นิตยสาร สสวท. ฉบับที่ 199 มีนาคม - เมษายน 2559

49 / 62

49 ปีที่ 44 ฉบับที่ 199 มีนาคม-เมษายน 2559
ความส�คัญของนิวตริโนั บวง ารฟิสิ ส์
และชีวิตประจ�วันของคนทั่วไป
การศึกษาเกี่ยวกับนิวตริโน นอกจากอาจจะน� ำไป
สู่ทฤษฎีทางฟิสิกส์ใหม่ๆ แล้ว ยังสามารถช่วยให้นักฟิสิกส์
ได้เข้าใจวิวัฒนาการของเอกภพยิ่งขึ้น เพราะถึงแม้นิวตริโน
จะเป็นอนุภาคที่มีมวลน้อยมาก แต่เมื่อพิจารณาจ�ำนวน
นิวตริโนทั้งหมดในเอกภพ โดยประมาณแล้ว นักฟิสิกส์ได้
ค�ำนวณไว้ว่า มวลทั้งหมดมีค่าใกล้เคียงกับมวลของดวงดาว
ที่มองเห็นได้ทั้งหมดในเอกภพ ดังนั้น การศึกษาธรรมชาติ
และวิวัฒนาการของเอกภพจึงหลีกเลี่ยงไม่ได้ ที่นักฟิสิกส์
จะต้องเข้าใจธรรมชาติของนิวตริโน
การที่นิวตริโนมีอันตรกิริยากับสสารต่างๆ ทั่วไป
ในเอกภพน้อยมาก นักฟิสิกส์จึงได้อาศัยนิวตริโนเป็น
เสมือน “ผู้ส่งสาร” (Messenger) ของเหตุการณ์ส�ำคัญ
หลายเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในเอกภพ ไม่ว่าจะเป็น ซูเปอร์โนวา
(Supernova) หรือ กระบวนการของการก่อก�ำเนิดเอกภพ
(Big Bang) ซึ่งหากนักฟิสิกส์สามารถสกัดข้อมูลต่างๆ จาก
นิวตริโนที่ถูกปลดปล่อยออกมาจากเหตุการณ์เหล่านี้
พวกเขาจะสามารถได้ข้อมูลใหม่ๆ ที่ไม่ไม่สามารถหาได้ด้วย
วิธีเดิมๆ ความพยายามในการศึกษาเอกภพด้วยนิวตริโน
ท�ำให้ เกิดสาขาวิจัยใหม่ชื่อว่ า ดาราศาสตร์นิวตริโน
(Neutrino astronomy)
ที่มา
นอกจากนี้ ยังมีการใช้นิวตริโนศึกษาองค์ประกอบ
ทางธรณีวิทยา ซึ่งส่งผลให้เกิดสาขาวิจัย Neutrino Geophysics
ที่ยังเปิดกว้างส� ำหรับการได้ค้นพบข้อมูลใหม่ๆ เกี่ยวกับ
องค์ประกอบชั้นในของโลก
ในอนาคต เมื่อนักฟิสิกส์ เข้าใจธรรมชาติของ
นิวตริโนมากยิ่งขึ้น การน� ำนิวตริโนมาประยุกต์ใช้อาจเกิด
อีกได้อีกหลากหลายรูปแบบ ยกตัวอย่างเช่น ในปี 2012
นักวิทยาศาสตร์ได้สาธิตการน�ำนิวตริโนมาใช้เป็นพาหะใน
การส่งสารสนเทศโดยอาศัยเครื่องเร่งอนุภาคส่งนิวตริโนผ่าน
ชั้นหินหนากว่า 780 ฟุต ไปยังผู้รับอีกด้านหนึ่ง
เมื่อนิวตริโนเผยให้เห็นสมบัติใหม่ๆ มากยิ่งขึ้น
การน� ำนิวตริโนไประยุกต์ใช้ในด้านอื่นๆ จะเกิดขึ้นตามมา
ซึ่งเป็นเรื่องยากที่ใครจะสามารถคาดเดาได้ว่าจะมีการ
ประยุกต์อย่างไร คล้ายกับกรณีการพยายามท�ำความเข้าใจ
ปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริกของไอน์สไตน์ ที่มีจุดมุ่งหมาย
เพียงเพื่ออธิบายปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ แต่ภายหลัง ได้มี
การน�ำความเข้าใจที่ตกผลึกมาประยุกต์ใช้ในการสร้างอุปกรณ์
อ�ำนวยความสะดวกให้กับการด� ำรงชีวิตมากมาย
การศึกษาธรรมชาติของนิวตริโนจึงไม่เพียงมีความส�ำคัญ
กับการตอบค�ำถามในระดับพื้นฐานทางฟิสิกส์ แต่อาจน�ำไป
สู่การคิดค้นเทคโนโลยีใหม่ๆ ที่ช่วยพัฒนาคุณภาพชีวิตและ
แก้ปัญหาต่างๆ ที่ยังไม่มีใครสามารถคาดเดาได้
บรรณานุกรม
Halzen, F., & Martin, A. D. (2008). Quarks and Leptons: An Introductory Course in Modern Particle Physics. John Wiley & Sons, Inc.
Lincoln, D., & Miceli, T. (2015). The Enigmatic Neutrino. The Physics Teachers, 53, pp 331.
Olive, K. A. et al. (2014). Particle Data Group. Chin. Phys. C, 38, 090001
The Royal Swedish Academy of Sciences. (2015). Scientific background on the Nobel Prize in Physics 2015. Retrieved October 10, 2015,
from
The Royal Swedish Academy of Sciences. (2015). Nobel Prize in Physics 2015: Popular science background. Retrieved October 10, 2015,
from
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. (2558). หนังสือเรียนรู้เพิ่มเติมเพื่อเสริมศักยภาพวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 – 6
ฟิสิกส์ เล่ม 5. กรุงเทพมหานคร: พัฒนาคุณภาพวิชาการ.
แหล่งเรียนรู้เพิ่มเติม
• บทความ “รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ประจ�ำปี 2015” ที่ลิงค์
• หนังสือเรียนรู้เพิ่มเติมเพื่อเสริมศักยภาพวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 – 6 ฟิสิกส์ เล่ม 5 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
• ลิงค์คลิปวีดิทัศน์เรื่อง Why neutrinos matter - Sílvia Bravo Gallart ที่ลิงค์ (มีค�ำบรรยายใต้ภาพเป็นภาษาไทย)