ผู้อ่าน JuSci คงรู้จักเครื่อง LHC หรือเครื่องชนอะตอมขนาดยักษ์ที่สวิตเซอร์แลนด์กันหมดแล้ว ในอดีตเครื่องชนอะตอมลักษณะนี้ถูกสร้างขึ้นตั้งแต่ยุค 1950s หรือหลังสงครามโลกเสร็จหมาดๆ หนึ่งในเครื่องที่เคยมีชื่อเสียงเกรียงไกรว่าใหญ่ที่สุดในโลก (เหมือนกับที่ LHC เป็นอยู่ในขณะนี้) คือเครื่อง Bevatron ของห้องวิจัย Lawrence Berkeley National Laboratory ในแคลิฟอร์เนีย

เครื่อง Bevatron เคยถูกขนานนามว่า "10,000-Ton Cracker for Invisible Nuts" มีต้นทุนในการสร้าง 9.5 ล้านดอลลาร์ (ค่าเงินในสมัยนั้น) สร้างขึ้นด้วยเหล็ก 9,500 ตัน สายไฟต่อรวมกันได้ 225 ไมล์ พื้นที่ศูนย์วิจัย Bevatron มีขนาด 125,000 ตารางฟุต และเคยเป็นจุดศูนย์กลางของ Lawrence Berkeley National Laboratory ในสมัยนั้น Bevatron สร้างขึ้นโดย E. O. Lawrence ซึ่งเป็นผู้ก่อตั้งห้องทดลองชั้นนำของสหรัฐหลายแห่ง รวมถึง Lawrence Berkeley ด้วย

หลังจาก Bevatron สร้างเสร็จเพียง 1 ปี นักวิทยาศาสตร์ก็ใช้ Bevatron ค้นพบ antiproton (ซึ่งส่งผลให้ผู้ค้นพบได้รับรางวัลโนเบล) และเปิดฉากโลกแห่งฟิสิกส์ที่ค้นพบแล้วว่า anti-matter มีอยู่จริง

อย่างไรก็ตาม ยุคสมัยของ Bevatron ผ่านพ้นไปแล้ว Bevatron กำลังถูกแยกชิ้นส่วนออกไปใช้งานอื่นๆ และพื้นที่บริเวณนี้จะถูกระเบิดทิ้งในปี 2011 ดูรูปเพื่อรำลึกถึง Bevatron ได้จากลิงก์ที่มา

ที่มา - Wired

ภาพยนตร์ Angels & Demons ที่กำลังเข้าฉายนั้นมีระเบิด Antimatter หรือปฏิสสารเข้ามาเกี่ยวข้องในเนื้อเรื่อง เรามาดูกันดีกว่าว่าในแง่วิทยาศาสตร์แล้ว Antimatter จริงๆ นั้นเป็นอย่างไรบ้าง

• ระเบิด Antimatter 1 ปอนด์ มีผลทำลายล้างเท่ากับระเบิด TNT 19 เมกะตัน
• Antimatter ต้องเก็บอยู่ในสภาพสุญญากาศอย่างสมบูรณ์ ห้ามไม่ให้มันไปสัมผัสกับพื้นผิวของกล่องที่ใส่ ไม่งั้น ตูม!
• ในเรื่อง ระเบิด Antimatter ถูกขโมยมาจาก CERN (ผู้สร้างเครื่อง LHC) ในความเป็นจริง CERN มี Antimatter อยู่จริงๆ ซะงั้น แต่มีอยู่ในปริมาณระดับเศษเสี้ยวธุลี คนของ CERN บอกว่าถ้าเอาปริมาณ Antimatter ที่ CERN ผลิตขึ้นได้ในรอบ 30 ปีมารวมกัน มันจะได้แค่ 1 ในหมื่นล้าน กรัมเท่านั้น
• ถ้า Antimatter ปริมาณที่มีอยู่ระเบิดบนนิ้วของคุณ จะอารมณ์ประมาณจุดไม้ขีด ไม่แรงไปกว่านั้น
• CERN ชี้แจงบนเว็บไซต์ว่าอย่ากลัว มันต้องใช้เวลาเป็นพันๆ ล้านปีในการสร้างระเบิด Antimatter ที่มีพลังทำลายล้างเท่ากับนิวเคลียร์ในปัจจุบัน
• วิธีการสร้าง Antimatter ในปัจจุบันคือยิงรังสีอานุภาพพลังงานสูงเข้าไปชนเป้าหมาย (ซึ่งเป็นสิ่งที่ทำอยู่ใน LHC) แต่หลายหน่วยงาน เช่น NASA ก็กำลังคิดวิธีใหม่ๆ อยู่เช่นกัน
• NASA ประเมินว่าค่าใช้จ่ายในการผลิต Antimatter 1 ไมโครกรัมอยู่ที่ 62.5 ล้านดอลลาร์
• แต่ถ้ามีโรงงานผลิตอย่างเป็นเรื่องเป็นราว อาจลดค่าใช้จ่ายลงมาเหลือ 25,000 ดอลลาร์ต่อไมโครกรัม แต่ค่าโรงงานนี่ 3,000-10,000 ล้านดอลลาร์

ที่มา - Wired

Stephen Hawking นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษชื่อดัง ผู้เขียน A Brief History of Time ล้มป่วยถึงกับต้องเข้าโรงพยาบาลในเมือง Cambridge

Hawking อายุ 67 ปีแล้ว เขาเริ่มป่วยตั้งแต่ไปเป็น visiting professor ที่อเมริกาเมื่อเดือนกุมภาพันธ์ และอาการเริ่มแย่จนต้องยกเลิกกำหนดการไปบรรยายที่มหาวิทยาลัยแอริโซนาเมื่อวันที่ 6 เมษายน เขาบินกลับมาที่อังกฤษเมื่อวันเสาร์ที่แล้ว และเข้า รพ. เมื่อวันจันทร์

โฆษกของมหาวิทยาลัย Cambridge ประกาศว่าตอนนี้เขา "อาการดีขึ้นแล้ว"

เห็นป่วยๆ นั่งวีลแชร์แบบนี้ Hawking มีลูกสามและหลานหนึ่ง เขาจะลงจากตำแหน่ง Lucasian Professor of Mathematics ซึ่งเป็นตำแหน่งที่ Cambridge อันเดียวกับที่นิวตันและนักวิทยาศาสตร์ดังๆ หลายคนเคยครอบครองภายในสิ้นปีนี้ เนื่องจากครบกำหนดอายุเกษียณที่ 67 ปีตามธรรมเนียม

ที่มา - BBC

การหา "อนุภาคพระเจ้า" หรือ Higgs Boson ซึ่งถือเป็นการทดลองอันสำคัญของเครื่อง LHC นั้น จะดูที่ขอบเขตของมวลเป็นสำคัญ (คือหาว่า Higgs Boson นั้นมีมวลจริงหรือไม่ และมวลนั้นอยู่ที่ขนาดเท่าไร)

มวลของอนุภาคที่เล็กขนาดนี้ เค้ามีหน่วยวัดเป็น GeV/c² (GeV คือ gigaelectron volt - ดู [Electron_volt](http://en.wikipedia.org/wiki/Electron volt) ในวิกิพีเดียประกอบ)

สำหรับ Higg Bosons นั้น การทดลองเก่าสองอันระบุว่า Higgs จะมีมวลอยู่ระหว่าง 114-185 GeV ซึ่งขอบเขตช่วงนี้จะเป็นช่วงที่ LHC เดินเครื่องเพื่อทดสอบว่ามวลระดับนี้เกิด Higgs หรือไม่

แต่ล่าสุด นักวิทยาศาสตร์จากห้องแล็บของรัฐบาลสหรัฐสองแห่ง ค้นพบว่าช่วง 157-181 GeV มีความเป็นไปได้ 90% ที่จะไม่เจอ Higgs (ถ้าคิดให้แคบลงไปอีก ช่วง 160-170 มีความเป็นไปได้ 95% ที่จะไม่เจอ)

ส่วนพวกเราก็ได้แต่ลุ้นกันต่อไปว่า จะเจอ Higgs หรือไม่ (ถ้าเจอนี่ธรรมดาแต่ถ้าไม่เจอนี่มันส์)

ที่มา - Ars Technica

อเมริกานั้นเคยสร้างอาวุธเลเซอร์สำหรับยิงขีปนาวุธของโซเวียตที่บินข้ามทวีปมาถล่มอเมริกา โครงการนี้มีชื่อว่า Star Wars แต่ก็ไม่เคยถูกนำมาใช้

หลายสิบปีผ่านไป อาวุธเลเซอร์ถูกพัฒนาอีกครั้ง โดยนักวิทยาศาสตร์ด้านฟิสิกส์ชั้นยอดจากสถาบันวิจัยชั้นนำหลายแห่งที่เคยพัฒนาอาวุธในช่วงสงคราม แต่รอบนี้เพื่อต่อสู้กับศัตรูของมนุษยชาติที่ยิ่งใหญ่กว่าเดิม ยุงนั่นเอง

เรารู้กันอยู่แล้วว่ายุงเป็นพาหะของโรคมาลาเรีย ซึ่งถือเป็นโรคร้ายสำคัญอันหนึ่งที่มนุษย์รู้จัก และทุกปีมีคนตายจากมาลาเรียมากกว่า 1 ล้านคน

อาวุธที่กำลังทดลองอยู่ในตอนนี้มีหลายอย่าง ส่วนที่ใช้เลเซอร์นั้นเป็นการยิงยุงด้วยเลเซอร์สีแดงที่มีอำนาจทำลายล้างต่ำ (แต่ก็เพียงพอที่จะกำจัดยุงได้) โดยหาพิกัดยุงในกล่องทดลองจากกล้องดิจิทัลธรรมดา โครงการนี้เริ่มโดย Nathan Myhrvold อดีตพนักงานของไมโครซอฟท์ ซึ่งเคยรับงานจากบิล เกตส์ ขอให้หาวิธีเจ๋งๆ แบบใหม่ในการกำจัดยุง ถือเป็นหนึ่งในโครงการของมูลนิธิของเกตส์

Nathan Myhrvold ไปหา Lowell Wood อดีตหัวหน้าโครงการ Star Wars และมันก็ออกมาเป็นการใช้เลเซอร์กำจัดยุงในที่สุด นักวิทยาศาสตร์ทีมนี้มองว่าในอนาคตเราอาจเห็นบาเรียเลเซอร์รอบที่อยู่อาศัย หรือเครื่องบินติดเลเซอร์ที่ไล่กราดยิงยุงก็เป็นได้

โครงการเกี่ยวกับยุงอื่นๆ ก็มีการปราบยุงด้วยคลื่นไมโครเวฟ, กลิ่น, พิษ, แสงแฟลชทำให้ตายุงบอด และกรรมวิธีอื่นๆ ให้ประสาทสัมผัสของยุงไม่สามารถใช้งานได้

ที่มา - Wall Street Journal

Escober จากมหาวิทยาลัย California ได้ค้นพบว่าถ้าหากทำการดึงสก็อตเทปด้วยความเร็วที่เหมาะสมในสภาวะสุญญากาศจะปล่อยรังสีเอ็กซ์ออกมารอบๆ บริเวณที่ดึงออกจากม้วนเทป
การค้นพบครั้งนี้สามารถนำมาดัดแปลงสร้างเป็นเครื่องฉายรังสีเอ็กซ์ราคาถูก หรือใช้สำหรับในพื้นที่ที่ไม่มีไฟฟ้าใช้ได้

สำหรับการใช้สก็อตเทปที่ใช้อยู่โดยทั่วไปก็ไม่ต้องกังวลอะไร เนื่องจากรังสีเอ็กซ์ที่เกิดขึ้นนี้จะเกิดในสภาวะสุญญากาศเท่านั้น

ที่มา - CNN.com, Physorg

โนเบลสาขาฟิสิกส์ปีนี้ ตกเป็นของ 3 นักฟิสิกส์เชื้อชาติญี่ปุ่น โดยแบ่งรางวัลออกเป็น 2 ส่วน ให้กับทั้ง 3 คน

รางวัลครึ่งแรกตกเป็นของ โยอิชิโร นามบุ (Yoichiro Nambu)สำหรับการค้นพบกลไกทำลายสมมาตรที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ ในฟิสิกส์อนุภาค

ส่วนรางวัลอีกครึ่งหนึ่ง ตกเป็นของนักฟิสิกส์ 2 คน คือ มาโกโต โคบายาชิ (Makoto Kobayashi) และ โตชิฮิเดะ มัสกาวา (Toshihide Maskawa) สำหรับการค้นพบ ต้นกำเนิดการทำลายสมมาตรด้วยตัวเอง (broken symmetry) ซึ่งทำนายการมีอยู่ของควาร์กในธรรมชาติ อย่างน้อยก็ 3 ตระกูล

เมื่อไหร่จะถึงโอกาสของนักฟิสิกส์ไทย ?

ที่มา - nobelprize.org, ผู้จัดการ

การที่ LHC จะเริ่มทำการเดินเครื่อง ในวันที่ 10 กันยายนนี้ ทำให้เกิดความวิตกกังวลถึงผลกระทบพอสมควร ถึงแม้จะมีนักวิทยาศาสตร์จำนวนมาก ออกมายืนยันว่าไม่มีผลกระทบต่อโลกแน่นอน แต่ก็ไม่สามารถทำให้คนทั่วไป ลดความกังวลลงไปได้

นี่เป็นอีกงานวิจัย ที่ได้ทำการศึกษาข้อมูลรอบด้านของ LHC อย่างครบถ้วนสมบูณณ์ที่สุด ยืนยันว่า การเดินเครื่อง LHC ในวันที่ 10 กันยายนนี้ ไม่ได้เป็นการทำลายล้างมนุษย์ เพราะว่ารังสีคอสมิกในธรรมชาติ ได้สร้างอนุภาคที่มีพลังงานสูงกว่าที่เครื่อง LHC สามารถสร้างได้

รายงานเรื่อง "Review of the Safety of LHC Collisions" ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Physics G: Nuclear and Particle Physics พิสูจน์ว่า ถ้าการชนกันของอนุภาคที่เกิดจากเครื่อง LHC ทำลายล้างโลกจริง มนุษย์เราก็คงไม่มีโอกาสอยู่รอดจนถึงวันนี้ เพราะว่า รังสีคอสมิกพลังงานสูง คงจะทำลายโลกไปแล้ว

ทีมประเมินผลความปลอดภัย ได้เปรียบเทียบรังสีคอสมิก ที่จู่โจมโลก, ดาวเคราะห์ดวงอื่น, ระบบสุริยะ หรือแม้กระทั่งดาวดวงอื่นๆ ในเอกภพ เพื่อแสดงให้เห็นว่า ความหวาดกลัวว่าหลุมดำจะกลืนกินโลก เป็นแค่ความหวาดกลัวของกลุ่มคนบางกลุ่มเท่านั้นเอง

ที่มา - Physorg

จากความหวั่นวิตก ว่า LHC (Large Hadron Collider) จะสร้าง <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Micro_black_holes/">หลุมดำจิ๋ว (micro black hole)</a> จนกลืนกินแม้กระทั่งโลกของเรา นักฟิสิกส์ 2 คนคือ Steven Giddings จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย และ Michelangelo Mangano จาก CERN ได้เปิดเผย หลังจากไปสังเกตการณ์การเดินเครื่อง LHC เมื่อวันที่ 8 สิงหาคม ที่ผ่านมาก็ไม่พบวี่แววของ หลุมดำจิ๋ว เกิดขึ้นแต่อย่างใด 

นอกจากนั้นพวกเขายังได้ตีพิมพ์ผลงานอธิบายถึงความเป็นไปได้นี้ ผ่านทาง วารสาร Physical Review D เมื่อวันที่ 18 สิงหาคมที่ผ่านมา ว่าแม้จะพิจารณาในกรณีที่สุดขั้วแล้วก็ตาม LHC ก็ไม่สามารถจะสร้างหลุมดำที่เสถียรเพียงพอที่จะทำลายล้างโลกได้

ในความเป็นจริงแล้ว LHC สามารถก่อกำเนิดหลุมดำจิ๋วได้ แต่มันจะไม่เสถียรอย่างมากและจะสลายหายไปภายในเวลาที่รวดเร็ว เนื่องด้วยปรากฎการณ์ การแผ่รังสีแบบฮอว์คิ้ง (Hawking's Radiation)

นอกจากนั้น ทั้งคู่ยังกล่าวอีกว่า จริงๆแล้วพลังงานจากการเร่งอนุภาคมาชนกันของ LHC นั้นสามารถพบได้ทั่วไป เช่น ปรากฎการณ์ที่ รังสีคอสมิก จากอวกาศพุ่งเข้าปะทะกับชั้นบรรยากาศของโลก นั้นก็ให้พลังงานในช่วงเดียวกับที่ LHC ทำได้ ซึ่งถ้าพลังงานขนาดนั้นทำให้เกิดหลุมดำที่จะ กลืนกินโลกเราได้ เราก็คงไม่มีชีวิตอยู่กันมาจนถึงปัจจุบันนี้

อีกทั้ง ทั้งคู่ยังได้ลองทำการคำนวณต่อไปอีกว่า หากเกิดหลุมดำจิ๋วที่เสถียร ขึ้นจริง ไม่ว่าจะในชั้นบรรยากาศ หรือ ที่ LHC มันก็ต้องใช้เวลานานมากในการสะสมมวลจนเริ่มทำอันตรายต่อโลก จากการคำนวณพบว่าใช้เวลามากกว่าอายุขัยของดวงอาทิตย์ของเราซะอีก เพราะฉะนั้นไม่ต้องเป็นห่วง

ที่มา - Physorg

Citation - Phys. Rev. D 78, 035009 (2008) ผลงานที่ทั้งคู่ตีพิมพ์ครับผม

แสงไม่สามารถส่องผ่านวัถถุทึบแสง ไม่ว่ามันจะมีความบางแค่ไหนก็ตาม แต่อย่างไรก็ตาม นักฟิสิกส์ได้แสดงให้เห็นว่า ถ้ามีการจัดรูปแบบของคลื่นแสงดีๆ แล้วให้ผ่านไปยังช่องเล็กๆ ที่กระจายอยู่ในวัตถุ ก็จะทำให้แสงสามารถส่องผ่านได้

วัตถุเช่น กระดาษ, ผ้าใบ และนม ถูกจัดให้เป็นวัตถุทึบแสง เนื่องมาจากคุณสมบัติที่ทำให้แสงกระจาย เมื่อแสงเดินทางมากระทบ ก็จะทำให้หักเหไปในทุกทิศทาง

แต่ในทางทฤษฏี มีการคาดหมายกันว่า ในเนื้อวัตถุจะมีช่องขนาดเล็กๆ พอให้แสงสามารถผ่านไปได้ ในปี 1980 นักวิทยาศาสตร์ได้ใช้ทฤษฏีเมทริกซ์แบบสุ่ม (random matrix theory) แสงให้เห็นว่า ยิ่งวัตถุมีความหนาก็จะมีช่องดังกล่าวน้อยลง แต่ทว่า แม้กระทั่งวัตถุที่หนาที่สุด ก็ยังมีช่องดังกล่าวอยู่

Allard Mosk และ Ivo Vellekoop สองนักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัย Twente ประเทศเนเธอร์แลนด์ ได้แสดงให้เห็นวิธีหาช่องดังกล่าว และสาธิตวิธีการควบคุมรูปทรงาของแสง ที่ทำให้สามารผ่านช่องดังกล่าวได้

ในการทดลองนี้ นักฟิสิกส์ได้ทำการโฟกัสลำแสงเลเซอร์ ไปยังชั้นทึบแสงของ white zinc oxide (เป็นวัสดุที่จิตรกรใช้กัน) และทำการวัดแสงที่ปรากฏออกมาจากอีกด้าน และใช้ข้อมูลที่ได้ในการควบคุมรูปทรงของแสง โดยการป้อนข้อมูลกลับไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์

ในการที่จะเปลี่ยนรูปทรงของแสง นักฟิสิกส์ทำให้คลื่นแสงบางส่วนเดินทางช้าลง โดยการใช้ผลึกเหลว ทำให้เกิดการแทรกสอดกับแสงส่วนอื่น และในที่สุด ทำให้ปริมาณแสงที่ตกกระทบกับตัวกล้องเพิ่มมากถึง 44% เมื่อเทียบกับแสงที่ไม่ได้มีการเปลี่ยนรูปทรงในตอนแรก

เมื่อนักฟิสิกส์เพิ่มความหนาของวัตถุให้หนามากขึ้น แสงก็สามารถส่งผ่านได้เหมือนเดิม ซึ่งจากการคำนวน 2 ใน 3 ของแสงสามารถผ่านไปได้ ซึ่งตรงกับทฤษฏีที่ได้คาดการณ์ไว้

ผลที่ได้จากการทดลองนี้ สามารถนำไปประยุกต์กับงานได้หลากหลายสาขา เช่นในทางการแพทย์, การผลิตชิป และในอนาคต นักวิจัยยังสามารถนำไปสู่ การเข้าใจคลื่นวิทยุได้ดียิ่งขึ้น

ที่มา - Physorg