ไม่ต้องไปไกลถึงสวิตเซอร์แลนด์หรือฝรั่งเศส แค่ไปเยือนเพื่อนบ้านอาเซียนอย่างสิงคโปร์ก็ได้สัมผัส "เซิร์น" ผ่านนิทรรศการเครื่องเร่งอนุภาค ของพิพิธภัณฑ์ศิลปะและวิทยาศาสตร์แห่งแดนลอดช่อง เข้าถึงการทดลองสุดยิ่งใหญ่ใกล้ๆ บ้าน
หากพูดถึงการทดลองที่ยิ่งใหญ่และทรงพลังที่สุดของมวลมนุษยชาติในทศวรรษนี้ คงต้องยกให้กับ “เซิร์น” หรือ องค์กรความร่วมมือระหว่างประเทศในทวีปยุโรปเพื่อวิจัยและพัฒนาทางด้านนิวเคลียร์ (European Center for Nuclear Research : CERN) ที่ได้เดินหน้ารวบรวมหลักฐานเพื่อค้นหาจุดกำเนิดของจักรวาล ด้วยการดำเนินงานทางทฤษฎีฟิสิกส์และการเดินหน้าเครื่องเร่งอนุภาคชนกันที่ใหญ่ที่สุดในโลก
ทว่าการจะเดินทางไปเยี่ยมชม “เซิร์น” ถึงดินแดนสวิตเซอร์แลนด์และฝรั่งเศสดูจะเป็นเรื่องยากไปเสียหน่อย ทีมข่าวผู้จัดการวิทยาศาสตร์จึงอาศัยโอกาสที่ได้เดินทางไปยังประเทศสิงคโปร์ ไปเยี่ยมชมพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์ (ART SCIENCE MUSEUM) ที่กำลังจัดแสดงพิพิธภัณฑ์หมุนเวียนพิเศษ ในหัวข้อ “Collider” ซึ่งเกี่ยวกับเครื่องเร่งอนุภาคของเซิร์น
“พิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์" ของสิงคโปร์ตั้งอยู่ในตึกทรงอ้วนกลมรูปทรงดอกบัวสีขาว สวยงามแปลกตาที่ออกแบบโดยสถาปนิกชาวสิงคโปร์ นามว่า โมเช แซฟดีย์ (Moshe Safdie) ตั้งตระหง่านอยู่ริมอ่าวมารินา เบย์ ด้านหน้าห้างสรรพสินค้า มารินา เบย์ แซนด์ ช็อปส์ โดยมีฉากหลังเป็นมารินา เบย์ แซนด์ แหล่งรวมรวมความบันเทิงของเมืองลอดช่อง ภายในพิพิธภัณฑ์มีด้วยกัน 4 ชั้น เริ่มจากชั้น 1 ที่เป็นโถงล็อบบี้ตกแต่งทันสมัยสำหรับจำหน่ายบัตรเข้าชม และชั้นใต้ดินสำหรับแสดงผลงานนิทรรศการพิเศษ ส่วนชั้น 3 และ 4 เป็นพื้นที่สำหรับแสดงนิทรรศการทั่วไป
ผู้ที่จะมาเข้าชมนิทรรศการภายในพิพิธภัณฑ์ที่ชั้น 3 และ 4 สามารถเข้าชมได้ฟรี แต่ 2 ชั้นบนนั้นเป็นเพียงการแสดงความเป็นมาของพิพิธภัณฑ์ เพราะตัวนิทรรศการที่แท้จริงอยู่ที่บริเวณชั้นใต้ดินซึ่งต้องซื้อบัตรเพื่อเข้าชม โดยค่าเข้าสำหรับผู้ใหญ่อยู่ที่คนละ 15 ดอลลาร์สิงคโปร์หรือคิดเป็นเงินไทยที่ราวๆ 400 บาทซึ่งถือว่าสูงพอควร แต่เมื่อมาทั้งทีก็ต้องลองให้รู้
ตั๋วใบแรกเป็นตั๋วสำหรับเข้านิทรรศการ “Collider” ซึ่งตั้งอยู่ที่ชั้น L2 ของพิพิธภัณฑ์ เมื่อประตูลิฟต์เปิดออก เราได้พบกับ “เครื่องเร่งอนุภาคอิเล็กตรอนโพสิตรอน” (Large Electron Positron) สีเหลืองเด่น ซึ่งครั้งหนึ่งเคยถูกตั้งอยู่ที่เซิร์นเพื่อเร่งความเร็วของอนุภาคสำหรับการหาคำตอบของจุดกำเนิดจักรวาล ก่อนจะถูกถอดออกจากอุโมงค์ยักษ์ 27 กิโลเมตร เมื่อมีเครื่องมือใหม่อย่าง “เครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซี” ซึ่งดีกว่ามาติดตั้งแทนที่ ซึ่งถือเป็นการใช้สัญลักษณ์เริ่มต้นที่ดีของการชักนำให้เราเข้าสู่โลกของ “เซิร์น”
ก่อนจะเข้าไปด้านในนิทรรศการ จะมีพนักงานหนุ่มตรวจเช็คตั๋วก่อนเข้า พร้อมแจกแจงรายละเอียดว่าภายในจะประกอบไปด้วยอะไรบ้าง รวมถึงทางออกฉุกเฉินและข้อบังคับที่ประกอบไปด้วย การห้ามถ่ายวิดิโอ, การห้ามถ่ายภาพโดยใช้แฟลช และห้ามนำอาหารและเครื่องดื่มเข้าไปรับประทาน ทำให้ทีมข่าวผู้จัดการวิทยาศาสตร์ไม่สามารถถ่ายวิดิโอภายในมาให้ผู้อ่านได้ชมได้ แต่สำหรับภาพภ่ายปกติแล้วเราได้เก็บมาฝากกันแทบทุกส่วนเลยทีเดียว
เมื่อเดินเข้าไปภายใน จะเป็นผนังขนาดใหญ่ที่เพ้นท์ภาพและข้อความให้เรารู้จักการทำงานของเซิร์นและเครื่อง LHC (Large Hadron Collider) ที่เป็นเครื่องจักรกลที่มีความซับซ้อนที่ทรงพลังและยิ่งใหญ่ที่สุดในบรรดาเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ที่เคยมีมา พร้อมกับผังความคิดการต่อยอดการทำงานของนักวิทยาศาสตร์และระบบคอมพิวเตอร์จากทั่วโลก ที่ทำให้เห็นการทำงานแบบสอดประสาน ซึ่งในส่วนเดียวกันยังมีการปูพื้นให้เรารู้จักกับเครื่องเร่งอนุภาคชนกันแอลเอชซี ที่ถือเป็นพระเอกของนิทรรศการมากขึ้นด้วย
เครื่องเร่งอนุภาคชนกันแอลเอชซี (Large Hadron Collider : LHC) เป็นคำที่แสถงถึงขนาดมหึมาของเครื่องเร่งอนุภาคที่มีเส้นรอบวงยาวถึง 27 กิโลเมตร ซึ่งทำหน้าที่เร่งอนุภาคฮาดรอน (Hadron) ซึ่งโปรตอนเป็นฮาดรอนหนึ่งที่รู้จักกันมากที่สุด และสามารถเร่งอนุภาค 2 ลำ ให้ปะทะกันได้ถึง 4 จุด รอบๆ อุโมงค์ ซึ่งพลังงานจากการปะทะนี่เองที่ทำให้ได้สสารบางอย่างที่ไม่เคยพบมาก่อน
ส่วนต่อมาเป็นส่วนของโลกแห่งอะตอมจิ๋ว ที่เป็นการจัดแสดงโมเดลต่างๆ ที่เป็นตัวไขความกระจ่างเกี่ยวกับเรื่องราวของอะตอม ทั้งแบบจำลอง “โมเดลพื้นผิว” (Planetary model) ที่นักวิทยาศาสตร์สร้างขึ้นเพื่อหาคำตอบว่าอะตอมมีหน้าตา, มีลักษณะการเรียงตัว และอิเล็กตรอนมีการเคลื่อนที่ไปรอบๆ นิวเคลียสอย่างไร หรือ แบบจำลอง “หลอดรังสีแคโทดของ เจ เจ. ธอมป์สัน” ที่เขาใช้สำหรับสังเกตแถบรังสีแคโทดที่เบี่ยงเบนในสนามแม่เหล็กอันเป็นจุดกำเนิดของการค้นพบ “อิเล็กตรอน” รวมถึงโมเดลอะตอมของรัทเธอร์ฟอร์ด และนีลล์ บอ์ร
ต่อเนื่องกับส่วนถัดไปที่เป็นส่วนจัดแสดงประวัติศาสตร์ของฟิสิกส์อนุภาคตั้งแต่อดีตถึงปัจจุบัน โดยเป็นการประมวลภาพนักฟิสิกส์และผลงานเด่นลงในไทม์ไลน์เพื่อเชิดชูความสามารถซึ่งได้รับความสนใจจากผู้เข้าชมไม่น้อย เช่น ในปี 2438 เฮนรี เบคเคอเรล (Henry Becquerel) ได้ค้นพบกัมมันตภาพรังสี หรือในปี 2448 ที่อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ได้ประกาศทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษและถกเถียงว่าแสงเป็นการไหลของอนุภาค ที่ทำให้ภายหลังเราได้รู้จักกับ “โฟตอน”
ถัดเข้าไปอีกนิด เป็นส่วนที่แสดงให้เห็นว่าวิทยาศาสตร์สร้างความเป็นหนึ่งเดียว เพราะนับจากศตวรรษที่ 20 เป็นต้นมา ที่ประเทศต่างๆ ทั่วโลกได้แข่งขันกันอย่างดุเดือดเพื่อสร้างเครื่องเร่งอนุภาค (Collider) โดยสหรัฐฯ ได้สร้างเครื่องเร่งอนุภาค “เทวาตรอน” (tevatron) ขนาดกว้าง 6 กิโลเมตร ที่ถือว่าเป็นเครื่องเครื่องเร่งอนุภาคชนกันที่ทรงพลังที่สุดในโลก แต่ในภายหลังก็ได้ปิดตัวไปในปี 2554 หลังจากเครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซีที่เป็นความร่วมมือระหว่างหลายประเทศได้เปิดทำงานในปี 2551 ซึ่งในส่วนนี้ยังได้จัดแสดงผังของห้องปฏิบัติการต่างๆ ไว้ให้ได้ชมด้วย
ความน่าสนใจยังไม่จบ เมื่อทางเดินถัดไปค่อนข้างมืดแต่มีเสียงคล้ายภาพยนตร์เชื้อเชิญให้เดินเข้าไปสัมผัส แล้วก็ใช้จริงๆ เพราะเพียงแค่ฉากกั้นเราก็จะได้พบกับเก้าอี้นั่งแถวยาว ให้หยุดชมภาพยนตร์ที่จำลองชีวิตและสภาพบรรยากาศภายในโถงห้องประชุมสัมมนาของเซิร์น โดยภาพยนตร์จะเป็นเรื่องราวของนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรที่ทำงานให้กับเซิร์นกำลังถกเถียงกัน ถึงการทดลองและสิ่งที่เซิร์นกำลังทำ ภาพจะหมุนไปรอบๆ ให้ความรู้สึกเหมือนว่าเรากำลังนั่งอยู่ในที่นั้นด้วยจริงๆ จุดนี้เป็นจุดหนึ่งที่ทีมข่าวฯ ค่อนข้างประทับใจเพราะนอกจากจะทำให้รู้สึกมีส่วนร่วมไปกับนิทรรศการมากขึ้นแล้ว ยังถือโอกาสได้นั่งพักเมื่อยไปในตัว
หลังภาพยนตร์จบ เราก็เดินไปยังส่วนถัดไป ที่เป็นส่วนจำลองภายในของเครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซี ที่จำลองให้เราเห็นภาพตั้งแต่ผังการทำงานของนักวิทยาศาสตร์ เครื่องแต่งกาย และแหล่งกำเนิดแสงที่จะมีภาพฉายของนักวิทยาศาสตร์คอยเล่าเรื่องการเดินทางของโปรตอน ที่จะเริ่มจากการปล่อยไฮโดรเจนในขวดบรรจุที่จะทำให้ได้โปรตอนและอิเล็กตรอนออกมา จากนั้นโปรตอนจะถูกฉีดเข้าไปในเครื่องเร่งอนุภาคชนกันแอลเอชซีเป็นร้อยๆ ครั้งจากจุดกำเนิดที่ถูกฝังอยู่ในอุโมงค์ที่มีไฮโดรเจนมากพอ เพื่อป้อนให้เครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซีทำงานอย่างต่อเนื่องได้เป็นเวลาหลายๆ เดือน
ถัดมาที่ส่วนแบบจำลองเครื่องเร่งอนุภาค มีรถจักรยานคันเล็กจอดอยู่สร้างความฉงนให้เราพอสมควร แต่เมื่ออ่านที่คำอธิบายก็ต้องร้องอ๋อ เพราะเจ้าจักรยาน 2 ล้อนี่เองที่เป็นพาหนะนำนักวิทยาศาสตร์เซิร์นเดินทางไปรอบๆ วงแหวนของเครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซี ที่มีระยะทางกว่า 27 กิโลเมตร ซึ่งคำอธิบายยังบอกด้วยว่าในเซิร์นจะมีจุดที่ให้บริการจักรยานฟรี เนื่องจากแต่ละสถานีการทดลองอยู่ห่างกันพอสมควร และจักรยานก็เป็นพาหนะที่ดีที่สุดสำหรับการเดินทางในเซิร์นที่พวกเขาทำวิจัยมาแล้ว ซึ่งในส่วนนี้จะมีการจำลองด้วยการฉายภาพเคลื่อนไหวในห้องมืดเพื่อแสดงให้เห็นด้วยว่าอนุภาคที่อยู่ในเครื่องเร่งอนุภาคมีหน้าตาเป็นอย่างไร
ละสายตาจากจักรยานเราก็จะพบกับชิ้นส่วนเล็กๆ ในตู้กระจกที่เป็นส่วนคัดท้าย (steering) ซึ่งเป็นแม่เหล็กเหนี่ยวนำในเครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซี ที่ถูกสร้างขึ้นด้วยสนามแม่เหล็กพลังงานสูง ซึ่งสูงกว่าสนามแม่เหล็กโลกประมาณ 1 แสนเท่า ซึ่งมากพอที่จะทำให้ประจุจากอนุภาคต่างๆ เกิดการเบี่ยงเบนและเคลื่อนที่ในแนววงกลม โดยแม่เหล็กดังกล่าวมีอุณหภูมิต่ำถึง -271.3 องศาเซลเซียสซึ่งเป็นอุณหภูมิที่เย็นกว่านอกอวกาศ ทำให้เครื่องเร่งอนุภาคชนกันแอลเอชซีจะเป็นเครื่องยนต์กลไกที่มีประสิทธิภาพเจ๋งที่สุด ณ ปัจจุบัน โดยสามารถเร่งอนุภาคได้ตามสูตร E=MC2
หากทำงานแล้วไม่มีเครื่องตรวจจับว่าการเดินเครื่องให้ผลอย่างไรบ้างคงจะไม่มีประโยชน์ จุดต่อไปของนิทรรศการจึงเป็นการแสดงตัวตรวจจับในเครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซี ที่มีหน้าที่คอยบันทึกผลิตภัณฑ์และผลที่ได้จากการชนกันของอนุภาคภายในเครื่องเร่งการชนนับล้านครั้งทุกๆ วินาที ซึ่งทำหน้าที่คล้ายกับกล้องดิจิทัลยักษ์
นอกจากนี้ยังมีส่วนของห้องพักนักวิทยาศาสตร์ และเครื่องยนต์กลไกอีกมากมายที่เป็นส่วนส่วนเล็กๆ ในการทำงาน แต่เป็นสิ่งสำคัญที่จะช่วยผลักดันให้การเดินหน้าค้นหาอนุภาคฮิกก์สซึ่งเป็นหนึ่งในเป้าหมายของเครื่องเร่งอนุภาคประสบความสำเร็จ
โดยในตอนท้ายสุดของนิทรรศการยังมีคำบรรยายหนึ่ง ที่น่าประทับใจเขียนไว้ว่า “เครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซี ไม่ได้เป็นเฉพาะเรื่องของวิทยาศาสตร์เท่านั้น แต่เป็นการพัฒนาโลกทั้งใบไปพร้อมๆกัน เพราะนี่เป็นการร่วมแรงร่วมใจของมนุษยชาติที่ล้วนแตกต่างทั้งเชื้อชาติ ศาสนา และเพศ แต่มีจุดมุ่งหมายเดียวกันในการค้นหาอนุภาคฮิกก์ส ซึ่งตอนนี้ที่นี่ได้รวบรวมนักฟิสิกส์หัวกะทิทั่วโลกกว่า 6,000 คน จาก 40 ชาติมาทำงานใหญ่ของโลกชิ้นนี้ด้วยกัน”
สำหรับการเดินทางมายังพิพิธภัณฑ์ศิลปะและวิทยาศาสตร์ประเทศสิงคโปร์ แนะนำให้ใช้รถไฟฟ้าใต้ดิน ลงสถานี bayfront ใช้ทางออก B, C และ D จะมีป้ายบอกทางไป “Art Science Museum” อยู่เป็นระยะ โดยตัวอาคารจะตั้งอยู่ด้านข้างร้านหลุยส์ วิตตอง สามารถสังเกตได้ง่ายตลอดแนวฝั่งมารินา เบย์
