เครื่องเร่งอนุภาคขนาดใหญ่

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี

เครื่องเร่งอนุภาคขนาดใหญ่ (อังกฤษ: Large Hadron Collider; LHC) คือเครื่องเร่งอนุภาคที่ใหญ่ที่สุดในโลก มีเป้าหมายที่จะสร้างอนุภาคโปรตอน 7 TeV ขึ้น เพื่อพิสูจน์ข้อเท็จจริงและข้อจำกัดของทฤษฎีทางฟิสิกส์อนุภาคที่มีอยู่ในปัจจุบันอันอยู่ภายใต้กฎของแรงทั้งสี่ สถาบันวิจัยนิวเคลียร์แห่งสหภาพยุโรป (European Organization for Nuclear Research) หรือ เซิร์น เป็นผู้สร้างเครื่องนี้ขึ้นที่บริเวณเขตแดนประเทศฝรั่งเศสและสวิตเซอร์แลนด์ ใกล้กับกรุงเจนีวา เป็นท่อใต้ดินลักษณะเป็นวงแหวนขนาดรัศมี 27 กิโลเมตร

เครื่อง LHC นี้ถือว่าเป็นเครื่องเร่งอนุภาคที่มีขนาดใหญ่ที่สุดและใช้พลังงานสูงที่สุดของโลก สร้างขึ้นจากเงินทุนและการสนับสนุนรวมทั้งความร่วมมือจากนักฟิสิกส์มากกว่า 8,000 คน จาก 85 ประเทศ ในมหาวิทยาลัยและห้องทดลองทั่วโลกนับร้อยแห่ง

ในระหว่างการก่อสร้าง เซิร์นเปิดโอกาสให้อาสาสมัครจากทั่วโลก ได้เข้าร่วมบริจาคการทำงานของคอมพิวเตอร์ เพื่อจำลองพฤติกรรมที่เกิดขึ้นภายในเครื่อง LHC เพื่อช่วยในการออกแบบ และปรับแต่ง ด้วยโครงการที่มีชื่อว่า LHC@home ตั้งแต่วันที่ 1 กันยายน พ.ศ. 2547 โครงการนี้ดำเนินการบนระบบ Berkeley Open Infrastructure for Network Computing ของมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์
เครื่องเร่งนี้สามารถทำความเย็นลงได้ต่ำที่สุดที่ประมาณ 1.9 K (หรือ −271.25 °C) เป็นอุณหภูมิที่ทำลงไปใกล้อุณหภูมิสัมบูรณ์มากที่สุด ได้มีการทดสอบยิงอนุภาคเริ่มต้นสำเร็จแล้วในช่วงวันที่ 8-11 สิงหาคม พ.ศ. 2551 และมีกำหนดจะยิงอนุภาคให้เคลื่อนที่ไปครบวงรอบของท่อตัวนำในวันที่ 10 กันยายน พ.ศ. 2551 โดยใช้พลังงานเริ่มต้นที่ 0.45 TeV เมื่อเส้นทางของอนุภาคเข้าสู่ภาวะเสถียร เครื่องจะปรับเส้นทางให้เกิดการชนกันของอนุภาค หลังจากนั้นจะค่อยๆ เพิ่มระดับของพลังงานขึ้นไปจนถึง 5 TeV และสังเกตการณ์ผลที่เกิดขึ้น

ในทางทฤษฎีแล้ว เชื่อว่าเมื่อเดินเครื่องเครื่องเร่งอนุภาค จะสามารถสร้างอนุภาคฮิกส์ (หรือ อนุภาคพระเจ้า) ขึ้น อันเป็นอนุภาคชนิดเดียวในแบบจำลองมาตรฐานที่ยังไม่ถูกค้นพบ ซึ่งจะเป็นการตอบคำถามอันหาคำตอบไม่ได้ภายใต้กฎทางฟิสิกส์ปัจจุบัน และทำให้สามารถอธิบายคุณสมบัติพื้นฐานของอนุภาคที่ประกอบกันขึ้นเป็นมวล
ผู้คนจำนวนหนึ่งเป็นกังวลเกี่ยวกับความปลอดภัยในการทดลองครั้งนี้ ว่าอาจจะทำให้เกิดหลุมดำ บางส่วนถึงกับฟ้องร้องต่อศาลให้ระงับการทดลอง แต่ชุมชนนักวิทยาศาสตร์ต่างเห็นพ้องกันว่าการทดลองเครื่องเร่งอนุภาคครั้งนี้ไม่ก่อให้เกิดอันตรายแต่อย่างใด

ทดลองหาที่มาของต้นกำเนิดจักรวาล:จินตนาการลำโลก

พอดีอ่านเจอข่าวนี้ มันตื่นเต้น เลยนำไปเผยแพร่อีก ข่าวแบบนี้มีไม่บ่อย ไม่ทราบไว้ตกยุคนะ โลกเค้าไปกันถึงไหนแล้ว เรายังมัวทะเลาะกันอีกเหรอ ขอบคุณเว็บสนุกดอทคอมมาด้วยนะครับที่มาของข่าวนี้ ดูซิข่าวว่ายังไงบ้าง

ยิงอะตอมให้ชนกันในวันพุธนี้ ไม่ทำโลกหายนะ
นักวิทยาศาสตร์ยืนยันว่า เครื่องเร่งอนุภาค ซึ่งจะยิงอะตอมให้ชนกันในวันพุธนี้ จะไม่ทำให้เกิดหลุมดำกลืนกินโลกอย่างแน่นอน



มีการร่ำลือวิตกวิจารณ์กันด้วยว่า เครื่องเร่งอนุภาคแฮดรอนขนาดใหญ่ หรือแอลเอชซี (LHC-Large Hadron Collider) จะทำให้เกิดอนุภาคประหลาด ซึ่งจะแปรสภาพโลกให้กลายเป็นมวลสารพิลึกกึกกืออะไรสักอย่างแอลเอชซีจะสร้างสภาพที่เลียนแบบการชนกันของอนุภาค ซึ่งเกิดขึ้นอยู่แล้วตามธรรมชาติเมื่อโลกเคลื่อนตัวผ่านรังสีคอสมิกพลังงานสูง

นักวิทยาศาสตร์ยืนยันว่า ธรรมชาติได้ทำให้เกิดการชนกันของอะตอมแบบเดียวกับเครื่องแอลเอชซีประมาณ 1 แสนเครื่องอยู่แล้ว แต่โลกก็ยังอยู่ดี ไม่มีการบุบสลายแปรสภาพ

รายงานการประเมินนี้เป็นของทีมนักฟิสิกส์ 5 คนที่ควบคุมเครื่องแอลเอชซี ขององค์การวิจัยนิวเคลียร์ยุโรป หรือเซิร์น (CERN) ในกรุงเจนีวาเซิร์นได้ขอให้นักฟิสิกส์ชุดนี้ประเมินความปลอดภัยตามรายงานของนักวิทยาศาสตร์ของเซิร์นเมื่อปี 2546 ซึ่งได้รับรองว่า โครงการนี้มีความปลอดภัย นำไปสู่การเปิดไฟเขียวให้ทำการทดลองได้แอลเอชซี ซึ่งตั้งอยู่ในอุโมงค์ใต้ดินยาว 27 กิโลเมตร บนพรมแดนฝรั่งเศสกับสวิตเซอร์แลนด์ จะเริ่มปล่อยอนุภาคโปรตอนในวันพุธนี้ เพิ่งเริ่มกระบวนการทดลองลำอนุภาค 2 ลำ ซึ่งถูกปล่อยสวนทางกัน จะพุ่งเข้าชนกันในอุโมงค์รูปวงแหวนที่ว่านี้ ด้วยความเร็วเกือบเท่าแสงตลอดอุโมงค์รูปวงแหวนมีแม่เหล็ก 4 จุด ทำหน้าที่เบี่ยงเบนลำอนุภาค เพื่อให้กลุ่มโปรตอนพุ่งเข้าชนกันในห้องขนาดยักษ์ ซึ่งมีอุปกรณ์ตรวจจับไว้คอยบันทึกผลลัพธ์ ซึ่งจะมีอนุภาคย่อยเกิดขึ้น




อนุภาคจิ๋วซึ่งจะเกิดขึ้นและสลายตัวไปในเวลาชั่วเสี้ยวของเสี้ยววินาทีเหล่านี้ จะช่วยไขปริศนาของสิ่งที่ใหญ่ที่สุด นั่นคือจักรวาล และอาจตอบคำถามด้วยว่า "มิติอื่น" ที่อยู่นอกเหนือมิติของเรามีอยู่จริงหรือไม่

รายงานประเมินความปลอดภัยฉบับนี้บอกว่า ถ้ามีหลุมดำเกิดขึ้นก็จะมีขนาดจิ๋ว และสลายตัวไปในทันที เพราะขาดพลังงานที่จะทำให้มันคงอยู่หรือขยายตัวได้ รายงานฉบับนี้ตีพิมพ์ในวารสารฉบับหนึ่งของสถาบันฟิสิกส์ กรุงลอนดอนที่ผ่านมา

ฝรั่งเศสได้ขอให้องค์การความปลอดภัยด้านนิวเคลียร์ของฝรั่งเศส ช่วยประเมินความปลอดภัยของเซิร์นด้วยเมื่อ 29 สิงหาคมที่ผ่านมา ศาลสิทธิมนุษยชนยุโรปในเมืองสตราสบูร์ก ประเทศฝรั่งเศส ได้ปฏิเสธคำฟ้องของนักเคลื่อนไหวที่ขอให้หยุดยั้งการทดลองนี้นักวิทยาศาสตร์กำลังรอลุ้นว่า มนุษย์จะสามารถไขความลับของจักรวาลได้หรือไม่.

ข้อมูล : ไทยโพสต์

การทดลองทางวิทยาศาสตร์ครั้งนี้ มันยิ่งใหญ่มาก เป็นสิ่งที่หากทำสำเร็จจะเกิดการพัฒนาแบบก้าวกระโดดของมนุษย์เลยก็ว่าได้ ดังนั้นจึงควรทำศึกษาเรื่องวิทยาศาสตร์เหล่านี้ไว้บ้าง

-LHC ย่อมาจากอะไรLarge Hadron Collider เป็นโครงการทดลองที่ใหญ่ที่สุดในโลกในการศึกษาเกี่ยวกับการหาที่มาของต้นกำเนิดจักรวาล

- Hadron คืออะไรมันคือ สถานะของพันธะชนิดหนึ่งที่ยึดเหนี่ยวอนุภาค quarks เข้าไว้ด้วยกันซึ่งแรงที่ยึดนี้เป็นแรงแบบ strong nuclear force คล้ายคลึงกับแรง electromagnetic ที่ทำการยึดเหนี่ยว Atom ไว้นั้นเองอนุภาคhadrons ที่รู้จักกันดีก็ประกอบด้วย protons และ neutrons

-ขอคำนิยามสั้นๆของเป้าหมายการทดลองนี้LHC เป็นเครื่องเร่งอนุภาค จุดประสงค์ก็เหมือนเครื่องเร่งอนุภาคอื่นๆ ที่ CERN และ LAB อื่นๆ ทั่วโลก คือ เอาไว้ศึกษา Particle Physics/ High Energy Physics ที่ต้องสร้างเครื่องใหม่ก็เพื่อจะเพิ่มขีดความสามารถให้เร่งอนุภาคได้พลังงานสูงขึ้นตามทฤษฏีทางฟิสิกส์อนุภาค ได้ทำนายอนุภาคชนิดใหม่ๆ หรือพฤติกรรมใหม่ๆ ของอนุภาคและแรง ในระดับพลังงานสูงๆLHC ก็เอาไว้ทำการทดลองเพื่อทดสอบทฤษฏีพวกนี้

-ทดลองแล้วมีโอกาสเสี่ยงเกิดปัญหาหลุ่มดำไหมหลุมดำที่ว่าอาจจะเกิด เรียกว่า Primordial Black Holeเป็นหลุมดำขนาดจิ๋ว ที่ไม่เสถียร จะสลายตัวไปในทันทีที่เกิดขึ้นมา และตามทฤษฏีจริงๆ ระดับพลังงานของ LHC ก็แค่ใกล้เคียงระดับที่จะเกิด Primordial BH เท่านั้น (คือเป็นไปได้ว่าจะเกิด)PBH (หลุมดำจิ๋ว) ตามทฤษฏี Hawking Radiation คำนวนไว้ว่าหลุมดำมีการแผ่รังสีออกมา ยิ่งหลุมดำมวลน้อยๆ ยิ่งแผ่รังสีออกมามาก แผ่ออกมามาก ก็หมายถึงมันสลายตัวไปเร็วไม่เกิดหลุมดำที่เสถียร

- ในวงการวิทยาศาสตร์ เป็นเรื่องน่าสนใจมาก แต่ถ้าเป็นชาวบ้านทั่วๆเขาควรจะตื่นตัวกับการทดลองนี้ไหม ? มันสำเร็จหรือไม่มันส่งผลยังไงกับเขา?ทดลองเพื่อทดสอบให้รู้ว่า ทฤษฏีมันถูกต้องหรือเปล่าถ้าผิด ก็จะได้ล้มทฤษฏีเดิม หาทฤษฏีใหม่ ถ้าถูก ก็พัฒนากันต่อไป จะออกมาทางไหนก็ไม่เรียกว่า failทุกผลการทดลองหรือคิดค้นสิ่งใหม่ๆของนักวิทยาศาสตร์นั้นส่งผลต่อการดำรงค์ชีวิตของคนเราทั้งนั้นแต่ว่าจะรู้หรือไม่นั้นก็อีกเรื่องนึง เช่นโทรทัศน์จอคอมที่เราๆท่านๆใช้อยู่ ใครจะคิดละว่าเป็นวิวัฒนาการมาจากPhysic เรื่อง electromagnetic ทั้งนั้นดังนั้น หากการทดลองนี้สามารถพิสูจน์และไขที่มาของกำเนิดจักรวาลได้ อาจจะเสมือนเป็นก้าวใหญ่ให้มนุษย์เราเรียนรู้ และสามารถพัฒนาเทคโนโลยีในนิยายต่างๆเช่นเครื่อง ย้อนเวลา หรือเครื่องย้ายมวลสารต่างๆก็เป็นได้

-ข่าวล่าสุด (ที่มา - esciencenews.com)CERN ได้ประกาศเมื่อวันที่ 7 สิงหาคมที่ผ่านมาว่าจะเดินเครื่องเร่งอนุภาค Large Hadron Collider (LHC) ในวันที่ 10 สิงหาคมนี้ ข่าวนี้มาพร้อมกับระยะทำเครื่องให้เย็นหลังจาก CERN ได้ประสบความสำเร็จในการข้อสรุปในการเดินเครื่องเร่งอนุภาคตัวใหม่ สถานีโทรทัศน์ได้ทำรายงานครอบคลุมตั้งแต่เการเริ่มเดินเครื่องผ่านทางสถานี Eurovision LHC เป็นเครื่องเร่งอนุภาคที่มีกำลังมากสุดในโลก สร้างลำแสงอิเล็กตรอนที่มีพลังงานมากกว่า 7 เท่าของเครื่องเก่า และมีความเข้มมากกว่า 30 เท่าเมื่อไปถึงประสิทธิภาพที่คาดหวังไว้ในปี 2010 อุโมงค์ขนาด 27 กิโลเมตรที่เป็นท่อลำแสง LHC อิงเทคโนโลยีที่ไม่คิดว่าจะเป็นไปได้เมื่อ 30 ปีที่แล้ว

เครื่อง LHC ในปัจจุบันจึงเปรียบเสมือนเครื่องต้นแบบในตัวมันเองวงการวิทยาศาสตร์ไม่หยุดยั้งในการคิดค้นจริงๆ และนี่ก็เป็นการทดลองครั้งใหญ่ครั้งหนึ่งของมวลมนุษยชาติ ลองคิดเล่นๆดูสิว่าถ้ามนุษย์สามารถไขความลับของจักรวาลได้อะไรจะเกิดขึ้น

รวมลุ้นให้การทดลองครั้งนี้ประสบความสำเร็จได้ในวันพุธที่ 10 ก.ย. นี้ เริ่มเดินเครื่องทดลอง ในเวลา 15.30 น. เวลาในประเทศไทย แต่ในทางกลับกันถ้าการทดลองไม่ประสบความสำเร็จมนุษย์อย่างเราๆก็คงต้องได้รับผลกระทบ ไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง

รูปภาพ LHC จาก CERN

ติดตามรายละเอียดของการทดลองนี้ได้ที่ http://public.web.cern.ch/Public/Welcome.html