คำตอบที่ 61
      

ใครที่เปิดมาแล้วเจอหน้านี้เลยให้คลิกกลับไปอ่านเริ่มต้นของวันนี้ที่หน้าสองด้วยนะครับ เริ่มอ่านจากจุดนี้จะอ่านไม่รู้เรื่องแน่ๆ





ตอนนี้เรารู้แล้วว่าอะตอมต่ออะตอมมันยึดกันเป็นโมเลกุลด้วยแรงแม่เหล็กไฟฟ้า แล้ภายในอะตอมล่ะอะไรยึดควาร์กแต่ละตัวให้รวมกันเป็นแฮดรอน ให้เป็นนิวตรอน เป็นโปรตรอน

มันย่อมนอกเหลือจากแรงแม่เหล็กไฟฟ้าที่ยึดอะตอมต่ออะตอมแน่นอน มันมีแรงอยู่ตัวหนึ่งเรียกว่า แรงนิวเคลียร์เข้มที่มีพลังงานมหาศาลยึดควาร์กให้เกาะกันเป็นอนุภาค เราจะเรียกแรงที่เหมือนกาวยึดควาร์กเข้าด้วยกันว่า กลูออน Gluon


เรารู้แล้วว่าควาร์กมันมีสี จำไอติมสเวนเซ่นสามสิบหกลูกที่ผมยกตัวอย่างได้ไหมครับ คาร์กแต่ละตัวมีสามสี หกตัวมันก็สิบแปดสี รวมแอนตี้ควาร์กที่เป็นควาร์กตรงกันข้ามไปด้วยก็จะเป็นสามสิบหกตัว เจ้ากลูออนมันก็มีสีด้วย

การที่มันยึดควาร์กแต่ละสีเข้ารวมกันเป็นอนุภาคที่ใหญ่กว่าได้มันต้องมีสีรวมกันเป็นสีขาว ก็เหมือนกับอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าซึ่งมีการแลกเปลี่ยนประจุไฟฟ้าในแรงแม่เหล็กไฟฟ้าระดับอะตอม พวกอนุภาคที่มีประจุสีก็จะแลกเปลี่ยนกลูออนใน strong interaction คว๊าก 2 ตัวที่อยู่ใกล้กัน พวกมันจะแลกเปลี่ยนกลูออนและสร้างสนามแรงสีชนิดเข้ม strong color force field เพื่อยึดพวกมันเข้าด้วยกัน

สนามแรงดังกล่าวจะมีค่าเพิ่มมากขึ้นถ้าใครสักคนพยายามแยกคว๊ากให้ออกห่างจากกันมากขึ้น

ลองนึกภาพของการดึงแม่เหล็กสองก้อนออกจากกัน แต่ต่างกันตรงที่แม่เหล็กยิ่งดึงห่างออกไปยิ่งใช้แรงน้อยลง แต่กลูออนยิ่งดึงห่างออกไปยิ่งต้องใช้แรงมากขึ้น จำไว้ให้ดีระครับตรงนี้สำคัญมาก เพราะพลังงานกลายเป็นมวลสารตาม E=MC^2 มันเริ่มที่ตรงนี้

ถ้านึกภาพไม่ออกให้ดูรูปข้างล่างนี้ว่ามันทีกาวหนืดๆคือกลูออนที่มีสีด้วย มันจับควาร์กที่ก็มีสีเหมือนกันให้เป็นอนุภาคที่ใหญ่กว่า กฎการจับคือเอาสีผสมกันแล้วต้องเป็นสีขาวเสมอเป็นอย่างอืนไม่ได้อย่างที่ผมเล่าให้ฟังหน้าที่แล้ว

แสดงความคิดเห็นย่อย

คำตอบที่ 62
       ผมมานึกได้ว่าผมใช้คำว่าอนุภาคฟุ่มเฟือยไปหน่อย คือ อีเล็กตรอน โปรตรอน นิวตรอนผมก็เรียกว่าอนุภาค ควาร์กก็เรียกว่าอนุภาค กลูออนที่เชื่อมควาร์ก็อนุภาค คงจะสับสนน่าดู

เอาอย่างนี้เพื่อให้ไม่สับสน ผมจะย้อนกลับไปเอาเรื่องอนุภาคมาเล่าซ้ำอีกทีก็ได้ ย้อนเป็นระยะจะได้ไม่สับสน ในจักรวาลนี้แบ่งอนุภาคออกสองอย่างคือ


ชนิดแรกเรียกว่า เฟอร์มิออน Fermion เป็นพวกที่ประกอบเป็นสสารต่างๆ มีสปินหรือรอบหมุนไม่ลงตัว เช่น 1/2, 3/2, .. พวกนี้ยังแบ่งออกเป็นกลุ่มย่อยๆ ได้อีกสองกลุ่มคือกลุ่มแรกเรียกว่า Lepton อนุภาคพวกนี้คือ อิเล็กตรอน มิวออน นิวตริโน กลุ่มที่สองคือพวก คว็ากซ์ Quarks


ชนิดที่สองมีชื่อเรียกว่า Gauge Boson พวกนี้จะมีสปินเป็นจำนวนเต็ม 0, 1, 2, .. เป็นอนุภาคที่ไม่ได้ประกอบเป็นสสาร แต่จะเป็นอนุภาคที่เป็นสื่อนำแรง ในธรรมชาติ อนุภาคพวกนี้เช่น แสงโฟตอน, W-boson, Z-boson,และกลูออน gluon ที่บอกว่าเป็นอนุภาคนำแรงก็เพราะว่า แรงในธรรมชาติเกิดจากการแลกเปลี่ยนอนุภาคพวกนี้


จำเรื่องฮุ้งปวยเอี้ยงส่งพลังไหมฟ้าไปที่โต๊ะโกบ้อเต็กได้ไหมครับ มันต้องใช้อนุภาคเหล่านี้ส่งแรง แสงจากดวงอาทิตย์วิ่งมายังโลกก็ต้องใช้อนุภาคโฟตรอนส่งแรง การที่โลกดูดเราให้ยังยืนบนพื้นโลกได้ก็เพราะมีอนุภาคกราวิตรอนนำแรงโน้มถ่วงมาหาตัวเรา

คราวนี้ไม่สับสนแล้วนะครับเวลาผมออกชื่ออนุภาคอะไรจะได้แยกออกว่ามันคือนุภาคที่เป็นมวลสารหรือเป็นอนุภาคนำแรง

แสดงความคิดเห็นย่อย

คำตอบที่ 63
       อ่านเข้าใจโคตรยากเลยใช่ไหมครับ

ความจริงมันไม่ยากหรอกครับ เพียงแต่เข้าใจลำบากเท่านั้น สมัยก่อนที่ผมเริ่มเรียนควอนตัมในสมัยยังละอ่อนเด็ก ป.ตรี ผมก็อาการแบบนี้แหละ อ่านไปด่าไปว่าอะไรของแมร่งกันฟ่ะ แถมตำราก็เป็นภาษาอังกฤษหมด อ่านเรื่องอะตอมก็อีกเล่ม อ่านเรื่อง เฟอร์มิออนก็อีกเล่ม อ่านเรื่องเกจโบซอนก็อีกเล่ม อ่านการคำนวนควอนตัมก็อีกเล่ม กลศาสตร์ควอนตัมก็อีกเล่ม มันไม่ต่อกัน การที่จะเอามาต่อกันให้เป็นองค์ความรู้ก้อนใหญ่มันแสนสาหัสที่จะต้องทำให้ได้

แถมตอนที่ผมเรียนมันยังไม่มีใครรู้จักธรรมชาติของควาร์กเสียด้วย รู้แต่ว่ามันต้องมี แต่มันคืออะไรก็ไม่รู้ เพราะยังไม่ได้ค้นพบควาร์กตัวจริงเสียงจริง

ทำให้ตอนที่ผมเรียนมันเลยเป็นภาพแหว่งๆ ที่เหลือต้องเดาเอาว่ามันต้องเป็นอย่างโน้นอย่างนี้เหมือนแอบดูสาวอาบน้ำผ่านรูเล็กๆ เห็นบนบ้าง เห็นล่างบ้างแล้วเอามาต่อกันในจินตนาการ

แต่ที่ผมเขียนผมเอามาขยำรวมและเชื่อมต่อหนังสือแต่ละเล่มให้แล้ว และเป็นภาษาไทยเสียด้วย ดังนั้นอย่าบ่นกันนะครับ

ทฤษฏีที่อธิบายกริยาระหว่างคว็ากซ์และกลูออนที่ใช้ทฤษฎีสีนั้น เรียกว่า Quantum Chromodynamics ซึ่งผมย่อยให้อ่านแบบเบาๆง่ายๆแต่ตัวหนังสือมันไม่ง่ายหรอกครับ หนังสืออะไรคำว่าควอนตัมคือยาขมเสมอ

แสดงความคิดเห็นย่อย

คำตอบที่ 64
       รูปนี้แอบยืนถ่ายที่ดาวนาเม็ก อิอิ

แสดงความคิดเห็นย่อย

คำตอบที่ 65
       ตอนนี้เราจะเริ่มดูการทำงานของแรงนิวเคลียร์เข้มที่กระทำต่ออนุภาคกันแล้ว สมมุติว่าเราจับควาร์กด้วยมือสองข้างแล้วดึงมันออกจากกันจะเกิดอะไรขึ้น

จำที่ผมบอกไว้ได้ไหมครับว่า มันเหมือจับแม่เหล็กที่ดูดติดกันออกห่างจากกัน แต่มันไม่เหมือนตรงที่แม่เหล็กยิ่งดึงกันห่างมันยิ่งใช้แรงน้อยลงแต่ดึงควาร์กออกจากันกลูออนยิ่งยึดกันแรงขึ้น ยิ่งดึงกันออกห่างยิ่งต้องออกแรงดึงมากขึ้น ขณะที่ออกแรงเพิ่มขึ้นให้ควาร์กเพิ่มระยะทางออกห่างกันไปเรื่อยๆมันจะสร้างควาร์ตัวใหม่ขึ้นจากพลังงานที่ดึงมันออกมาทำให้เกิดกลุ่มของควาร์กที่สมดุลย์กันอีกครั้ง

จำที่ผมบอกได้ไหมครับว่า พลังงาน สสารมันเปลี่ยนรูปกลับไปมาได้ตามสมการ E=MC^2 จากการที่ควาร์สร้างตัวเองได้จากแรงที่ดึงมันออกมามันเป็นเรื่องที่น่าทึ่งจริงๆ

แสดงความคิดเห็นย่อย

คำตอบที่ 66
       คว๊าก 2 ตัวที่อยู่ใกล้กัน พวกมันจะแลกเปลี่ยนกลูออนและสร้างแรงนิวเคลียร์ชนิดเข้ม เพื่อยึดพวกมันเข้าด้วยกัน สนามแรงดังกล่าวจะมีค่าเพิ่มมากขึ้นหากพยายามแยกคว๊ากให้ออกห่างจากกัน


การดูดกลืนหรือปล่อยกลูออนจะทำให้เกิดการเปลี่ยนสี และเป็นไปตามหลักผสมสีที่ผมบอกมาแล้ว ดังนั้นกลูออนจึงต้องขนทั้งสีและสีตรงข้าม เนื่องจากมี 3 สี และ 3 สีตรงข้าม ความเป็นไปได้ของกลูออนก็ควรจะมี 9 แบบ เช่น แดง-ตรงข้ามแดง, แดง-ตรงข้ามเขียว, แดง-ตรงข้ามน้ำเงิน แต่จากการคำนวน เราพบว่ามีกลูออนเพียง 8 ชนิด



เรื่องนี้เป็นไปตามที่เคยเป็นคืออะไรใหม่ๆมันยังไม่มีคำอธิบายในเรื่องนี้

แสดงความคิดเห็นย่อย

คำตอบที่ 67
       จำได้ไหมครับว่าผมเคยบอกถึงความสัมพันธ์ของสสารพลังงานหลัง Big Bang ว่าแรงหลักทั้งสี่มันเกิดขึ้นอย่างไร และสสารมันรวมตัวจากพลังงานได้อย่างไรในกระทู้เครื่องตุ๋นเป็ดของอัครมหาเกรียนเมพบิดาของเกรียนเทพ

แรงนิวเคลียร์เข้มมันบอกอะไรได้บ้างไหมครับว่า พลังงานบริสุทธิ์ที่เกิดจากการระเบิดมันสร้างสสารได้อย่างไร

เราไม่มีทางพบอนุภาคประจุสีตัวเดียวโดดๆ ด้วยเหตุนี้ คว๊ากซึ่งมีประจุสีจึงถูกมัดรวมกันเป็นกลุ่ม แฮดรอน ร่วมกับคว๊ากตัวอื่น โดยที่ผลรวมของสีสุดท้ายแล้วต้องเป็นสีขาว

จากความก้าวหน้าของทฤษฎี Standard Model สำหรับแรงชนิดเข้ม แสดงให้เห็นว่าคว๊ากสามารถรวมตัวกันเป็นได้เฉพาะแบรีออน คือ คว๊าก 3 ตัว และ เมซอน คือคว๊ากกับปฏิคว๊ากเท่านั้น

ตามทฤษฎีการรวมตัวเราจะไม่มีทางได้เห็นการรวมตัว 4 คว๊ากได้ เพราะแบรีออนกับเมซอนต้องมีสีรวมแล้วเป็นสีขาว ดังนั้นอนุภาคพวก ud หรือ uddd ที่ไม่สามารถรวมสีให้เป็นกลางเราจึงไม่มีทางได้พบมันหรอกครับ

ผมเอาภาพ Big Bang ที่ผมประทับใจมาก ที่เห็นสีต่างกันนั่นเป็นการต่าง อุณหภูมิของการคาดเดาว่าจักรวาลมีอุณหภูมิ 3องศาเคลวินที่ของจริงมันแปรผันที่ 2.7 องศาเคลวิน

เอาไว้ไม่ลืมผมจะเอามาเล่าเรื่อง Big Bangให้ฟังอีกทีเมื่อมีโอกาสเหมาะๆ

แสดงความคิดเห็นย่อย

คำตอบที่ 68
       คืนนี้ได้แค่แรงตัวเดียวเอง เอาเท่านี้ก่อนครับ ใครไม่เข้าใจตรงไหนบอกได้นะครับ

ผมอยากให้อ่านแรงตัวนี้ให้ดีเพราะแรงตัวนี้มันสร้างมวลสารพื้นฐานในจักรวาลเลยก็ว่าได้

แสดงความคิดเห็นย่อย

คำตอบที่ 69
       การผสมสีเชิงบวกได้ตรงกลางสีขาว การผสมสีเชิงลบได้ตรงการสีดำ

รออ่าน Big bang ครับ อ.วอน

แสดงความคิดเห็นย่อย

คำตอบที่ 70
       Entrophy ของ หลุมดำ

แสดงความคิดเห็นย่อย

คำตอบที่ 71
       ยิ่งอ่านยิงมัน ยิ่งมันยิ่งงง(ก็มีนิดหน่อย อาศัยกลับไปอ่านก่อนหน้าเอาเรื่อยๆเวลางง) รออ่านตอนระเบิด...อย่างแรง ครับ

แสดงความคิดเห็นย่อย

คำตอบที่ 72
       ตามอ่านเรื่องราวดีๆ ของอ.วอน มาตลอดครับ สุดยอดอาหารสมอง มีอยู่ที่นี่ ไม่ต้องไปหาใกลๆ
วันนี้ไปรับลูกชายกลับจากหอพักที่มหิดล ศาลายา พอขึ้นรถมาก็ถามผมว่าตามข่าวเรื่องนีหรือเปล่า แล้วเอาลิ้งค์นี้มาให้ดู ผมยังไม่ได้อ่าน กระทู้นี้ก็เพิ่งอ่านไปแค่สองหน้าเอง เลยขอเอาลิ้งค์มาร่วมแจมด้วย ท่านที่รู้แล้วก็อย่าว่ากันนะครับ

http://www.norsorpor.com/ข่าว/r159164/%20เซิร์น%20%20อุ่นเครื่องผ่านฉลุย%20อีกหลายเดือนกว่าจะจับอนุภาคชนกัน

แสดงความคิดเห็นย่อย

คำตอบที่ 73
       เอาใหม่ครับ ลิ้งค์เมื่อกี้ไม่ผ่าน
http://www.norsorpor.com/go2.php?t=archive&u=%20http://www.manager.co.th/Science/ViewNews.aspx?NewsID=9510000027178

แสดงความคิดเห็นย่อย

คำตอบที่ 74
       ยังไม่ได้อยู่ดี ลองอันนี้อีกทีครับ
http://www.manager.co.th/Science/ViewNews.aspx?NewsID=9510000107360

แสดงความคิดเห็นย่อย

คำตอบที่ 75
       แรงของจักรวาลตัวสุดท้ายที่ผมจะพูดถึงคือแรงนิวเคลียร์อ่อน Weak interactions มันเป็นแรงที่ทำให้เกิดการสลายตัวของอนุภาคต่างๆให้เป็นอนุภาคที่เล็กลง เป็นแรงที่เกี่ยวข้องกับการสลายตัวของคว๊ากหรือเล็พตรอนตัวโตให้กลายเป็นคว๊ากหรือเล็พตรอนตัวที่เล็กลง


เมื่อเกิดการสลายตัวของอนุภาคมูลฐาน เราสังเกตพบว่าอนุภาคนั้นจะหายไป และมีอนุภาคชนิดใหม่อย่างน้อย 2 ชนิดเกิดขึ้นแทนที่ โดยผลรวมมวลและพลังงานยังเป็นไปตามกฏคือไม่สูญหายไปไหน บางส่วนของมวลอนุภาคเดิมเปลี่ยนไปเป็นพลังงานจลน์ ทำให้เกิดอนุภาคที่เล็กลงกว่าเดิมเมื่อมีการสลายตัว


อนุภาคนำพาแรงชนิดอ่อนได้แก่อนุภาค W+, W- และ Z โดยอนุภาคกลุ่ม W เป็นอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า ส่วนอนุภาค Z เป็นกลางทางไฟฟ้า


การที่ควาร์กแต่ละชนิดต่างกันหรือเปลี่ยนสภาพเป็นควาร์กทั้งหกชนิดย่อมเป็นผลจากแรงนิวเคลียร์อ่อนทั้งสิ้น เช่น มิวออน เปลี่ยนไปเป็น อิเล็กตรอน เป็นต้น

แสดงความคิดเห็นย่อย

คำตอบที่ 76
       จากการวัดค่าของแรงนิวเคลียร์อ่อนกับแรงของแม่เหล็กไฟฟ้าปรากฎว่ามีความสัมพันธ์กันในระยะทางหนึ่ง คือ ที่ระยะทางสั้นๆ ประมาณ 10-19 เมตร ความเข้มของแรงชนิดอ่อนมีค่าใกล้เคียงกับแรงแม่เหล็กไฟฟ้า

เมื่อไกลไปอีกประมาณ 3 x 10-17 เมตร ความเข้มของแรงชนิดอ่อนน้อยกว่าแรงแม่เหล็กไฟฟ้า 10,000 เท่า และที่ระยะห่างเท่ากับรัศมีโปรตอน ประมาณ 10-15 เมตร แรงชนิดอ่อนก็มีค่ายิ่งน้อยลงไปอีก


นักฟิสิกส์สรุปว่าที่จริงแล้วความเข้มของแรงทั้ง 2 ชนิดนี้เท่ากัน ความเข้มของแรงนั้นขึ้นอยู่กับมวลของอนุภาคนำพาแรงและระยะที่อนุภาคนำพาแรงต้องเคลื่อนที่ไปเพื่อทำปฏิกิริยาระหว่างกัน ข้อที่แตกต่างระหว่างผลการสังเกตแรงทั้ง 2 ชนิดนี้เนื่องมาจากอนุภาค W และ Z นั้นเป็นอนุภาคที่มีมวลมาก ในขณะที่โฟตอนเป็นอนุภาคที่ไม่มีมวล

เข้าใจเจ่มแจ้งไหมครับเพราะต่อไปผมจะนำเสนอถึงความสัมพันธ์ของสองแรงคือแรงแม่เหล็กไฟฟ้าและแรงนิวเคลียร์อ่อนเข้าด้วยกันเรียกว่าเรียกว่า electroweak ต้องรู้ตรงนี้ก่อน

เพราะทฤษฎีแบบจำลองมาตรฐาน The Standard Model ได้รวมเอาแรงแม่เหล็กไฟฟ้าและแรงชนิดอ่อนไว้ด้วยกัน

แสดงความคิดเห็นย่อย

คำตอบที่ 77
       เรื่องมวลของอะตอมผมอยากจะจะสร้างภาพให้เห็นกันอย่างนี้


สมมุติว่ามีอะตอมตัวหนึ่ง มีอีเล็กตรอน โปรตรอน นิวตรอน ครบถ้วน ขนาดของนิวตรอนกับโปรตรอนอัดรวมกันขนาดเท่าส้มลูกหนึ่ง อีเล็กตรอนจะมีขาดเท่าตัวเหาเล็กๆขนาด0.1mmวิ่งอยู่รอบๆที่ห่างออกไปรัศมีสิบกิโลเมตร


อะตอมมันเป็นแบบนี้จนสามารถบอกว่าพื้นที่ของอะตอมทั้งหมดเป็นที่ว่าง 99.9999999% เลยก็ว่าได้

ข้างล่างเป็นรูปจากตำราเยอรมันภาษาแปลกตาสักหน่อยแต่ให้จินตนาการขนาดของอะตอมและอนุภาคต่างๆได้ดีครับ

แสดงความคิดเห็นย่อย

คำตอบที่ 78
       ภาคต่อไปนี้ผมกำลังพูดถึงหัวใจของทฤษฎีสำคัญแล้วครับคือ standard model หรือแปลเป็นไทยว่า แบบจำลองมาตราฐาน ผมพูดถึงตรงนี้จบผมก็สรุปเรื่อแล้ว เรื่องนี้ผมเอามาเล่าให้ฟังเป็นเรื่องสุดท้ายก่อนสรุปเรื่อง


แบบจำลองมาตราฐานคืออะไร

มันคือทฤษฎีที่ว่าด้วยแรงทั้งสามโดยละเว้นแรงโน้มถ่วงเอาไว้ ที่บอกถึงการประกอบตัวของอนุภาคต่างๆเป็นมวลสารที่ใหญ่กว่า

ผมแอบแทรกส่วนหนึ่งทฤษฎีไว้แล้วในเรื่องแรงทั้งสี่ของจักรวาลอย่างที่อ่านและรู้โดยไม่รู้ตัวเลยใช่ไหมครับ เรื่องของการเกาะตัวรวมตัวของอนุภาคต่างๆ ถ้าอ่านมาถึงจุดนี้อย่างละเอียดโดยไม่เว้นแสดงว่าโดนผมยัดใส้ให้รู้ถึงทฤษฎีนี้ไปแล้วอย่างไม่รู้ตัว

ทฤษฎีนี้ได้บอกถึง chomodynamic หรือทฤษฎีการผสมแรงของกลูออนและควาร์กและการเปลี่ยนตัวของอนุภาคต่างๆที่มันมีสีมีรสไอติมสเวนเซ่นที่ผมแอบยัดใส้ให้อ่านไปแล้วอย่างไม่รู้ตัวเองอีกเหมือนกัน

มีอีกหลายตัวที่ผมเฉี่ยวๆให้แบบไม่ลงลึกคือ relativistic quantum field theory และ quantum mechanics and special relativity ที่ผมบอกถึงสนามไฟฟ้าของอนุภาคต่าง การรวมตัวการแยกตัวการเคลื่อนตัว


พอพูดถึงตอนนี้จงรู้ตัวไว้ด้วยว่าโดนผมแอบแทรกให้อ่านจนรู้จักทฤษฎีนี้ให้รู้ไปกว่าครึ่งของเนื้อหาโดยไม่รู้ตัว ตอนนี้เอาไปคุยกับพวกเรียนวิทยาศาสตร์สาขาฟิสิกส์ได้แล้วว่าในระดับชาวบ้านแล้วสมองของตรูเองรู้จักทฤษฎีตัวนี้ลึกพอตัวแบบไม่ใช่อุจจาระๆแล้วครับ

แสดงความคิดเห็นย่อย

คำตอบที่ 79
       แต่พอถึงวันนี้นักฟิสิกส์ได้พบช่องโหว่ของทฤษฎี standard model อยู่หลายจุดที่บอกไม่ได้ เช่น
ทำไมแบบจำลองมาตรฐานไม่สามารถใช่ทำนายมวลของอนุภาคได้ จำที่ผมบอกไว้เมื่อสองหน้าก่อนนี้ได้ไหมครับว่าอยากรู้มวลของอนุภาคอะไรให้เอามวลของควาร์กมารวมกันใช่ไหมครับ

แต่ในสภาพจริงที่วัดได้มันไม่เป็นแบบนั้นนี่นา แสดงว่า standard model มันใช้ไม่ได้น่ะซิ

คว๊ากและเล็พตอนเป็นอนุภาคมูลฐาน พวกมันไม่ได้สร้างจากอนุภาคที่มูลฐานกว่าหรือเปล่า ทฤษฎีตอบไม่ได้ จนกระทั่งเดี๋ยวนี้ก็ยังคงเป็นทฤษฎีที่ไม่สมบูรณ์

ปัญหาคือแบบจำลองมาตรฐานไม่มีคำอธิบายว่าเพราะเหตุใดอนุภาคบางชนิดจึงเป็นอย่างที่มันเป็น


อย่างนี้ก็ต้องประกาศว่าแบบจำลองมาตรฐานนั้นผิดพลาดน่ะซิ

ทฤษฎีนี้ไม่ผิดแน่นอนครับ แต่เราจำเป็นต้องก้าวข้ามข้อจำกัดของแบบจำลองมาตรฐาน เหมือนกับที่ทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ก้าวข้ามกรอบจำกัดกลศาสตร์แบบนิวตัน กลศาสตร์แบบนิวตันเองก็ไม่มีอะไรผิดตราบเท่าที่ความเร็วยังต่ำกว่าความเร็วแสง ดังนั้นเมื่อความเร็วสูงใกล้แสงและมวลเล็กลงเป็นอนุภาค บางตัวก็ไม่มีมวล เราก็ใช้ทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ใช้อธิบายปรากฎการณ์แทน

นั่นคือ ในกรณีนี้เราต้องทำการระเบิดแบบจำลองมาตรฐานให้กว้างขวางขึ้น เราจำเป็นต้องคิดใหม่ เพื่อที่จะรวมเอามวล แรงโน้มถ่วง หรือปรากฎการณ์อื่นที่แบบจำลองมาตรฐานไม่สามารถอธิบายได้เข้ามาไว้ด้วยกัน

แบบจำลองมาตรฐานไม่สามารถอธิบายเกี่ยวกับมวลของอนุภาคได้ เช่น ทั้งโฟตอนและอนุภาค W ต่างก็เป็นอนุภาคนำพาแรงด้วยกันทั้งคู่ ทำไมโฟตอนเบากว่าอนุภาค W นักฟิสิกส์มีทฤษฎีหนึ่งที่เรียกว่าสนามฮิกส์ Higgs field ฮิกกส์ได้นำเสนอทฤษฎีที่อธิบายจุดกำเนิดของมวลที่ใช้ชื่อเดียวกับเขา และได้ยกความดีความชอบให้กับกลุ่มนักฟิสิกส์จำนวนมากที่ทำงานจนนำไปสู่ความเข้าใจเกี่ยวกับมวล ซึ่ง Higgs field เป็นสนามที่ทำปฏิกิริยากับอนุภาคแล้วให้มวลกับอนุภาคนั้น ในสนามฮิกส์ก็จะมีอนุภาคที่เรียกว่าฮิกส์โบซอน Higgs boson

เจ้า Higgs boson นี้ยังไม่มีใครค้นพบตัวจริง ๆ ของมัน และนี่เป็นตัวที่นักฟิสิกส์กำลังตามหามันอยู่



ทั้งนี้ความสมมาตร symmetry เป็นเรื่องสำคัญยิ่งสำหรับแนวคิดทางฟิสิกส์ หากอนุภาคในแบบจำลองมาตรฐาน standard model ซึ่งเป็นทฤษฎีที่พยายามอธิบายแรงพื้นฐานและอนุภาคมูลฐานในธรรมชาติด้วยสมการเพียงหนึ่งเดียวนั้น สมมาตรกันอย่างสมบูรณ์ ก็จะไม่มีอนุภาคใดเลยในแบบจำลองที่มีมวล

แต่ถ้าเอามวลของควาร์กมารวมกันแล้วไม่เท่ากับมวลของโปรตรอนนิวตรอนแสดงว่ามันต้องมีการเปลี่ยนอนุภาคจากมวลเป็นพลังงาน และพลังงานเป็นมวลในสนามฮิกก์ โบซอน ที่ทฤษฎีแบบจำลองมาตราฐานบอกไม่ได้

แสดงความคิดเห็นย่อย

คำตอบที่ 80
       มีนักฟิสิกส์บางกลุ่มพยายามรวมแรงโน้มถ่วงเข้ากับแรงอื่นๆที่เหลือ ผลจากความพยายามนี้ อนุภาคสสารมูลฐานทุกชนิด จะต้องมีอนุภาคหนักนำพาแรงที่เป็นเงา massive shadow matter particle อยู่ด้วยเสมอ


และอนุภาคนำพาแรง ก็ต้องมีอนุภาคหนักสสารที่เป็นเงา massive shadow matter particle อยู่ด้วยเช่นกัน ความสัมพันธ์ระหว่างอนุภาคสสารและอนุภาคนำพาแรงนี้ เรียกว่า ความสมมาตรยิ่งยวด supersymmetry เช่น คว๊ากทุกชนิด ก็ต้องมีคู่อนุภาคของมันเรียกว่า squark


ทีมนักวิทยาศาสตร์ของอเมริกาทดลองพบว่าค่า g ของ Muon ผิดไปจากค่าที่คำนวนได้จาก Standard Model ประมาณหลายสิบส่วนในล้านส่วน เห็นเขาว่าอันนี้เป็นหลักฐานว่า Super-Symmetry มีอยู่จริง


ตามทฤษฎีแล้ว magnetic moment ของอนุภาคขึ้นกับ อนุภาคอื่นๆ ในธรรมชาติด้วย เพราะด้วยผลจากทฤษฎีควอนตัม อนุภาคเช่นมิวออนสามารถที่จะปลดปล่อยอนุภาค ชนิดอื่นๆ ออกมาได้ในระยะเวลาสั้นๆ แล้วดูดกลืนอนุภาคนั้นกลับเข้าไปใหม่ ปรากฎการณ์นี้ส่งผลกระทบกับ magnetic moment


ตาม Standard Model แล้ว อนุภาคที่ปลดปล่อยออกมาได้คืออนุภาคทั้งหลาย ที่อยู่ใน Standard Model ได้แก่

พวกกลุ่มคว็าร์ก พวกกลุ่มเล็ปตอน พวกอนุภาคเกจจ์โบซอน bosons พวกนี้เป็นอนุภาคที่เป็นสื่อนำแรงต่างๆในธรรมชาติ ได้แก่ photon เป็นสื่อนำแรงแม่เหล็กไฟฟ้า gluon เป็นสื่อนำแรงนิวเคลียร์อย่างเข้ม และ อนุภาค W กับ Z เป็นสื่อนำแรงนิวเคลียร์แบบอ่อน


เห็นหรือเปล่าว่าถ้าอ่านมาถึงตอนนี้มันไม่ยากแล้วเพราะเจอผมแอบยัดใส้ ทฤษฎีแบบจำลองมาตราฐานให้อ่านโดยไม่รู้ตัวมาเกือบสัปดาห์แล้ว พอผมยกส่วนไหนมของทฤษฎีพูดปุ๊บรู้ปั๊บเลยใช่ไหมครับ

แสดงความคิดเห็นย่อย

คำตอบที่ 81
       Supersymmetry อาจจะช่วยแก้ปัญหาช่องโหว่ของ standard model ได้ เพราะว่าตามทฤษฎีที่นำเอาแรงโน้มถ่วงมาผสมด้วย Supersymmetry นั้น อนุภาคทุกชนิดจะมีอนุภาคคู่แฝด ที่เรียกว่า Superpartner เช่น อิเล็กตรอน จะมี Superpartner ที่เรียกว่า Selectron เป็นอนุภาคที่มีมวลและประจุเท่ากับอิเลคตรอน เพียงแต่มีคุณสมบัติที่เรียกว่า สปิน ต่างกัน นิวตริโนก็มี Superpartner เช่นเดียวกัน


ถ้า Supersymmetry มีจริงในธรรมชาติ ก็หมายความว่าอนุภาคมิวออน สามารถที่จะปล่อยและรับ Superpartner เช่น ซีเล็กตรอน และอนุภาค อื่นๆได้ด้วย ซึ่งอาจจะได้ผลตรงกับการทดลอง Supersymmetry ถูกทำนายว่าจะปรากฎขึ้นที่พลังงานสูงมากๆ ซึ่งตอนนี้ และยังไม่มีการค้นพบอนุภาค Superpartner ทั้งหลาย ทั้งหมดยังเป็นเพียง
ทฤษฎี

แสดงความคิดเห็นย่อย

คำตอบที่ 82
       อืมผมสงสัยว่าเราสามารถทำพลังงานให้เป็นมวลได้จริงเหรอ หรือทำได้แต่ผมไม่เคยรู้ (อยู่ในกะลา) และสงสัยว่าที่เรามองดวงอาทิตย์อยู่ทุกวันจะช้ากว่าของจริงอยู่ 8 นาทีกว่าๆ เพราะเป็นเวลาที่แสงเดินทางมาถึงเรา แล้วยังงี้เราสามารถมองอดีตของจักรวาลบ้างได้หรือป่าว (อาจจะสงสัยไม่เข้าเรื่อง)

แสดงความคิดเห็นย่อย

คำตอบที่ 83
      






ที่ผมเล่ามาเป็นคุ้วเป็นแควมาเกือบสัปดาห์เพื่อตอบคำถามเกี่ยวกับเครื่องเร่งอนุภาค Large Electron-Positron Collider (LEP) ของคุณDegsure ในความเห็นที่8 ดังนี้

แสดงความคิดเห็นย่อย

คำตอบที่ 84
       Degsure ถาม : อนุภาคที่วิ่งอยู่ในสนามแม่เหล็กคือ โปรตรอน 1 ตัว และ อิเล็กตรอน 1 ตัว โดยสภาพบรรยากาศภายในเป็นสูญญากาศใช่ไหมครับ อ.วอน


ตอบ : เครื่องเร่งอนุภาคถูกออกแบบขึ้นมา เพื่อให้ผลักลำโปรตอนเดินทางด้วยความเร็วเกือบเท่าแสง ซึ่งจะทำให้วิ่งวนรอบอุโมงค์ทดลองได้ 11,000 รอบต่อวินาที และเมื่อลำโปรตอน 2 ลำวิ่งจากคนละทิศทาง เข้าหากันในสภาวะสุญญากาศ ทั้งเย็นยะเยือกและว่างเปล่ากว่าห้วงอวกาศ ขณะที่ลำแสงตัดผ่านกัน อนุภาคโปรตอนส่วนหนึ่งจะชนกัน จากนั้น เครื่องตรวจวัดอนุภาคขนาดใหญ่ จะบันทึกข้อมูลนับล้านๆ ไว้ภายในเสี้ยววินาที

แล้วทำไมต้องเป็นโปรตรอน เพราะโปรตรอนเป็นพวกกลุ่มอนุภาคมีประจุไฟฟ้าที่เกิดจากควาร์สามตัวดังนั้นมันเร่งในสนามแม่เหล็กได้ พอชนกันแล้วมันจะแตกตัวออกมาเป็นอนุภาคอื่นๆให้ดูได้อีก ถ้าใช้อีเล็กตรอนแม้จะมีขั้วแต่มันเป็อนุภาคกลุ่มแล็ปตรอนมีตัวเดียวเดี่ยวๆชนแล้วไร้ประโยชน์

แสดงความคิดเห็นย่อย

คำตอบที่ 85
       Degsure ถาม : และสิ่งที่ต้องการคืออะไรสักอย่างที่มันแตกกระจายออกมาหลังจากที่อนุภาคสองตัวนี้ชนกันและถ้าเราเห็นมันเราก็จะสามารถเอามาประยุกต์เพื่อสร้างสสารหรือมวลสารที่นอกเหนือตารางธาตุได้ซินะครับ


ตอบ : เรากำลังพูดถึงอนุภาคนะครับไม่ใช่ระดับใหญ่โตเป็นอะตอมที่จะสร้างธาตุใหม่ๆได้ เรากำลังศึกษาแรงนิวเคลียร์อ่อนและเข้ม ไม่ใช่แรงแม่เหล็กไฟฟ้าในการจับตัวระดับใหญ่ของอะตอม เรากำลังดูอนุภาค Fermion , Lepton , Quarks และพวก Gauge Boson Photon , W-boson, Z-boson, gluon

ถ้าอะตอมใหญ่ขนาดสิบกิโลเมตร อนุภาคพวกนี้มันเท่าเหาตัวหนึ่งเท่านั้นครับ การทดสอบ LEP เราดูอะไรที่เล็กกว่าอะตอมมาก

ถ้าอะตอมมันใหญ่เท่าอำเภอเล็กๆอำเภอหนึ่ง เครื่อง LEP มันกำลังดูเหาหนึ่งตัวบนหัวเด็กที่อยู่ในอำเภอนั้นครับ

แสดงความคิดเห็นย่อย

คำตอบที่ 86
       Degsure ถาม : สิ่งที่แตกกระจายออกมาจะมีแรงและพลังงานมหาสารจากสมการ E=MC2 และ E ที่ได้คงจะเพียงพอที่จะทำให้สะเก็ดของอนุภาควิ่งมากระทบอะตอมที่อยู่ใกล้ๆ จนแตกกระจายต่อเนื่อง และถ้าโชคร้ายมันจะแตกตัวไปเรื่อยๆ เยี้ยงเดียวกับระเบิดนิวเคลียร์ โลกอาจแหว่งเพราะเหตุนี้

แต่ถ้าไม่แตกกระจายต่อเนื่องเราก็จะเห็นอนุมูล(quark)ของอนุภาคร่องลอยในสูญญากาศจำลองและนำมาพัฒนาตารางธาตุต่อไปได้อีกนับพันธาตุ

ตอบ : เครื่อง LEP มันใช้ศึกษาอนุภาคไม่ใช่ atom bombard ที่เราศึกษากันมาตั้งแต่สร้างระเบิดหลังสงครามโลก

การถล่มอะตอมในเวลานี้เราไม่ได้ทำเพื่อศึกษากันแล้วเพราะเรารู้จนทะลุไปหลายสิบปีก่อน

อย่างเตาปฏิกรณ์ที่ทำระเบิดได้ที่อเมริกากล่าวหาอิหร่าน หรือที่จอร์ทบุชไปหาเรื่องซัดดัม ก็ใช้ความรู้ atom bombard เก่าแก่อันนี้แหละ เราเลิกศึกษาเพิ่มกันแล้ว

แสดงความคิดเห็นย่อย

คำตอบที่ 87
       Degsure ถาม : บนความโชคดีที่มันไม่แตกกระจายต่อเนื่องก็มีสิ่งที่ไม่มีใครรู้อยู่อีกหนึ่งเรื่องคืออนุมูล(quark)ที่แตกออกจะมีสภาพเป็นอย่างไรและถ้ามันจำเป็นต้องจับคู่กันอยู่เช่นเดิมเพื่อให้คงที่ในรูปของอนุภาค และกอดกันเป็นอะตอม และอัดแน่นเป็นสสาร มันก็จะต้องวิ่งกลับเข้ามาหากันอีกครั้ง ด้วยพลังงานเท่ากับที่มันแตกตัวออกไป ความโชคร้ายกว่าคือถ้าหากอนุมูล(quark)หายไปหนึ่งตัวหรือมีตัวใดกลับมาช้ากว่าตัวอื่นๆ มันจะเกิดการเรียกหาอนุมูล(quark)ตัวนั้นจากอนุภาคหรืออะตอมข้างๆ การเรียกหานี้เปรียบเสมือนแรงดึงดูดกันและกัน เช่นเดียวกับ คนที่ไร้คู่และเที่ยววิ่งหาคู่โดยการแย่งคู่จากคนอื่น คู่ที่ไม่ลงตัวก็จะแก่งแย่งกันไปเรื่อยๆ ด้วยพลังงานที่เท่ากับการแตกตัวแรงดึงดูดที่ไม่รู้จากจบสิ้นเพราะหาคู่ไม่เจอก็คงไม่ต่างจากหลุมดำที่จะขยายตัวไปเรื่อยๆ และหากไม่สามารถจับคู่อนุมูล(quark)นั้นได้โลกก็จะถูกดูดเข้าไปและเราคงได้เห็นจุดจบและจุดเริ่มต้นจักรวาลอีกครั้งจนกว่ามันจะจับคู่สมบูรณ์ก็ได้


ตอบ : อ่านเรื่องแรงนิวเคลียร์เข้มที่ผมเขียนให้อ่านหน้าสองแล้วตอบตัวเองว่าไงครับ ตอนเอาแรงไปดึงควาร์กห่างออกจากกันแล้วมันสร้างคู่ใหม่ขึ้นมาจากพลังงานที่ไปดึงมัน ตามกฏ chomodynamic และมวลสารที่เป็น นิวตรอน โปรตรอน มันเป็นคาร์กสามตัวไม่ใช่ควาร์กคู่แบบอนุภาคที่ไม่เสถียร


พอถึงตอนนี้คงจะรู้แล้วล่ะว่าที่ถามมามันเป็นมุขในนิยายวิทยาศาสตร์ ของจริงตามทฤษฎี standard model มันไม่ใช่แบบนี้สักหน่อยใช่ไหมครับ

แสดงความคิดเห็นย่อย

คำตอบที่ 88
       Degsure ถาม : การหยุดนิ่งของจักรวาลคือการจับคู่ที่ลงตัวแล้วถูกหรือเปล่าครับ


ตอบ : เรามาดูเรื่อง Supersymmetry อาจจะช่วยแก้ปัญหาช่องโหว่ของ standard model ได้ เราต้องใจเย็นๆรอดูผลที่เราจะได้จากการเดินเครื่อง LEP จะดีกว่าว่าคำตอบของการหยุดนิ่งของจักรวาลคือการจับคู่ที่ลงตัวมันใช่อย่างที่คิดไว้หรือเปล่า

คำถามนี้ผมพยากรณ์ได้ว่าต้องใช้เวลาอีกนานกว่าเราจะตอบได้เพราะเราต้องใช้ทฤษฎี ถ้าถามว่าเป้าหมายหลักของฟิสิกส์อนุภาคคืออะไร หนึ่งในคำตอบนั้นย่อมเป็นการรวมแรงพื้นฐานทั้งหลายให้เป็นหนึ่งเดียว สร้างทฤษฎีหนึ่งเดียวที่ยิ่งใหญ่ขึ้นมาเรียกว่า Grand Unified Theory และเป็นทฤษฎีที่สามารถทำความเข้าใจความเป็นไปของเอกภพได้ทุกกระเบียดนิ้ว และปัจจุบันเรายังรู้อีกว่าที่พลังงานสูง ๆ แรงแม่เหล็กไฟฟ้าและแรงนิวเคลียร์ชนิดอ่อนก็เป็นแรงอย่างเดียวกัน ในช่วงท้ายของชีวิตไอน์สไตน์ เขาพยายามรวมแรงโน้มถ่วงกับแรงไฟฟ้าเข้าด้วยกัน แต่ก็ไม่สำเร็จ

นักฟิสิกส์หวังให้ Grand Unified Theory สามารถรวมแรงชนิดเข้ม อ่อน และแม่เหล็กไฟฟ้า ถ้าการรวมแรงต่าง ๆ เป็นไปได้จริง ดังนั้นแรงต่าง ๆ ที่เราสังเกตพบทุกวันนี้ก็เป็นเพียงหน้าตาที่แตกต่างกันของแรงเดียวกันซึ่งมีอยู่หนึ่งเดียว ทำอย่างไรจึงจะรวมแรงชนิดเข้ม อ่อน และแรงแม่เหล็กไฟฟ้าไว้ด้วยกันได้ล่ะ ในเมื่อแต่ละแรงต่างก็มีทั้งความเข้มและให้ผลกระทบที่แตกต่างกัน ข้อมูลและทฤษฎีปัจจุบันบอกเราว่าแรงต่าง ๆ ทั้ง 3 แรงนี้สามารถรวมกันเป็นแรงเดียวได้ที่พลังงานสูง ๆ


ทุกวันนี้ผมเดาได้ว่า สตีเฟน ฮอร์กิ้ง ก็ฝันว่าอยากจะเป็นคนแรกที่รวมแรงนี้ได้ และอยากได้ชื่อว่าเป็นคนที่คิด Grand Unified Theory ได้ แต่ผมบอกได้เลยว่าใครคิดได้คนนั้นจะเป็นคนที่ทำให้มนุษย์กลายเป็นเป็นพระเจ้าและรู้ความลับของจักรวาล

แสดงความคิดเห็นย่อย

คำตอบที่ 89
       เป็นการตอบคำถามที่ผมลงทุนสูงมาก ผมไม่ได้ทำแบบนี้มาเกือบปีแล้ว สมัยก่อนพอมีเวลาก็ทำให้ได้บ่อยๆ ตอนนี้เวลามันน้อยลงก็ทำได้ไม่ถี่มากเหมือนเดิม

ขอให้ได้ประโยชน์กันทุกคนครับ

ผมขอจบความรู้เรื่อง นิวเคลียร์ฟิสิกส์ระดับชาวบ้าน เท่านี้ครับ

แสดงความคิดเห็นย่อย

คำตอบที่ 90
       เก็บตกตัวเลขน่ารู้ จากเครื่องเร่งอนุภาคยักษ์ LHC

โดย ผู้จัดการออนไลน์

หลายคนอาจยังนึกไม่ออกว่า เครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซี (Large Hadron Collider: LHC) ที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในโลกของ "เซิร์น" จะยิ่งใหญ่อลังการ หรือมีมูลค่ามหาศาลเพียงใด ผู้จัดการวิทยาศาสตร์จึงได้รวบรวมข้อมูลน่ารู้ จากนิตยสารเนเจอร์ และสำนักข่าวเอเอฟพีมาให้อ่านกัน

- อุโมงค์ใต้ดินของแอลเอชซีขดเป็นวงกลม ยาว 27 กิโลเมตร

- ถนนที่ตัดไว้บนอุโมงค์ จำกัดความเร็วรถยนต์ไว้ที่ 50 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ขณะที่ความเร็วสูงสุดในการเคลื่อนที่ของอนุภาคโปรตอนในเครื่องเร่งอนุภาค เท่ากับ ประมาณ 1,000 ล้าน กิโลเมตร/ชั่วโมง (99.9999991% ของความเร็วแสง)

- ถ้านักฟิสิกส์จะขับรถให้ได้ 1 รอบ บนเครื่องเร่งอนุภาค ต้องใช้เวลา 32 นาที แต่อนุภาคโปรตอนเคลื่อนที่ในอุโมงค์ครบ 1 รอบ ด้วยเวลาเพียง 1 ใน 10,000 วินาที

- มวลของอนุภาคโปรตอนทั้งหมด ที่เคลื่อนที่ในเครื่องเร่งอนุภาค ณ เวลานั้น เท่ากับ 0.00000000047 กรัม

- น้ำหนักทั้งหมดของเรือรบบรรทุกเครื่องบิน ยูเอสเอส โรนัลด์ เรแกน (USS Ronald Reagan) เท่ากับ 88,000 ตัน

- ขณะที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงสุด อนุภาคโปรตอนในเครื่องเร่งอนุภาคจะมีพลังงานสะสม 362 เมกะจูล ขณะที่เรือยูเอสเอส โรนัลด์ เรแกน แล่นด้วยความเร็ว 5.6 ไมล์ทะเลต่อชั่วโมง จะมีพลังงานสะสม 361 เมกะจูล

- มูลค่าของเครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซี คือ 4.1 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ (ประมาณ 140 พันล้านบาท) ส่วนเรือยูเอสเอส โรนัลด์ เรแกน มีมูลค่า 4.5 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ (ประมาณ 155 พันล้านบาท)

- ระบบที่เป็นสุญญากาศในเครื่องเร่งอนุภาค มีปริมาตรทั้งหมดประมาณ 9,000 ลูกบาศก์เมตร

- ปริมาตรภายในหอนาฬิกาบิกเบน (Big Ben clock tower) ประเทศอังกฤษ เท่ากับ 4,650 ลูกบาศ หรือประมาณครึ่งหนึ่งของเครื่องเร่งอนุภาค

- เครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซี ใช้เวลาสร้าง 14 ปี ส่วนหอนาฬิกาบิกเบน ใช้เวลาสร้าง 13 ปี

- ต้องใช้แผ่นดีวีดีประมาณ 6 ล้านแผ่น สำหรับเก็บข้อมูลทั้งหมด ที่ได้จากเครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซี

- แผ่นดีวีดี 4 ล้านแผ่น วางซ้อนกัน ได้ความสูงถึง 6.9 กิโลเมตร แต่ภูเขามองต์บลังค์ (Mount Blanc) ในเทือกเขาแอลป์ สูง 4.8 กิโลเมตร

- ลูกโป่งสวรรค์ใช้ก๊าซไฮโดรเจนลูกละ 0.75 กรัม ส่วนเครื่องเร่งอนุภาคต้องการไฮโดรเจนวันละ 0.000000002 กรัม ดังนั้นก๊าซไฮโดรเจนจากลูกโป่ง 1 ลูก สามารถป้อนให้กับเครื่องเร่งอนุภาคได้นานถึง 1 ล้านปี

- อุโมงค์สุญญากาศในท่อส่งลำแสงของเครื่องเร่งอนุภาคมีความดันเท่ากับ 10^-13 บรรยากาศ ความดันบรรยากาศบนดวงจันทร์ มีค่าเท่ากับ 10^-12 บรรยากาศ

- เครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซีมีแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวดอยู่ทั้งหมด 1,232 ตัว โดยที่แต่ละตัวมีความแรงของสนามแม่เหล็กเท่ากับ 8.3 เทสลา (สนามแม่เหล็กไฟฟ้าต้นแบบมีความแรงเท่ากับ 1 เทสลา)

- การชนกันของอนุภาคโปรตอน ที่เกิดขึ้นในเวลาเศษเสี้ยวของชั่วพริบตา จะทำให้เกิดความร้อนสูง มีอุณหภูมิมากกว่าดวงอาทิตย์ถึง 100,000 เท่า ซึ่งคล้ายกับสภาวะการณ์หลังการเกิดบิกแบง (Big Bang) เมื่อ 13.7 พันล้านปีก่อน

- เครื่องตรวจจับที่ติดตั้งอยู่โดยรอบ จะบันทึกภาพ 3 มิติ ขณะดำเนินการทดลอง ทำให้เห็นภาพอนุภาคใหม่ที่เกิดขึ้นภายหลังการชนกันของอนุภาคโปรตอน เพื่อวิเคราะห์ลักษณะการเคลื่อนที่และคุณสมบัติโดยละเอียด

- เมื่อเดินเครื่องด้วยกำลังสูงสุด เครื่องเร่งอนุภาคจะทำให้เกิดการชนกันของอนุภาคได้ประมาณ 1,000 ล้านครั้ง/วินาที และคอมพิวเตอร์กริดติดตั้งไว้เหนือพื้นดินบริเวณนั้น 3,000 เครื่อง จะคัดกรองข้อมูลการชนที่น่าสนใจประมาณ 100 ครั้ง และข้อมูลที่ได้จะถูกส่งวิเคราะห์ยังคอมพิวเตอร์กริดที่กระจายอยู่ในสถาบันต่างๆ ทั่วโลก

- ภายในอุโมงค์เครื่องเร่งอนุภาค คล้ายกับเป็นเครื่องทำความเย็นขนาดใหญ่ที่สุดในโลก ด้วยอุณหภูมิ -271 องศาเซลเซียส เย็บเฉียบยิ่งกว่าห้วงอวกาศลึก แต่เป็นอุณภูมิที่เหมาะสม สำหรับหล่อเย็นให้แม่เหล็กตัวนำยิ่งยวดในการเอาชนะความต้านทานได้

- เครื่องตรวจวัดอนุภาคแอตลาส (ATLAS) มีขนาดใหญ่ที่สุด ในจำนวนเครื่องตรวจวัดอนุภาคทั้งหมด 4 เครื่อง โดยมีความกว้าง 46 เมตร และสูง 25 เมตร หรือมีขนาดประมาณครึ่งหนึ่ง ของวิหารนอเทอร์แดม (Notre Dame Cathedral) ในกรุงปารีส มีน้ำหนัก 7,000 ตัน ซึ่งพอๆ กับหอไอเฟล (Eiffel Tower) และมีสายเคเบิลยาว 3,000 กิโลเมตร

- ต้องใช้ก้อนหิน 300,000 ตัน และคอนกรีตอีก 50,000 ตัน จึงจะฝังเครื่องตรวจวัดอนุภาคแอตลาสนี้ไว้ได้

- ใน 1 ปี เครื่องตรวจวัดอนุภาคแอตลาส สามารถสร้างข้อมูลดิบได้ 3,200 ล้านล้านไบต์ (terabytes) หรือประมาณ 160 เท่าของหนังสือ 3,000 ล้านเล่มที่ห้องสมุดรัฐสภาของสหรัฐฯ (US Library of Congress) จะบรรจุได้

- ช่วงเวลาทดลองแต่ละครั้งใช้เวลา 10 ชั่วโมง ลำแสงจะเคลื่อนที่ไปเป็นระยะทางมากกว่า 10,000 ล้านกิโลเมตร ซึ่งไกลพอจะเดินทางไปกลับระหว่างโลกและดาวเนปจูนได้

- ที่ความแรงเต็มพิกัด ลำแสงแต่ละลำจะมีพลังงานเทียบเท่ากับ พลังงานในการเคลื่อนที่ของรถยนต์ที่ความเร็ว 1,600 กิโลเมตร/ชั่วโมง ซึ่งเครื่องเร่งอนุภาคจะต้องใช้พลังงาน 120 เมกะวัตต์ หรือเทียบเท่ากับพลังงานที่ใช้ในครัวเรือนทั้งหมดในกรุงเจนีวา

- การชนกันของอนุภาคที่เกิดขึ้นในเครื่องเร่งอนุภาค จะก่อให้เกิดพลังงาน 14 เทราอิเล็กตรอนโวลต์ (ล้านล้านอิเล็กตรอนโวลต์) (TeV) โดย 1 TeV เทียบเท่ากับพลังงานในการเคลื่อนที่ของยุง 1 ตัว ซึ่งไม่เป็นอันตรายแม้แต่น้อยตามคำกล่าวของเซิร์น.




Special : "เซิร์น" กับปฏิบัติการค้นหาต้นตอจักรวาล

แสดงความคิดเห็นย่อย