โนเบล/เอเจนซี/ผู้จัดการออนไลน์ – รางวัลโนเบลประจำปี 2006 ยังตกเป็นของพลเมืองสหรัฐฯ ล่าสุดในสาขาฟิสิกส์นักวิจัยจากนาซาและยูซีเบิร์กเลย์ผู้ร่วมศึกษาดาวเทียม COBE บ่งชี้ถึงความไม่แน่นอนของรังสี CMB วัดกำเนิดจักรวาล จุดเริ่มสู่การไขปัญหาการเกิดสิ่งมีชีวิตในเอกภพ
ราชบัณฑิตยสภาวิทยาศาสตร์แห่งสวีเดน (Royal Swedish Academy of Sciences) ได้ประกาศเมื่อวันที่ 3 ต.ค.ให้ 2 นักวิทยาศาสตร์ชาวสหรัฐฯ จอห์น มาเธอร์ (John C. Mather) นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์อาวุโส ศูนย์การบินอวกาศกอดดาร์ด องค์การบริหารการบินอวกาศสหรัฐฯ (NASA's Goddard Space Flight Center) และจอร์จ สมูต (George F. Smoot) ศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียในเบิรกเลย์ (University of California, Berkeley) ได้รับรางวัลโนเบลประจำปี 2006 ในสาขาฟิสิกส์
ทั้งคู่ศึกษาความไม่แน่นอนของ CMB จุดเริ่มของการเกิดสิ่งมีชีวิต
คณะกรรมการอธิบายว่า ทั้งคู่ได้ค้นพบรูปร่างของวัตถุดำ (blackbody) และคุณสมบัติต่างๆ ที่ซ่อนอยู่ในแอนไอโซทรอปี (anisotropy) หรือความไม่สม่ำเสมอในทิศทางของอุณหภูมิของรังสีพื้นหลังของเอกภพ (CMB : cosmic microwave background radiation)
ภายใต้ทฤษฎีบิ๊กแบง (Big Bang theory) จักรวาลก่อตัวขึ้นจากการระเบิดครั้งใหญ่เมื่อ 13.7 พันล้านปีก่อน ซึ่งช่วงเวลาและรูปร่างลักษณะของจักรวาลนั้นวัดได้โดยคลื่นที่เรียกว่า “รังสีพื้นหลังของเอกภพ” หรือ CMB
มาเธอร์วัย 60 ปีและสมูตวัย 61 ปีร่วมกันทำงานกับดาวเทียม (Cosmic Background Explorer : COBE) ของนาซาที่ปล่อยขึ้นสู่อวกาศปี 1989 ผลการศึกษาของทั้งคู่ช่วยให้เข้าใจเรื่องราวของทฤษฎีบิ๊กแบงมากขึ้น และการคาดเดากำเนิดของจักรวาลด้วยการใช้รังสี CMB
“เกณฑ์การวัดด้วย CMB นี้ ช่วยนำทางให้ศาสตร์แห่งจักรวาลวิทยาแม่นยำมากขึ้น” คณะกรรมการโนเบลเผย มาเธอร์รับผิดชอบโครงการและกระบวนการทั้งหมดในการทดลองของ COBE เพื่อเปิดเผยรูปร่างของวัตถุดำจากการวัดของ CMB ส่วนสมูตมีหน้าที่หลักในการวัดความผันผวนเล็กๆ น้อยๆ ของอุณหภูมิของรังสี
“สมูต” ขอเช็คเว็บโนเบลก่อนว่าเป็นความจริง !!
หลังจากประกาศรางวัลไปเป็นที่เรียบร้อยแล้ว เมื่อเวลา 16.45 น. (ตามเวลาประเทศไทย) คณะกรรมการโนเบลได้โทรศัพท์ทางไกลจากกรุงสต็อกโฮล์ม สวีเดนถึงบ้านของสมูตเพื่อแจ้งข่าวดี แต่ก็เป็นเวลากลางดึกของสหรัฐฯ
“ตอนแรกผมประหลาดใจมากที่มีคนโทรมาตอนตี 3 มันยังดึกมาก และไม่น่าเชื่อว่าพวกเขาจะมีเบอร์โทรศัพท์ของผม และแน่นอนว่าทั้งตื่นเต้นและดีใจ” สมูตเล่าผ่านสายโทรศัพท์มายังวิทยุท้องถิ่นของสวีเดน จากนั้นเขาก็ตื่นขึ้นและรีบเข้าไปเช็คในเว็บไซต์ว่าเขาได้รับรางวัลโนเบลจริงหรือไม่
“นับเป็นเกียรติที่ยิ่งใหญ่และเป็นเรื่องที่น่าจดจำอย่างยิ่งสำหรับทีม COBE ทั้งหมด” สมูตกล่าว เมื่อรู้แน่ว่าเขาได้รับโนเบลสาขาฟิสิกส์ปีนี้
ขณะที่มาเธอร์กล่าวว่า เขาจะไม่ได้รับรางวัลนี้เลยถ้าไม่ได้ความร่วมแรงร่วมใจจากผู้ร่วมโครงการ COBE ทุกคน ซึ่งมีมากถึง 1,500 นับเป็นทีมงานที่ใหญ่มาก และเป็นเรื่องที่น่าจดจำไม่รู้ลืม
"ผมไม่คาดคิดมาก่อนว่าจะได้รางวัลโนเบล นับเป็นเรื่องน่าประหลาดใจที่สุดยอด"
CMB ประเด็นร้อนฟิสิกส์ยุคใหม่
พร้อมกันนี้ “ผู้จัดการวิทยาศาสตร์” ได้ถามไปยัง ดร.อรรถกฤต ฉัตรภูติ อาจารย์ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ถึงความสำคัญของงานของนักฟิสิกส์ทั้ง 2 คนที่เพิ่งได้รับรางวัล ได้ความว่าการศึกษาเรื่องความไม่สม่ำเสมอในทิศทางอุณหภูมิของ CMB นี้กำลังเป็นหัวข้อที่นักจักรวาลวิทยากำลังให้ความสนใจ และเป็นการค้นพบความจริงหนึ่งของธรรมชาติ ซึ่งในเมืองไทยก็มีนักวิทยาศาสตร์ไทยเพียงไม่กี่คนที่ศึกษาเรื่องนี้
“เรื่องนี้เป็นประเด็นร้อนของฟิสิกส์สมัยใหม่” ดร.อรรถกฤตอธิบายว่า CMB เป็นข้อมูลที่ช่วยให้เราศึกษาย้อนกลับไปว่าเอกภพเกิดขึ้นได้อย่างไร และเป็นหลักฐานสำคัญของบิ๊กแบงที่เกิดเมื่อประมาณ 13.7 พันล้านปีที่แล้ว ซึ่ง อาร์โน อัลลัน เพนซิอัส (Arno Allan Penzias) และ โรเบิร์ต วูโดร์ว วิลสัน (Robert Woodrow Wilson) 2 นักฟิสิกส์ได้ค้นพบและได้รับรางวัลโนเบลจากผลงานดังกล่าวในปี 1978
จากการค้นพบ CMB นาซาจึงได้ส่งดาวเทียม COBE ขึ้นไปศึกษาหลักฐานของการกำเนิดเอกภพนี้ เดิมคาดว่า CMB จะมีความสม่ำเสมอในทุกทิศทาง คือสามารถวัดในรูปอุณหภูมิได้เท่ากันในทุกทิศทาง โดยมีอุณหภูมิประมาณ -270 องศาเซลเซียส หรือประมาณ 3 เคลวิน ไม่ว่าจะวัดที่ไหนในเอกภพย่อมได้เท่ากัน แต่ผลจากการวัดของดาวเทียมพบว่ามีความต่างของอุณหภูมิอยู่ 1 ในล้านเคลวิน คือพบแอนไอโซทรอปีหรือความไม่สม่ำเสมอของ CMB ข้อมูลดังกล่าวบ่งชี้ว่ามวลสารและพลังงานหลังจากบิ๊กแบงนั้นไม่สม่ำเสมอ
“ความไม่สม่ำเสมอ” นำไปสู่การก่อเกิดดวงดาวและสิ่งมีชีวิต
ดร.อรรถกฤตชี้ถึงความสำคัญของความไม่สม่ำเสมอของ CMB ว่า หากมวลสารในเอกภพกระจายตัวเท่ากัน ทำให้แรงโน้มถ่วงสมดุล โครงสร้างต่างๆ ในเอกภพ เช่น ดวงดาว กาแลกซี่หรือสิ่งมีชีวิต จะไม่สามารถเกิดขึ้นได้ ความไม่สม่ำเสมอบ่งชี้ถึงการกระจายตัวของมวลสารไม่เท่ากัน ส่งผลแรงโน้มถ่วงที่ไม่สมดุล และบริเวณที่มวลหนาแน่นก็จะดึงมวลที่อยู่รอบข้างให้มากระจุกรวมกัน เกิดเป็นดวงดาว กาแลกซี่และโครงสร้างต่างๆ อย่างที่เป็นอยู่
“เรายังไม่มีสมการทางฟิสิกส์ที่จะอธิบาย CMB ได้อย่างถูกต้องแน่ชัด เรากำลังหาทฤษฎีมาอธิบาย และหวังว่าสิ่งที่ทำนายจะเป็นสิ่งที่เห็นได้ใน CMB ทฤษฎีที่ดีที่สุดที่อธิบายได้คือทฤษฎีการขยายตัวของจักรวาล” ดร.อรรถกฤตกล่าว พร้อมทั้งชี้ให้เห็นว่าเรารู้จักจักรวาลเพียง 5% คือรู้จักมวลสารที่เรามองเห็น แต่ยังมีอีก 70% เป็นพลังงานมืด (dark energy) ที่ผลักให้เอกภพขยายตัวแต่เรายังอธิบายไม่ได้ว่าคืออะไร และอีก 25% คือสสารมืด (dark matter) ที่มีการเคลื่อนที่และก่อตัวเป็นเอกภพ ซึ่งเป็นมวลสารที่เราไม่รู้จัก
ผู้ที่ได้รับโนเบลจะได้รับเหรียญทอง ประกาศนียบัตรและแบ่งเงินรางวัลมูลค่า 10 ล้านโครน (ประมาณ 57 ล้านบาท) โดยจะทำพิธีมอบในวันที่ 10 ธ.ค.ของทุกปี อันเป็นวันที่เสียชีวิตของอัลเฟรด โนเบล (Alfred Nobel) ผู้ประดิษฐ์ไดนาไมต์ซึ่งอุทิศเงินตั้งเป็นกองทุนโนเบลขึ้นเพื่อมอบรางวัลให้แก่สุดยอดนักวิชาการในสาขาต่างๆ
เมื่อวันที่ 2 ต.ค. ได้มีการประกาศรางวัลในสาขาการแพทย์และสรีรศาสตร์ไปแล้ว โดยตกเป็นของชาวอเมริกันเช่นกัน คือ แอนดรูว ไฟร์ (Andrew Z. Fire) และเคร็ก เมลโล (Craig C. Mello) ซึ่งทั้งคู่ค้นพบอาร์เอ็นเอไอ (RNAi : RNA interference) หรือกระบวนการปิดการทำงานของยีนเป้าหมาย จนกลายเป็นความรู้ที่แพร่หลายถูกนำไปใช้ในกระบวนวิทยาศาสตร์พื้นฐาน
ในวันพุธนี้ (4 ต.ค.) จะมีการประกาศในสาขาเคมี จากนั้นในวันที่ 9 ต.ค.จะประกาศสาขาเศรษฐศาสตร์ และ 13 ต.ค.สาขาสันติภาพ ส่วนสาขาวรรณกรรมปกติจะประกาศในวันพฤหัสบดีอาจเป็นวันที่ 5 หรือ 12 ต.ค. ซึ่งจะกำหนดวันเวลาล่วงหน้า 48 ชั่วโมง
