เครื่องชนอนุภาค LHC รุ่นอัพเกรดใหม่ ทำลายสถิติโลก เพิ่มระดับพลังงาน

แค่เริ่มต้น เครื่องชนอนุภาค ก็โชว์ศักยภาพจากการอัพเกรดแล้ว หลังปิดซ่อมปรับปรุงไปนานถึง 3 ปี งานนี้ทีมวิจัยลุ้นด้วยว่า เมื่อเครื่องดีขึ้นก็จะช่วยไขปริศนาอนุภาคปริศนาที่ค้นหามานานได้

วันที่ 27 เมษายน 2565 สเปซ ด็อต คอม รายงานว่า เครื่องชนอนุภาค LHC (Large Hadron Collider) ประจำองค์การวิจัยนิวเคลียร์แห่งยุโรป หรือ เซิร์น (CERN) นครเจนีวา ประเทศสวิตเซอร์แลนด์ ที่เพิ่งเปิดเดินเครื่องอีกครั้ง หลังปิดปรับปรุงนาน 3 ปี สร้างความฮือฮาด้วยการทำลายสถิติโลกในการชนอนุภาคโปรตอน

เซิร์นแจ้งข่าวตื่นเต้นนี้ทางโซเชียลมีเดีย ว่า จากการเริ่มเปิดเครื่องชนอนุภาคที่ได้รับการอัพเกรดแล้ว พบว่าประสิทธิภาพของการเร่งและชนอนุภาคดีขึ้นจนให้พลังงานสูงขึ้น และทำลายสถิติเดิมที่ชนอนุภาคได้ที่ระดับพลังงานไม่เกิน 6.5 เทราอิเล็กตรอนโวลต์

“วันนี้ LHC ชนอนุภาคได้แรงยิ่งขึ้น ด้วยระดับพลังงานการชนสูงสุดถึง 6.8 เทราอิเล็กตรอนโวลต์ หลังการเริ่มเปิดทำงาน LHC เป็นส่วนหนึ่งของการอุ่นเครื่อง เตรียมสำหรับ LHC Run 3 ที่วางแผนไว้ในฤดูร้อนของปี 2022” เซิร์นโพสต์แจ้งข่าวในทวิตเตอร์ เมื่อวันที่ 25 เม.ย. หลังจากเริ่มเปิดเครื่อง เมื่อวันที่ 22 เม.ย.

จากรายงานของ บีบีซีไทย หากการตรวจสอบความพร้อมครั้งสุดท้ายในช่วง 1-2 เดือนนี้เป็นไปด้วยดี เครื่องชนอนุภาค LHC ความยาว 27 กิโลเมตร จะเริ่มทำการทดลองได้ในเดือนมิ.ย. โดยจะค่อย ๆ เพิ่มระดับพลังงานในการเดินเครื่องไปจนถึงระดับสูงสุดในช่วงปลายเดือน ก.ค.

นักวิทยาศาสตร์ของเซิร์นต่างหวังว่าจะมีการค้นพบอนุภาคใหม่ ๆ ที่เป็นองค์ประกอบพื้นฐานของจักรวาล รวมทั้งค้นพบตัวตนที่แท้จริงของอนุภาคลึกลับหลายชนิดที่ค้นหากันมานาน ไม่ว่าจะเป็นสสารมืด (dark matter), นิวทริโน “ถนัดขวา” (right-handed neutrino), อนุภาคของแรงพื้นฐานในธรรมชาติ ชนิดที่ 5 หรือแม้แต่การศึกษาคุณสมบัติของอนุภาคฮิกส์โบซอน (Higgs boson) ให้ละเอียดลึกซึ้งยิ่งขึ้น

หน่วยทดลองแอตลาส (ATLAS) ซึ่งเป็นเครื่องตรวจจับอนุภาคส่วนหนึ่งของ LHC ยังแถลงว่า โครงการสำคัญของตนในรอบการเดินเครื่องครั้งนี้จะพยายามตอบคำถามที่ว่า เหตุใดอนุภาคนิวทริโนที่เคยตรวจพบมาทั้งหมดจึงมีแต่ชนิด (flavor) ที่เคลื่อนไหวและหมุนไปทางซ้าย ทั้งที่ในทางทฤษฎีแล้วควรจะต้องมีคู่ของมันที่ “ถนัดขวา” อยู่ด้วยตามธรรมชาติ

นอกจากนี้ เครื่องตรวจจับอนุภาค FASER รวมทั้งเครื่องกระจายและตรวจจับนิวทริโน SND ที่ติดตั้งเพิ่มเข้ามาใหม่ จะช่วยทีมนักวิทยาศาสตร์ของแอตลาสตอบคำถามเหล่านี้ด้วยอีกแรง โดยจะคอยดักจับนิวทริโนพลังงานสูง และอนุภาคที่เกิดจากการสลายตัวเมื่ออยู่ห่างออกไปจากจุดชนอนุภาคหลายร้อยเมตร ซึ่งจะทำให้ผู้วิจัยไม่พลาดการสังเกตปรากฏการณ์สำคัญทางฟิสิกส์อนุภาคอย่างที่เคยเป็นมา

การทดลองชนอนุภาคของ LHC ในรอบนี้ จะดำเนินไปจนถึงสิ้นปี 2025 ก่อนที่จะมีการปิดซ่อมบำรุงและปรับปรุงอุปกรณ์ต่าง ๆ ในระยะยาวอีกครั้ง