xs
xsm
sm
md
lg

"เซิร์น" เร่งเครื่องสร้างคน ปูทางสร้างเครื่องเร่งอนุภาคใหม่ใหญ่กว่าเดิม

เผยแพร่:   โดย: MGR Online

เครื่องเร่งอนุภาคขนาดใหญ่ (LHC) กลจักรสำคัญในการค้นหาอนุภาคแห่งพระเจ้า (ภาพโดย Maximilien Brice, CERN)
เครื่องเร่งอนุภาควงกลมขนาดใหญ่ระยะทางร่วม 27 กิโลเมตร ที่อยู่ลึกลงไป 100 เมตร ใต้พิภพอันเป็นพรมแดนระหว่างประเทศฝรั่งเศสและสมาพันธรัฐสวิส นับได้ว่าเป็นเครื่องมือวิทยาศาสตร์ที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในโลก ณ ขณะนี้ และเป็นกุญแจที่จะช่วยให้มนุษย์ไขปริศนากำเนิดแห่งจักรวาล แต่ไม่ว่าประตูสู่อดีตกาลเมื่อ 1.4 หมื่นล้านปีก่อน จะเปิดออกหรือไม่ "เซิร์น" ได้วางเส้นทางเพื่อสร้างเครื่องเร่งอนุภาคตัวใหม่ที่มีขนาดใหญ่กว่าเดิมไว้แล้ว

หลายคนยังคงจำกันได้ เมื่อเดือน ก.ย.ของปีที่แล้ว เซิร์นได้สร้างความตื่นเต้นให้กับวงการวิทยาศาสตร์และประชาชนทั่วโลก ด้วยการเดินเครื่องเร่งอนุภาคขนาดใหญ่ และยิงลำอนุภาคโปรตรอนให้วิ่งวนภายในอุโมงค์วงกลม 27 กิโลเมตร เพื่อเป็นการอุ่นเครื่องก่อนเริ่มปฏิบัติการค้นหา "อนุภาคพระเจ้า" แต่เพียง 9 วัน ก็เกิดความเสียหาย เนื่องจากการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าและทำให้แม่เหล็กละลาย จนทำให้โครงการค้นหาอนุภาคพระเจ้าต้องชะงักลง

บัดนี้เซิร์นพร้อมแล้วที่จะเดินเครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซีอีกครั้งในเดือน พ.ย. ที่จะถึงนี้

"จากอุบัติเหตุคราวที่แล้ว ทำให้เซิร์นต้องเตรียมความพร้อมมากขึ้น ซึ่งเราได้แก้ไขซ่อมแซมเรียบร้อยแล้ว และตรวจสอบระบบต่างๆ ให้พร้อมทำงาน โดยได้มีการติดตั้งระบบแจ้งเตือนความผิดพลาด ที่เกิดจากแม่เหล็กละลายเพิ่มเข้าไป ทำให้เรามั่นใจว่าความเสียหายแบบครั้งก่อนจะไม่เกิดขึ้นอีกอย่างแน่นอน" คำอธิบายของ ศ.ดร.เอมมานูเอล เซสเมลิส ผู้อำนวยการสำนักงานผู้อำนวยการเซิร์น ให้สัมภาษณ์ทีมข่าววิทยาศาสตร์ ASTVผู้จัดการออนไลน์ ถึงความพร้อมในการเดินเครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซีครั้งใหม่ ในระหว่างที่เขาเดินทางมาประเทศไทย เพื่อร่วมแถลงข่าวโครงการคัดเลือกนักศึกษาและครูสอนฟิสิกส์ เพื่อเข้าร่วมโครงการภาคฤดูร้อนของเซิร์น เมื่อปลายสัปดาห์ก่อน

ค่อยๆ เร่งเครื่องจนมั่นใจก่อนเดินจริง

เมื่อผู้บริหารศูนย์วิจัยระดับโลกเดินทางมาถึงเมืองไทย ก็นับเป็นโอกาสอันดีที่เราจะได้ซักถามทุกเรื่องราวที่ต้องสงสัย โดยเฉพาะการทดลองที่เป็นโครงการอันแสนยิ่งใหญ่ของมวลมนุษยชาติ ซึ่งศ.เซสเมลิส บอกว่าการเดินเครื่องเร่งอนุภาคครั้งใหม่นี้ จะเริ่มต้นที่ระดับพลังงาน 0.4 TeV (เทราอิเล็กตรอนโวลต์) และค่อยๆ เพิ่มระดับพลังงานขึ้นไปจนถึง 3.5 TeV

ในระหว่างนั้น นักวิทยาศาสตร์จะเรียนรู้และเก็บข้อมูลจนมั่นใจระบบ ก็จะเพิ่มพลังงานให้สูงสุดจนถึง 7 TeV และบังคับให้อนุภาคโปรตรอนวิ่งจาก 2 ทิศทางที่ระดับพลังงานดังกล่าวมาชนกัน และเก็บข้อมูลสิ่งที่เกิดขึ้นหลังจากนั้น

"เราเตรียมความพร้อมกันอย่างเต็มที่และมั่นใจมาก ไม่คิดว่าจะมีปัญหาเกิดขึ้นอีก แต่หากมีสิ่งที่ไม่คาดฝันเกิดขึ้น จนไม่สามารถเดินเครื่องเร่งอนุภาคได้ตามกำหนด ความก้าวหน้าทางฟิสิกส์อนุภาคของโลก คงต้องถอยหลังไปอีกนับ 10 ปี เพราะเราคงบอกไม่ได้ว่าต้องใช้เวลาอีกนานแค่ไหนจึงจะเดินเครื่องได้อีกครั้ง เพราะที่ผ่านมาแม้มีปัญหาเพียงเล็กน้อย เรายังต้องใช้เวลาแก้ไข และเตรียมความพร้อมกว่า 1 ปี" ศ.เซสเมลิสเผย

สุดท้ายถ้าไม่พบอะไร ก็ไม่กลัวที่จะเจอสิ่งใหม่

ทว่าสำหรับนักวิทยาศาสตร์ของเซิร์นทุกคนแล้ว พวกเขารู้สึกตื่นเต้นที่จะเริ่มต้นเดินเครื่องเร่งอนุภาคอีกครั้ง และตั้งตารอคอยการค้นพบสิ่งใหม่ ที่กำลังจะเกิดขึ้น แม้ว่าอาจไม่เกิดขึ้นตามทฤษฎีที่คาดการณ์กันไว้ แต่ก็นับเป็นความท้าทายมากยิ่งกว่า

"เราไม่กลัวว่าจะไม่สำเร็จ หรือจะไม่พบสิ่งที่เราอยากเจอ ในการศึกษาทดลอง อะไรจะเกิดก็ต้องเกิด ถ้าหากอนุภาคชนกันแล้ว ไม่เกิดอะไรขึ้นตามทฤษฎีที่เราศึกษามาก่อน ก็อาจต้องเริ่มต้นกันใหม่”

"บิกแบงอาจไม่ใช่กำเนิดของจักรวาลก็ได้ เราก็ต้องไปเริ่มค้นคว้ากันใหม่ มันตื่นเต้นเสียยิ่งกว่าเราได้เจอสิ่งที่เราหาเสียอีก เพราะนี่คือการศึกษาครั้งแรก เราไม่รู้ว่าจะเกิดอะไรขึ้นบ้าง อาจมีอะไรที่น่าประหลาดใจมากกว่าที่เราคิดเอาไว้ก็ได้"

ย้ำผลกระทบไม่น่ากลัว หลุมดำถ้าเกิดก็เล็กมาก

หลังจากที่นักวิทยาศาสตร์บังคับให้อนุภาคโปรตอนมาชนกันในการจำลองเหตุการณ์บิกแบงเมื่อ 1.4 หมื่นล้านปีที่แล้ว ก็จะมีหลุมดำเกิดขึ้นตามมา ซึ่งนี่คือสิ่งที่หลายคนทั่วโลกกลัวว่า มันจะทำให้เกิดความเสียหายร้ายแรงขึ้นอย่างไม่คาดฝัน ศ.เซสเมลิส บอกว่าในยุโรปไม่มีใครออกมาต่อต้านการทดลองของเซิร์น แต่ก็อาจมีบางคนที่กลัวการเกิดของหลุมดำ
แม้หลุมดำจะเกิดขึ้นจริง แต่ก็จะเป็นเพียงจุดเล็กๆ เท่านั้น และจะสลายไป ซึ่งไม่เป็นอันตรายอย่างแน่นอน

ส่วนผลกระทบต่อมนุษย์และสิ่งแวดล้อมก็ไม่มีแน่นอน เพราะแม้ขณะเดินเครื่องจะมีกัมมันตภาพรังสีเกิดขึ้นภายในอุโมงค์ แต่รังสีที่วัดได้ภายนอกก็อยู่ในระดับปกติเหมือนขณะที่ไม่ได้เดินเครื่อง และมีระบบป้องกันไม่ให้คนเข้าไปในขณะเครื่องเร่งอนุภาคทำงานด้วย

แจงกรณีผู้ก่อการร้าย แค่ร่วมทำวิจัย

ส่วนกรณีที่มีข่าวนักฟิสิกส์ของเซิร์นถูกจับข้อหาต้องสงสัยเกี่ยวข้องกับขบวนการก่อการร้าย "อัลกออิดะห์" (Al-Qaida) เมื่อวันที่ 9 ต.ค.52 ที่ผ่านมา ผู้บริหารเซิร์นบอกว่า นักฟิสิกส์คนดังกล่าวไม่ใช่นักวิทยาศาสตร์ของเซิร์น เป็นเพียงบุคคลภายนอก ที่เข้ามาร่วมทำวิจัยภายในเซิร์น จึงไม่มีผลกระทบกับเซิร์นแต่อย่างใด

อีกทั้ง เซิร์นก็ไม่ยินยอมให้การทหารเข้ามาเกี่ยวข้องกับการวิจัยด้วย และเป็นหน้าที่ของเจ้าหน้าที่ตำรวจที่จะดำเนินการต่อไป

ส่วนเซิร์นก็ไม่จำเป็นต้องปรับปรุงระบบรักษาความปลอดภัยหรือเข้มงวดกับบุคลากรมากขึ้น เพราะผู้ที่จะเข้ามาทำงานวิจัยในเซิร์นได้ จะต้องผ่านการพิจารณาโดยคณะกรรมการกลางแห่งยุโรป และหวังว่านี่จะเป็นครั้งแรกและครั้งสุดท้าย เพราะไม่ต้องการให้คนทั่วไปมองภาพเซิร์นในแง่ลบ

มั่นใจพบอนุภาคพระเจ้าก่อนสหรัฐฯ

สำหรับการวิเคราะห์ผลที่เกิดขึ้นจากการชนกันของอนุภาคโปรตรอน ผู้บริหารของเซิร์นบอกว่าอาจต้องใช้เวลานานนับเดือนหรือหลายปี และแน่นอนว่าจะทดลองซ้ำอีกหลายครั้ง เพื่อให้ได้ผลการทดลองที่ชัดเจน

ส่วนข้อมูลที่ต้องวิเคราะห์ก็มีจำนวนมหาศาล จึงจำเป็นต้องได้รับความร่วมมือจากห้องแล็บและนักวิทยาศาสตร์ทั่วโลก ร่วมกันวิเคราะห์ข้อมูลผ่านคอมพิวเตอร์กริดของเซิร์นซึ่งมีเครื่อข่ายกว่า 120 จุดทั่วโลก

ใช่ว่ามีแต่เซิร์นแห่งยุโรปเท่านั้นที่กำลังปฏิบัติการตามล่าหาอนุภาคพระเจ้า ฟากสหรัฐฯ ก็มีเครื่องเร่งอนุภาคเทวาตรอน (Tevatron) ของห้องปฎิบัติการเครื่องเร่งอนุภาคเฟอร์มิแห่งสหรัฐอเมริกา (Fermi National Accelerator Laboratory) หรือเฟอร์มิแล็บ (Fermilab) ในเมืองชิคาโก สหรัฐฯ ที่กำลังค้นหาสิ่งเดียวกันอยู่ จนถูกมองว่าเป็นคู่แข่งกัน

ศ.เซสเมลิส บอกอย่างมั่นใจว่า เซิร์นมีโอกาสค้นพบอนุภาคฮิกส์ก่อนอย่างแน่นอน เพราะเมื่อแอลเอชซีเดินเครื่องเต็มกำลังเรียบร้อยแล้วก็จะกลายเป็นหนึ่ง ขณะที่เทวาตรอนนั้นมีกำลังสูงสุดเพียง 1 TeV เท่านั้น

อย่างไรก็ตาม เขามองว่าการแข่งขันกันนั้นเป็นเรื่องดี เพราะทำให้แต่ละแล็บพยายามพัฒนาเทคโนโลยีและองค์ความรู้ของตัวเองเพิ่มมากขึ้น

นอกจากนี้ เซิร์นยังมองไปไกลกว่านั้น ด้วยการวางแผนจะสร้างเครื่องเร่งอนุภาคตัวใหม่และมีขนาดใหญ่ยิ่งกว่าแอลเอชซี แต่สิ่งนี้ไม่ใช่จะเกิดขึ้นได้ในอนาคตอันใกล้ ซึ่งผู้บริหารของเซิร์นบอกว่าอาจต้องใช้เวลาอีกหลายสิบปี ต้องมีการเตรียมความพร้อมด้านเทคโนโลยี ต้องพิสูจน์ให้ภาคการเมืองเห็นว่าเซิร์นมีศักยภาพที่จะทำได้ และต้องการกำลังคนมากกว่านี้หลายเท่า

นี่จึงเป็นเหตุผลที่เซิร์นต้องดำเนินโครงการสร้างองค์ความรู้และพัฒนากำลังคน ด้วยการเปิดกว้างให้นักศึกษาจากทั่วโลก ได้มีโอกาสเข้ามาเรียนรู้และทำวิจัยร่วมกับนักวิทยาศาสตร์ของเซิร์น รวมทั้งการให้ความรู้แก่ครูฟิสิกส์จากทั่วโลก เพื่อนำไปบ่มเพาะเยาวชนในประเทศของพวกเขา ให้เกิดความสนใจและจุดประกายฟิสิกส์ให้กับเยาวชนรุ่นใหม่ผ่าน "โครงการนักศึกษาและครูสอนฟิสิกส์ ภาคฤดูร้อนเซิร์น"
ศ.ดร.เอมมานูเอล เซสเมลิส (ภาพโดย สถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน)



อนึ่ง องค์กรความร่วมมือระหว่างประเทศในทวีปยุโรปเพื่อวิจัยและพัฒนาทางด้านนิวเคลียร์ (European Center for Nuclear Research) หรือ "เซิร์น" (CERN) ชื่อย่อตามภาษาฝรั่งเศสอันเป็นต้นกำเนิดเดิม เป็นที่รู้จักกันดีในหมู่นักวิทยาศาสตร์ โดยมีชื่อเสียงขึ้นมาเมื่อปี 2543 ในฐานะผู้ก่อกำเนิด "เวิรล์ด ไวด์ เว็บ" (WWW)

เซิร์นก็กลายเป็นที่คุ้นหูอีกครั้ง เมื่อ "แดน บราวน์" นักเขียนชื่อดัง ใช้องค์กรแห่งนี้ เป็นส่วนหนึ่งของนิยายเรื่อง "เทวากับซาตาน" (Angles and Demons)

งานหลักของเซิร์น ณ ปัจจุบัน คือ โครงการเครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซี (Large Hadron Collider: LHC) ขนาดใหญ่ที่สุดในโลก ซึ่งอยู่ใต้พื้นแผ่นดินสวิส-ฝรั่งเศส โดยมุ่งทดลองเพื่อค้นหาการมีอยู่จริงของอนุภาค "ฮิกก์โบซอน" (Higgs Boson) หรือ "อนุภาคพระเจ้า" (God particle) ซึ่งเป็นอนุภาคที่จะอธิบายว่าสสารมีมวลได้อย่างไร และนำทางไปสู่คำตอบที่ว่า "จักรวาลประกอบขึ้นจากอะไร"

สนใจเรื่องราวของเซิร์น ติดตามรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่ เซิร์น:การทดลองสุดยิ่งใหญ่ของมวลมนุษย์ ค้นหาจุดเล็กสุดสู่กำเนิดจักรวาล

เครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซี มีระยะทางยาวเป็นวงกลมขนาด 27 กิโลเมตร ก่อสร้างด้วยงบประมาณกว่า 9 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ


(หมายเหตุ : ทีมข่าววิทยาศาสตร์ ASTVผู้จัดการออนไลน์ ขอขอบคุณ ดร.รัฐการ อภิวัฒน์วาจา รักษาการหัวหน้ากลุ่มงานความปลอดภัย และคณะเจ้าหน้าที่ สถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน ที่ช่วยอำนวยความสะดวกในระหว่างการสัมภาษณ์ ศ.ดร.เอมมานูเอล เซสเมลิส)
ภาพจำลองของอนุภาคฮิกส์ตามทฤษฎี (ภาพโดย DESY Zeuthen)
เครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซียังไม่ทันได้เดินเครื่องเต็มกำลัง แต่เซิร์นก็วางแผนจะสร้างเครื่องใหม่ที่ใหญ่กว่านี้แล้ว
นักศึกษาและครูฟิสิกส์จากประเทศต่างๆ ที่ได้เข้าร่วมโครงการภาคฤดูร้อนของเซิร์น จะเป็นกำลังสำคัญที่มีส่วนผลักดันงานวิจัยและช่วยสร้างเครื่องเร่งอนุภาคเครื่องต่อไปของเซิร์น
นักศึกษาในโครงการฤดูร้อนได้เข้าศึกษาในส่วนโหนด LHCb
ผศ.ดร.ประยูร ส่งสิริฤทธิกุล (ซ้าย) หน.ฝ่ายระบบลำเลียงแสง และคณะผู้บริหาร สถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน ให้การต้อนรับ ศ.ดร.เอมมานูเอล เซสเมลิส (กลาง) ขณะเดินทางไปเยี่ยมชมสถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน จ.นครราชสีมา เมื่อวันที่ 18 ต.ค. 52 (ภาพโดย สถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน)
กำลังโหลดความคิดเห็น