คนของ “เซิร์น” เยือนไทย ชี้มั่นใจ 99.99% ว่าอนุภาคใหม่ที่เจอคือ “ฮิกกส์” แต่จะยืนยันได้ชัดๆ ต้องใช้เวลา คาดว่าปลายนี้บอกได้
ศ.ดร.โจ อินแคนเดลา (Prof.Dr.Joe Incandela) โฆษกประจำสถานีตรวจวัดซีเอ็มเอส (CMS) และ ศ.ดร.อัลเบิร์ต เดอ โรค (Prof.Dr.Albert De Roeck) นักวิจัยอาวุโสประจำสถานีตรวจวัดซีเอ็มเอส ของเซิร์น (CERN) ได้ร่วมบรรยายถึงการค้นพบอนุภาคใหม่ที่คาดว่าน่าจะเป็น “ฮิกกส์” (Higgs) ที่ตามหามานาน ภายหลังการลงนามข้อตกลงความร่วมมือระหว่างซีเอ็มเอสและภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย เมื่อวันที่ 14 ก.ค.55 ณ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
ทั้งนี้ มีความพยายามค้นหาอนุภาคฮิกกส์มานานกว่า 40-50 ปี แต่ ศ.ดร.อินแคนเดลากล่าวว่า ในอดีตนั้นยังไม่มีเครื่องมือที่มีศักยภาพพอจะค้นหาอนุภาคดังกล่าว ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ยังไม่ทราบว่าอนุภาคที่ตามหานั้นมีมวลเท่าไร จึงต้องควานหาตั้งแต่ในช่วงพลังงานน้อยไปถึงพลังงานมาก กระทั่งมีเครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซี (LHC) ที่ดำเนินการมาได้ 3 ปี แต่สามารถยืนยันในสิ่งที่แบบจำลองมาตรฐาน (Standard Model) ของฟิสิกส์อนุภาคทำนายไว้ทั้งหมด เหลือเพียงฮิกกส์ที่ยังหาไม่ได้
อนุภาคฮิกกส์จะอธิบายถึงการมีอยู่ของมวลตามทฤษฎีที่เสนอโดย ปีเตอร์ ฮิกกส์ (Peter Higgs) เมื่อปี 2503 ซึ่งอธิบายไว้ว่าสนามฮิกกส์จะทำให้อนุภาคเคลื่อนที่ช้าลง และทำให้อนุภาคมีมวล จึงไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ด้วยความเร็วแสงเหมือนอนุภาคที่ไม่มีมวล แต่การจะยืนยันว่ามีสนามดังกล่าวหรือไม่นี้จำเป็นต้องหาอนุภาคฮิกกส์ให้ได้ โดยค้นหามวลในช่วง 100-700 กิกะอิเล็กตรอนโวลต์ (GeV) หรือช่วงมวลที่หนักกว่ามวลของโปรตอน 100-700 เท่า ซึ่งใช้หน่วยเดียวกับพลังงานเพราะตามสมการ E=mc2 ของ อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ (Albert Einstein) นั้นมวลและพลังงานเป็นสิ่งเดียวกัน
ศ.ดร.เดอ โรคกล่าวว่า เราไม่อาจเจออนุภาคฮิกกส์เป็นตัวๆ ได้ แต่จะดูได้จากการสลายตัว ซึ่งอนุภาคฮิกกส์ที่เกิดหลัการชนกันของอนุภาคโปรตอนนั้นจะสลายตัวไปเป็นอนุภาคอื่นๆ อย่างรวดเร็ว นักวิทยาศาสตร์จึงติดตามการสลายตัวไปเป็นอนุภาคต่างๆ ตามที่คาดไว้ในทฤษฎี และจากการศึกษาของสถานีซีเอ็มเอสและสถานีตรวจวัดอนุภาคแอตลาส (ATLAS) ซึ่งเป็นอีกสถานีทดลองของเซิร์น ได้ผลที่ใกล้เคียงกันว่ามีการค้นพบอนุภาคใหม่ที่มีมวลอยู่ในช่วง 125-126 GeV
สำหรับการวิเคราะห์ข้อมูลที่มีอยู่นี้ให้ค่าทางสถิติเป็นค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานที่เรียกว่า “ซิกมา” (sigma) อยู่ในระดับ 5 อันหมายความว่ามีโอกาสที่ผลการทดลองจะเกิดจากความบังเอิญอยู่ 1 ใน 3 ล้าน ซึ่งเป็นระดับที่วงการฟิสิกส์อนุภาคยอมรับว่าพบอนุภาคใหม่แล้ว โดย ศ.ดร.เดอ โรค ยังได้กล่าวอีกว่าเมื่อปลายปีที่แล้วมีสัญญาณว่าเราจะได้พบอนุภาคใหม่แต่ข้อมูลทางสถิติในตอนนั้นยังไม่สามารถยืนยันได้ชัดเจน
แม้จะมั่นใจว่าอนุภาคใหม่ที่พบนั้นเป็น “ฮิกกส์” ถึง 99.99% แต่ นักวิทยาศาสตร์อาวุโสจากซีเอ็มเสกล่าวว่ายังต้องใช้เวลาศึกษาข้อมูลอีกระยะเพื่อยืนยัน โดยต้องศึกษาโมเมนตัมเชิงมุมของอนุภาคว่ามี “สปิน” (spin) เป็น “ศูนย์” ตามทฤษฎีหรือไม่ โดยคาดว่าปลายปีนี้จะให้ข้อสรุปได้ว่าอนุภาคที่เจอนั้นเป็นฮิกกส์ตัวไหน เนื่องจากมีฮิกกส์อยู่หลายชนิด
อย่างไรก็ดี ศ.ดร.อินแคนเดลากล่าวว่า ยังมีนักฟิสิกส์กลุ่มหนึ่งที่ไม่เชื่อว่ามีฮิกกส์อยู่ โดยตามทฤษฎีระบุว่าฮิกกส์เป็นอนุภาคที่มีสปินเป็นศูนย์ แต่ในทางทฤษฎีการที่อนุภาคมีสปินเป็นศูนย์นั้นค่อนข้างเป็นปัญหา จึงมีนักฟิสิกส์จำนวนหนึ่งที่ยังสงสัยและไม่เชื่อในเรื่องอนุภาคฮิกกส์ อย่างไรก็ดี สิ่งที่นักฟิสิกส์ให้ความสนใจจริงๆ คือสนามฮิกกส์ และการค้นพบสัญญาณที่บ่งบอกถึงการมีอยู่ของฮิกกส์ก็ช่วยตอบ 1 ใน 20 คำถามสำคัญทางฟิสิกส์
