เมื่อ Fritz Zwicky นักฟิสิกส์หนุ่มวัย 32 ปี ได้พบกับ Robert Millikan เจ้าของรางวัลโนเบลฟิสิกส์ ปี 1923 จากผลงานการวัดค่าประจุของอิเล็กตรอน Zwicky ซึ่งเป็นคนขวานผ่าซาก และเสแสร้งไม่เป็น จนทำให้คนอื่นเห็นเป็นคนก้าวร้าวก็ได้เอ่ยว่า ผมได้อ่านงานวิจัยของคุณทุกชิ้น
อีกทั้งยังได้เข้าฟังคำบรรยายของคุณทุกเรื่องที่ California Institute of Technology (CalTech) จนทำให้ผมสามารถสรุปได้ว่า งานทุกชิ้นที่คุณทำ ไม่มีอะไรที่เป็นงานบุกเบิกเลย เพราะคุณได้อาศัยความคิดของคนอื่นเป็นหลัก แล้วนำมาดัดแปลงหรือต่อยอด โดยไม่ได้ใช้ความคิดใด ๆ ที่คุณคิดเอง เมื่อ Millikan ได้ยินบุรุษโนเนมวิพากษ์เช่นนั้น ก็ได้กล่าวตอบเพียงสั้น ๆ ว่า แล้วคุณล่ะ ทำอะไรที่ใหม่แกะกล่องบ้าง ซึ่ง Zwicky ได้ตอบว่า ผมหรือครับ มีความคิดใหม่ ๆ ที่ทำให้ทุกคนในวงการฟิสิกส์ตื่นตะลึงทุก 2 ปี
จากนั้นอีก 2 ปี คือในปี 1932 ในที่ประชุมของสมาคมดาราศาสตร์ แห่งประเทศสหรัฐอเมริกา ที่มหาวิทยาลัย Stanford Zwicky กับ Walter Baade ซึ่งเป็นนักดาราศาสตร์ แห่งหอดูดาวที่ Mount Wilson ในรัฐ California ได้เสนอความคิดที่หลุดโลกว่า ในเอกภพจะต้องมีดาวฤกษ์ชนิดหนึ่ง ซึ่งจะระเบิดตัวเอง เมื่อถึงวาระสุดท้ายของชีวิต (ปัจจุบันเราเรียกดาวนั้นว่า supernova)
แต่คำทำนายนี้ไม่มีนักดาราศาสตร์คนใดในเวลานั้นให้ความสนใจ จนอีก 35 ปี ต่อมา คือในปี 1967 Jocelyn Bell และ Antony Hewish ก็ได้เห็นดาวดวงหนึ่ง ซึ่งส่งสัญญาณแสงออกมาเป็นจังหวะอย่างสม่ำเสมอ (ดาว pulsar) ซึ่งเป็นดาวนิวตรอน (เพราะประกอบด้วยอนุภาคนิวตรอนล้วน ๆ) และเป็นซากที่หลงเหลือจากการระเบิดของ supernova ซึ่งเป็น supernova ที่เห็นหลังจากที่นักดาราศาสตร์จีนได้เห็นการระเบิดของดาวฤกษ์ดวงหนึ่งเป็นครั้งแรกในเนบิวลาปู เมื่อปี 1054
นอกจากจะเป็นคนแรกที่ได้เอ่ยถึง supernova แล้ว Zwicky ก็ยังได้ล้มล้างความคิด และความเชื่อเดิม ๆ ของ Aristotle ที่ว่า เอกภพเป็นสถานที่ที่ทุกสิ่งทุกอย่างตกอยู่ในความสงบ เพราะปรากฎการณ์ต่าง ๆ ในสวรรค์ล้วนดำเนินไปอย่างเป็นระเบียบ และอย่างมีกฎเกณฑ์ ความโกลาหลอลหม่านจึงไม่มี ดังนั้นเมื่อไม่มีอะไรน่าแตกตื่น หน้าที่ของนักดาราศาสตร์ในสมัยนั้น คือ เฝ้าดู และจดบันทึกการเคลื่อนที่ของดาวต่าง ๆ และทำแผนที่แสดงตำแหน่งของดาวให้ถูกต้องที่สุด
แต่ Zwicky กลับเชื่อว่า เอกภพเป็นสถานที่แห่งความรุนแรง เช่น ดาวมีการระเบิด และพุ่งชนกันได้ ในเวลาต่อมานักดาราศาสตร์ก็ได้เห็นความโกลาหลอลหม่านในเอกภพมากขึ้น เมื่อมีการพบหลุมดำที่สามารถดูดกลืนดาวต่าง ๆ ได้ เห็นการระเบิดปล่อยรังสีแกมมา (gamma ray burst : GRB) รวมถึงการเห็นอุกกาบาตพุ่งชนดาวเคราะห์ Zwicky จึงได้ชื่อว่าเป็นบิดาของวิชา High Energy Astrophysics หรือ ฟิสิกส์ดาราศาสตร์พลังงานสูง
นอกจากผลงานนี้แล้ว Zwicky ก็ยังได้ชื่อว่า เป็นคนแรกที่ได้เอ่ยถึง การมีสสารมืดในเอกภพด้วย
Zwicky เกิดเมื่อปี 1898 ที่เมือง Varna ในประเทศ Bulgaria และจบการศึกษาปริญญาตรีจากสถาบัน Federal Institute of Technology ที่ Zurich ในประเทศสวิตเซอร์แลนด์ จากนั้นก็จบปริญญาเอก เมื่ออายุ 24 ปี ในสาขาวัสดุศาสตร์ ด้านผลิกศาสตร์รังสีเอกซ์ โดยไม่มีทีท่าว่าจะสนใจดาราศาสตร์เลย และเพื่อการมีอนาคตที่ดีกว่า Zwicky จึงอพยพไปอเมริกา เพื่อไปทำงานเป็นอาจารย์ที่ CalTech
จุดเปลี่ยนในชีวิตของ Zwicky เกิดขึ้นในปี 1928 เมื่อมูลนิธิ Rockefeller ได้มอบเงินแก่ CalTech เพื่อสร้างหอดูดาว โดยมี Bernhard Schmidt แห่งมหาวิทยาลัย Hamburg ในประเทศเยอรมนีเป็นคนออกแบบสร้างกล้องโทรทรรศน์ ที่มีกล้องถ่ายภาพแบบ Schmidt ซึ่งสามารถถ่ายภาพของท้องฟ้าในมุมกว้างมากได้ เพราะมีเลนส์ที่ Schmidt ออกแบบ ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางยาวถึง 50 เซนติเมตร
ด้าน Walter Baade ซึ่งเป็นเพื่อนของ Schmidt และ Zwicky จึงได้นำกล้องไปติดตั้งที่ภูเขา Palomar เพราะต้องการจะเห็นเหตุการณ์ “พิเศษ” ที่อาจจะเกิดขึ้นติดต่อกันเป็นเวลานานหรือที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาสั้น ๆ จึงจำเป็นต้องใช้กล้องถ่ายภาพที่มีประสิทธิภาพสูง
ในปี 1936 Zwicky เริ่มสนใจดาวนิวตรอน และได้ตั้งชื่อดาวที่ระเบิดตนเองโดยปล่อยแสงสว่างจ้าออกมามาก เมื่อถึงวาระสุดท้ายของชีวิตว่า supernova ซึ่งนักดาราศาสตร์จีนได้เห็นเป็นครั้งแรก ในกาแล็กซีทางช้างเผือก เมื่อปี 1054 และ Ernst Hartwig ก็ได้เห็น supernova อีกในปี 1885 ในกาแล็กซี Andromeda ซึ่งอยู่ห่างจากโลก 2.6 ล้านปีแสง ครั้นเมื่อ Edwin Hubble ได้พบว่า Andromeda มิได้อยู่ในกาแล็กซีทางช้างเผือก ความตื่นเต้นก็ยิ่งมีมาก เพราะแสงจากการระเบิด แม้จะต้องเดินทางไกลมาก แต่ความสว่างก็ยังจ้ามาก ประมาณ 100 ล้านเท่าของดวงอาทิตย์
จากนั้น Zwicky ก็ได้คำนวณพบว่า ในทุก 3,000 ปี ในทุกกาแล็กซีจะมีการระเบิดของ supernova 1 ครั้ง แต่ในความเป็นจริงการระเบิดได้เกิดบ่อยกว่านั้น โดยเฉพาะในกาแล็กซีทางช้างเผือก ซึ่งได้เกิดขึ้น 5 ครั้ง นับตั้งแต่ค.ศ.1000 เป็นต้นมา คือ ในปี 1054 ที่คนจีนได้เห็นเหตุการณ์เกิดขึ้นในเนบิวลาปู และในปี 1572 Tycho Brahe ได้เห็น Tycho's star ในกลุ่มดาว Cassiopeia และในปี 1604 Johannes Kepler ได้เห็น Kepler's star ที่ระเบิดในกลุ่มดาว Ophiuchus
จากนั้น Zwicky ก็ได้ศึกษาธรรมชาติของกาแล็กซีต่าง ๆ โดยจัดทำบัญชีรายละเอียด เรื่อง ระยะทาง ตำแหน่ง ขนาด รูปทรง และความสว่างของกาแล็กซี ประมาณ 30,000 กาแล็กซี ทั้งที่อยู่โดดเดี่ยวและที่อยู่กันเป็นกระจุก (cluster) ประมาณ 10,000 กระจุก ให้โลกรู้จักในนาม Zwicky catalog
ผลงานที่โดดเด่นอีกเรื่องหนึ่งของ Zwicky พบคือ การได้เป็นคนแรกที่กล่าวถึง dark matter หรือสสารมืด ซึ่งเป็นสสารที่มีในเอกภพ แต่ไม่มีใครเห็น เมื่อ Zwicky ได้วิเคราะห์กระจุกกาแล็กซี Coma และพบว่า จากข้อมูลระยะทางที่กาแล็กซีต่าง ๆ ในกระจุกอยู่ห่างกันและมีความเร็วต่าง ๆ กันนั้น ไม่น่าจะทำให้มันอยู่เป็นกระจุกได้ เพราะแรงโน้มถ่วงที่กาแล็กซีกระทำต่อกัน มีค่าน้อยเกินไปที่ทำให้มันไม่แตกกระจัดกระจายจากกัน
ดังนั้น Zwicky จึงเสนอแนะว่า เอกภพจะต้องมีสสารที่ตามองไม่เห็น ซึ่งทำหน้าที่ดึงดูดกาแล็กซีต่าง ๆ ให้อยู่เป็นกระจุกดังที่ตาเห็น เขาจึงเรียกสสารดังกล่าวว่า dark matter หรือสสารมืด
แต่ก็ไม่มีใครให้ความสนใจในข้อสังเกตนี้ จนอีก 40 ปีต่อมา เมื่อ Vera Rubin กับ Kent Ford แห่ง Carnegie Institution of Washington ได้ศึกษาการหมุนรอบตัวเองของกาแล็กซี Andromeda (M31) และพบว่ามันประกอบด้วยดาวฤกษ์นับแสนล้านดวง ที่ต่างก็โคจรรอบจุดศูนย์กลางของมัน (ซึ่งเป็นหลุมดำ) โดยดาวฤกษ์เหล่านั้นโคจรอยู่ห่างจากจุดศูนย์กลางเป็นระยะทางต่าง ๆ กัน และด้วยความเร็วต่าง ๆ กัน โดยคนทั้งสองคาดหวังว่า ดาวฤกษ์ที่อยู่ไกลจากจุดศูนย์กลางมาก จะมีความเร็วน้อย และดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้จุดศูนย์กลาง จะมีความเร็วมาก ในทำนองเดียวกับที่ดาวพุธที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ มีความเร็วมากกว่าดาวยูเรนัสที่อยู่ไกล
แต่เธอกับ Ford กลับพบว่า เหล่าดาวฤกษ์ที่อยู่ไกลจากจุดศูนย์กลางของกาแล็กซี ต่างก็มีความเร็วพอ ๆ กัน ซึ่งทำให้เธอตกใจมาก เพราะถ้าผลการวัดความเร็วของดาวฤกษ์ถูกต้อง นั่นหมายความว่า กฎแรงโน้มถ่วงของ Newton ที่คนทั้งโลกเชื่อว่า เป็นจริง กลับผิดเต็มประตู หรือมิฉะนั้นก็เอกภพจะต้องมีสสารที่ตามองไม่เห็นแฝงอยู่ และแรงโน้มถ่วง จากสสารมืด ได้ทำให้ดาวฤกษ์ต่าง ๆ ที่อยู่ห่างไกลมีความเร็วใกล้เดียวกัน ดังที่ Rubin กับ Ford วัดได้
นี่จึงเป็นหลักฐานครั้งแรกของสสารมืดที่ได้จากการทดลอง ที่แสดงให้เห็นว่าเอกภพมีสสารมืดจริง และสสารมืดมีอยู่ทั่วไปทุกหนแห่ง เหมือนกับอากาศที่มีอยู่ทั่วไปบนโลก
Vera Rubin เกิดเมื่อปี 1928 ที่เมือง Philadelphia รัฐ Pennsylvania ในประเทศสหรัฐอเมริกา เธอเป็นคนที่สนใจวิชาดาราศาสตร์มาตั้งแต่เด็ก จากการได้เห็นฝนดาวตก จึงพยายามสร้างกล้องโทรทรรศน์ด้วยตนเอง เพราะพ่อแม่ให้การสนับสนุน แต่ครูที่สอนกลับไม่เห็นด้วย เพราะคิดว่า ดาราศาสตร์เป็นวิชาสำหรับผู้ชาย และการทำงานดูดาวในเวลากลางคืนเป็นเรื่องไม่ปลอดภัยสำหรับผู้หญิง แต่ Rubin ก็ไม่เปลี่ยนความตั้งใจ จึงได้เข้าเรียนปริญญาตรีที่ Vassar College แล้วไปทำปริญญาโท ที่มหาวิทยาลัย Cornell และจากนั้นได้ไปทำปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัย Georgetown ในกรุง Washington D.C
อยู่มาวันหนึ่ง สามี Robert ของเธอได้นำบทความของ George Gamow มาให้เธออ่าน โดย Gamow ได้ตั้งคำถามว่าดาวฤกษ์ต่าง ๆ ที่มีอยู่ในกาแล็กซีนั้น มีการเคลื่อนอย่างเป็นระเบียบ หรืออย่างสะเปะสะปะ ซึ่งคำถามนี้สามารถหาคำตอบได้จากการวัดความเร็วและทิศการเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์ โดยการวัดความยาวคลื่นแสงที่ดาวฤกษ์เปล่งออกมา เช่น ถ้าความยาวคลื่นเพิ่มขึ้น (redshift) ดาวดวงนั้นกำลังเคลื่อนที่หนีโลก แต่ถ้าความยาวคลื่นลดลง (blueshift) ดาวกำลังเคลื่อนที่เข้าหาโลก เพราะความยาวคลื่นที่เปลี่ยนไป ขึ้นกับความเร็วของดาวฤกษ์ ตามหลักการของ Doppler ดังนั้น การวัดความเร็วของดาวฤกษ์ทุกดวง จึงไม่มีปัญหาใด ๆ
การพิจารณาการเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์ด้วยความเร็ว V รอบมวล M สามารถคำนวณได้ จากการใช้กฎแรงดึงดูดของ Newton คือ V2 = GM/r เมื่อ G คือ ค่าคงตัวโน้มถ่วงสากล M คือ มวลของดาวที่อยู่ที่จุดศูนย์กลาง และดาวฤกษ์โคจรอยู่ที่ระยะห่าง r จากจุดศูนย์กลาง
จากสูตร เราจะเห็นว่า ถ้า r มีค่ามาก V จะมีค่าน้อย และถ้า r มีค่าน้อย V ก็จะมีค่ามาก
แต่ Rubin กลับพบว่า ไม่ว่า r จะมีค่าปานกลาง หรือมากเพียงใด ความเร็ว V ของดาวฤกษ์ก็แทบไม่เปลี่ยนแปลงเลย
ผลการวัดของ Rubin กับ Ford ในครั้งนั้นได้ทำให้เกิดผลกระทบมาก คือ หนึ่ง หลายคนคิดว่ากฎแรงโน้มถ่วงของ Newton ผิด นี่เป็นเรื่องใหญ่ที่นักฟิสิกส์ส่วนใหญ่ไม่ยอมรับ เพราะนั่นหมายความว่าทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของ Einstein จะต้องถูกปรับเปลี่ยนด้วย เพราะกฎของ Newton มีรูปแบบที่สามารถอธิบายได้ด้วยทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป และสอง เอกภพมีสสารที่ยังไม่มีใครเคยเห็นอีกเป็นจำนวนมาก และสสารมืด คือ สาเหตุที่ทำให้เกิดเหตุการณ์ดังที่ Rubin เห็น แต่นั่นก็ยังไม่ใช่คำตอบสุดท้าย เพราะใคร ๆ ก็ต้องการจะรู้เพิ่มเติมว่าธรรมชาติที่แท้จริงของสสารมืดเป็นเช่นไร แตกต่างจากสสารธรรมดาอย่างไร สสารมืดมีมากแค่ไหน และมีอันตรกิริยาอะไรกับสสารธรรมดา
ดังนั้นถึงแม้ว่า Zwicky จะเป็นบุคคลแรกที่พาดพิงถึงเรื่องสสารมืด แต่เขาก็มิได้ชี้แจงว่า ถ้าเอกภพมีสสารมืดจริง กาแล็กซีต่าง ๆ จะเคลื่อนที่อย่างไร
ผลการวัดความเร็วของกาแล็กซี โดยใช้ spectrometer ที่มีความไวสูง ดูความยาวคลื่นของเส้นสเปกตรัมที่เป็นองค์ประกอบของแก๊ส hydrogen บนดาวฤกษ์ในกาแล็กซี Andromeda แสดงให้ Rubin เห็นว่า กาแล็กซี M31 มีการหมุนรอบตัวเอง โดยที่ความเร็วของดาวฤกษ์ที่ระยะห่างจากศูนย์กลางมาก ๆ มีความเร็วใกล้เคียงกันหมด และสสารมืด มีแฝงอยู่ทั่วไปหมดในกาแล็กซี การรู้ความเร็วและทิศการเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์สามารถทำให้นักดาราศาสตร์รู้ลักษณะของกาแล็กซีในอดีตและอนาคตได้
ในปี 1974 Jeremiah Ostriker กับ James Peebles (รางวัลโนเบลฟิสิกส์ ปี 2019) ได้สร้างทฤษฎีโครงสร้างของเอกภพที่มีสสารมืด ซึ่งสามารถอธิบายผลการทดลองของ Rubin และ Ford ได้ แต่ Rubin ไม่ได้รางวัลโนเบล เพราะเธอได้เสียชีวิตไปตั้งแต่ปี 2016 กระนั้นชื่อของเธอก็ยังปรากฏอยู่ เช่น เป็นชื่อของหอดูดาว Vera C. Rubin ในประเทศ Chile เป็นชื่อของสันเขาบนดาวอังคาร ชื่อ Vera Rubin Ridge รวมทั้งเป็นชื่อของดาวเคราะห์น้อย ดวงที่ 5726 ซึ่งมีชื่อว่า Rubin และเมื่อวันที่ 6 พฤศจิกายน ปี 2020 ดาวเทียมชื่อ Vera ได้ถูกส่งขึ้นอวกาศ
ในขณะที่ยังไม่มีใครรู้ธรรมชาติที่แท้จริงของสสารมืด ปริศนาที่สำคัญอีกเรื่องหนึ่ง คือ การไม่ทราบสาเหตุว่า เหตุใดเอกภพจึงกำลังขยายตัวด้วยความเร่ง และในการอธิบายสาเหตุนี้ นักฟิสิกส์ได้ตั้งสมมติฐานว่า เพราะเอกภพมีพลังงานมืด (dark energy) มากระทำ แม้เอกภพจะมี dark energy มากถึง 70% และมี dark matter ประมาณ 26% และมีส่วนที่เป็นรังสี 0.005% แต่มีสสารธรรมดาที่ไม่เปล่งแสง 3.5% และมีสสารธรรมดาที่เปล่งแสง 0.5% นักฟิสิกส์ก็ยังไม่สามารถตรวจจับสสารมืดได้เลย ตลอดเวลาร่วม 50 ปีที่ผ่านมา ไม่ว่าจะใช้อุปกรณ์ตรวจจับของเครื่องเร่งอนุภาค LHC ที่ CERN หรือใช้ห้องปฏิบัติการใต้ดินหลายแห่งทั่วโลกก็ตาม ความยากลำบากในการค้นหาสสารมืดนี้ จึงทำให้ทุกคนรู้ว่า นักฟิสิกส์คนแรกที่พบสสารมืด จะได้รับรางวัลโนเบลฟิสิกส์อย่างแน่นอน
หลังจากที่นักฟิสิกส์ได้เห็นหลักฐานเชิงประจักษ์ว่า เอกภพมีสสารมืดจากการได้เห็นอิทธิพลด้านแรงโน้มถ่วงที่สสารมืดกระทำต่อการหมุนรอบตัวเองของกาแล็กซีแล้ว และเห็นรูปแบบการกระจายตัวของรังสีไมโครเวฟภูมิหลัง ขณะเอกภพถือกำเนิดใหม่ ๆ ว่าจะเป็นไปอย่างไม่สม่ำเสมอ จึงได้พยากรณ์สมบัติของอนุภาคที่เป็นสสารมืดว่าจะต้องมีมวลอยู่ระหว่าง 1-1,000 เท่าของโปรตอน ไม่มีอันตรกิริยาใด ๆ กับแสง และมีอันตรกิริยากับสสารทั่วไปน้อยมาก คือเป็นอันตรกิริยานิวเคลียสอย่างอ่อน (weak nuclear force) ที่ธาตุกัมมันตรังสีต่าง ๆ ใช้ในการสลายตัว ดังนั้นจึงตั้งชื่ออนุภาคของสสารมืดว่า weakly interacting massive particle (WIMP)
แม้จะ “รู้” สมบัติของ WIMP แต่การตรวจจับก็ยังไม่มีผลใด ๆ ดังนั้นนักฟิสิกส์สหรัฐฯ อิตาลี และจีน จึงได้พยายามยกระดับความสามารถในการตรวจจับของอุปกรณ์ขึ้นไปอีก ในโครงการทดลองชื่อ DARWIN ซึ่งมีมูลค่า 3,500 ล้านบาทนั้น เป็นโครงการวิจัยนานาชาติที่ได้เริ่มทำงานเมื่อปลายปี 2020 มีโครงการย่อย 3 โครงการ โดยโครงการแรกอยู่ที่ Gran Sasso National Laboratory ใกล้กรุง Rome ในประเทศอิตาลี ซึ่งใช้อุปกรณ์ตรวจจับที่มีธาตุ xenon เหลวที่เย็นจัด และหนัก 6 ตัน เป็นองค์ประกอบหลัก จึงมีชื่อว่า XENONnT โดยนักฟิสิกส์จะเฝ้าดูแสงที่แว๊บออกมา เวลานิวเคลียสของ xenon ถูกอนุภาคสสารมืดชนกระเด็นไป โครงการวิจัยนี้ได้รับทุนสนับสนุนจากรัฐบาลอิตาลี เยอรมนี สวิตเซอร์แลนด์ และนักวิจัยคาดหวังว่า อุปกรณ์จะเริ่มทำงานในปี 2026
ด้านประเทศจีนก็มีโครงการตรวจจับสสารมืดเช่นกัน โดยจะเริ่มโครงการ PandaX-4T ซึ่งได้รับความร่วมมือจากนักฟิสิกส์สหรัฐฯ จากโครงการ Lux-Zeppelin ที่ต้องใช้ xenon เหลวในปริมาณมากเช่นกันอย่างที่ไม่เคยใช้มาก่อน เพราะแก๊ส xenon ที่มีในบรรยากาศโลกมีน้อยมาก การจะมี xenon เหลวใช้ในปริมาณหลายตัน จึงเป็นเรื่องที่ต้องใช้เวลาและงบประมาณมาก นอกจากนี้วงการอุตสาหกรรมอวกาศ อิเล็กทรอนิกส์ และหลอดไฟ ฯลฯ ต่างก็ต้องการใช้ xenon เหลว เมื่อทุกวงการไฮเทคต้องการธาตุนี้มาก xenon เหลวที่หนัก 1 กิโลกรัม จึงมีราคาประมาณ 80,000 บาท โครงการ DARWIN ซึ่งมีโครงการย่อย 3 โครงการ ซึ่งจำเป็นต้องใช้ xenon มากถึง 25 ตัน ดังนั้นจึงต้องใช้เวลาในการเก็บสะสมเป็นเวลาหลายปี
ในขณะเดียวกันนักวิจัยชาติอื่น ก็ได้เสนอให้ใช้แก๊สเฉื่อยอีกชนิดหนึ่ง คือ argon แทน xenon เป็นการทดลองที่ใช้ argon เหลวหนัก 300 ตัน ซึ่งจะเริ่มทำงานในปี 2029
ดังนั้นโครงการ Global Argon Dark Matter. Collaboration (GADMC) จึงถือกำเนิดเมื่อเดือนกันยายน 2017 โดยมีนักวิทยาศาสตร์กว่า 300 คน จาก 15 ประเทศและ 60 สถาบันการศึกษาเข้าร่วม ที่ Laboratorio Nazionali del Gran Sasso ในประเทศอิตาลี และที่ Sudbury Neutrino Observatory ในประเทศแคนาดา
สุดท้ายที่ประเทศเกาหลีใต้ นักฟิสิกส์ชาวเกาหลีใต้ก็มีความฝันจะพิชิตรางวัลโนเบลฟิสิกส์ให้ได้เป็นครั้งแรก ด้วยการพบสสารมืดเช่นกัน แต่ในรูปของอนุภาค axion โดยนักทดลองกลุ่มนี้คาดว่า ถ้า axion มีจริง ขณะมันอยู่ในสนามแม่เหล็กความเข้มสูง มันจะกลายสภาพเป็นอนุภาคแสง (photon) แต่เพราะไม่มีใครรู้ว่า axion มีมวลน้อยหรือมากเพียงใด อุปกรณ์ตรวจจับสสารมืด จึงต้องตรวจหาแสงทุกความถี่ที่เป็นไปได้ และถ้าพบ นั่นจะเป็นรางวัลที่ชาวเกาหลีใต้ทุกคนภาคภูมิใจ แต่ถ้าไม่พบทุกคนก็ต้องเข้าใจและทำใจ และต้องยอมรับว่าเงินงบประมาณ มิใช่ปัจจัยเดียวที่จะทำให้ประเทศได้รับรางวัลโนเบล
อ่านเพิ่มเติมจาก “Defeating the background in the search for dark matter” โดย G. Fiorillo และคณะ ในวารสาร CERN Courier ฉบับเดือนตุลาคม 2018
สุทัศน์ ยกส้าน
ประวัติการทำงาน-ราชบัณฑิต สำนักวิทยาศาสตร์ สาขาฟิสิกส์และดาราศาสตร์ และ ศาสตราจารย์ ระดับ 11 ภาควิชาฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ, นักวิทยาศาสตร์ดีเด่นและนักวิจัยดีเด่นแห่งชาติ สาขากายภาพและคณิตศาสตร์ ประวัติการศึกษา-ปริญญาตรีและโทจากมหาวิทยาลัยลอนดอน, ปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย
อ่านบทความ "โลกวิทยาการ" จาก "ศ.ดร.สุทัศน์ ยกส้าน" ได้ทุกวันศุกร์
