นิตยสาร สสวท. ฉบับที่ 245

ปีที่ 52 ฉบับที่ 245 พฤศจิกายน - ธันวาคม 2566 27 Linac Cyclotron ภาพ 7 จำ �ลองการทำ �งานของเครื่องเร่งอนุภาคชนิดต่าง ๆ ที่มา: symmetrymagazine.org Synchrotron ออกมา เรียกว่า Synchrotron Radiation ซึ่งเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มี ความเข้มสูง ขนาดลำ �แสงเล็ก มีความถี่หลากหลายตั้งแต่รังสีอินฟราเรด จนถึงรังสีเอ็กซ์ สามารถนำ �คลื่นนี้ไปใช้ประโยชน์ที่เหมาะสมตาม ความต้องการได้ (Brewster, S., 2016; ฐกลวรรธน์ จันทร์วัฒนะ, 2566; นรพัทธ์ ศรีมโนภาษ, 2566) เครื่องเร่งอนุภาคที่เซิร์นมีทั้งชนิด Linac และซินโครตรอน โดย เครื่องเร่งอนุภาคที่ทรงพลังที่สุดของเซิร์นและของโลกก็คือ เครื่องเร่งอนุภาค LHC (Large Hadron Collider) ซึ่งเป็นเครื่องเร่งอนุภาคชนิดซินโครตรอน ที่มีขนาดใหญ่มาก มีลักษณะเป็นอุโมงค์รูปวงกลมที่มีเส้นรอบวงถึง 27 กิโลเมตร ดังภาพ 8 เครื่องเร่งอนุภาค LHC นี้มีตัวตรวจวัดสัญญาณ 4 ตัว แผนที่แสดงตำ �แหน่งที่ตั้งของ LHC ส่วนหนึ่งของเครื่องเร่งอนุภาค LHC ภาพ 8 เครื่องเร่งอนุภาค LHC ที่มา: cds.cern.ch ด้วยกัน ได้แก่ ATLAS ALICE CMS และ LHCb โดยแต่ละตัวมีจุดประสงค์ ในการตรวจวัดอนุภาคในการทดลองที่แตกต่างกันไป ในอนาคตเซิร์นกำ �ลัง พัฒนาเครื่องเร่งอนุภาคเครื่องใหม่ที่มีขนาดใหญ่และทรงพลังกว่า คือ เครื่องเร่งอนุภาค FCC (Future Circular Collider) ซึ่งจะมีขนาดเส้นรอบวง กว่า 100 กิโลเมตร (CERN Accelerating Science, n.d.; ฐกลวรรธน์ จันทร์วัฒนะ, 2566; นรพัทธ์ ศรีมโนภาษ, 2566) งานวิจัยหลักที่เกิดขึ้นในเซิร์นเป็นการศึกษาฟิสิกส์อนุภาคเพื่อ ทำ �ความเข้าใจและเพิ่มพูนองค์ความรู้ให้แก่มนุษยชาติ ในปัจจุบันเราได้ ทราบว่าอนุภาคมูลฐานในแบบจำ �ลองมาตรฐานมีทั้งหมด 12 อนุภาค มี อนุภาคฮิกส์ที่พึ่งได้รับการยืนยัน และมีแรงธรรมชาติพื้นฐานทั้งหมด 4 แรง ถึงแม้จะมีการค้นพบอนุภาคฮิกส์แล้ว ก็ยังคงมีการทดลองอีกหลายอย่าง ที่เซิร์นเพื่อศึกษาธรรมชาติของอนุภาคต่างๆ เช่น มีการหาค่าของมวล ที่แม่นยำ �ของอนุภาคฮิกส์ในการทดลองที่ ATLAS มีการศึกษาธรรมชาติ ของอนุภาคกลูออนในการทดลองที่ ALICE มีการศึกษาอนุภาคที่เป็นกลาง ที่มีอายุยืน (Long-lived Neutral Particles) ในการทดลองที่ CMS มี การศึกษาความไม่สมมาตรของอนุภาคและปฏิอนุภาคในการทดลองที่ LHCb (CERN Accelerating Science, 2023) นอกจากนี้ ยังมีเครื่อง เร่งอนุภาคอื่นที่ศึกษาฟิสิกส์อนุภาคเช่นกัน เช่น เครื่องเร่งอนุภาคที่แฟร์ มีแล็บ (Fermilab) ประเทศสหรัฐอเมริกา ดังภาพ 9 ที่ได้ประกาศผล การทดลองที่น่าจะเป็นหลักฐานการมีอยู่ของแรงธรรมชาติแรงที่ 5 เมื่อเดือน สิงหาคม พ.ศ. 2566 (BBC News ไทย, 2566) ซึ่งการค้นพบดังกล่าว อาจทำ �ให้มีการเปลี่ยนแปลงองค์ความรู้ในแบบจำ �ลองมาตรฐานได้ จึงเห็น ได้ว่าความรู้ด้านฟิสิกส์อนุภาคยังมีการค้นพบใหม่ๆ และยังมีสิ่งที่น่าค้นหา อีกมากมาย