สล็อตแตกง่าย ฟิสิกส์ของอนุภาค: ภายในเครื่องชนกัน

โจเซฟ ซิลค์ชอบใช้คารมคมคาย

เกี่ยวกับฮิกส์โบซอน สมมาตรยิ่งยวด และนักทุบอนุภาคที่ใหญ่ที่สุดในโลก

เคาะประตูสวรรค์: ฟิสิกส์และความคิดทางวิทยาศาสตร์ส่องสว่างจักรวาลและโลกสมัยใหม่อย่างไร

Lisa Randall

Bodley Head: 2011 464 หน้า 20 ปอนด์ 9780061723728 | ไอ: 978-0-0617-2372-8

การกล่าวถึงฟิสิกส์ของอนุภาคอาจทำให้งานสล็อตแตกง่ายเลี้ยงอาหารค่ำเงียบลง แต่ก็ไม่ได้ขัดขวางผู้ให้ทุน ภายในสิ้นปี 2010 มากกว่า 7 พันล้านยูโร (10 พันล้านเหรียญสหรัฐ) ได้ถูกไถเข้าไปในเครื่องจักรชั้นนำของโลกในปัจจุบันในฟิสิกส์อนุภาคทดลอง – Large Hadron Collider (LHC) ที่ CERN ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์พลังงานสูงของยุโรปใกล้เจนีวา สวิตเซอร์แลนด์. ดังนั้น นักวิจัยที่เกี่ยวข้องจึงจำเป็นต้องสื่อสารความเกี่ยวข้องของเป้าหมายทางวิทยาศาสตร์ของ LHC ต่อสาธารณชน

การเคาะประตูสวรรค์ของ Lisa Randall เป็นความพยายามครั้งล่าสุดที่จะทำเช่นนั้น หนังสือที่มีคารมคมคายของเธอให้รายละเอียดเกี่ยวกับการทดลองและความยากลำบากของ LHC ตั้งแต่แนวคิดไปจนถึงการนำไปใช้ และพาเราทัวร์รอบใหญ่เกี่ยวกับวิทยาศาสตร์พื้นฐาน แรนดัลล์ ศาสตราจารย์วิชาฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดในเคมบริดจ์ รัฐแมสซาชูเซตส์ และผู้สนับสนุนหลักในทฤษฎีฟิสิกส์อนุภาค ยืมชื่อของเธอจากเพลงประกอบของบ็อบ ดีแลน มาสู่ภาพยนตร์แซม เพคคินพาห์ พ.ศ. 2516 แพ็ต การ์เร็ตต์และบิลลี่ เดอะ คิด ภาพยนตร์เรื่องนี้คร่ำครวญถึงการตายของมือปืน — และชื่อหนังสืออาจอ้างอิงถึงคำทำนายว่าการเปิด LHC จะส่งผลให้เกิดการทำลายล้างของโลก โชคดีที่ Randall อธิบายสิ่งนี้ไม่ได้เกิดขึ้น

การคาดคะเนดังกล่าวเป็นตัววัดการเข้าถึงของ LHC และจินตนาการของสาธารณชน ความฝันสูงสุดของนักฟิสิกส์คือการรวมปฏิสัมพันธ์พื้นฐานของฟิสิกส์ให้เป็นหนึ่งเดียว สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการรวมแรงโน้มถ่วงกับทฤษฎีควอนตัมและโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับแรงที่ยึดอนุภาคและอะตอมไว้ด้วยกันในมิติที่สูงขึ้นของอวกาศและเวลา

นักทฤษฎีสตริงซึ่งมีระดับ

โดยอ้างว่ามีสมองที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในวิชาฟิสิกส์ ได้ทำนายว่าหลุมดำที่มีอายุสั้นและน้อยมากนั้นเป็นปัจจัยที่รวมกันเป็นหนึ่ง ซึ่งก็คือกาวที่หายไป บางคนคาดการณ์ว่าวัตถุขนาดเล็กเหล่านี้สามารถสร้างขึ้นใหม่ได้ในการชนกันของอนุภาคพลังงานสูงที่เพียงพอกับเครื่องเร่งอนุภาคอันทรงพลัง เช่น LHC อย่างไรก็ตาม นักฟิสิกส์อนุภาคส่วนใหญ่สงสัยว่าพวกเขาจะได้เห็นเหตุการณ์ดังกล่าวจริง ๆ — สตีเฟน ฮอว์คิงคาดการณ์ว่าเนื่องจากผลกระทบทางกายภาพของควอนตัม หลุมดำด้วยกล้องจุลทรรศน์ควรสลายตัวในเสี้ยวของนาโนวินาที

แต่แม้แต่ฮอว์คิงก็อาจผิดพลาดได้ Richard Feynman เคยกล่าวไว้ว่า “ไม่มีใครเข้าใจกลศาสตร์ควอนตัม” หากฮอว์คิงคิดผิด หลุมดำที่หลบหนีอาจดูดกลืนสิ่งรอบตัว: LHC เองและเจนีวา (ซึ่งมนุษย์ไม่อาจปรับตัวได้) และแม้แต่โลก ตามตรรกะนี้ ครูในฮาวายได้รวมกองกำลังกับนักเขียนชาวสเปนในปี 2008 เพื่อยื่นฟ้อง CERN, กระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกา และมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติของสหรัฐฯ ที่ขู่ว่าจะขัดขวางการเริ่มต้นของ LHC

ดังที่แรนดอลล์อธิบาย นักวิทยาศาสตร์ตอบสนองด้วยความเร่าร้อน ปรากฎว่าธรรมชาติให้คำตอบแก่ข้อกังวลดังกล่าว รังสีคอสมิกแผ่ซ่านไปทั่วอวกาศและโจมตีโลกอย่างต่อเนื่อง พลังงานของพวกมันขยายไปถึงหลายพันล้านครั้งซึ่ง LHC ทำได้ หากหลุมดำขนาดจิ๋วถูกสร้างขึ้นในการชนกันของอนุภาครังสีคอสมิกที่มีพลังงานสูง โลกและดวงดาวจะถูกกลืนกินไปนานแล้ว นักฟิสิกส์สามารถผ่อนคลาย: แบบฝึกหัดการประเมินความเสี่ยงของ LHC ได้รับการแก้ไขในเกณฑ์ดีสล็อตแตกง่าย