ลุ้นระทึกการทดลองสร้างปรากฏการณ์ บิ๊กแบงขนาดจิ๋ว
จาก Thailand Science and Technology Wikipedia
ลุ้นระทึกการทดลองสร้างปรากฏการณ์ บิ๊กแบงขนาดจิ๋ว
วันที่ 10 กรกฎาคม 2552 นับเป็นวันที่เหล่านักฟิสิกส์ที่ห้องปฏิบัติการศูนย์วิจัยนิวเคลียร์แห่งยุโรป หรือ เซิร์น (CERN : เป็นตัวย่อจากภาษาฝรั่งเศส ซึ่งแปลว่า Center of European Nuclear Research) รวมถึงประชาชนทั่วโลก ต่างกำลังเฝ้ารอและลุ้นระทึกถึงสิ่งที่จะเกิดขึ้นจากการทดลองจำลองการเกิดปรากฎการณ์บิ๊กแบงโดยใช้เครื่องเร่งอนุภาคความเร็วสูงเกือบเท่าแสงหรือ Large Hadron Collider (LHC) ซึ่งในมุมมองของนักฟิสิกส์ต่างหวังว่าการทดลองครั้งนี้จะเป็นบันไดอีกขั้นหนึ่งที่จะช่วยไขปริศนาปัญหาพื้นฐานที่เกิดขึ้นในเอกภพ ขณะที่สาธารณชนและนักฟิสิกส์บางคนกลับกังวลว่าการทดลองนี้จะทำให้เกิดหลุมดำซึ่งจะกลืนทุกสิ่งทุกอย่าง หรือส่งผลต่อการเปลี่ยนขั้วแม่เหล็กโลก และอาจนำมาซึ่งความหายนะของโลกได้
ศ.ดร.สุทัศน์ ยกส้าน นักทฤษฎีฟิสิกส์ ที่ปรึกษาด้านวิชาการศูนย์สื่อสารวิทยาศาสตร์ไทย สวทช. ได้แสดงความคิดเห็นว่า โอกาสการเกิดหลุมดำจากการทดลองมีเพียง 1 ใน 50 ล้านเท่านั้น และหากเกิดหลุมดำจริงจะเป็นหลุมดำที่จะมีขนาดเล็กได้ถึงระดับพิโคเมตร หรือ 10 ยกกำลังลบสิบห้าเมตรเท่านั้น (เล็กกว่าระดับนาโนเมตร คือ 10 ยกกำลังลบเก้าเมตร) ทั้งนี้เพราะตามทฤษฎีการเกิดหลุมดำขนาดใหญ่ในเอกภพโดยทั่วไป เกิดจากการยุบตัวด้วยแรงโน้มถ่วงของดาวฤกษ์ กล่าวคือโดยปกติดาวฤกษ์ในเอกภพจะอยู่ในสภาพสมดุล คือต้องมีแรงผลักออกซึ่งเกิดจากการปล่อยแสงสว่าง หรือรังสีที่เกิดจากปฏิกิริยานิวเคลียร์และแรงดึงดูดที่เกิดจากแรงโน้มถ่วง ซึ่งเมื่อดาวฤกษ์ได้เผาผลาญพลังงานนิวเคลียร์ภายในตัวจนหมดจะทำให้ไม่มีแรงผลักออกเหลือเพียงแรงดึงเข้าสู่จุดศูนย์กลางจนเกิดการยุบตัวกลายเป็นหลุมดำ ขณะที่การทดลองของเซิร์นเป็นชนกันของอนุภาคโปรตอนที่มีขนาดเล็กมากเมื่อเทียบกับขนาดของดาวฤกษ์ ดังนั้นหากเกิดหลุมดำก็จะมีขนาดที่เล็กจิ๋วอีกทั้งตามทฤษฎีของฮอร์กิ้ง (Hawking) นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ ได้มีการคำนวณไว้ว่า หลุมดำขนาดจิ๋วที่เกิดขึ้นจะมีการระเหิดหรือการสลายตัวภายในเสี้ยววินาที 10 ยกกำลังลบสิบห้าวินาทีเท่านั้น ด้วยเหตุนี้อันตรายที่จะเกิดขึ้นจากหลุมดำถือว่าน้อยมากจนไม่น่ากังวลและไม่มีผลกระทบใดๆ ให้เห็นเป็นรูปธรรม ที่สำคัญการทดลองทุกรูปแบบของนักฟิสิกส์ได้มีการคำนวณและประเมินความเสี่ยงที่จะเกิดอันตรายแล้ว ดังนั้นเมื่อเกิดสิ่งผิดปกตินักฟิสิกส์จะหยุดการทดลองได้ทันที
สิ่งสำคัญที่ควรสนใจคือหากเกิดหลุมดำขนาดจิ๋วจริงทุกคนจะเห็นว่าหลุมดำขนาดจิ๋วมีคุณสมบัติและรูปร่างเป็นอย่างไร อีกทั้งทฤษฎีของฮอร์กิ้งยังค้นพบว่าหลุมดำไม่ได้เป็นสีดำ เพราะในช่วงการสลายตัวจะมีการปล่อยรังสีฮอร์กิ้ง (Hawking radiation) ออกมา จึงเป็นเรื่องที่น่าตื่นเต้นมากหากได้เห็น
ศ.ดร.สุทัศน์ กล่าวว่า เป้าหมายสำคัญของการศึกษาครั้งนี้นักฟิสิกส์ต้องการดูสิ่งที่เกิดขึ้นจากการใช้เครื่องเร่งอนุภาคที่มีขนาดใหญ่และมีพลังงานสูงที่สุดเท่าที่มนุษย์เคยสร้างมา ซึ่งลักษณะของอุปกรณ์เป็นท่ออุโมงค์ที่มีเส้นรอบวงยาว 27 กิโลเมตร สำหรับในการทดลองเครื่องเร่งอนุภาคจะเร่งให้ลำอนุภาคสองลำมีความใกล้ความเร็วแสงและเคลื่อนที่สวนทางกันเป็นวงรอบมาชนกัน ก่อให้เกิดพลังงานสูงในระดับ 14 ล้านล้านอิเล็กตรอนโวลต์ ทั้งนี้นักฟิสิกส์หวังว่าพลังงานระดับนี้จะทำให้ อนุภาคฮิกก์ (Higgs boson) ซึ่งเป็นอนุภาคที่เกิดจากการชนกันของโปรตอนหลุดออกมา
อันจะเป็นหลักฐานชื้นสำคัญที่ทำให้ทฤษฎีแบบจำลองมาตรฐาน (Standard Model) มีความสมบูรณ์เนื่องจากทฤษฎีได้ทำนายไว้ว่าอนุภาคฮิกก์นี้มีจริง นอกจากนี้การชนกันของอนุภาคที่มีพลังงานระดับสูงมาก ก็ทำให้มีโอกาสได้เห็นอนุภาคแปลกๆ ใหม่ๆ อีกหลายชนิดที่มนุษย์ไม่เคยพบมาก่อน และอาจเป็นการค้นพบสำคัญที่จะช่วยอธิบายทฤษฎีฟิสิกส์ที่มีอยู่ในปัจจุบันให้มีความชัดเจนและสมบูรณ์ยิ่งขึ้น เพราะสามารถตอบคำถามฟิสิกส์ที่ยังตอบไม่ได้หลายคำถาม เช่น ทำไมโปรตอนจึงต้องหนักกว่าอิเล็กตรอน 1,836 เท่าทำไมจึงต้องมีอะตอมในธรรมชาติ หรือมวลของสสารมาจากไหน เป็นต้น
อย่างไรก็ดีในมุมมองของวงการวิทยาศาสตร์แล้ว การทดลองของนักฟิสิกส์ที่เซิร์นในครั้งนี้จึงถือได้ว่าเป็นบันไดอีกขั้นหนึ่งทีท้าทายของมนุษย์ เพื่อบุกเบิกขอบเขตแห่งความรู้ของมนุษย์
