LHC คืออะไร? ทำไมต้องกลัวกัน?

ประมาณสองอาทิตย์ก่อน ข่าวที่ดังข่าวหนึ่ง (ไม่แพ้ข่าวรัฐบาล – พันธมิตร) ก็คือข่าววิทยาศาสตร์เรื่องเครื่องเร่งอนุภาคขนาดใหญ่ที่มีชื่อว่า LHC (Large Hadron Collider) ที่หลายๆคนกลัวว่า มันจะทำให้เกิดหลุมดำและกลืนกินโลกทั้งใบให้หายไปในพริบตา! โอ้… ขนาดนั้นเชียวหรือ? ด้วยความที่อยากรู้ จึงไปหาข้อมูลในเน็ตดู แล้วก็ประจวบเหมาะพอดีที่มีรุ่นพี่พรีเซ้นต์งานเรื่องนี้ด้วย เลยได้ความรู้เพิ่มอีกหน่อย

(ภาพเครื่องเร่งอนุภาคขนาดใหญ่ LHC จาก physicsworld.com)

แรกเริ่มเดิมทีนั้น ทฤษฎีการกำเนิดจักรวาล Big Bang นั้นได้รับการยอมรับจากบรรดานักวิทยาศาสตร์ว่า เป็นทฤษฎีที่น่าเชื่อถือมากที่สุด แต่ก็เป็นธรรมดาของมนุษย์เราครับ ความสงสัยไม่มีที่สิ้นสุด คำถามมากมายยังคงดังวิ้งๆอยู่ในหัวนักวิทยาศาสตร์เหล่านั้น โดยเฉพาะคำถามที่ว่า “เราเกิดขึ้นมาได้อย่างไร” คำถามนี้ก็เป็นปัญหาโลกแตกของวงการวิทยาศาสตร์ แหงสิครับ มีใครเคยไปนั่งดูการเกิด Big Bang มั้ย? แล้วอยู่ดีๆก็จดหมายจากทางบ้านไปถึงบรรดานักวิทยาศาสตร์เหล่านั้นว่า “ถ้าไม่เคยดู แกก็ทำขึ้นมาดูเองสิ” (สืบทราบภายหลังว่าจดหมายนั้นถูกส่งไปโดยป้าแม้น ที่ขายกล้วยทอดอยู่แถวเชียงใหม่นี่เอง)  จากนั้นก็มีนักวิทยาศาสตร์หัวใสจากประเทศโลกที่สาม เสนอว่า ถ้าเราทำให้อนุภาคโปรตอนมาชนกันได้ จะเกิดอะไรขึ้น?  ตอนนี้อาจมีคนงงว่า “โปรตอน” มันคือะไร  จริงๆแล้วโปรตอนเป็นญาติห่างๆของโปรตีนน่ะครับ.. เย้ยยย โปรตอนเป็นอนุภาคชนิดหนึ่งอยู่ในอะตอม ซึ่งอะตอมก็คือหน่วยที่เล็กที่สุดของสสารในโลกไงล่ะครับ ถ้ายังนึกไม่ออกอีก ป้าแม้นแนะนำให้กลับไปเรียนเคมีม.ปลายใหม่อีกที

โปรตอนนั้นมีประจุบวก เรื่องนี้แม้แต่เด็กอนุบาลก็ยังทราบกันดีครับ (หา!!) ประจุบวกด้วยกันไม่ชอบกันเท่าไหร่ โปรตอนก็เหมือนกันครับ ถ้าอยู่ใกล้กันจะเกิดแรงผลักกันอย่างรุนแรง อาจถึงขั้นตบกันได้ครับ ถ้าเป็นโปรตอนเพศที่สาม! เอาเข้าไป … การจะทำให้โปรตอนมาชนกันนั้น จึงเป็นเรื่องยาก ถึงยากที่สุด ป้าศรีซึ่งขายบะหมี่เกี๊ยวอยู่ใกล้ๆป้าแม้น จึงส่งอีเมลไปบอกว่า “แกก็ทำให้มันวิ่งเร็วๆสิ มันจะได้มาชนกันได้ เหมือนจะให้กระเทยสองคนมาจูบกันน่ะ แกบอกเฉยๆมันไม่จูบกันหรอก แกต้องถีบมัน ให้ปากมันมาชนกัน มันถึงจะจูบกันได้” โอ้ว ป้าศรีของเราก็ซาดิสม์นิดๆเหมือนกันนะ

ด้วยเหตุนี้ เครื่อง LHC จึงเกิดขึ้นมา มีหน้าที่เพื่อเร่งความเร็วของโปรตอน ให้มาชนกันได้ไงล่ะครับ… ชนแล้วไงต่อล่ะ? กำลังจะถามแบบนี้ใช่ไหมล่ะ เมื่อโปรตอนชนกันก็จะเกิดอนุภาคใหม่เรียกว่า Higgs Boson ซึ่งผมจะเรียกว่า ฮิปโปสั้น นะครับ  นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่า ไอ้เจ้าฮิปโปสั้นนี่แหละ จะทำให้เรารู้ว่า มวลเกิดขึ้นมาได้อย่างไร ทำไมวัตถุทุกชนืดถึงต้องมีมวล และก็อาจจะตอบคำถามที่ว่า “เราเกิดขึ้นมาได้อย่างไร” ได้ซักที

แต่ก็มีหลายฝ่ายออกมาคัดค้าน บอกว่าการชนของโปรตอน จะทำให้เกิดหลุมดำ และดูดเอาโลกของเราให้หายเข้าไปในหลุมดำ โลกของเราก็จะหายไปตลอดกาล ฟังดูน่ากลัวนะครับ แต่มันจะจริงรึเปล่า นี่ก็อีกเรื่องนึง  ซึ่งบรรดาผู้สร้าง LHC ทั้งหลายก็ได้ออกมาปฏิเสธ ว่าโอกาสที่จะเกิดหลุมดำน่ะน้อยมาก ถึงเกิดก็ขนาดเล็กจิ๋ว ทำอะไรไม่ได้หรอกน่า

เครื่อง LHC เริ่มเดินเครื่องตั้งแต่วันที่ 10 กันยายน ที่ผ่านมา จะทำให้เกิดหลุมดำหรือไม อันนี้ผมก็ไม่รู้นะครับ แต่ที่รู้แน่ๆคือ ระบบระบายความร้อนของมันทำงานผิดพลาด ตอนนี้เครื่อง LHC เลยเดี้ยงไปพักใหญ่

สงสัยต้องถึงมือป้าแม้นกับป้าศรีอีกแล้วมั้งเนี่ย หุหุ

ปล. อ่านเอาขำๆนะครับ

สารพันปัญหาดาราศาสตร์ #1

อุอุ ไม่ได้อัพบล็อกซะนานเลย  ไม่รู้เป็นเทรนด์ของบล็อกเกอร์ช่วงนี้รึเปล่า ที่นิยมดองบล็อก แต่ผมไม่ได้ตั้งใจดองนะครับ บล็อกมันดองตัวเอง (อ้าว เป็นงั้นไป) แต่ยังไงก็จะพยายามมาอัพเดทบ่อยๆครับ

พอดีไปเจอเว็บบอร์ดแห่งหนึ่ง ที่นักดาราศาสตร์สมัครเล่นจากหลายๆที่มาชุมนุมแลกเปลี่ยนความรู้ครับ สะดุดกับกระทู้หนึ่งที่เล่นถาม-ตอบปัญหาดาราศาสตร์กันแบบ Ultimate เลย ชื่อกระทู้เค้าบอกว่างั้น (อ่านไปๆก็นึกถึงตัวเองตอนไปแข่งตอบปัญหาดาราศาสตร์สมัยมัธยม ท่องหนังสือดาราศาสตร์อย่างเดียวเลย) วันนี้เอามาฝาก Geek ทั้งหลายลองทำกันดูนะครับ

1. มีดาวฤกษ์กี่ดวงที่อันดับความสว่างปรากฏน้อยกว่า 0 (ไม่นับดวงอาทิตย์) (4 ดวง)
2. ดาวหางที่ชนดาวพฤหัสชื่อว่าอะไร ( ดาวหาง Levy-Shoemaker 9 )
3. ชื่อภาษาญี่ปุ่นของกลุ่มดาวลูกไก่ (Plaiades) คืออะไร  ( Subaru )
4. The Lagoon Nebular อยู่ในกลุ่มดาวอะไร (กลุ่มดาวคนยิงธนู)
5. มีวัตถุ messier กี่วัตถุในกลุ่มดาวแพะทะเล ( 1 วัตถุ คือ M30 )
6. ชนิดสเปคตรัมของดวงอาทิตย์คือ? (G2)
7. อุณหภูมิผิวของดวงอาทิตย์เป็นเท่าไหร่? (5800 C)
8. SOHO ย่อมาจากอะไร (The Solar and Heliospheric Observatory)
9. ยานวอยเอเจอร์2 ค้นพบดวงจันทร์ในระบบสุริยะทั้งหมดกี่ดวง (16)
10. กล้องโทรทัศน์อวกาศฮับเบิล ขึ้นสู่อวกาศเมื่อปี ค.ศ. ? (1990)

มีคำตอบให้แล้วนะครับ

ความสว่างปรากฏ และความสว่างสัมบูรณ์

ดวงดาวแต่ละดวงที่เราเห็นบนท้องฟ้านั้น บางดวงเราก็เห็นว่าสว่างมาก บางดวงก็สว่างน้อย  นักดาราศาสตร์เขามีวิธีวัดความสว่างของดาวแต่ละดวงอยู่สองชนิดครับ  คือความสว่างปรากฏ (appearent magnitude) และความสว่างสัมบูรณ์ (absolute magnitude) หรือถ้าจะเรียกชื่อให้ไทยๆหน่อย ความสว่าง (magnitude) ก็คือคำว่า โชติมาตร นั่นเองครับ

เริ่มต้นจากนักดาราศาสตร์ชาวกรีกยุคดึกดำบรรพ์อย่างลุง ฮิพพาร์คัส (Hipparchus)  ได้จัดฐานข้อมูลระบบแมกนิจูดขึ้นเป็นคนแรก  โดยจัดอันดับความสว่างของดาวที่เขาเห็นเป็นแมกนิจูด  โดยดาวที่สว่างที่สุด (ที่เขาเห็นนะ) ให้เป็นแมกนิจูดที่หนึ่ง  รองลงมาเป็นแมกนิจูดที่สอง ไปเรื่อยๆ  ถึงแม้เป็นระบบการวัดที่ไม่ละเอียดนัก  แต่ก็ใช้อยู่นานถึงเกือบๆสองพันปี  ต่อมานักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษ ที่มีชื่อตามบัตรประชาชนว่า นอร์แมน พอกสัน ก็ได้คิดสมการที่เอาไว้ใช้คำนวณค่าแมกนิจูดต่างๆออกมา ทำให้การวัดค่าความสว่างของดวงดาวมีความละเอียดมากขึ้น  แต่ก็ยังคงแนวคิดเดิมไว้ คือ แมกนิจูดน้อย จะสว่างมากกว่าดาวที่มีแมกนิจูดมาก  สำหรับสมการในการคำนวณก็ไม่ยากเท่าไหร่ ใช้ลอการิทึมนิดหน่อย ดังนั้นจึงมีดาวที่มีอันดับความสว่างเป็นเลขลบ แต่สมการนั้นจะไม่ปรากฏบนบล็อกนี้ครับ เพราะมันวิชาการเกินไป น่าปวดหัว - -*

ส่วนความสว่างสัมบูรณ์ หรือ absolute magnitude นั้นก็มีแนวคิดคล้ายๆกันครับ  เพียงแต่ว่ากำหนดให้ดาวทุกดวงอยู่ห่างออกไป 10 พาร์เซกเท่ากัน (ประมาณ 32.6 ปีแสง) แล้วค่อยวัดความสว่างปรากฏอีกที  จะได้รู้จริงๆว่าดาวดวงไหนมีพลังงานมากกว่ากันไงล่ะ

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม สำหรับใครที่อยากลองคำนวณเอง คลิกที่นี่ครับ

ขอให้ทุกคนมีความสุขกับการดูดาวนะครับ