลืนโลก​

อย่างไรก็ดีหลายคนอดหวั่นใจไม่ได้ว่าการทดลองของเซิร์นอาจทำให้เกิดหลุมดำที่กลืนกินโลกทั้งใบได้ แต่ความกังวลนั้นในความเห็นของปีเตอร์ ฮิกก์ส ผู้ให้กำเนิดทฤษฎีอนุภาคฮิกก์สมองว่าเป็นความกลัวที่เกิดจากการสร้างจินตนาการเกินจริงมากไป และระบุว่าหลุมดำที่เกิดขึ้นจากทดลองนั้นจะไม่ขยายใหญ่จนดูดโลกทั้งใบได้​

ขณะที่นักฟิสิกส์ทฤษฎีของไทยอย่าง ดร.อรรถกฤต ฉัตรภูติ ผู้ให้ความเห็นต่อการค้นหาอนุภาคฮิกก์สไปก่อนหน้านี้ก็ชี้แจงถึงความกังวลดังกล่าวว่า เป็นไปได้ที่การทดลองของเซิร์นจะทำให้เกิด "หลุมดำจิ๋ว" (mini black hole) แต่มีโอกาสน้อยมากที่หลุมดำดังกล่าวจะดูดกลืนโลก เพราะหลุมดำเหล่านี้เล็กมาก เล็กกว่าโปรตอนและช่องว่างระหว่างอะตอมหลายเท่า​

ดังนั้นโอกาสหลุมดำจิ๋วที่จะดูดอนุภาคอื่นๆ จึงน้อยมาก และมีหลายทฤษฎีที่ทำนายว่าหลุมดำจิ๋วที่เกิดขึ้นนั้นจะไม่เสถียรคือเกิดขึ้นในเสี้ยววินาทีและสลายตัวไปเป็นอนุภาคอื่นๆ ส่วนหลุมดำขนาดใหญ่ในอวกาศก็จะไม่ทำอันตรายเราหากเราไม่เข้าไปใกล้มากเกินไป​

"โดยทฤษฎีแล้วถ้าหากมีหลุมดำจิ๋วลักษณะนี้เกิดขึ้นได้จริงละก็ มันอาจจะเกิดขึ้นอยู่แล้วในธรรมชาติ เคยมีผู้ใช้ทฤษฎีเดียวกันนี้ทำนายว่ารังสีคอสมิกพลังงานสูงจากนอกโลกก็สามารถทำให้เกิดหลุมดำขนาดเล็กพวกนี้บนบรรยากาศชั้นสูงของโลกเช่นเดียวกัน ดังนั้นถ้ามันดูดโลกเข้าไปละก็ มันคงดูดไปนานแล้ว ไม่ต้องรอเครื่องแอลเอชซี"​

ดร.อรรถกฤตกล่าวและยืนยันว่าการทดลองของเซิร์นจะไม่เกิดระเบิดล้างโลกอย่างแน่นอน เพราะไม่มีทางทำให้เกิดระเบิดนิวเคลียร์ เนื่องจากการระเบิดแบบนิวเคลียร์นั้นต้องอาศัยปฏิกิริยาลูกโซ่ที่ไม่สามารถควบคุมได้ และเป็นปฏิกิริยานิวเคลียร์แบบต่อเนื่อง ซึ่งต้องใช้ธาตุกัมมันตรังสีหลายกิโลกรัม​

แต่ปฏิกิริยาในเครื่องเร่งอนุภาคของเซิร์นนั้นเกิดจากการชนกันของโปรตอน 2 ตัว ซึ่งมีมวลน้อยเกินกว่าจะเป็น "มวลวิกฤต" (critical mass) ที่ทำให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ โดยเมื่อโปรตอนชนกันแล้วจะสลายตัวไป ส่วนอนุภาคที่เกิดขึ้นจากการชนก็จะตกที่เครื่องวัดของนักฟิสิกส์และไม่ชนกับธาตุหนักอื่นๆ จึงไม่เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ขึ้นอย่างแน่นอน​

สำหรับนักฟิสิกส์แล้วความน่ากลัวคงไม่ใช่ประเด็นว่าเซิร์นจะระเบิดหรือไม่ แต่ความน่ากลัวอยู่ที่การชนกันครั้งไหน จะเป็นเงื่อนไขให้เกิดฮิกก์ส เพราะมีโอกาสเพียงหนึ่งในล้านล้านครั้งเท่านั้น​

แม้จะเกิดฮิกก์สขึ้นจริงๆ นักวิทยาศาสตร์ต้องใช้เวลามากแค่ไหน เพื่อแกะรอยข้อมูลมากมาย ซึ่งไม่ทราบว่าจะจบสิ้นเมื่อไหร่ หรือที่สุดการลงทุนมูลค่าเกือบ 2 แสนล้านบาท เมื่อเทียบเป็นเงินไทย ของมนุษยชาติเพื่อไขกำเนิดจักรวาลอาจจะลงท้ายที่ไม่พบอะไรเลย​

อ่านต่อได้ที่ Manager.co.th ครับ​

http://www.en.mahidol.ac.th/forum/viewtopic.php?f=9&t=806&sid=16ff905e48b334ddb53ad37b9e66a33d​

http://exscinet.blogspot.com/2008/03/atlas-experiment.html​

 

คิดอย่างไรเมื่อเรากำลังสร้างหลุมดำขึ้นที่ "cern"

เซิร์น (CERN) หรือ The Organisation européenne pour la recherche nucléaire (อังกฤษ: European Organization for Nuclear Research) เป็นองค์กรความร่วมมือระหว่างประเทศในทวีปยุโรปเพื่อวิจัยและพัฒนาทางด้านนิวเคลียร์ ก่อตั้งเมื่อวันที่ 29 กันยายน พ.ศ. 2497 โดยมีประเทศสมาชิกก่อตั้ง 12 ประเทศ มีสำนักงานใหญ่อยู่ที่กรุงเจนีวา สวิตเซอร์แลนด์



บทความ เนื้อเรื่อง หรือ คำอธิบาย โดยละเอียด

ปัจจุบัน เซิร์น มีประเทศสมาชิก 20 ประเทศ ประกอบด้วย ออสเตรีย เบลเยียม บัลแกเรีย สาธารณรัฐเชก เดนมาร์ก ฟินแลนด์ ฝรั่งเศส เยอรมนี กรีซ ฮังการี อิตาลี เนเธอร์แลนด์ นอร์เวย์ โปแลนด์ โปรตุเกส สโลวาเกีย สเปน สวีเดน สวิตเซอร์แลนด์ และสหราชอาณาจักร และมีประเทศผู้สังเกตการณ์ ประกอบด้วย อินเดีย อิสราเอล ญี่ปุ่น รัสเซีย สหรัฐ ตุรกี คณะกรรมาธิการยุโรป และองค์การยูเนสโก

เมื่อแรกก่อตั้ง เซิร์น มีชื่อว่า Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire (European Council for Nuclear Research) ซึ่งเป็นที่มาของชื่อย่อ CERN

สำนักงานใหญ่ของเซิร์น ตั้งอยู่ทางทิศตะวันตกเฉียงเหนือของกรุงเจนีวา ใกล้กับชายแดนฝรั่งเศส-สวิตเซอร์แลนด์ เป็นที่ตั้งของห้องปฏิบัติการนิวเคลียร์ฟิสิกส์ขนาดใหญ่ ซึ่งมีเจ้าหน้าที่ปฏิบัติการ 3000 คน

ปัจจุบัน เซิร์นกำลังติดตั้งเครื่องเร่งอนุภาคขนาดใหญ่ที่สุดในโลก (Large Hadron Collider - LHC) ภายในอุโมงค์ใต้ดินรูปวงแหวนขนาดเส้นรอบวง 27 กิโลเมตร มีอาณาเขตครอบคลุมพื้นที่ใต้ดินของประเทศฝรั่งเศส และสวิตเซอร์แลนด์ ซึ่งมีขนาดใหญ่ที่สุดในโลก การติดตั้งจะแล้วเสร็จ

นักวิทยาศาสตร์กำลังจะสร้างหลุมดำขึ้นเป็นครั้งแรกในเร็วๆนี้ มันมีขนาดเล็กมากๆๆ แบบว่า มันจะสลายตัวภายในเสี้ยววินาที จึงไม่ต้องกลัวว่ามันจะทำลายโลกของเรา ประโยชน์ที่ได้จากมันจะมหาศาลมาก ทั้งพลังงานควอนตัม ปฏิสสาร เพราะหลุมดำเป็นแหล่งพลังงานที่ใหญ่ที่สุดในจักรวาลนี้แม้ขนาดแสงยังหนี้จากมันไม่ได้เลย



นี้คือขนาดเครื่องเร่งอนุภาค ที่อยู่ใต้ดิน...

นักวิทยาศาสตร์กำลังจะสร้างหลุมดำขึ้นเป็นครั้งแรกในเร็วๆนี้ มันมีขนาดเล็กมากๆๆ แบบว่า มันจะสลายตัวภายในเสี้ยววินาที จึงไม่ต้องกลัวว่ามันจะทำลายโลกของเรา ประโยชน์ที่ได้จากมันจะมหาศาลมาก ทั้งพลังงานควอนตัม ปฏิสสาร เพราะหลุมดำเป็นแหล่งพลังงานที่ใหญ่ที่สุดในจักรวาลนี้แม้ขนาดแสงยังหนี้จากมันไม่ได้เลย

....


ด้วยการจับอนุภาคมาชนกันและเพ่งสังเกตสิ่งที่จะออกมาจากการทดลองนี้ นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าได้สร้างเงื่อนไขการก่อเกิดจักรวาลขึ้นใหม่ เพื่อดูสภาวะที่เวลา 1 ในพันล้านวินาทีทันทีทันใดหลังเกิดบิ๊กแบง (Big Bang) โดยพวกเขาหวังว่าจะได้เข้าใจเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นตามมาอีก 1 หมื่น 4 พันล้านปี หลังการระเบิดครั้งใหญ่

ภายในอุโมงค์แห่งการทดลองขนาดยักษ์จะประกอบด้วยท่อขนาดใหญ่ 2 ท่อที่วางขนานกัน โดยท่อหนึ่งจะมีอนุภาคที่มีพลังงานสูงอย่างโฟตอน และถูกเร่งให้เข้าใกล้ความเร็วแสง ส่วนอีกท่อก็จะมีลำอนุภาคโฟตอนที่ถูกเร่งให้มีความเร็วเท่ากันแต่วิ่งในทิศทางตรงกันข้าม ณ ตำแหน่งรอบท่อที่ขดเป็นวงหลายๆ จุด ลำอนุภาคนี้จะถูกบังคับให้วิ่งไขว้กัน ซึ่งผลจากการชนกันของอนุภาคจะมีพลังงานมากพอที่จะทำให้โฟตอนแตกกระจายเป็นละอองของอนุภาคที่เล็กลง

 

อีกไม่กี่วันนี้ ก็จะเริ่มทดลองแล้ว

 

นับถอยหลังอีก 5 วัน

 

อยากรู้จังว่าจะเป็นยังไง

 

มีข่าวว่าจะเดินเครื่องวันที่10กย. และมีการถ่ายทอดสดไปทั่วโลกด้วย อยากทราบว่า ถ่ายทอดสดตอนกี่โมงของเวลาไทยครับ ช่องใหนถ่ายทอดบ้าง อยากดูครับ ใครรู้บอกที

 

แล้วเขาต้องมีการขออนุญาติอย่างเป็นทางการหรือไม่อะ แล้วประเทศอื่นๆทั่วโลกเขายอมให้ทดลองปะ เพราะถ้าเกิดผิดพลาดจนควบคุมไม่ได้โลกเราอาจแย่นะผมว่า
อาจจะเป็นการค้นพบที่ยิ่งใหญ่ หรือ เป็นการจุดชนวนภัยพิบัติตามคำทำนายก็เป็นได้

อืมๆ...

 

- แบบจำลองที่สมมติว่าเอกภพมีมิติมากกว่า 4 มิติ (Large extra-dimensions theories) โดยเราสามารถรับรู้ได้ถึงมิติของความกว้าง ความยาว ความสูงและเวลา แต่มีทฤษฎีที่เสนอว่าเอกภพมีมิติที่มากกว่านี้และคาดว่าการทดลองของเซิร์นจะเผยให้เห็นมิติพิเศษ (extra-dimension) เพิ่มเติมมากกว่า 4 มิติที่เรารับรู้ได้

ชอบอันนี้

 

ที่เขาทำมันความเร็วเกือบเท่าแสง แต่ทำใมเราเอาไฟฉายสองอันมาหันหน้าชนกันแล้วเปิด ทำใมไม่เกิดอะไรขึ้นเลยทั้งๆที่มันชนกันด้วยความเร็วแสงกำลัง 2

 

นับถอยหลังอีก 2 วัน....

 

ไม่มีอะไรมากมายหรอกครับท่าน ก็แค่เศษฝุ่นชนกับเศษฝุ่น
มันก็เป็นเพียงแค่ธุลีเล็กๆ ในจักรวาลนี้ ก็แค่นั้นเอง และ ...

คิดว่า เศษฝุ่นโฟตอนเมื่อชนกัน ก็แค่ปลดปล่อย พลังงานออกมา
พลังงานที่ปลดปล่อย ทำให้สายตาของมนุษย์มองเห็นแค่พลังงาน
แต่เป็นไปในรูปแบบของแสง นั่นก็คือพลังงานของแสงนั่นเองครับ

มันจะไปจำลองการเกิดจักรวาลได้อย่างไร แต่มีเบื้องหลังนี่ครับ !!
เรื่องนี้ไม่ใช่การทดลองธรรมดาๆ หรอก และไม่ใช่สิ่งที่วิตกเกินไป

มันแค่เพิ่งจะเริ่มต้นแค่นั้นเอง ... อิๆๆ

 

ไม่มีเขา ไม่มีเรา ไม่มีสิ่งใหนเลย

มนุษย์หวังจะเป็นพระเจ้าซะเอง...มนุษย์เราชนะ ธรรมะไม่ได้หรอก ก็ธรรมชาติไงละ เราไม่ได้เป็นเจ้าของโลก และไม่ใช่เจ้าของจักรวาล แต่เราเป็นส่วนหนึ่งและเราอาศัยเขาอยู่ตากหากละ


ถ้าหากเราเป็นพระเจ้าแล้วมองมาที่โลก เหมือนที่เรามองตู้ปลาและเฝ้ามองดูมัน และรู้ว่ามันต้องการอะไรอยู่ พระเจ้าคงจะนั่งหัวเราะเราแน่เลย และถ้าเราเข้าถึงอำนาจนั้น อำนาจของพระเจ้า (ธรรมชาติ) พระเจ้าคงไม่เอามนุษย์ไว้แน่


.....................................................

 

ถ่ายทอดในช่องทางไหนบ้างครับ อยากติดตาม
ขอบคุณครับ

 

วิทยาศาสตร์ ก็คือวิทยาศาสตร์
ในค้นหาสิ่งลึกลับเพื่อการพิสูจณ์เฉพาะ
แต่จะค้นหาสิ่งล้ำลึกด้านจิตวิญญาณแล้วก็หาได้ไม่

ท้ายสุดวิทยาศาสตร์เมื่อเจริญถึงขีดสุดเพื่อมวลมนุษย์
สักวันหนึ่งความรู้ความเจริญนั้นก็จะกลับมาทำลายมนุษย์เช่นเดียวกัน

 

<TABLE height=34 cellSpacing=0 cellPadding=0 width="100%" border=0><TBODY><TR><TD style="PADDING-LEFT: 10px">

นักวิทยาศาสตร์เตรียมทดลองครั้งใหญ่ หาจุดกำเนิดจักรวาล
[9 ก.ย. 51 - 05:07]​

​

​

</TD></TR></TBODY></TABLE>
<TABLE class=text cellSpacing=0 cellPadding=0 width="100%" border=0><TBODY><TR><TD align=middle><TABLE class=text cellSpacing=0 cellPadding=10 width="100%" border=0><TBODY><TR><TD></B>

​

สำนักข่าวต่างประเทศรายงานวันนี้ (9 ก.ย.) ตามเวลาในประเทศไทย ว่า นักวิทยาศาสตร์ชั้นนำของโลก เตรียมดำเนินการทดลองครั้งใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์ของโลก เพื่อค้นหาว่าจักรวาลของเรามีจุดกำเนิดมาจากไหน<O</O
<O</O

การทดลองของนักวิทยาศาสตร์ที่ศูนย์วิจัยนิวเคลียร์แห่งยุโรป (เซิร์น) ที่นครเจนีวา ประเทศสวิตเซอร์แลนด์ ที่จะมีขึ้นในวันนี้ คือ การใช้เครื่องเร่งความเร็วอนุภาค (LHC) ซึ่งมีลักษณะเป็นท่อวนใต้ดิน ความยาวประมาณ 27 กิโลเมตร ทดลองเร่งความเร็วอนุภาคด้วยแม่เหล็กนับร้อย ๆ ตัว จากคนละด้านของท่อ ให้อนุภาคโปรตอนวิ่งเข้าชนกัน ซึ่งเป็นเหมือนการจำลองการเกิดบิ๊กแบง เพื่อต้องการหาข้อเท็จจริงเกี่ยวกับการกำเนิดจักรวาล โดยการวิเคราะห์เศษซากและสสารที่เกิดขึ้นจากการพุ่งชนกัน<O</O

<O
นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกหลายพันคนร่วมกันวิจัยการทดลองครั้งประวัติศาสตร์ครั้งนี้ ซึ่งเริ่มขึ้นมาตั้งแต่ปี 2537 ด้วยงบประมาณลงทุนกว่า 9,500 ล้านดอลลาร์สหรัฐฯ แต่นักวิทยาศาสตร์หลายคนเกรงว่า อาจก่อให้เกิดหลุมดำขนาดใหญ่กลืนพื้นที่ส่วนใหญ่ของโลกหายไปทั้งหมด<O</O​

</TD></TR></TBODY></TABLE>

http://www.thairath.co.th/online.php?section=newsthairathonline&content=103526​

</TD></TR></TBODY></TABLE>​

</B>

 

...

<O</O
ที่่นี่เป็นที่ดูดาวที่ดีที่สุด ของที่ที่เราเคยดูดาวมาแต่ก่อน เพราะเป็นทุ่งนาที่อยู่บนระดับบนยอดเขา เห็นท้องฟ้าเป็นกะลาครอบ ดาวเต็มไปหมด<O</O
<O</O

เป็นที่ที่เราเรียนเรื่องธรรมชาติและจักรวาลได้ดีเหลือเกิน<O</O
<O</O

เราได้ทราบความจริงว่า พระพุทธองค์ท่านทรงรอบรู้เป็นมหาปราชญ์ เป็นบรมศาสดาจริงๆ ท่านรอบรู้ไปถึงโลกนี้ โลกหน้า และโลกในอดีต สิ่งที่ท่านทรงสั่งสอน เป็นความจริงเสียยิ่งกว่าความจริงสูงสุด เป็นวิทยาศาสตร์เสียยิ่งกว่าวิทยาศาสตร์สูงสุดในโลกนี้ <O</O
<O</O

เมื่อรู้ว่าดวงดาวมีหลายล้านล้านล้านดวงจนสุดคณานับ มีมากจนไม่มีที่สิ้นสุดของการนับ ไม่มีต้น ไม่มีปลาย <O</O
<O</O

เมื่อมองดูตัวเองก็จะเห็นว่าไม่มีความสำคัญอะไรเลย ตัวเราเล็กยิ่งกว่าภัสมธุลี เล็กจนกระทั่งเมื่อเทียบกับความว่างเปล่าแล้ว เราเล็กกว่าความว่างเปล่าเสียอีก <O</O
<O</O

ช่างเป็นการลดอัตตาได้ดีเหลือเกิน เมื่อมองดูดาว<O</O
<O


สาทิส อิทรกำแหง <O</O
ชีวจิต :ฉบับที่ 127 มกราคม 2547