"เซิร์น" เร่งเครื่องสร้างคน ปูทางสร้างเครื่องเร่งอนุภาคใหม่ใหญ่กว่าเดิม

เครื่องเร่งอนุภาคขนาดใหญ่ (LHC) กลจักรสำคัญในการค้นหาอนุภาคแห่งพระเจ้า (ภาพโดย Maximilien Brice, CERN)

เครื่องเร่งอนุภาควงกลมขนาดใหญ่ระยะทางร่วม 27 กิโลเมตร ที่อยู่ลึกลงไป 100 เมตร ใต้พิภพอันเป็นพรมแดนระหว่างประเทศฝรั่งเศสและสมาพันธรัฐสวิส นับได้ว่าเป็นเครื่องมือวิทยาศาสตร์ที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในโลก ณ ขณะนี้ และเป็นกุญแจที่จะช่วยให้มนุษย์ไขปริศนากำเนิดแห่งจักรวาล แต่ไม่ว่าประตูสู่อดีตกาลเมื่อ 1.4 พันล้านปีก่อน จะเปิดออกหรือไม่ "เซิร์น" ได้วางเส้นทางเพื่อสร้างเครื่องเร่งอนุภาคตัวใหม่ที่มีขนาดใหญ่กว่าเดิมไว้ แล้ว

หลายคนยังคงจำกันได้ เมื่อเดือน ก.ย.ของปีที่แล้ว เซิร์นได้สร้างความตื่นเต้นให้กับวงการวิทยาศาสตร์และประชาชนทั่วโลก ด้วยการเดินเครื่องเร่งอนุภาคขนาดใหญ่ และยิงลำอนุภาคโปรตรอนให้วิ่งวนภายในอุโมงค์วงกลม 27 กิโลเมตร เพื่อเป็นการอุ่นเครื่องก่อนเริ่มปฏิบัติการค้นหา "อนุภาคพระเจ้า" แต่เพียง 9 วัน ก็เกิดความเสียหาย เนื่องจากการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าและทำให้แม่เหล็กละลาย จนทำให้โครงการค้นหาอนุภาคพระเจ้าต้องชะงักลง

บัดนี้เซิร์นพร้อมแล้วที่จะเดินเครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซีอีกครั้งในเดือน พ.ย. ที่จะถึงนี้

"จากอุบัติเหตุคราวที่แล้ว ทำให้เซิร์นต้องเตรียมความพร้อมมากขึ้น ซึ่งเราได้แก้ไขซ่อมแซมเรียบร้อยแล้ว และตรวจสอบระบบต่างๆ ให้พร้อมทำงาน โดยได้มีการติดตั้งระบบแจ้งเตือนความผิดพลาด ที่เกิดจากแม่เหล็กละลายเพิ่มเข้าไป ทำให้เรามั่นใจว่าความเสียหายแบบครั้งก่อนจะไม่เกิดขึ้นอีกอย่างแน่นอน" คำอธิบายของ ศ.ดร.เอมมานูเอล เซสเมลิส ผู้อำนวยการสำนักงานผู้อำนวยการเซิร์น ให้สัมภาษณ์ทีมข่าววิทยาศาสตร์ ASTVผู้จัดการออนไลน์ ถึงความพร้อมในการเดินเครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซีครั้งใหม่ ในระหว่างที่เขาเดินทางมาประเทศไทย เพื่อร่วมแถลงข่าวโครงการคัดเลือกนักศึกษาและครูสอนฟิสิกส์ เพื่อเข้าร่วมโครงการภาคฤดูร้อนของเซิร์น เมื่อปลายสัปดาห์ก่อน

ค่อยๆ เร่งเครื่องจนมั่นใจก่อนเดินจริง

เมื่อผู้บริหารศูนย์วิจัยระดับโลกเดินทางมาถึงเมืองไทย ก็นับเป็นโอกาสอันดีที่เราจะได้ซักถามทุกเรื่องราวที่ต้องสงสัย โดยเฉพาะการทดลองที่เป็นโครงการอันแสนยิ่งใหญ่ของมวลมนุษยชาติ ซึ่งศ.เซสเมลิส บอกว่าการเดินเครื่องเร่งอนุภาคครั้งใหม่นี้ จะเริ่มต้นที่ระดับพลังงาน 0.4 TeV (เทราอิเล็กตรอนโวลต์) และค่อยๆ เพิ่มระดับพลังงานขึ้นไปจนถึง 3.5 TeV

ในระหว่างนั้น นักวิทยาศาสตร์จะเรียนรู้และเก็บข้อมูลจนมั่นใจระบบ ก็จะเพิ่มพลังงานให้สูงสุดจนถึง 7 TeV และบังคับให้อนุภาคโปรตรอนวิ่งจาก 2 ทิศทางที่ระดับพลังงานดังกล่าวมาชนกัน และเก็บข้อมูลสิ่งที่เกิดขึ้นหลังจากนั้น

"เราเตรียมความพร้อมกันอย่างเต็มที่และมั่นใจมาก ไม่คิดว่าจะมีปัญหาเกิดขึ้นอีก แต่หากมีสิ่งที่ไม่คาดฝันเกิดขึ้น จนไม่สามารถเดินเครื่องเร่งอนุภาคได้ตามกำหนด ความก้าวหน้าทางฟิสิกส์อนุภาคของโลก คงต้องถอยหลังไปอีกนับ 10 ปี เพราะเราคงบอกไม่ได้ว่าต้องใช้เวลาอีกนานแค่ไหนจึงจะเดินเครื่องได้อีกครั้ง เพราะที่ผ่านมาแม้มีปัญหาเพียงเล็กน้อย เรายังต้องใช้เวลาแก้ไข และเตรียมความพร้อมกว่า 1 ปี" ศ.เซสเมลิสเผย

สุดท้ายถ้าไม่พบอะไร ก็ไม่กลัวที่จะเจอสิ่งใหม่

ทว่าสำหรับนักวิทยาศาสตร์ของเซิร์นทุกคนแล้ว พวกเขารู้สึกตื่นเต้นที่จะเริ่มต้นเดินเครื่องเร่งอนุภาคอีกครั้ง และตั้งตารอคอยการค้นพบสิ่งใหม่ ที่กำลังจะเกิดขึ้น แม้ว่าอาจไม่เกิดขึ้นตามทฤษฎีที่คาดการณ์กันไว้ แต่ก็นับเป็นความท้าทายมากยิ่งกว่า

"เรา ไม่กลัวว่าจะไม่สำเร็จ หรือจะไม่พบสิ่งที่เราอยากเจอ ในการศึกษาทดลอง อะไรจะเกิดก็ต้องเกิด ถ้าหากอนุภาคชนกันแล้ว ไม่เกิดอะไรขึ้นตามทฤษฎีที่เราศึกษามาก่อน ก็อาจต้องเริ่มต้นกันใหม่”

"บิกแบงอาจไม่ใช่กำเนิดของจักรวาลก็ได้ เราก็ต้องไปเริ่มค้นคว้ากันใหม่ มันตื่นเต้นเสียยิ่งกว่าเราได้เจอสิ่งที่เราหาเสียอีก เพราะนี่คือการศึกษาครั้งแรก เราไม่รู้ว่าจะเกิดอะไรขึ้นบ้าง อาจมีอะไรที่น่าประหลาดใจมากกว่าที่เราคิดเอาไว้ก็ได้"

ย้ำผลกระทบไม่น่ากลัว หลุมดำถ้าเกิดก็เล็กมาก

หลังจากที่นักวิทยาศาสตร์บังคับให้อนุภาคโปรตอนมาชนกันในการจำลอง เหตุการณ์บิกแบงเมื่อ 1.4 พันล้านปีที่แล้ว ก็จะมีหลุมดำเกิดขึ้นตามมา ซึ่งนี่คือสิ่งที่หลายคนทั่วโลกกลัวว่า มันจะทำให้เกิดความเสียหายร้ายแรงขึ้นอย่างไม่คาดฝัน ศ.เซสเมลิส บอกว่าในยุโรปไม่มีใครออกมาต่อต้านการทดลองของเซิร์น แต่ก็อาจมีบางคนที่กลัวการเกิดของหลุมดำ
แม้หลุมดำจะเกิดขึ้นจริง แต่ก็จะเป็นเพียงจุดเล็กๆ เท่านั้น และจะสลายไป ซึ่งไม่เป็นอันตรายอย่างแน่นอน

ส่วนผลกระทบต่อมนุษย์และสิ่งแวดล้อมก็ไม่มีแน่นอน เพราะแม้ขณะเดินเครื่องจะมีกัมมันตภาพรังสีเกิดขึ้นภายในอุโมงค์ แต่รังสีที่วัดได้ภายนอกก็อยู่ในระดับปกติเหมือนขณะที่ไม่ได้เดินเครื่อง และมีระบบป้องกันไม่ให้คนเข้าไปในขณะเครื่องเร่งอนุภาคทำงานด้วย

แจงกรณีผู้ก่อการร้าย แค่ร่วมทำวิจัย

ส่วนกรณีที่มีข่าวนักฟิสิกส์ของเซิร์นถูกจับข้อหาต้องสงสัยเกี่ยว ข้องกับขบวนการก่อการร้าย "อัลกออิดะห์" (Al-Qaida) เมื่อวันที่ 9 ต.ค.52 ที่ผ่านมา ผู้บริหารเซิร์นบอกว่า นักฟิสิกส์คนดังกล่าวไม่ใช่นักวิทยาศาสตร์ของเซิร์น เป็นเพียงบุคคลภายนอก ที่เข้ามาร่วมทำวิจัยภายในเซิร์น จึงไม่มีผลกระทบกับเซิร์นแต่อย่างใด

อีกทั้ง เซิร์นก็ไม่ยินยอมให้การทหารเข้ามาเกี่ยวข้องกับการวิจัยด้วย และเป็นหน้าที่ของเจ้าหน้าที่ตำรวจที่จะดำเนินการต่อไป

ส่วนเซิร์นก็ไม่จำเป็นต้องปรับปรุงระบบรักษาความปลอดภัยหรือเข้มงวด กับบุคลากรมากขึ้น เพราะผู้ที่จะเข้ามาทำงานวิจัยในเซิร์นได้ จะต้องผ่านการพิจารณาโดยคณะกรรมการกลางแห่งยุโรป และหวังว่านี่จะเป็นครั้งแรกและครั้งสุดท้าย เพราะไม่ต้องการให้คนทั่วไปมองภาพเซิร์นในแง่ลบ

มั่นใจพบอนุภาคพระเจ้าก่อนสหรัฐฯ

สำหรับการวิเคราะห์ผลที่เกิดขึ้นจากการชนกันของอนุภาคโปรตรอน ผู้บริหารของเซิร์นบอกว่าอาจต้องใช้เวลานานนับเดือนหรือหลายปี และแน่นอนว่าจะทดลองซ้ำอีกหลายครั้ง เพื่อให้ได้ผลการทดลองที่ชัดเจน

ส่วนข้อมูลที่ต้องวิเคราะห์ก็มีจำนวนมหาศาล จึงจำเป็นต้องได้รับความร่วมมือจากห้องแล็บและนักวิทยาศาสตร์ทั่วโลก ร่วมกันวิเคราะห์ข้อมูลผ่านคอมพิวเตอร์กริดของเซิร์นซึ่งมีเครื่อข่ายกว่า 120 จุดทั่วโลก

ใช่ว่ามีแต่เซิร์นแห่งยุโรปเท่านั้นที่กำลังปฏิบัติการตามล่าหา อนุภาคพระเจ้า ฟากสหรัฐฯ ก็มีเครื่องเร่งอนุภาคเทวาตรอน (Tevatron) ของห้องปฎิบัติการเครื่องเร่งอนุภาคเฟอร์มิแห่งสหรัฐอเมริกา (Fermi National Accelerator Laboratory) หรือเฟอร์มิแล็บ (Fermilab) ในเมืองชิคาโก สหรัฐฯ ที่กำลังค้นหาสิ่งเดียวกันอยู่ จนถูกมองว่าเป็นคู่แข่งกัน

ศ.เซสเมลิส บอกอย่างมั่นใจว่า เซิร์นมีโอกาสค้นพบอนุภาคฮิกส์ก่อนอย่างแน่นอน เพราะเมื่อแอลเอชซีเดินเครื่องเต็มกำลังเรียบร้อยแล้วก็จะกลายเป็นหนึ่ง ขณะที่เทวาตรอนนั้นมีกำลังสูงสุดเพียง 1 TeV เท่านั้น

อย่างไรก็ตาม เขามองว่าการแข่งขันกันนั้นเป็นเรื่องดี เพราะทำให้แต่ละแล็บพยายามพัฒนาเทคโนโลยีและองค์ความรู้ของตัวเองเพิ่มมาก ขึ้น

นอกจากนี้ เซิร์นยังมองไปไกลกว่านั้น ด้วยการวางแผนจะสร้างเครื่องเร่งอนุภาคตัวใหม่และมีขนาดใหญ่ยิ่งกว่าแอลเอชซี แต่สิ่งนี้ไม่ใช่จะเกิดขึ้นได้ในอนาคตอันใกล้ ซึ่งผู้บริหารของเซิร์นบอกว่าอาจต้องใช้เวลาอีกหลายสิบปี ต้องมีการเตรียมความพร้อมด้านเทคโนโลยี ต้องพิสูจน์ให้ภาคการเมืองเห็นว่าเซิร์นมีศักยภาพที่จะทำได้ และต้องการกำลังคนมากกว่านี้หลายเท่า

นี่จึงเป็นเหตุผลที่เซิร์นต้องดำเนินโครงการสร้างองค์ความรู้และ พัฒนากำลังคน ด้วยการเปิดกว้างให้นักศึกษาจากทั่วโลก ได้มีโอกาสเข้ามาเรียนรู้และทำวิจัยร่วมกับนักวิทยาศาสตร์ของเซิร์น รวมทั้งการให้ความรู้แก่ครูฟิสิกส์จากทั่วโลก เพื่อนำไปบ่มเพาะเยาวชนในประเทศของพวกเขา ให้เกิดความสนใจและจุดประกายฟิสิกส์ให้กับเยาวชนรุ่นใหม่ผ่าน "โครงการนักศึกษาและครูสอนฟิสิกส์ ภาคฤดูร้อนเซิร์น"

อนึ่ง องค์กรความร่วมมือระหว่างประเทศในทวีปยุโรปเพื่อวิจัยและพัฒนาทางด้านนิวเคลียร์ (European Center for Nuclear Research) หรือ "เซิร์น" (CERN) ชื่อย่อตามภาษาฝรั่งเศสอันเป็นต้นกำเนิดเดิม เป็นที่รู้จักกันดีในหมู่นักวิทยาศาสตร์ โดยมีชื่อเสียงขึ้นมาเมื่อปี 2543 ในฐานะผู้ก่อกำเนิด "เวิรล์ด ไวด์ เว็บ" (WWW) เซิร์ นก็กลายเป็นที่คุ้นหูอีกครั้ง เมื่อ "แดน บราวน์" นักเขียนชื่อดัง ใช้องค์กรแห่งนี้ เป็นส่วนหนึ่งของนิยายเรื่อง "เทวากับซาตาน" (Angles and Demons) งานหลักของเซิร์น ณ ปัจจุบัน คือ โครงการเครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซี (Large Hadron Collider: LHC) ขนาดใหญ่ที่สุดในโลก ซึ่งอยู่ใต้พื้นแผ่นดินสวิส-ฝรั่งเศส โดยมุ่งทดลองเพื่อค้นหาการมีอยู่จริงของอนุภาค "ฮิกก์โบซอน" (Higgs Boson) หรือ "อนุภาคพระเจ้า" (God particle) ซึ่งเป็นอนุภาคที่จะอธิบายว่าสสารมีมวลได้อย่างไร และนำทางไปสู่คำตอบที่ว่า "จักรวาลประกอบขึ้นจากอะไร" สนใจเรื่องราวของเซิร์น ติดตามรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่ เซิร์น:การทดลองสุดยิ่งใหญ่ของมวลมนุษย์ ค้นหาจุดเล็กสุดสู่กำเนิดจักรวาล

(หมายเหตุ : ทีมข่าววิทยาศาสตร์ ASTVผู้จัดการออนไลน์ ขอขอบคุณ ดร.รัฐการ อภิวัฒน์วาจา รักษาการหัวหน้ากลุ่มงานความปลอดภัย และคณะเจ้าหน้าที่ สถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน ที่ช่วยอำนวยความสะดวกในระหว่างการสัมภาษณ์ ศ.ดร.เอมมานูเอล เซสเมลิส)