Home arrow บทความฟิสิกส์ arrow เซิร์น:การทดลองสุดยิ่งใหญ่ของมวลมนุษย์ ค้นหาจุดเล็กสุดสู่กำเนิดจักรวาล
Home    Contacts



เซิร์น:การทดลองสุดยิ่งใหญ่ของมวลมนุษย์ ค้นหาจุดเล็กสุดสู่กำเนิดจักรวาล PDF พิมพ์

โดย ผู้จัดการออนไลน์ 15 เมษายน 2551

ภาพจำลองทางคอมพิวเตอร์แสดงหลุมดำที่ตรวจวัดโดยสถานีตรวจวัดอนุภาคแอตลาส

  ย่างเข้าสู่หน้าร้อนของทวีปยุโรปในอีกไม่กี่เดือนข้างหน้า การทดลองอันยิ่งใหญ่ของมนุษยชาติจะเกิดขึ้นใต้พื้นแผ่นดินสวิส-ฝรั่งเศส การเดินเครื่องเร่งอนุภาคขนาดใหญ่ที่สุดในโลกของ "เซิร์น" จะเริ่มขึ้น ความมหึมาของเครื่องไม้เครื่องมือผกผันกับอนุภาคขนาดเล็กจิ๋วที่ถูกเร่งให้ชนกัน ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ต่างจับจ้องปริศนากำเนิดจักรวาลที่คาดว่าจะเผยออกมาหลังจากการชนกัน
       
       เอกภพหรือจักรวาลประกอบขึ้นจากอะไร คือคำถามพื้นฐานของมนุษย์เล็กๆ ที่อยากจะเข้าใจในกำเนิดของธรรมชาติอันยิ่งใหญ่ ตามทฤษฎี "บิกแบง" (Big Bang) การระเบิดครั้งใหญ่ที่ก่อเกิดจักรวาลเมื่อ 1.37 หมื่นล้านปีก่อนควรจะมีสสาร (matter) และปฏิสสาร (antimatter) ในปริมาณเท่าๆ กัน ซึ่งโดยธรรมชาติแล้วสสารและปฏิสสารที่มีมวลเท่ากันแต่มีประจุตรงข้ามกันนั้นจะหักล้างกันเองแล้วเปลี่ยนมวลกลายไปเป็นพลังงานและไม่น่าจะมีกาแลกซี ดวงดาว โลกหรือสิ่งมีชีวิตอยู่เลย

แม่เหล็กซูเปอร์คอนดัคเตอร์ซึ่งจัดแสดงอยู่หน้า "โกลบ" (Globe) สำหรับแสดงนิทรรศการและนวัตกรรม


 
       หากทฤษฎีนี้เป็นจริงทำไมสสารและปฏิสสารไม่หักล้างกันไปอย่างสมบูรณ์ตั้งแต่เกิดระเบิดครั้งนั้น?
       
       
เป็นไปได้หรือไม่ที่มีเอกภพซึ่งประกอบขึ้นด้วยปฏิสสารมากมายอยู่ที่ใดสักแห่ง?
       
       เกิดอะไรขึ้นกับปฏิสสารหลังบิกแบง?

       
       หลากหลายคำถามที่จะนำไปสู่คำตอบว่าเหตุใด จึงมีตัวเราที่อยู่ในเอกภพที่เต็มไปด้วยสสารมากมาย

ภาพเครื่องตรวจวัดซีเอ็มเอส


       
       นอกจากนี้ยังมีคำถามว่าเกิดสสารที่ประกอบขึ้นเป็นตัวเราได้อย่างไร ย้อนกลับไปในอดีตเราเชื่อว่าอะตอมคือหน่วยย่อยที่สุดของสสาร แต่ต่อมาเราก็พบว่ายังมีโปรตอน นิวตรอน อิเล็กตรอนที่เล็กกว่า และมี "ควาร์ก" (Quark) เป็นสิ่งที่เล็กลงไปอีก
       
       แต่ยังไม่ใช่สิ่งที่เล็กที่สุดและยังไม่สามารถตอบได้ว่ามวลก่อเกิดขึ้นในจักรวาลอันว่างเปล่าได้อย่างไร
       
       
เร่งอนุภาคหา "ฮิกก์ส" ต้นกำเนิดแห่งมวลในจักรวาล
       

 

เจ้าหน้าที่เซิร์นกำลังตรวจสอบแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวดของเครื่องซีเอ็มเอส

 

       กว่า 40 ปีที่ผ่านมาจึงเกิดทฤษฎีเกี่ยวกับอนุภาค "ฮิกก์ส" (Higgs) ที่เสนอโดย ศ.ปีเตอร์ ฮิกก์ส (Peter Higgs) นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ ซึ่งอนุภาคฮิกก์สที่ได้รับการขนานนามว่า "อนุภาคพระเจ้า" (God Particle) จะช่วยอธิบายจุดเริ่มต้นของมวล และอธิบายเหตุผลว่าทำไมบางอนุภาคในแบบจำลองมาตรฐาน (Standard model) ซึ่งเป็นทฤษฎีที่พยายามอธิบายอนุภาคมูลฐานและแรงพื้นฐานทั้งหมดในธรรมชาติด้วยสมการเพียงหนึ่งเดียว จึงมีมวลและบางอนุภาคไม่มีมวล โดยนักฟิสิกส์ได้พบสสารอื่นๆ ที่ประกอบขึ้นเป็นสสารหมดแล้ว ยกเว้นฮิกก์ส

ช่างเทคนิคติดตั้งท่อแก๊สสำหรับเครื่องตรวจวัดอนุภาคอลิซ


       
       การค้นหากำเนิดจักรวาล คล้ายการเก็บร่องรอยคดีฆาตกรรมที่รวบรวมหลักฐาน ณ ที่เกิดเหตุเพื่อวิเคราะห์ย้อนหลังว่าเกิดอะไรขึ้น ทฤษฏีมีอยู่แล้วแต่ยังขาดผลการทดลองมายืนยัน ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์หลายคนจึงฝากความหวังไว้ที่การทดลองของ
องค์กรความร่วมมือระหว่างประเทศในทวีปยุโรปเพื่อวิจัยและพัฒนาทางด้านนิวเคลียร์ (European Center for Nuclear Research) หรือ "เซิร์น" (CERN) ซึ่งจะเดินเครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซี (Large Hadron Collider: LHC) ในฤดูร้อนของทวีปยุโรปหรือประมาณ เดือน ก.ค.ที่จะถึงนี้ เพื่อค้นหาอนุภาคฮิกก์สจิ๊กซอว์ชิ้นสุดท้าย ที่นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าจะเติมเต็มความเข้าใจในองค์ประกอบพื้นฐานของจักรวาลได้
       
       ดร.อรรถกฤต ฉัตรภูติ จากภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์
มหาวิทยาลัย กล่าวว่าตามทฤษฎีสนามควอนตัม (Quantum field) นักฟิสิกส์เชื่อว่าต้องพบบางอย่างจากการชนกันของอนุภาค ที่พลังงานสูงถึงระดับเทราอิเล็กตรอนโวลต์ (TeV) ซึ่งเป็นระดับพลังงานที่กำลังจะทดลองในเซิร์น
       
       ถ้าไม่เป็นเช่นนั้นจะต้องมีอะไรผิดในทฤษฎีสนามควอนตัมและนักวิทยาศาสตร์ต้องกลับมาคิดกันใหม่ อย่างไรก็ดีนักฟิสิกส์มั่นใจว่าจะไม่เป็นเช่นกรณีหลัง เนื่องจากที่ผ่านมาทฤษฎีสามารถอธิบายปรากฏการณ์ต่างๆ ในระดับพลังงานที่ต่ำกว่าการทดลองของเซิร์นที่จะเกิดขึ้นได้ดี



 
< ก่อนหน้า   ถัดไป >
สถิติผู้เยี่ยมชม: 35955311

สมัครสมาชิก
เพื่อรับเอกสารเพิ่ม!