9.12.2008

The Large Hadron Collider (LHC) - ถอดรหัสของเอกภพ

The Large Hadron Collider (LHC) is the world's largest and highest-energy particle accelerator complex, intended to collide opposing beams of protons (one type of hadron) charged with high energy. Its main purpose is to explore the validity and limitations of the Standard Model, the current theoretical picture for particle physics. It is theorized that the collider will confirm the existence of the Higgs boson, the observation of which could confirm the predictions and missing links in the Standard Model, and could explain how other elementary particles acquire properties such as mass.


The LHC was built by the European Organization for Nuclear Research (CERN), and lies underneath the Franco-Swiss border near Geneva, Switzerland. It is funded by and built in collaboration with over eight thousand physicists from over eighty-five countries as well as hundreds of universities and laboratories. The LHC is already operational and is presently in the process of being prepared for collisions. The first beams were circulated through the collider on 10 September 2008, and the first high-energy collisions are planned to take place after the LHC is officially unveiled on 21 October.

Although a few individuals have questioned the safety of the planned experiments in the media and through the courts, the consensus in the scientific community is that there is no conceivable threat from the LHC particle collisions.



หากคุณขุดหลุมลึก 100 เมตรลงไปกลางหมู่บ้าน โกรเซแสนสวยในฝรั่งเศส คุณจะไปโผล่ในที่ที่ชวนให้นึกถึง รังลับใต้ดินของผู้ร้ายในหนังเจมส์ บอนด์ อุโมงค์ที่มีเส้นผ่าน ศูนย์กลางขนาดสามเมตรนี้โค้งตัวไปจนสุดสายตา ทุกสองสาม กิโลเมตรจะมีคูหาสูงลิบที่เต็มไปด้วยโครงเหล็ก สายเคเบิล แม่เหล็ก ท่อน้ำ สายไฟฟ้า ท่ออ่อน ปล่อง ทางเดิน และ เครื่องยนต์กลไกอันซับซ้อน เมืองลับแลทางเทคโนโลยีแห่งนี้คือเครื่องมือวิทยาศาสตร์ขนาดมหึมา พูดอย่างเจาะจง มันคือเครื่องเร่งอนุภาค หรือปืนยิงอะตอมอานุภาพแรงที่ สุดที่เคยมี 

ชื่อของเครื่องมือชนิดนี้คือ เครื่องเร่งอนุภาคแฮดรอนขนาดใหญ่  หรือแอลเอชซี Large adron ollider: HC) โดยมีเป้าหมายง่ายๆ แต่ยิ่งใหญ่มาก นั่นคือการถอดรหัสของโลกเชิงกายภาพและไขปัญหาว่า เอกภพประกอบขึ้นด้วยอะไร หรือก็คือการเข้าถึงพื้นฐานความจริงของทุกสิ่ง อีกไม่กี่เดือนข้างหน้า ลำอนุภาคสองลำจะเริ่มพุ่งสวนกันภายในอุโมงค์ ใต้ดินรูปวงแหวนขนาดเส้นรอบวง 7 กิโลเมตรนี้ เส้นทางของอนุภาคจะ ถูกชักนำโดยแม่เหล็กทรงกระบอกเย็นจัดกว่าหนึ่งพันอันที่ต่อกันเป็นพวง มีอยู่สี่จุดที่ลำอนุภาคทั้งสองจะบรรจบและชนกันด้วยความเร็วเกือบเท่าแสง ถ้าทุกอย่างลงตัว สสารจะกลายสภาพเนื่องจากการปะทะกันอย่างรุนแรง จนกลายเป็นกลุ่มพลังงานมหาศาล ซึ่งจะควบแน่นกลายเป็นอนุภาคแปลกๆ ต่อไป และบางชนิดอาจไม่เคยเห็นมาก่อน หัวใจของการทดลองฟิสิกส์ของ อนุภาคคือ การเอาสิ่งโน้นมาชนกับสิ่งนี้แล้วรอดูผลที่เกิดขึ้น ก็เท่านั้นเอง

ภายในอุโมงค์จะมีเครื่องมือต่างๆในการตรวจสอบเศษชิ้นส่วนที่กระเด็น ออกมาจากการปะทะ เครื่องมือชิ้นใหญ่ที่สุดคือแอตลาส ATLAS) ซึ่งสูง เท่ากับตึกเจ็ดชั้น ชิ้นที่หนักที่สุดคือซีเอ็มเอส Compact uon olenoid: CMS) ซึ่งหนักกว่าหอไอเฟล คำกล่าวที่ว่า ”ใหญ่กว่า ย่อมดีกว่าหากต้องการหาของที่เล็กลง„ อาจเหมาะสำหรับ องค์การวิจัยนิวเคลียร์แห่งยุโรป European rganiza- tion or uclear esearch) หรือที่รู้จักในชื่อย่อเก่า ว่าเซิร์น CERN) ห้องปฏิบัติการนานาชาติอันเป็นที่ตั้ง ของเครื่องแอลเอชซีที่ว่านี้ ขนาดเครื่องอาจฟังดูน่ากลัว แต่ว่าไปแล้วก็น่ากลัว จริงๆ การสร้างเครื่องแอลเอชซีในอุโมงค์ใต้ดินต้องทำ อย่างรอบคอบ เพราะลำอนุภาคอาจทะลุทะลวงได้ทุกสิ่ง แต่ยังดีที่เหยื่อน่าจะเป็นตัวมันเอง หายนะเล็กๆเคยเกิดขึ้น แล้วครั้งหนึ่ง เมื่อแม่เหล็กอันหนึ่งกระเด็นหลุดออกจาก โครงขณะทดสอบเมื่อเดือนมีนาคม ปี 007 ต่อมาจึงมี การดัดแปลงแม่เหล็กอีก 4 อันเพื่อแก้ไขข้อบกพร่อง

ผู้มีส่วนเกี่ยวข้องกับเครื่องแอลเอชซีดูจะไม่อยากพูดถึง ความผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นเท่าใดนัก อาจเป็นเพราะเห็น ผู้คนกลัวว่านักวิทยาศาสตร์สติเฟื่องจะบังเอิญสร้างหลุมดำ ขึ้นมากลืนกินโลกทั้งใบก็ได้แต่ความกลัวที่ดูจะมีเหตุผลมากกว่าก็คือ เครื่อง แอลเอชซีอาจไม่เจอสิ่งที่นักฟิสิกส์ยืนยันว่ามีอยู่แน่ๆ ณ เบื้องลึกแห่งความเป็นจริง เครื่องมือยิ่งใหญ่เพียงนี้ก็ย่อม ต้องการผลงานที่ยิ่งใหญ่และคำตอบยิ่งใหญ่พอจะเป็น ข่าวพาดหัวพร้อมกับสร้างอนุภาคที่น่าสนใจได้ แต่แม้จะ ใหญ่เพียงไร มันก็ยังตอบคำถามสำคัญทั้งหมดเกี่ยวกับ สสารและพลังงานไม่ได้ ไม่มีทางเป็นไปได้เลยด้วย เพราะ ความจริงพื้นฐานที่เราได้จากหนึ่งศตวรรษของวิชาฟิสิกส์ อนุภาคคือ ความเป็นจริงจะไม่คายความลับออกมาง่ายๆ หรือจะพูดว่าเอกภพยังคงเป็นปริศนาที่ยากจะไขก็ได้

Large Hadron Collider (LHC)

Large Hadron Collider (LHC) เป็นเครื่องเร่งความเร็วอนุภาค ของศูนย์วิจัย CERN ในสวิตเซอร์แลนด์ มีลักษณะเป็นท่อใต้ดินวนเป็นวงกลมยาว 27 กิโลเมตร เป้าหมายของ LHC คือใช้ทดลองเร่งความเร็วอนุภาคแล้วเอามาวิ่งชนกัน เพื่อตรวจสอบทฤษฎีทางฟิสิกส์อนุภาคว่าเป็นไปได้จริงหรือไม่ โดยเฉพาะ Higgs Boson ซึ่งถ้าสร้างขึ้นมาได้จริงตามทฤษฎี วงการฟิสิกส์จะก้าวหน้าขึ้นไปอีกมาก LHC ตอนนี้กำลังสร้างอยู่และมีกำหนดเปิดใช้งานเดือนพฤษภาคมนี้

อย่างไรก็ตาม มีกลุ่มนักวิทยาศาสตร์ที่คาใจเรื่องความปลอดภัยของ LHC ในหลายประเด็น เช่นว่า การใช้งาน LHC อาจก่อให้เกิดแบล็คโฮลขนาดเล็กขึ้นมาทำลายล้างโลก หรือเปลี่ยนขั้วแม่เหล็กโลกให้เหลือข้างเดียวได้ ล่าสุดได้มีคนยื่นฟ้องต่อศาลสหรัฐ ให้กระทรวงพลังงานสหรัฐและห้องทดลอง Fermilab ซึ่งเป็นภาคีสมาชิกของ LHC ชะลอการใช้งานไปอีก 4 เดือนเพื่อตรวจสอบความปลอดภัย ซึ่งทางฝ่ายสนับสนุน LHC เองก็ออกมาโต้แย้งว่าไม่มีหลักฐานใดๆ ว่าจะเกิดอันตรายขึ้นแต่อย่างใด ส่วนศาลจะรับฟ้องหรือไม่นั้นอยู่ระหว่างกระบวนการด้านเอกสาร








No comments: