“ผอ.เซิร์น” เยือนไทยสร้างความร่วมมือ “คอมพิวเตอร์กริด”

“ผอ.เซิร์น” เยือนไทยสร้างความร่วมมือ “คอมพิวเตอร์กริด” เพื่อร่วมวิเคราะห์ข้อมูลมหาศาลจากการชนกันของอนุภาคในเครื่องเร่ง พร้อมเผยถึงความรู้สึกดีใจต่อรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ปีล่าสุด เพราะการทดลองของเซิร์นเป็นสิ่งยืนยันทฤษฎี “อนุภาคฮิกกส์” เชื่อหลังจากนี้นอกจากจะได้รับความร่วมมือจากประเทศต่างๆ มากขึ้นแล้ว ในเชิงการเมืองจะได้รับความสำคัญมากขึ้นด้วย

ศ.รอล์ฟ-ดีเตอร์ ฮอยเออร์ (Prof.Rolf-Dieter Heuer) ผู้อำนวยการใหญ่องค์กรความร่วมมือระหว่างประเทศในทวีปยุโรปเพื่อวิจัยและพัฒนานิวเคลียร์ (European Center for Nuclear Research) หรือเซิร์น (CERN) เดินทางมาเยือนไทยเพื่อร่วมลงนามบันทึกความเข้าใจเพื่อความร่วมมือในการพัฒนาและใช้งานเครือข่ายคอมพิวเตอร์กริด WLCG (Worldwide LHC Computing Grid)

ทั้งนี้ เป็นความร่วมมือระหว่างเซิร์นและหน่วยงานของไทยคือ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี (มทส.) และสำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) โดยสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี ทรงเป็นองค์ประธานการลงนามบันทึกความเข้าใจ ณ วังสระปทุม เมื่อวันที่ 10 ต.ค.56

พร้อมกันนี้ ศ.ฮอยเออร์ได้บรรยายพิเศษถึงพันธกิจของเซิร์นระหว่างการแถลงข่าวการลงนามดังกล่าว ณ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย โดยกล่าวว่าเซิร์นคือห้องปฏิบัติการของโลกและเป็นศูนย์รวมของทุกคน และมีภารกิจอยู่ 3 ด้าน คือ วิจัย สร้างนวัตกรรม และสร้างการศึกษาซึ่งเป็นที่สิ่งทำให้เกิดนวัตกรรม

เป้าหมายของเซิร์นคือการเข้าใจในความลับของธรรมชาติ แต่ผู้อำนวยการห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ระดับโลกกล่าวว่า นอกเหนือจากเป้าหมายแล้วยังเกิดผลพลอยได้ตามมาจากการศึกษาธรรมชาติอีกมาก เช่น www ที่ใช้กันทั่วโลก เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์กริด รวมถึงการรักษาทางการแพทย์ด้วยบำบัดทางรังสี

ทั้งนี้ เซิร์นต้องการศึกษาย้อนกลับไปถึงภาวะหลังระเบิดบิกแบง (Big Bang) ในช่วงเวลาสั้นๆ ที่มีอุณหภูมิร้อนจัดและอนุภาคมีพลังงานสูง ซึ่งการใช้กล้องโทรทรรศน์สำรวจออกไปยังเอกภพนั้นไม่สามารถเข้าไปไกลเหตุการณ์หลังระเบิดกำเนิดเอกภพได้ แต่สามารถทำได้ด้วยเครื่องเร่งอนุภาค ที่เร่งอนุภาคชนกันเพื่อจำลองสภาพหลังเหตุการณ์ดังกล่าว โดยปัจจุบันเราสามารถเข้าถึงเวลาใกล้ที่สุดหลังบิกแบงที่ 10^-12 วินาที ด้วยเครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซี (LHC) ที่จะเร่งให้อนุภาคมีพลังงานสูงและชนกัน

ศ.ฮอยเออร์ กล่าวว่า ในอดีต เออร์เนสต์ รัทเธอร์ฟอร์ด (Ernest Rutherford) ได้ค้นพบโปรตอนในนิวเคลียสอะตอม แต่ปัจจุบันเราทราบว่าโปรตอนยังประกอบขึ้นจากควาร์กและกลูออน ซึ่งตามแบบจำลองมาตรฐานมีอนุภาคมูลฐาน 3 กลุ่มใหญ่ๆ คือ ควาร์ก (quark) เลปตอน และอนุภาคที่เป็นสื่อนำแรง แต่มีคำถามว่าอนุภาคเหล่านี้ได้มวลมาจากไหน โดยมีนักวิทยาศาสตร์ 3 คน คือ โรเบิร์ต เบราต์ (Robert Brout) ซึ่งเสียชีวิตไปเมื่อปี 2011 แฟรงซัวส์ แองแกรต์ (Francois Englert) และ ปีเตอร์ ฮิกกส์ (Peter Higgs) นำเสนอทฤษฎี “อนุภาคฮิกกส์” ที่อธิบายถึงการได้มวลของอนุภาคมูลฐาน

“การมีมวลเป็นสิ่งสำคัญมาก เพราะหากไม่มีมวลแล้วอนุภาคต่างๆ จะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงมาก ทำให้ยากจะก่อตัวเป็นสสาร หรือตัวเรา ถ้าไม่มีฮิกกส์ก็ไม่มีเราทุกวันนี้” ศ.ฮอยเออร์กล่าว

ล่าสุดเมื่อวันที่ 8 ต.ค.ที่ผ่านมาคณะกรรกมการรางวัลโนเบลได้มอบรางวัลสาขาฟิสิกส์แก่ แองแกรต์ และฮิกกส์ จากการค้นพบเชิงทฤษฎีถึงการมีอยู่ของอนุภาคฮิกกส์ ซึ่งมีการยืนยันการค้นพบดังกล่าวจากการทดลองของเซิร์น ในฐานะผู้อำนวยการใหญ่ของเซิร์น ศ.ฮอยเออร์กล่าวว่า รู้สึกดีใจ เพราะหากไม่มีการค้นพบของเซิร์นเมื่อกลางปี 2555 ที่ผ่านมา ก็ไม่มีการมอบรางวัลโนเบลให้แก่นักวิทยาศาสตร์ทั้งสองคน

การทดลองดังกล่าวเกิดขึ้นภายในเครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซี ซึ่งเป็นเครื่องเร่งอนุภาคขนาดใหญ่ที่มีเส้นรอบวงถึง 27 กิโลเมตร และมีคนทำงานเกี่ยวข้องทั้งในส่วนของการสร้างและใช้งานกว่า 10,000 คน โดยทำการศึกษาขณะกำเนิดเอกภพจากการชนกันของอนุภาคกว่า 40 ล้านครั้งต่อวินาที อีกทั้งเครื่องเร่งอนุภาคดังกล่าวยังเป็นสถานที่เย็นยะเยือกที่สุดในเอกภพ จากระบบหล่อเย็นที่มีอุณหภูมิต่ำถึง -271 องศาเซลเซียส แต่ก็เป็นสถานที่ร้อนระอุที่สุดในเอกภพด้วยเช่นกัน เพราะเมื่อโปรตอนในเครื่องเร่งอนุภาคชนกันที่พลังงานสูงจะมีอุณหภูมิถึง 1,000 ล้านองศาเซลเซียส ซึ่งร้อนกว่าใจกลางดวงอาทิตย์เสียอีก

เครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซีจะเร่งลำโปรตอน 2 ลำที่วิ่งสวนกันด้วยความเร็วสูง แต่ละจะมีก้อนโปรตอน 1,400 ก้อน และแต่ละก้อนมีโปรตอน 100 ล้านตัว ซึ่งข้อมูลจากการชนกันมีเยอะมาก แต่เหตุการณ์ที่สนใจมีอยู่น้อย โดยนักวิทยาศาสตร์ต้องเลือกเหตุการณ์ที่สนใจจากการชนกันถึง 10 ล้านล้านเหตุการณ์ ดังนั้น เครือข่ายคอมพิวเตอร์กริดจึงเป็นสิ่งจำเป็น หากไม่มีแล้วจะทำให้การวิเคราะห์ข้อมูลมหาศาลดังกล่าวเป็นไปไม่ได้

แม้ตอนนี้เครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซีตอบคำถามได้แล้วว่ามีฮิกกส์อยู่ แต่ฮิกกส์เป็นอนุภาคแรกที่ไม่เกี่ยวข้องกับสสารหรือสื่อนำแรง ซึ่งอาจเป็นประตูที่นำไปสู่โลกของสสารมืดและพลังงานมืดที่มีอยู่กว่า 95% ในเอกภพ ดังนั้น ศ.ฮอยเออร์กล่าวว่า ยังมีงานและความท้าทายอีกมากรออยู่ ซึ่งการมอบรางวัลโนเบลให้แก่ทฤษฎีอนุภาคฮิกกส์ที่เซิร์นมีส่วนร่วมในการพิสูจน์ จะทำให้องค์กรเป็นที่รู้จักมากขึ้น และมีคนจากทั่วโลกมาทำงานมากขึ้น และในเชิงการเมืองก็จะได้รับความสำคัญมากขึ้น

ในว่วนของการบริหารเซิร์นซึ่งเป็นองค์กรวิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่นั้น ศ.ฮอยเออร์กล่าวว่า เหมือนการบริหารประเทศเล็กๆ ประเทศหนึ่งที่เขาทำหน้าที่เป็นทั้งประธานาธิบดี นายกรัฐมนตรี รัฐมนตรีกลาโหม แต่เซิร์นเป็นองค์กรที่มีโครงสร้างดี และแต่ละคนที่ทำงานก็มีแรงจูงใจในการสร้างความก้าวหน้าและพัฒนาตนเอง ทำให้เขามอบหมายงานที่สำคัญไปตามความสามารถของแต่ละคน

สำหรับการลงนามบันทึกความเข้าใจระหว่างองค์กรของไทยและเซิร์นครั้งนี้ เป็นความร่วมมือ ซึ่ง สวทช.จะดำเนินการร่วมกับจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี และสมาชิกอื่นๆ ในเครือข่าย ติดตั้งและใช้งานเครือข่ายคอมพิวเตอร์ WLCG ซึ่งเป็นเครือข่ายที่ออกแบบมาเพื่อวิจัยฟิสิกส์อนุภาคโดยเฉพาะ และประกอบด้วยศูนย์คอมพิวเตอร์หลายแห่ง ที่แบ่งการทำงานเป็น 4 ระดับ คือ
- “ศูนย์ระดับ 0” (Tier 0) ซึ่งเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ของเซิร์นที่ทำหน้าที่รับข้อมูลจากการทดลองโดยตรง แล้วส่งต่อไปยัง
- “ศูนย์ระดับ 1” (Tier 1) ที่มี 11 แห่งใน 10 ประเทศ
- และ “ศูนย์ระดับ 2” (Tier 2) ที่สำรองข้อมูลจากศูนย์ระดับ 1 เพื่อใช้งานในภูมิภาคต่างๆ 140 แห่งใน 40 ประเทศ
- สุดท้ายคือ “ศูนย์ระดับ 3” (Tier 3) ซึ่งเป็นศูนย์สำหรับใช้งานภายในแต่ละหน่วยงาน

สำหรับความร่วมมือครั้งนี้ จุฬาฯ มทส.และ สวทช.จะร่วมกันดำเนินศูนย์ระดับสองจำนวน 3 ศูนย์ โดยติดตั้งที่ สวทช. 2 ศูนย์ และ มทส.อีก 1 ศูนย์ โดยไทยถือเป็นประเทศแรกในภูมิภาคอาเซียนทีได้เข้าร่วมในเครือข่าย WLCG