CERN กำลังค้นหากราวิตรอน

CERN กำลังทดสอบเพื่อค้นหาว่าทำไมแรงโน้มถ่วงจึงมีกำลังอ่อนทีสุดในแรงทั้ง 4 ทั้งที่เป็นแรงสำคัญที่คงรูปจักรวาลไว้ โดยมีแนวคิดจากทฤษฏีสตริงถึงแรงในมิติอิ่นโดยสมมุติว่า กราวิตรอน (อนุภาคของแรงโน้มถ่วง) ในมิติเรานั้น รั่วไปยังมิติอื่น และมิติอื่นนี้เองที่เป็นคำตอบของแรงโน้มถ่วงและปลายทางของหลุมดำ การทดลองของ CERN คือการเร่งการชนกันของอนุภาคที่พลังงานสูงกว่าพลังงานของกราวิตอนที่รั่วออกไป อาจทำให้เกิดหลุมดำจิ๋วขึ้นชั่วครู่แล้วหายไป แต่นั่นก็เพียงพอที่จะยืนยันการมีอยู่ของการวิตรอนและแรงในมิติอื่น

CERN ประสบความสำเร็จในการจำลองปรากฏการณ์ Jet Quenching

เซิร์นประกาศความสำเร็จอีก หนหลังยิงลำไอออนตะกั่วปะทะกันนาน 3 สัปดาห์ พบสภาวะเมื่อแรกเริ่มก่อกำเนิดเอกภพ เป็นสภาวะของสสารหลังบิกแบงและพฤติกรรมของพลาสมาในยุคเริ่มต้นของเอกภพ โดยการตรวจพบของสถานีตรวจวัด 3 สถานี

เซิร์น (CERN) เผยว่าหลังจากทดลองเร่งลำไอออนตะกั่วให้ชนกันในเครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซี (LHC) ได้ไม่ถึง 3 สัปดาห์ ก็ให้ข้อมูลใหม่เกี่ยวกับสถานะของสสารในยุคแรกเริ่มของเอกภพถึง 3 ผลการทดลอง ในส่วนของสถานีตรวจวัดอลิซ (ALICE) ซึ่งออกแบบมาเพื่อศึกษาไอออนหนักโดยเฉพาะนั้น มีผลงานตีพิมพ์ถึง 2 ผลงานหลังการเดินเครื่องทดลองยิงลำไอออนตะกั่วได้ไม่กี่วัน

ภาพจำลองการชนกันของลำไอออนตะกั่วที่ตรวจวัดได้จากสถานีตรวจวัด Alice

การศึกษาปรากฏการณ์ที่มีชื่อเรียกว่า “เจ็ท เควนชิง” (jet quenching) นี้เกิดขึ้นที่สถานีแอตลาส (ATLAS) และซีเอ็มเอส (CMS) ซึ่งในส่วนของการทดลองจากสถานีแอตลาสนั้นได้ตีพิมพ์เผยแพร่ผลงานลงวารสารฟิ สิคัล รีวิว เลตเตอร์ส (Physical Review Letters) ส่วนการทดลองของซีเอ็มเอสจะได้รับการตีพิมพ์ตามหลังในไม่ช้า และผลการทดลองจากทั้ง 2 สถานีได้นำเสนออีกครั้งในงานสัมมนาของเซิร์นเมื่อวันที่ 2 ธ.ค.53 และการเก็บข้อมูลการขนกันของลำไอออนหนัก จะทำเป็นเวลา 4 วัน คือจนถึงวันที่ 6 ธ.ค.

ภาพจำลองขณะลำไออนตะกั่วชนกัน

“ช่างน่าประทับใจที่การทดลองมาถึงขั้นให้ผลลัพธ์เช่นนี้ได้รวดเร็ว แค่ไหน ทั้งที่ต้องใช้ฟิสิกส์ที่ซับซ้อน การทดลองของแต่ละสถานีล้วนแข่งขันกันเองที่จะตีพิมพ์ผลงานก่อน แต่เมื่อนำมาประกอบเป็นภาพเดียวกันแล้วและตรวจสอบผลงานซึ่งกันและกันแล้ว จะกลายเป็นแบบอย่างที่งดงามว่าการแข่งขันและความร่วมมือนั้นเป็นคุณลักษณะ สำคัญของการงานวิจัยสาขานี้” เซอร์จิโอ เบอร์โตลุชชี (Sergio Bertolucci) ผู้อำนวยการฝ่ายวิจัยของเซิร์นกล่าว

สำหรับปรากฏการณ์เจ็ทเควนชิงนั้นเป็นการสูญเสียพลังงานของลำอนุภาค ที่เกิดจากการชนกันของพาร์ตอน (parton) ที่มีพลังงานสูงๆ กับสสารตัวกลางที่มีความร้อนและความหนาแน่นสูง โดยพาร์ตอนนั้นเป็นชื่อเรียกของควาร์ก (quark) และกลูออน (gluon) ที่พิจารณาให้เป็นอนุภาคที่เหมือนกัน

หนึ่งในเป้าหมายสำคัญของโครงการทดลองชนลำไอออนตะกั่วที่เซิร์นนั้น คือการสร้างสสารให้มีสถานะเหมือนขณะอยู่ในช่วงเอกภพกำเนิด ซึ่งหลังจากนั้นสสารตั้งต้นทางนิวเคลียสที่สร้างขึ้นเป็นตัวเราและเอกภพที่ มองเห็นได้นั้นไม่ควรจะมีอยู่ เงื่อนไขเริ่มต้นในขณะนั้นน่าจะร้อนจัดและแปรปรวนมากเกินกว่าที่ควาร์กจะรวม กับกลูออนกลายเป็นโปรตอนและนิวตรอนอันเป็นโครงสร้างของธาตุต่างๆ ได้ แล้วเคลื่อนที่ไปอย่างอิสระในสถานะพลาสมาควาร์กกลูออน (quark gluon plasma)
การทดลองนี้ได้แสดงให้เห็นว่า เราสร้างและศึกษาสถานะพลาสมาควาร์กกลูออนที่จะให้ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ วิวัฒนาการของเอกภพในยุคเริ่มต้น และธรรมชาติของแรงนิวเคลียร์อย่างเข้มที่รวมควารืกกับกลูออนเข้าด้วยกันจน กลายเป็นโปรตอน นิวตรอน และนิวเคลียรสของธาตุต่างๆ ในตารางธาตุ

เมื่อไอออนตะกั่วชนกันภายในเครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซี จะเกิดพลังงานในปริมาตรเล็กๆ ที่เข้มข้นมากพอที่จะทำให้เกิดหยดเล็กๆ ของสสารในสถานะเริ่มต้นเมื่อครั้งกำเนิดเอกภพ ซึ่งสสารเหล่านี้มีช่วงสัญญาณให้วัดได้หลายช่วงสัญญาณ สำหรับบทความวิชาการที่ได้จากสถานีตรวจวัดอลิซ พุ่งเป้าไปที่จำนวนอนุภาคที่เพิ่มขึ้นจากการชนกันและเปรียบเทียบกับการทดลอง ก่อนหน้าในเครื่องเร่งอนุภาคอาร์เอชไอซี (RHIC collider) ของห้องปฏิบัติการบรูคาเวนสหรัฐฯ (Brookhaven National Laboratory)

งานวิจัยของอลิซยังยืนยันว่า ยิ่งพลาสมาในแอลเอชซีร้อนมากเท่าไร พลาสมาจะยิ่งประพฤติตัวเหมือนของเหลวที่มีความหนืดต่ำมากเท่านั้น ซึ่งรวมเข้ากับผลการทดลองที่บรูคาเวน ผลการทดลองที่ได้จะขัดแย้งกับบางทฤษฎีเกี่ยวกับพฤติกรรมแรกเริ่มของเอกภพ

เจอร์เจน สคูคราฟต์ (Jürgen Schukraft) โฆษกจากสถานีอลิซกล่าวว่า เครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซีนี้เป็นเครื่องสร้างบิกแบงที่มหัศจรรย์ และสถานะสสารควาร์ก-กลูออนนั้นคล้ายกับของเหลวในอุดมคติที่พบในเครื่องเร่ง อาร์เอชไอซี แต่เขายืนยันว่าการทดลองล่าสุดนี้พวกเขาได้พบบางอย่างที่แตกต่าง

ทั้งสถานีตรวจวัดแอตลาสและซีเอ็มเอสล้วนมีศักยภาพที่จะตรวจวัดการชน กันของลำอนุภาคที่มีพลังงานมหาศาล ซึ่งลำอนุภาคนี้เกิดจากการองค์ประกอบพื้นฐานของสสารทางนิวเคลียร์ คือควาร์กและกลูออน ซึ่งกระจายออกมาจากการจุดที่มีการชนกัน การชนกันของโปรตอนนั้นจะปรากฏลำอนุภาคเป็นคู่อย่างชัดเจน แต่สำหรับการชนกันของไอออนหนักนั้นลำไอออนจะทำอันตรกริยาในสภาวะที่อลหม่าน ของตัวกลางที่ร้อนจัดและหนาแน่น ซึ่งนำไปสู่สัญญาณที่มีความจำเพาะที่เรียกว่า “เจ็ท เควนชิง” ซึ่งพลังงานของลำไอออนจะลดลงอย่างรุนแรง และสัญญาณจะทำอันตรกริยากับตัวกลางรุนแรงอย่างที่ไม่เคยเห็นมาก่อน และปรากฏการณ์นี้เป็นเครื่องมือสำคัญในการศึกษารายละเอียดของพลาสมา

ภาพจำลองการชนกันของลำไออนในสถานีตรวจวัดแอตลาส

“แอตลาสเป็นสถานีทดลองแรกที่รายงานการสังเกตการณ์ปรากฏการณ์เจ็ท เควนชิงได้โดยตรง ความสามารถในการตรวจจับพลังงานมหาศาลของลำอนุภาค ทำให้เราเห็นความไม่สมดุลพลังงานลำอนุภาคคู่ได้อย่างชัดเจน ซึ่งมีลำอนุภาคหนึ่งที่ถูกดูดกลืนโดยตัวกลาง” ฟาบิโอลา จิอานอตติ (Fabiola Gianotti) โฆษกประจำสถานีแอตลาสกล่าวว่า ผลการทดลองที่น่าตื่นเต้นนี้เป็นที่น่าภูมิใจ

ทั้งนี้ สถานีตรวจวัดแอตลาสและซีเอ็มเอสนั้นช่วยป่าวประกาศให้เราทราบถึงยุคใหม่ของ การใช้ลำไอออนเพื่อพิสูจน์สภาวะพลาสมาควาร์กกลูออน อนาคตปรากฎการณ์เจ็ทเควนชิงและการตรวจวัดแบบอื่นจากสถานีตรวจวัดหลักทั้ง 3 จุดของเครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซีจะทำให้เราเข้าใจในสถานะพลาสมาเริ่มต้นและ อันตรกริยาระหว่างควาร์กและกลูออนมากขึ้น

ข้อมูลจาก http://www.manager.co.th/science/ViewNews.aspx?NewsID=9530000168490

CERN สามารถผลิตและจับปฏิสสารได้แล้ว

ความสำเร็จดังกล่าวเกิดขึ้นในห้องปฏิบัติการทดลองอัลฟา (ALPHA) ของเซิร์น (CERN) ซึ่งผลิตและตรวจจับอะตอมของแอนตีไฮโดรเจน (antihydrogen) และได้ตีพิมพ์เผยแพร่ผลงานดังกล่าวลงในวารสารเนเจอร์ (Nature) และเซิร์นนั้นมีห้องปฏิบัติการที่สร้างขึ้นเพื่อศึกษาแอนตีโปรตอนพลังงานต่ำ โดยเฉพาะเพียงแห่งเดียวในโลกและประสบความสำเร็จในงานวิจัยครั้งนี้

ภาพจากห้องปฏิบัติการอัลฟาซึ่งแสดงให้เห็นแอนตีไฮโดรเจนที่ไม่ถูกจับและสลายตัว อยู่ภายในเครื่องตรวจจับการทำลายล้างของอัลฟา ซึ่งเหตุการณ์นี้เกิดในรัศมีอิเล็กโทรด 22.3 มิลลิเมตร

ทั้งนี้ ปฏิสสาร (Antimatter) เป็นหนึ่งในปัญหาวิทยาศาสตร์ลึกลับที่สุด ซึ่งสสารและปฏิสสารนั้นมีประจุต่างกัน และจะทำลายล้างซึ่งกันและกันเมื่อมาพบกัน และตามทฤษฎีระหว่างเกิดระเบิดบิกแบง (Big Bang) ทั้งสสารและปฏิสสารน่าจะถูกผลิตขึ้นในจำนวนเท่าๆ กัน แต่โลกที่เป็นอยู่นั้นสร้างขึ้นจากสสาร และดูคล้ายว่าไม่มีปฏิสสารปรากฏอยู่

ภาพจำลองการทดลองผลิตแอนตีไฮโดรเจนและขั้นตอนการตรวจจับปฏิสสาร 1.แอนตีโปรตอนและโพสิตรอนถูกยิงเข้าไปในสุญญากาศเพื่อผลิตอะตอมแอนตี ไฮโดรเจน 2.อุณหภูมิภายในสูงกว่าศูนย์องศาสัมบูรณ์เล็กน้อย ซึ่งช่วยยืดอายุปฏิสสารออกไป 3.สนามแม่เหล็กที่ซับซ้อนและมีความเข้มสูงถูกใช้เพื่อรักษาอะตอมแอนตี ไฮโดรเจน ไม่ให้สัมผัสสสาร

เพื่อหาว่าเกิดอะไรขึ้นกับปฏิสสารนั้น นักวิทยาศาสตร์ต้องอาศัยหลายวิธีในการค้นหาคุณสมบัติที่แตกต่างเพียงเล็ก น้อยระหว่างสสารและปฏิสสาร ซึ่งอาจจะชี้ทางสว่างให้แก่พวกเขาได้ และการใช้อะตอมไฮโดรเจนซึ่งเป็นระบบพื้นฐานที่สุดในทางฟิสิกส์นั้นเป็นอีก 1 ในหลายวิธีเพื่อหาคำตอบ และตรวจสอบไปถึงปฏิสสารของอะตอมไฮโดรเจนด้วย

อะตอมของไฮโดรเจนสร้างขึ้นจากโปรตอน 1 ตัวและ อิเล็กตรอน 1 ตัว ส่วนแอนตีไฮโดรเจนประกอบไปด้วยแอนตีโปรตอน (antiproton) 1 ตัว และโพสิตรอน (positron) 1 ตัว ซึ่งทั้งไฮโดรเจนและแอนตีไฮโดรเจนนั้นประพฤติตัวไปในลักษณะเดียวกัน

สำหรับโครงการศึกษาแอนตีไฮโดรเจนนั้น มีประวัติย้อนกลับไปตั้งแต่ปี ค.ศ.1995 ซึ่งแอนตีไฮโดรเจน 9 อะตอมแรกถูกสร้างขึ้นที่เซิร์น จากนั้นในปี 2002 ห้องปฏิบัติการอาเธนา (ATHENA) และ อะแทรป (ATRAP) ของเซิร์นได้แสดงให้เห็นความเป็นไปได้ที่จะผลิตแอนตีไฮโดรเจนในปริมาณมากๆ ซึ่งจะเปิดโอกาสให้เราศึกษารายละเอียดได้มากขึ้น และการทดลองจากห้องปฏิบัติการอัลฟานี้ถือเป็นความก้าวหน้าล่าสุด

ด้านเอพีระบุว่า การทดลองก่อนหน้านี้ของเซิร์นที่ผลิตแอนตีโปรตอนขึ้นได้นั้น ผลิตปฏิสสารที่มีช่วงอายุไม่นานพอที่จะให้นักวิทยาศาสตร์ศึกษาคุณสมบัติของ มันได้ เนื่องจากเมื่อสัมผัสกับสสารซึ่งคู่หักล้าง ปฏิสสารก็หายไป

ในการทดลองล่าสุดนั้น อะตอมแอนตีไฮโดรเจนถูกผลิตขึ้นในห้องสุญญากาศของเซิร์น แต่ปฏิสสารเหล่านี้ไม่ได้อยู่ล้อมรอบด้วยสสารทั่วไป เพราะสสารกับปฏิสสารจะทำลายล้างซึ่งกันเมื่อมาเจอกัน และแอนตีไฮโดรเจนยังมีช่วงชีวิตสั้นมาก แต่สามารถยืดช่วงชีวิตให้ยาวขึ้นโดยใช้สนามแม่เหล็กที่เข้มมากและซับซ้อน เพื่อดักจับแอนตีไฮโดรเจนและป้องกันไม่ให้สัมผัสกับสสาร

ห้องปฏิบัติการอัลฟาได้พิสูจน์ให้เห็นว่าสามารถเก็บอะตอมแอนตี ไฮโดรเจนด้วยวิธีดังกล่าวได้นาน 0.1 วินาที ซึ่งนานพอที่เราจะศึกษาปฏิสสารนี้ได้ โดยในจำนวนแอนตีไฮโดรเจนนับพันที่ผลิตขึ้นได้นั้น ทางห้องปฏิบัติการสามารถตรวจจับแอนตีไฮโดรเจนได้ 38 อะตอม ในเวลาที่นานพอจะศึกษารายละเอียดได้มาก

“สำหรับเหตุผลที่ยังไม่มีใครเข้าใจว่าธรรมชาติขัดขวางปฏิ สสารทำไม ดังนั้น มันจึงทั้งคุ้มค่าและทำให้รู้สึกตื้นตันเล็กๆ ที่ได้มองเข้าไปในเครื่องมือของอัลฟาและได้เห็นว่ามีอะตอมปฏิสสารที่เป็น กลางและเสถียร และสิ่งที่ได้เห็นนี้จุดแรงบันดาลใจให้เราต้องทำงานหนักกว่านี้เพื่อดูว่า ปฏิสสารยังเก็บงำความลับอะไรไว้บ้าง” เจฟฟรีย์ แฮงสต์ (Jeffrey Hangst) จากมหาวิทยาลัยอาร์ฮัส (Aarhus University) เดนมาร์ก และโฆษกจากห้องปฏิบัติการอัลฟา กล่าว

นอกจากอัลฟาแล้วเซิร์นยังมีโครงการอาซาคุซา (ASACUSA) ที่ศึกษาปฏิสสารอีกโครงการหนึ่ง โดยโครงการนี้มีเทคนิคใหม่ที่ใช้ผลิตอะตอมแอนตีไฮโดรเจนที่เรียกว่า “คัสป์แทรป” (Cusp trap) ซึ่งเป็นตัวตั้งต้นสำหรับผลิตลำปฏิสสาร โดยโครงการนี้มีแผนที่จะพัฒนาเทคนิคดังกล่าวให้ลำปฏิสสารมีความเข้มที่มี ประสิทธิภาพมากพอที่จะคงอยู่ได้นานพอให้ศึกษา

“ด้วยวิธีทดสอบที่แตกต่างกันในการผลิตปฏิสสาร 2 ทางเลือกนี้ ทั้งแอนตีไฮโดรเจนและปฏิสสารไม่อาจที่จะเก็บซ่อนคุณสมบัติของตัวเองให้เล็ด ลอดสายตาเราได้มากนัก เรายังต้องเดินหน้าต่อไป แต่เราก็มีความสุขมากที่ได้เห็นว่าเทคนิคนี้ทำงานได้ดีแค่ไหน” ยาซุโนริ ยามาซากิ (Yasunori Yamazaki) จากศูนย์วิจัยริเกน (RIKEN) ของญี่ปุ่น และสมาชิกโครงการอาซาคุซากล่าว

“สิ่งเหล่านี้เป็นก้าวสำคัญยิ่งในการศึกษาปฏิสสาร และเป็นส่วนสำคัญของโครงการวิจัยหลักในเซิร์น” รอล์ฟ ฮิวออร์ (Rolf Heuer) ผู้อำนวยการใหญ่ของเซิร์นกล่าว

ข้อมูลจาก http://www.manager.co.th

CERN สร้างบิ๊กแบงจิ๋วสำเร็จ

CERN ประสบความสำเร็จเดินเครื่อง เร่งอนุภาค จับไอออนตะกั่วชนกันแทนโปรตอน สร้างภาวะ “บิ๊กแบงจิ๋ว” สำเร็จ ทำให้เกิดอุณหภูมิสูงกว่าใจกลางดวงอาทิตย์กว่าล้านเท่า ซึ่งช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ศึกษาสภาวะพลาสมาของจักรวาล หลังกำเนิดขึ้นมาเพียงเสี้ยววินาที

ภาพแสดงผลการชนกันของไอออนตะกั่วที่สถานีตรวจวัดอลิซ ซึ่งเห็นเศษซากของอะตอมกระจัดกระจายไปทุกทิศทาง (เส้นสีเหลือง) -เซิร์น

จนถึงทุกวันนี้เครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซี (Large Hadron Collider: LHC) เครื่องเร่งอนุภาคซึ่งมีอุโมงค์วงกลมยาว 27 กิโลเมตรระหว่างชายแดนฝรั่งเศสและสวิตเซอร์แลนด์ของเซิร์น (CERN) ได้เร่งให้โปรตอนชนกันเพื่อค้นหาความลึกลับของการก่อตัวขึ้นเป็นเอกภพ ซึ่งการชนของโปรตอนนี้อาจช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ค้นอนุภาคฮิกกส์โบซอน (Higgs) และสัญญาณของกฎฟิสิกส์ใหม่ๆ ที่เรียกว่า “สมมาตรยิ่งยวด” (supersymmetry) ได้

อย่างไรก็ดี เซิร์นเพิ่งทดลองเดินเครื่องแอลเอชซีเร่งไอออนตะกั่วแทนโปรตอนเพื่อสร้าง สภาวะที่มีความจำเพาะ และประสบความสำเร็จในในการเร่งไอออนตะกั่วชนกันเป็นครั้งแรก เมื่อวันที่ 7 พ.ย.ที่ผ่านมา ซึ่งบีบีซีนิวส์ระบุว่า การทดลองนี้ได้ทำให้เกิด “บิกแบงจิ๋ว” (mini-Big Bang) และเกิดอุณหภูมิที่ร้อนกว่าใจกลางดวงอาทิตย์เป็นล้านเท่า โดย 4 สัปดาห์หลังจากนี้ นักวิทยาศาสตร์จะพุ่งความสนใจไปยังการวิเคราะห์ข้อมูลที่ได้จากการชนกันของ ไอออน

“ความเร็วในการส่งผ่านไปยังไอออนตะกั่วนี้เป็นสัญญาณการเดินหน้าเต็ม ที่ของแอลเอชซี เครื่องเร่งอนุภาคนี้ทำงานไปเหมือนกลไกนาฬิกาหลังจากนี้อีกเพียงไม่กี่เดือน ของการเดินเครื่องตามกิจวัตรปกติ” รอล์ฟ ฮอยเออร์ (Rolf Heuer) ผู้อำนวยการเซิร์นให้ความเห็นผ่านหน้าเว็บไซต์ของเซิร์น

ด้วยการทดลองล่าสุดนี้ นักวิทยาศาสตร์หวังว่า จะได้รู้อะไรมากขึ้นเกี่ยวกับสภาวะพลาสมาของเอกภพ ที่เกิดขึ้นเพียงเสี้ยว 1 ในล้านวินาทีหลังเกิดระเบิดบิกแบงเมื่อ 1.37 หมื่นล้านปีก่อน

สำหรับเครื่องเร่งอนุภาคของเซิร์นนี้มีสถานีอลิซ (ALICE) ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อศึกษาการชนกันของไอออนตะกั่ว แต่สถานีอื่นอย่างแอตลาส (ATLAS) และสถานีซีเอ็มเอส (CMS: Compact Muon Solenoid) ก็ถูกปรับการทำการใหม่

“มันน่าประทับใจมากๆ ที่ได้เห็นว่าแอลเอชซีนั้น ปรับเปลี่ยนไปทำงานกับไอออนตะกั่วได้ดีเพียงใด สถานีตรวจวัดอลิซได้รับโอกาสเหมาะที่จะบันทึกจำนวนมหาศาลของร่องรอยที่เกิด จากการชนกันของไอออน และรับมือกับการชนกันครั้งแรกได้เป็นอย่างดี ดังนั้น เราทุกคนจึงเตรียมพร้อมที่จะสำรวจโอกาสงามๆ ครั้งนี้จากแอลเอชซี” เจอร์เก้น ชุคราฟต์ (Jurgen Schukraft) โฆษกประจำสถานีอชลิซให้ความเห็นลงในเว็บไซต์ของเซิร์น

“หลังประสบความสำเร็จอย่างมากในการเร่งอนุภาคโปรตอน เราตื่นเต้นอย่างมากที่จะขยับสู่การก้าวใหม่ของการเดินเครื่องเร่งอนุภาคแอล เอชซี เครื่องตรวจวัดที่สถานีแอตลาสนั้นบันทึกเหตุการ์ณชนกันของไอออนหนักอันน่า ตื่นเต้นนี้ได้เป็นครั้งแรก และเรายังกระหายที่จะศึกษาในรายละเอียดต่อไปด้วย” ฟาบิโอลา จิอานอตติ (Fabiola Gianotti) โฆษกประจำสถานีแอตลาสให้ความเห็นอีกคน

“เราออกแบบสถานีซีเอ็มเอสเพื่อเป็นสถานีตรวจวัดเอนกประสงค์ และมันคุ้มค่ายิ่งที่ได้เห็นว่าสถานีตรวจวัดนี้ประตัวได้ดีแค่ไหนกับการชน กันแบบใหม่ การได้รับข้อมูลจากสถานีตรวจวัดเดียวกัน ทั้งการชนกันของโปรตอนกับโปรตอน และการชนกันของไอออนหนักนี้ เป็นเครื่องมืออันทรงพลังที่จะค้นหาสัญญาณอันไม่กำกวมของสถานะใหม่ของสสาร” อีกความเห็นจาก กุยโด โทเนลลี (Guido Tonelli) โฆษกสถานีซีเอ็มเอส

ด้าน เดวิด อีวานส์ (David Evans ) จากมหาวิทยาลัยเบอร์มิงแฮม (University of Birmingham) สหราชอาณาจักร ซึ่งเป็น 1 ในทีมนักวิจัยที่ทำงานในสถานีอลิซให้สัมภาษณ์ทางบีบีซีนิวส์ว่า การชนกันด้วยไอออนตะกั่วนี้จะทำให้เกิดอุณหภูมิและความหนาแน่นสูงสุดกว่าที่ เคยสร้างขึ้นได้ในเครื่องเร่งอนุภาค

“เราตื่นเต้นกันมากกับความสำเร็จนี้ กระบวนการเกิดขึ้นในสถานที่อันรัดกุม สภาพแวดล้อมที่ถูกควบคุม ซึ่งทำให้เกิดความร้อนมหาศาล และลูกไฟของอนุภาคมูลฐานที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 10 ล้านล้านองศาเซลเซียส ซึ่งร้อนกว่าใจกลางดวงอาทิตย์ถึงล้านเท่า ที่อุณหภูมิระดับนี้แม้แต่โปรตอนและนิวตรอนซึ่งรวมตัวกันเป็นนิวเคลียสขึ้น มายังละลาย กลายเป็นซุปร้อนอันหนาแน่นของควากส์และกลูออน ซึ่งรู้จักกันว่าพลาสมาควากส์-กลูออน” ดร.อีวานส์อธิบาย

ควากส์และกลูออนเป็นอนุภาคมูลฐานของบางโครงสร้างในสสาร ในสถานะพลาสมาควากส์-กลูออนนี้ ควากส์และกลูออนจะเป็นอิสระต่อกัน และเชื่อกันว่าหลังระเบิดบิกแบงไม่นานเกิดภาวะพลาสมานี้ ซึ่ง ดร.อีวานส์อธิบายอีกว่าจากการศึกษาสถานะพลาสมาดังกล่าวนั้น นักฟิสิกส์หวังว่าจะรู้อะไรมากขึ้นเกี่ยวกับ “แรงนิวเคลียร์อย่างเข้ม” (strong force) ซึ่งเป็นแรงที่รวมนิวเคลียสของอะตอมเข้าด้วยกัน

หลังจากแอลเอชซีเสร็จสิ้นการทดลองเร่งไอออนตะกั่ว เครื่องเร่งอนุภาคขนาดของเซิร์นนี้ก็จะกลับไปเร่งอนุภาคโปรตอนให้ชนกัน เหมือนเดิม

ที่มา http://www.manager.co.th/science/