สุวัฒน์ อัศวไชยชาญ : เรียบเรียงและสัมภาษณ์
สกล เกษมพันธุ์ : ภาพ
ภาพร่องรอยของอนุภาคต่างๆ ที่เกิดขึ้นจากการชนกันของโปรตอนในเครื่องเร่งอนุภาค LHC ซึ่งตรวจวัดได้โดยเครื่องตรวจวัดอนุภาค CMS แท่งสีแดง ๒ แท่งแสดงถึงโฟตอนพลังงานสูง ๒ ตัว ซึ่งอาจบ่งบอกถึงการมีอยู่ของอนุภาคฮิกส์หรืออนุภาคพระเจ้า ส่วนเส้นสีเหลืองคืออนุภาคอื่นๆ ที่เกิดขึ้นจากการชนกัน (ภาพ : CERN)
คุณอาจไม่เคยได้ยินข่าวนี้ คุณอาจไม่เคยรู้เรื่องนี้มาก่อน
“อนุภาคพระเจ้า” คืออะไร นี่เป็นการค้นพบของอะไร มันสำคัญกับชีวิตเราด้วยหรือ
น่าแปลกที่ข่าวการค้นพบอนุภาคพระเจ้า ซึ่งคาดว่าจะดังไปทั่วโลก กลับมีแต่หมู่นักวิทยาศาสตร์ตื่นเต้นยินดีกันอย่างเป็นบ้าเป็นหลัง หลายคนถึงกับร่ำไห้ดีใจกับการค้นพบครั้งนี้
บางคนบอกว่าเหตุการณ์นี้ยิ่งใหญ่เทียบเท่าการประกาศทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ที่พลิกโฉมหน้าความเข้าใจในเอกภพเมื่อ ๑๐๐ ปีก่อน หรือย้อนไปถึงเมื่อครั้งโคเปอร์นิคัสประกาศว่า โลกเราไม่ได้เป็นศูนย์กลางของจักรวาล แต่ดวงอาทิตย์ต่างหาก
ขณะที่นักวิทยาศาสตร์อัจฉริยะผู้โด่งดังอย่าง สตีเฟน ฮอว์คิง เสียพนันให้แก่การค้นพบนี้ ๑๐๐ ดอลลาร์ เพราะเขาพนันอยู่ข้างไม่มีอนุภาคพระเจ้า
ชื่อทางการของอนุภาคพระเจ้า คือ อนุภาคฮิกส์ (Higgs particle) หรือ ฮิกส์โบซอน (Higgs Boson)
ชื่อเรียกออกเสียงแปลกนี้มาจากชื่อของ ปีเตอร์ ฮิกส์ (Peter Higgs) นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ ผู้เสนอตั้งแต่เมื่อปี ๒๕๐๗ ว่ามีอนุภาคชนิดใหม่อยู่ในธรรมชาติ แต่ตลอดเวลาเกือบ ๕๐ ปีที่ผ่านมา นักฟิสิกส์ซึ่งพยายามค้นหาอนุภาคฮิกส์ ยังไม่อาจคว้าตัวมันมาแสดงต่อสาธารณชนได้สำเร็จ
จนกระทั่งเมื่อวันที่ ๔ กรกฎาคม ๒๕๕๕ นักฟิสิกส์ขององค์กรวิจัยนิวเคลียร์แห่งยุโรป หรือ CERN ประกาศการค้นพบอนุภาคฮิกส์ โดยมี ปีเตอร์ ฮิกส์ ในวัย ๘๓ ปี ร่วมอยู่ในงานแถลงข่าวด้วย เขากล่าวว่า
“ผมขอแสดงความยินดีกับทุกคนที่มีส่วนในความสำเร็จครั้งนี้ มันเหลือเชื่อจริงๆ ที่การค้นพบนี้เกิดขึ้นในขณะที่ผมยังมีชีวิตอยู่”
การค้นพบนี้ทำให้เป็นที่คาดหมายว่า ปีเตอร์ ฮิกส์ น่าจะได้รับรางวัลโนเบลอย่างไม่ต้องสงสัย
ทำไมการค้นหาอนุภาคฮิกส์จึงเป็นเรื่องยากและใช้เวลายาวนาน และเหตุใดถึงเป็นการค้นพบครั้งยิ่งใหญ่แห่งศตวรรษที่ ๒๑ และที่สำคัญ ฮิกส์คืออะไร
ติดตามเบื้องหลังการค้นพบกับนักวิทยาศาสตร์ระดับโลกสองท่าน ศาสตราจารย์โจ อินแคนเดลา และ อัลเบิร์ต เดอ โรก จากกลุ่มการทดลอง CMS ของเซิร์น ซึ่งเป็น ๑ ใน ๒ กลุ่มการทดลองที่ค้นพบอนุภาคฮิกส์
อัลเบิร์ต เดอ โรก
แล้ว “ฮิกส์” คืออะไร
ทำไมอนุภาคฮิกส์ถึงได้รับการเรียกว่า อนุภาคพระเจ้า
อัลเบิร์ต : ปีเตอร์ ฮิกส์ ทำนายว่าน่าจะมีอนุภาคใหม่ชนิดหนึ่งเมื่อปี ๒๕๐๗ หรือ ๔๘ ปีที่แล้ว ตอนนั้นเขายังหนุ่ม อายุสัก ๓๐ กว่า อนุภาคนี้ใช้อธิบายว่าทำไมอนุภาคมูลฐาน เช่น อิเล็กตรอน ควาร์ก ถึงมีมวลแตกต่างกันมาก
ต้องเข้าใจก่อนว่าอะไรคือมวล อธิบายอย่างง่าย ๆ มวลคือสมบัติที่ต้านทานต่อการเคลื่อนที่หรือความเร็ว อนุภาคมวลมากเคลื่อนที่ได้ช้ากว่าอนุภาคมวลน้อย โดยเฉพาะอนุภาคที่ไม่มีมวลจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงสุดคือความเร็วแสง(ความเร็วแสงประมาณ ๑,๐๘๐ ล้านกิโลเมตรต่อชั่วโมง) ถ้าอนุภาคอย่างอิเล็กตรอนหรือควาร์กไม่มีมวล มันจะวิ่งด้วยความเร็วแสงตลอดเวลา และไม่มีวันจับตัวกันขึ้นเป็นอะตอม และไม่มีพวกเราที่นั่งคุยกันอยู่ตรงนี้ เพราะเอกภพนี้จะไม่มีวันเกิดขึ้น เพราะฉะนั้นต้องมีกลไกบางอย่างซึ่งทำให้อนุภาคมูลฐานมีมวล กลไกนี้จึงเทียบได้กับพระเจ้า เพราะมันให้มวลแก่อนุภาคและเกิดสรรพสิ่งขึ้นแทนที่ในเอกภพจะมีแต่อนุภาคมูลฐานวิ่งไปวิ่งมาด้วยความเร็วแสง
โจ : สิ่งที่ทำให้อนุภาคนี้พิเศษและสำคัญมาก คือมันไม่เหมือนอนุภาคมูลฐานตัวใดเลยที่เราเคยค้นพบมาก่อน ถึงขณะนี้เราพบอนุภาคที่เป็นองค์ประกอบของสสารต่าง ๆ ๑๒ ชนิด และอนุภาคที่เป็นสื่อของแรงระหว่างอนุภาคอีก ๔ ชนิด หลังจากการศึกษามากว่า ๑๐๐ ปี เรามีแบบจำลองมาตรฐาน (Standard Model) ของอนุภาคมูลฐานที่เรียบง่าย ใช้อธิบายโครงสร้างของอนุภาคที่ประกอบกันขึ้นเป็นเอกภพของเรา ซึ่งเป็นความก้าวหน้าที่น่ามหัศจรรย์มาก แต่เราก็ไม่สามารถอธิบายว่าอนุภาคมูลฐานมีมวลได้อย่างไร ทำไมอนุภาคที่เป็นสื่อของแรงนิวเคลียร์อย่างอ่อน อย่าง W หรือ Z โบซอน (Boson) ถึงมีมวลมหึมา ขณะที่อนุภาคที่เป็นสื่อของแรงแม่เหล็กไฟฟ้าอย่างโฟตอน (Photon)กลับไม่มีมวลเลย ทำไมอนุภาคมูลฐานถึงมีมวลแตกต่างกันมากนัก นี่เป็นคำถามที่ลึกซึ้งมาก
และนี่คือที่มาของอนุภาคฮิกส์ อนุภาคฮิกส์ไม่เหมือนอนุภาคใด มันไม่ได้เป็นส่วนประกอบของอนุภาคหรือสสารอื่นและไม่ได้เป็นสื่อของแรงระหว่างอนุภาค แต่มันช่วยอธิบายว่าทำไมเอกภพถึงเป็นเช่นนี้ คุณอาจเรียกมันว่ากุญแจไขจักรวาลก็ได้
โจ อินแคนเดลา กับนักเรียนนักศึกษาชาวไทยที่เข้าร่วมฟังการบรรยายเมื่อวันที่ ๑๔ กรกฎาคม ๒๕๕๕ ที่จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
แบบจำลองมาตรฐาน
ช่วยอธิบายเรื่องแบบจำลองมาตรฐาน
อัลเบิร์ต : แบบจำลองมาตรฐานของอนุภาคเปรียบเสมือนดีเอ็นเอของสรรพสิ่งซึ่งประกอบขึ้นเป็นเราและเอกภพ ในแบบจำลองมาตรฐาน เรามีอนุภาคมูลฐานที่เป็นองค์ประกอบของสสาร คือ ควาร์ก และเลปตอน (Lepton) ควาร์กมี ๖ ชนิด เลปตอนมี ๖ ชนิด รวมเป็น ๑๒ ชนิด เช่นยูควาร์กและดีควาร์ก ประกอบขึ้นเป็นโปรตอนและนิวตรอน ซึ่งประกอบกันขึ้นเป็นนิวเคลียสของอะตอม ส่วนเลปตอนชนิดหนึ่งที่รู้จักกันดีคือ อิเล็กตรอน ซึ่งวิ่งรอบนิวเคลียสของอะตอม
อนุภาคที่เป็นสื่อของแรงพื้นฐานในธรรมชาติมี ๔ ชนิด คือกลูออน (Gluon) เป็นสื่อของแรงนิวเคลียร์อย่างเข้มซึ่งยึดเหนี่ยวควาร์กให้เกิดเป็นโปรตอนและนิวตรอน โฟตอนเป็นสื่อของแรงแม่เหล็กไฟฟ้าที่ทำให้อิเล็กตรอนวิ่งรอบนิวเคลียส และมี W และ Z โบซอนเป็นสื่อของแรงนิวเคลียร์อย่างอ่อนซึ่งเกี่ยวข้องกับการเกิดกัมมันตภาพรังสี
และสิ่งที่อยู่เบื้องหลังอนุภาคเหล่านี้ เราคาดว่ามีอนุภาคฮิกส์ ซึ่งที่ผ่านมาเรายังค้นหาไม่พบ ขณะที่อนุภาคอื่น ๆ เราพบหมดแล้ว
แล้วอนุภาคฮิกส์ให้มวลแก่อนุภาคอื่นได้อย่างไร
อัลเบิร์ต : ความจริงกลไกที่ให้มวลแก่อนุภาค คือสนามเรียกว่าสนามฮิกส์ (Higgs Field) อาจเปรียบเหมือนการเดินบนทรายกับการเดินบนถนน ถ้าเดินบนทราย เราจะเดินได้ช้า แต่เดินบนถนนจะเดินได้เร็วกว่า นี่เหมือนกับสนามฮิกส์ซึ่งทำให้อนุภาคเคลื่อนที่ช้าลง นั่นคือมีมวล หรือคุณอาจเปรียบสนามฮิกส์เป็นสระน้ำ ถ้าเราเดินในน้ำ น้ำจะมีแรงต้าน ทำให้เราเคลื่อนที่ช้า นั่นคือเรามีมวลขึ้นมา ถ้าเรามีรูปร่างเพรียวเคลื่อนที่ผ่านน้ำไปได้เร็ว แรงต้านน้อย คือมีมวลน้อย
คราวนี้ตามทฤษฎีควอนตัม ถ้าเรามีสนามก็จะมีอนุภาคที่สัมพันธ์กับสนาม อนุภาคนี้เป็นสื่อของแรงจากสนามที่กระทำต่ออนุภาค เช่น สนามแม่เหล็กไฟฟ้ามีอนุภาคโฟตอนเป็นสื่อ สนามฮิกส์ก็มีอนุภาคฮิกส์
ความจริงเรื่องสนามชนิดใหม่ในเอกภพซึ่งใช้อธิบายกลไกการเกิดมวลของอนุภาค มีผู้เสนอหลายคน แต่ ปีเตอร์ ฮิกส์ เป็นคนแรกที่บอกว่าต้องหาอนุภาคชนิดใหม่ที่สัมพันธ์กับสนามนี้ เพื่อยืนยันว่ามีสนามนี้จริง อนุภาคและสนามชนิดใหม่จึงได้รับการตั้งชื่อตามชื่อของ ปีเตอร์ ฮิกส์
| [สนาม (Field)–ในทางฟิสิกส์หมายถึงบริเวณที่มีแรงกระทำต่อวัตถุ ขนาดของแรงขึ้นอยู่กับระยะทางระหว่างต้นกำเนิดสนามกับวัตถุในสนาม เรามองไม่เห็นสนาม เห็นแต่ผลจากแรงของสนามที่กระทำต่อวัตถุ เช่น สนามแม่เหล็กสนามความโน้มถ่วง]
[คำอธิบายสนามฮิกส์อีกแบบหนึ่ง เปรียบเป็นห้องที่มีคนอยู่ ถ้าดาราสักคนเดินเข้ามาในห้อง ดาราจะถูกคนในห้องเข้าไปรุมล้อม ทำให้ดาราเดินไปอีกมุมหนึ่งของห้องได้ช้า ดาราจึงมีมวลมาก แต่เมื่อคนธรรมดาเข้ามาในห้อง ไม่มีใครสนใจเขามากนัก เขาสามารถเดินผ่านห้องไปได้อย่างรวดเร็ว เขาจึงมีมวลน้อย อนุภาคฮิกส์ก็เหมือนคนในห้องที่ให้มวลแก่ดาราหรือคนธรรมดาแตกต่างกัน] |
อนุภาคฮิกส์ให้มวลแก่ร่างกายเรา หรือมีอยู่ภายในตัวเราทุกคนหรือเปล่า
โจ : อนุภาคฮิกส์ไม่ใช่อนุภาคแบบที่เราจับต้องได้ เราไม่อาจเห็นฮิกส์เหมือนอนุภาคอื่น ๆ ความจริงกลไกสำคัญคือสนามฮิกส์ซึ่งอยู่ลึกลงไปในสายใยของเอกภพ
สนามฮิกส์ไม่ได้ให้มวลแก่โปรตอนหรืออะตอมโดยตรง มันให้มวลแก่อนุภาคมูลฐานอย่างควาร์ก แล้วควาร์ก ๓ ตัวรวมกันเป็นโปรตอน ๑ ตัว แต่ควาร์ก ๓ ตัวมีมวลรวมกันน้อยกว่าโปรตอนมาก เพราะมวลของโปรตอนส่วนใหญ่เกิดจากพลังงานที่ยึดเหนี่ยวควาร์กไว้ด้วยกัน เช่นเดียวกับอนุภาคอื่น ๆ ซึ่งไม่ใช่อนุภาคมูลฐาน มวลส่วนใหญ่มาจากพลังงานที่ยึดเหนี่ยวอนุภาคไว้ด้วยกัน มวลที่ได้จากสนามฮิกส์จึงมีส่วนน้อยมากต่อมวลของสสารในเอกภพ
อนุภาคมูลฐานมีปฏิกิริยากับสนามฮิกส์ตลอดเวลา และทำให้มีมวลขึ้นมา ในแง่หนึ่งจะบอกว่าตัวเรามีปฏิสัมพันธ์กับสนามฮิกส์หรืออนุภาคฮิกส์อยู่ตลอดเวลาก็ได้
แต่เราจะรู้ว่าสนามฮิกส์มีอยู่จริงก็ต่อเมื่อเราพบอนุภาคฮิกส์แล้วเท่านั้น
อัลเบิร์ต : คำถามสำคัญที่นักฟิสิกส์ค้นหาคำตอบมีอยู่ ๓ ข้อใหญ่ ๆ คือ หนึ่ง โลกประกอบขึ้นจากอะไร ซึ่งหมายถึงอนุภาคมูลฐานที่ประกอบเป็นสิ่งต่าง ๆ ในธรรมชาติ สอง อะไรที่ยึดโยงอนุภาคเหล่านี้ให้อยู่ด้วยกัน หมายถึงแรงพื้นฐานที่อนุภาคเหล่านี้กระทำต่อกัน และ สาม พวกเรามาจากไหน หมายถึง ณ จุดเริ่มต้นของเอกภพนั้นมีอะไรอยู่ หลังจากเกิดบิ๊กแบง(Big Bang ทฤษฎีที่บอกว่าเอกภพกำเนิดขึ้นจากการระเบิดครั้งใหญ่เมื่อราว ๑๓,๗๐๐ ล้านปีก่อน ทุกวันนี้คาดว่า ณ จุดกำเนิดนั้นเอกภพเป็นเพียง “จุด”)ขึ้นแล้วเอกภพพัฒนามาเป็นอย่างที่ดำรงอยู่ทุกวันนี้ได้อย่างไร
อนุภาคฮิกส์อาจเป็นคำตอบของคำถามเหล่านี้
ซ้าย : ปีเตอร์ ฮิกส์ ในวัยหนุ่มเมื่อเสนอทฤษฎีสนามฮิกส์ / ขวา : ฮิกส์ในวัย ๘๓ ปี กับรอยยิ้มในวันแถลงข่าวการค้นพบอนุภาคฮิกส์โดยเซิร์น
๔๘ ปี : ๒๕๐๗-๒๕๕๕
ทำไมการค้นหาอนุภาคฮิกส์ถึงใช้เวลานานมาก
โจ : อนุภาคนี้ได้รับการเสนอมา ๔๘ ปีแล้ว เป็นแนวคิดที่ก้าวหน้ามาก ๆ จนไม่ค่อยมีใครเชื่อในตอนนั้น แต่ต่อมาแนวคิดนี้นำไปสู่ความเข้าใจเรื่องแรงพื้นฐานในธรรมชาติ และทำนายอย่างแม่นยำถึงแรงนิวเคลียร์อย่างอ่อนซึ่งค้นพบในปี ๒๕๒๓ ทำให้เราตระหนักถึงความสำคัญของฮิกส์มากขึ้น
ปัญหาใหญ่คือเราไม่รู้ว่ามวลของอนุภาคฮิกส์มีค่าเท่าไร เราไม่มีเครื่องมือช่วยหามันตลอดทุกช่วงของค่ามวลหรือพลังงาน เราเคยค้นหาในย่านมวลต่ำหรือพลังงานต่ำ แต่เราก็ไม่พบ จนกระทั่ง ๓ ปีที่แล้ว เมื่อเครื่อง LHC ทำงาน ทำให้เรามีโอกาสค้นหาฮิกส์สะดวกขึ้น เพราะการจะดึงอนุภาคฮิกส์สัก ๑ ตัวออกมาจากสนามฮิกส์ต้องใช้พลังงานสูงมาก นี่เป็นเหตุผลว่าเราต้องใช้เครื่องมือขนาดใหญ่อย่าง LHC เพื่อดึงมันออกมาจากสนาม ซึ่งก็ไม่ใช่เรื่องง่ายเลย
อัลเบิร์ต : การที่เราไม่รู้ว่าอนุภาคนี้มีมวลเท่าไร ทำให้เราต้องหามันในทุกที่ที่คาดว่าจะเป็นไปได้ คือในช่วงพลังงานตั้งแต่ ๑๐๐ ถึง ๗๐๐ เท่าของมวลโปรตอน
เครื่อง LHC ของเซิร์นซึ่งอยู่ใต้ดินเป็นเครื่องมือที่ทำให้เกิดการชนกันของโปรตอนและเกิดพลังงานขึ้นมา พลังงานนี้จะเปลี่ยนเป็นอนุภาคมีมวล ซึ่งเป็นไปตามสมการของไอน์สไตน์ E = mc2 ยิ่งถ้าเกิดพลังงานมากจากการชนกัน เราก็จะได้อนุภาคที่มีมวลมาก เครื่อง LHC ทำให้เกิดพลังงาน ๗๐๐ เท่าของมวลโปรตอน หรือ ๗๐๐ GeV ได้
| [E = mc2 สมการของไอน์สไตน์ซึ่งสื่อความหมายว่าความจริงแล้ว มวลกับพลังงานคือสิ่งเดียวกัน]
[eV คือ อิเล็กตรอนโวลต์ (electronvolt)เป็นหน่วยวัดพลังงานที่นิยมใช้ในฟิสิกส์อนุภาคในที่นี้ใช้เป็นหน่วยของมวล] [GeV คือ จิกะอิเล็กตรอนโวลต์ หรือ ๑,๐๐๐ ล้านอิเล็กตรอนโวลต์] |
คุณทำอะไรอยู่ตอนที่ ปีเตอร์ ฮิกส์ เสนอแนวคิดนี้เมื่อ ๔๘ ปีก่อน
โจ : ผมยังเป็นเด็กเล็ก ๆ ผมอาจเล่นเบสบอลอยู่ก็ได้นะ ผมเรียนเรื่องทฤษฎีของฮิกส์ตอนอยู่มหาวิทยาลัยราวปี ๒๕๒๔ ประมาณ ๑๗ ปีให้หลังที่ฮิกส์เสนอทฤษฎีนี้ พอราวปี ๒๕๓๒ มีหนังสือดังมากเกี่ยวกับการตามหาฮิกส์ชื่อ The Higgs Hunter’s Guide เป็นแรงบันดาลใจให้ผมสนใจตามหาฮิกส์ด้วย ผมเลยตั้งกลุ่มศึกษาฮิกส์ขึ้น ช่วงนั้นมีนักฟิสิกส์จำนวนมากตามหาอนุภาคนี้ แต่เราไม่พบอะไรเลย ต่อมาผมมีส่วนในการค้นพบท็อปควาร์ก (top quark) แล้วผมก็เริ่มคิดถึงการตามหาฮิกส์อีก ผมมีส่วนร่วมสร้างเครื่องตรวจวัดอนุภาคที่เฟอร์มีแล็บ (Fermilab) หวังว่าจะเจอฮิกส์ แต่ก็ไม่พบ แล้วผมก็มาทำงานที่ CMS เพื่อตามหาฮิกส์ต่อ
โดยรวมแล้วผมใช้เวลากว่า ๒๐ ปีในชีวิตกับการตามหาฮิกส์
อัลเบิร์ต : ผมเพิ่งอายุ ๔ ขวบ ผมมาสนใจเกี่ยวกับฮิกส์ ราวปี ๒๕๓๓ เมื่อมีการสร้างเครื่องเร่งอนุภาคเพื่อให้อนุภาคชนกัน แต่พลังงานที่เกิดขึ้นยังน้อยเกินไป เราจึงยังไม่พบฮิกส์ จนกระทั่งเกิดเครื่อง LHC รวมเวลากว่า ๒๐ ปีที่ผมตามหาฮิกส์
อะไรเป็นแรงผลักดันให้คุณพยายามค้นหามันมานาน
อัลเบิร์ต : ผมคิดว่าคำถามว่าฮิกส์มีอยู่จริงหรือเปล่าเป็นคำถามสำคัญที่สุดของพวกเรา ฮิกส์เหมือนจอกศักดิ์สิทธิ์ของฟิสิกส์อนุภาค ผมรู้สึกเหมือนตัวเองเป็นอัศวินโต๊ะกลมของกษัตริย์อาเทอร์ที่ออกตามหาจอกศักดิ์สิทธิ์ มันขึ้นอยู่กับว่าคุณมีความกระหายใคร่รู้หรือไม่ เพราะคุณต้องมีความกระหายใคร่รู้อย่างมากว่าเอกภพนี้ทำงานอย่างไรและนี่เป็นแรงผลักดันในตัวผม
โจ : คุณต้องอาศัยความอดทนอย่างมาก แต่ระหว่างทางที่เราค่อย ๆ เดินมา มีสิ่งน่าสนใจมากมายให้เราได้ทำได้ศึกษาและผมก็ทำอะไรไปมากมายอย่างที่เล่าไปแล้ว
คุณเคยคิดไหมว่าอาจจะไม่มีฮิกส์
โจ : นี่เป็นการค้นหาที่ยาวนานมาก และผมสงสัยบ่อย ๆ ว่าจะมีฮิกส์อยู่จริงหรือเปล่า แม้แต่ ๒-๓ เดือนก่อนที่เราจะประกาศการค้นพบ เมื่อเดือนพฤษภาคมที่ผ่านมานี่เอง ผมกล่าวในการบรรยายที่ชิคาโกว่า เรายังไม่พบร่องรอยอะไรเลย เป็นไปได้ที่จะไม่มีฮิกส์ และเราอาจต้องยุติการค้นหามัน
ความจริงเมื่อเดือนธันวาคมปลายปีที่แล้ว เราพบข้อมูลซึ่งส่งสัญญาณบางอย่างว่าอาจจะเป็นฮิกส์ แต่ข้อมูลก็ขัดแย้งกันอาจเป็นเพียงสัญญาณรบกวนหรือเป็นของจริง วันหนึ่งผมคิดว่าน่าจะใช่ แต่อีกวันผมคิดว่าไม่ใช่ ผมรู้สึกว่าโอกาสเพียงครึ่งต่อครึ่งเท่านั้น ผมไม่มั่นใจจริง ๆ จนกระทั่งวันที่ ๑๔ มิถุนายน เมื่อเห็นรายงานข้อมูลใหม่ ผมถึงมั่นใจว่าเราพบมันแล้ว
การค้นพบครั้งยิ่งใหญ่มักมาช้าเสมอ เพราะฉะนั้นมันเลยเป็นสิ่งวิเศษมาก
ช่วยเล่าถึงการค้นพบอนุภาคฮิกส์ครั้งนี้
อัลเบิร์ต : เนื่องจากเราไม่รู้ว่าอนุภาคฮิกส์มีมวลเท่าไร เราจึงต้องกวาดตามองหามันในทุกช่วง ความจริงเราไม่มีทางเห็นอนุภาคฮิกส์แบบตัวเป็น ๆ ด้วยซ้ำ เพราะโดยธรรมชาติอนุภาคที่เกิดขึ้นจะสลายตัวไปทันที เราจะสังเกตเห็นสิ่งซึ่งเป็นผลจากการสลายตัวของอนุภาคฮิกส์เท่านั้น
จากการจำลองเหตุการณ์ เราพบว่าถ้าอนุภาคฮิกส์มีมวลต่ำกว่า ๑๔๐ GeV อนุภาคฮิกส์จะสลายเป็นโฟตอน ๒ ตัว ถ้าอนุภาคฮิกส์มีมวลกลาง ๆ อยู่ระหว่าง ๑๓๐-๕๐๐ GeV จะสลายเป็น Z โบซอน ๒ ตัว ซึ่ง Z โบซอนก็ไม่คงสภาพ มันจะสลายตัวไปอย่างรวดเร็วเหมือนกัน โดย Z โบซอน ๑ ตัวจะสลายเป็นมิวออน ๒ ตัว รวมเป็นมิวออน ๔ ตัว นี่เป็นสองช่องทางที่เราจะสังเกตพบอนุภาคฮิกส์
คราวนี้จากผลการทดลองจริง ตั้งแต่ปลายปีที่แล้ว เราสังเกตพบการเกิดโฟตอน ๒ ตัวที่พลังงาน ๑๒๕ GeV แต่จำนวนข้อมูลยังไม่พอ และอาจเกิดจากความแปรปรวนก็เป็นไปได้ จนกระทั่งปีนี้เราได้ข้อมูลเพิ่มเป็นสองเท่าจากปีที่แล้วทั้งปี แต่เพื่อไม่ให้เราเพ่งเล็งเฉพาะที่ค่ามวลนั้น เรารอรวบรวมข้อมูลจนถึงเดือนมิถุนายนที่ผ่านมา เมื่อได้ข้อมูลครบทุกช่วง เราจึงเปิดข้อมูลทั้งหมดดูพร้อมกันทีเดียว และเราก็พบสัญญาณของโฟตอน ๒ ตัวที่พลังงาน ๑๒๕ GeV ซึ่งเป็นค่าเดียวกับที่เราตรวจพบเมื่อปีที่แล้ว
นอกจากนี้เรายังตรวจพบอนุภาคฮิกส์จากการสลายเป็น Z โบซอน ๒ ตัวที่ค่าพลังงานเดียวกัน การตรวจพบจากทั้งสองช่องทางนี้จึงช่วยยืนยันซึ่งกันและกันเป็นอย่างดี
จากการทดลองของ CMS เราได้ค่ามวลของอนุภาคชนิดใหม่นี้ที่ ๑๒๕.๓ GeV ± ๐.๖ GeV
อนุภาคฮิกส์ที่ตรวจวัดได้นี้ พบทั้งหมดกี่ตัว
โจ : จากการศึกษาเหตุการณ์การชนกันของโปรตอนทั้งหมด ๗๐๐ ล้านล้านเหตุการณ์ เราตรวจพบอนุภาคฮิกส์ประมาณ ๑๐๐ ตัวจากการสลายเป็นโฟตอน ๒ ตัว และอีกประมาณ ๑๐ ตัวจากการสลายเป็น Z โบซอน ๒ ตัว ตัวเลขนี้สำหรับคนทั่วไปอาจดูน้อย แต่ในทางฟิสิกส์ถือว่ามากพอ เพราะมันเกิดได้ยากมาก ๆ
อัลเบิร์ต : ข้อมูลที่เราใช้ศึกษาทั้งหมด ๑๐,๐๐๐ เทระไบต์ (ล้านล้านไบต์) และในข้อมูลมหาศาลนั้นคือสิ่งที่เราค้นหาจนพบ ๑๐๐ เหตุการณ์ที่บ่งชี้ถึงฮิกส์ มันเป็นงานที่ต้องใช้เวลาและทำงานหนักอย่างมาก
| ใน ๑ วินาที เกิดการชนกันของโปรตอน ๖๐๐,๐๐๐,๐๐๐ ครั้ง
ข้อมูล ๑๐,๐๐๐,๐๐๐,๐๐๐,๐๐๐,๐๐๐ ไบต์เท่ากับ แผ่นดีวีดีกว่า ๒ ล้านแผ่น |
คุณมั่นใจแค่ไหนว่ามันเป็นอนุภาคฮิกส์ที่ตามหา
โจ : เราค่อนข้างมั่นใจว่าเป็นอนุภาคฮิกส์แน่นอน แต่การจะยืนยันว่าเป็นฮิกส์จริง ๆ เรายังต้องพบสมบัติเฉพาะของอนุภาคฮิกส์ ซึ่งหนึ่งในนั้นคือสปิน (spin) อนุภาคฮิกส์มีสปินเป็นศูนย์ มันเป็นอนุภาคมูลฐานชนิดเดียวที่ไม่มีสปิน อนุภาคมูลฐานอื่น ๆ มีค่าสปินทุกตัว ถ้าเรายืนยันได้ว่าอนุภาคใหม่นี้ไม่มีสปิน ทุกคนจะมั่นใจเต็มร้อยว่ามันคือฮิกส์
แต่การหาว่าสปินเป็นศูนย์หรือไม่ ไม่ใช่เรื่องง่ายนัก ผมคาดว่าด้วยข้อมูลที่จะได้จาก LHC ทั้งหมดจนถึงสิ้นปีนี้ น่าจะมากพอให้เราศึกษาและบอกได้ว่าสปินของมันเป็นศูนย์หรือไม่
คุณทำอะไรหลังจากที่มั่นใจว่าพบอนุภาคฮิกส์แล้ว
อัลเบิร์ต : ผมเปิดขวดแชมเปญ และสูบซิการ์ ปีหนึ่งผมจะสูบสักมวนหรือสองมวน แล้วผมกับเพื่อนร่วมงานก็ออกไปฉลองกันตอนเย็น ก่อนหน้านั้นตลอด ๓ สัปดาห์เราทำงานกันหนักมาก เราพยายามตรวจสอบทุกอย่างเพื่อความมั่นใจของเราเอง เพราะเราผิดพลาดไม่ได้ ขั้นต่อไปคือเราต้องทำให้โลกเชื่อด้วย
อนุภาคใหม่ที่พบนี้มีสมบัติสอดคล้องกับสิ่งที่เราเชื่อว่าเป็นอนุภาคฮิกส์ มันอาจบอกอะไรมากกว่าที่เราคาดคิด การศึกษาเกี่ยวกับอนุภาคนี้จะเป็นประตูสู่ฟิสิกส์ที่ไปไกลกว่าแบบจำลองมาตรฐาน นี่เป็นเวลาที่น่าตื่นเต้นมากสำหรับการศึกษาด้านฟิสิกส์อนุภาค
ประตูสู่ดินแดนใหม่
คุณคิดว่าการค้นพบอนุภาคฮิกส์เป็นการเปิดพรมแดนใหม่ของความเข้าใจในธรรมชาติ
โจ : ใช่ครับ แต่บางคนก็อาจจะไม่เห็นด้วย ผมคิดว่าเมื่อก่อนเราอธิบายเรื่องของมวลไม่ได้ จนมีการเสนอเรื่องสนามฮิกส์ซึ่งสามารถให้คำตอบแก่ปัญหาทุกอย่าง จนตอนนี้เราพบฮิกส์แล้ว ผมอดจินตนาการไม่ได้ว่าเราคล้ายกับนักสำรวจที่เดินทางมาถึงสุดขอบแผนที่ของดินแดนที่เรารู้จัก แล้วเราก็พบฮิกส์ แต่เราไม่มีแผนที่ของดินแดนเบื้องหน้า ผมหวังว่าฮิกส์จะเป็นเหมือนป้ายบอกทางของดินแดนใหม่
แต่การพบอนุภาคฮิกส์ทำให้อนุภาคมูลฐานตามแบบจำลองมาตรฐานได้รับการค้นพบหมดแล้ว
โจ : แบบจำลองมาตรฐานเป็นทฤษฎีที่มีพลังมาก แต่มันไม่ใช่ทฤษฎีสุดท้าย ตอนนี้เราอาจทำให้แบบจำลองมาตรฐานสมบูรณ์ แต่ทฤษฎีทางฟิสิกส์ยังไม่สมบูรณ์ คำอธิบายเกี่ยวกับเอกภพยังไม่สมบูรณ์ แบบจำลองมาตรฐานไม่ใช่บทสุดท้ายของเรื่องราวทั้งหมดนี้แน่นอน
การค้นพบฮิกส์ที่พลังงาน ๑๒๕ GeV จะทำให้เกิดการศึกษาเรื่องนี้ต่อ รวมถึงผลของมันที่มีต่อโครงสร้างของเอกภพ และวิวัฒนาการของเอกภพ
ช่วยยกตัวอย่างทฤษฎีอื่น ๆ ที่การค้นพบฮิกส์จะมีผลเกี่ยวข้องด้วย
โจ : ปัญหาของอนุภาคฮิกส์คือมันไม่มีสปิน โดยทั่วไปในสมการคำนวณหามวลของมันจะได้ค่ามวลที่สูงมาก ๆ ซึ่งเรารู้ว่าเป็นสิ่งที่ผิดปรกติ มันต้องมีกลไกที่ทำให้มวลของฮิกส์สมดุล มีทฤษฎีหนึ่งเรียกว่า Supersymmetry (ทฤษฎีสมมาตรยวดยิ่ง) หรือ SUSY บอกว่าอนุภาคมูลฐานทุกตัวมีคู่อนุภาคอีกชุดหนึ่งเป็นเสมือนกระจกสะท้อนของอนุภาคมูลฐานทุกตัวที่เรารู้จัก Supersymmetry จะช่วยสร้างสมดุลให้แก่ฮิกส์ ความแปลกประหลาดของฮิกส์จะเป็นไปได้ และปัญหาทุกอย่างจะสลายไปหมด
สิ่งมหัศจรรย์เกี่ยวกับ Supersymmetry คือการทำนายว่ามีอนุภาคใหม่อีกมากที่เราจะค้นพบ โดยเฉพาะฮิกส์จะมีอย่างน้อย ๕ ตัว หรืออาจมากกว่า แต่ไม่น้อยกว่า ๕ ตัวแน่นอน ฮิกส์แต่ละตัวมีมวลต่างกัน มีสมบัติต่างกัน และหนึ่งในนั้นจะมีลักษณะคล้ายฮิกส์ในแบบจำลองมาตรฐาน คือมีมวลต่ำกว่า ๑๓๐ GeV และเราก็เพิ่งค้นพบฮิกส์ที่ ๑๒๕ GeV ซึ่งต่ำกว่า ๑๓๐ GeV สอดคล้องกับทฤษฎี Supersymmetry
ถ้า Supersymmetry เป็นจริง มันจะคล้ายกับการพบเอกภพใหม่ซึ่งเป็นกระจกเงาของเอกภพของเรา เราจะพบสิ่งที่เป็นเสมือนภาพสะท้อนของทุกอย่างในเอกภพของเรา เรื่องนี้ลึกซึ้งมาก
นอกจากนี้ Supersymmetry ยังนำไปสู่การรวมแรงพื้นฐานในธรรมชาติ ๓ แรงเข้าเป็นแรงเดียว คือแรงนิวเคลียร์อย่างเข้ม แรงนิวเคลียร์อย่างอ่อน และแรงแม่เหล็กไฟฟ้า ไม่รวมถึงแรงโน้มถ่วง ขณะที่ทฤษฎี Superstring พยายามจะอธิบายทุกสิ่งทุกอย่างไว้ด้วยกัน โดยรวมแรงโน้มถ่วงเข้ากับอีก ๓ แรง ซึ่งทฤษฎีนี้ดูเหมือนต้องการให้ Supersymmetry เป็นจริง
การค้นพบฮิกส์จึงอาจนำไปสู่การพบ Supersymmetry และเป็นเรื่องที่ดีสำหรับทฤษฎี Superstring ผมค่อนข้างเชื่อว่าเราจะพบ Supersymmetry ซึ่งจะถือเป็นการค้นพบที่ยิ่งใหญ่กว่าครั้งนี้อีก
เรื่องของสนามความโน้มถ่วงจะเกี่ยวข้องกับฮิกส์หรือไม่
โจ : สนามความโน้มถ่วงเป็นสนามที่มีกำลังอ่อนมาก โอกาสจะจับอนุภาคกราวิตอน (graviton) ซึ่งเป็นสื่อของแรงโน้มถ่วงเหมือนกับการพบฮิกส์นี้ ยากมากและไม่น่าจะเป็นไปได้ แต่สิ่งที่เราเข้าใจอาจผิดก็ได้ มีคนเสนอทฤษฎี Extra Dimensions ว่าความจริงแล้วสนามความโน้มถ่วงมีความแรงมาก ๆ แต่เพราะอวกาศมีมิติมากกว่าที่เรารู้จัก สนามความโน้มถ่วงได้รั่วออกสู่มิติอื่น ๆ ทำให้ในมิติของเราสนามความโน้มถ่วงอ่อน เพราะฉะนั้นตามทฤษฎีนี้ น่าจะมีกราวิตอนที่มีพลังงานมากพอให้เราตรวจจับได้ ซึ่ง LHC พยายามตรวจหามันอยู่ แต่ที่ผ่านมาเรายังไม่พบ
นี่เป็นทฤษฎีซึ่งแปลกประหลาด ทฤษฎีฟิสิกส์มากมายที่คุณได้ยิน ไม่ว่าจะเป็น Superstring, Extra Dimensions, Micro Black Holes หรือ Supersymmetry พยายามจะแก้ปัญหามวลมหาศาลของฮิกส์ ไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง ทำไมฮิกส์ถึงมีมวลที่ ๑๒๕ GeV ซึ่งมีค่าน้อยกว่าการคำนวณตามสมการหากมันมีสปินเท่ากับศูนย์
การค้นพบฮิกส์จึงเป็นเรื่องน่าตื่นเต้นมาก ๆ
ซ้าย : เซิร์นเป็นที่ร่วมของนักฟิสิกส์จำนวนหลายพันคน / ขวา : โจ อินแคนเดลา กำลังมองจอแสดงข้อมูลการค้นพบอนุภาคฮิกส์ในงานสัมมนาซึ่งจัดขึ้นที่เซิร์น เมื่อวันที่ ๔ กรกฎาคม ๒๕๕๕ ผู้หญิงที่ยืนด้านหลังเขาคือ Fabiola Gianotti ผู้จัดการของ ATLAS ซึ่งเป็นอีกกลุ่มการทดลองหนึ่งของเซิร์นที่พบอนุภาคฮิกส์ด้วยเช่นกัน
การค้นพบโดยนักวิทยาศาสตร์จำนวนมากที่สุด
คุณมีส่วนอย่างไรในการทดลองที่ CMS
อัลเบิร์ต : ที่ CMS ผมรับผิดชอบต่อการค้นหาฮิกส์โดยตรง ผมเป็นหัวหน้ากลุ่มนักฟิสิกส์ราว ๕๐๐ คนที่ศึกษาและวิเคราะห์ข้อมูลเพื่อค้นหาฮิกส์โดยเฉพาะ ใน CMS เราแบ่งกลุ่มศึกษาหลายกลุ่ม เช่น ควาร์ก กลูออน Supersymmetry โดยกลุ่มศึกษาฮิกส์เป็นกลุ่มใหญ่ที่สุด
ผมเป็นหัวหน้ากลุ่มมาราวปีกว่าแล้ว การทำงานที่เกี่ยวข้องกับคน ๕๐๐ คน คุณต้องจัดการให้ทุกคนทำงานไปในทิศทางเดียวกัน ลำดับความสำคัญของงานว่าตอนนี้เราควรทำอะไร แต่ละสัปดาห์ผมต้องเข้าประชุม ๑๕-๒๐ ครั้งเพื่อติดตามความก้าวหน้าและปัญหาในการศึกษาข้อมูล
ทุกเช้าที่ผมตื่นขึ้นมา ผมต้องเช็กอีเมลกว่า ๓๐๐ ฉบับ อ่านรายงานของทุกคน ทั้งข่าวดีและข่าวร้าย แม้แต่วันอาทิตย์อีเมลก็ยังมีถึง ๒๐๐ ฉบับ นี่เป็นงานประจำตลอด ๗ วัน และแต่ละวันงานยุ่งตลอด ๒๔ ชั่วโมงเลยทีเดียว
โจ : หน้าที่ของผมคือผู้อำนวยการของ CMS เทียบได้กับประธานบริษัท ผมมีผู้ช่วย ๒ คน มีคณะกรรมการที่ต้องทำงานด้วยอีก ๓๐ คน แต่ละคนเป็นหัวหน้ากลุ่มศึกษาเรื่องต่าง ๆ เรามีระบบคอมพิวเตอร์ใช้ทำงานร่วมกัน มีศูนย์คอมพิวเตอร์กระจายอยู่ ๖๐ แห่งทั่วโลก มีคอมพิวเตอร์ ๑ แสนเครื่องที่ใช้ในการทดลองของเราโดยตรง นอกจากนักฟิสิกส์แล้ว ผมต้องบริหารงานเจ้าหน้าที่ดูแลเครื่องคอมพิวเตอร์อีก ๑๐๐ คน เจ้าหน้าที่เขียนซอฟต์แวร์ ๓๐๐-๔๐๐ คน ซึ่งเรามีซอฟต์แวร์ยาว ๑๐ ล้านหน้า เราต้องวางแผนสำหรับการทดลองว่าจะมุ่งไปทางไหน เช่น ปีนี้เรามุ่งไปที่การค้นหาฮิกส์ ต่อไปอาจเป็นการศึกษาเรื่อง Supersymmetry เราต้องเตรียมคนที่จะไปศึกษาด้านนั้น
นี่เป็นงานหลักของผม เป็นงานที่มีรายละเอียดมาก ต้องรู้ทั้งเรื่องฟิสิกส์และทฤษฎีต่าง ๆ รวมถึงงานต้อนรับแขกที่มาเยี่ยม การให้สัมภาษณ์ผู้สื่อข่าว การจัดหาทุนสนับสนุนจากทั่วโลก การควบคุมการใช้งบประมาณ มันใช้เวลาทั้งหมดที่คุณมี แทบจะไม่มีเวลานอนเลย
ตำแหน่งนี้มีวาระ ๒ ปีก็จะมีคนใหม่มารับงานต่อ สำหรับผมถือว่าเป็นตำแหน่งที่พิเศษมาก โดยเฉพาะในช่วงเหตุการณ์พิเศษนี้ เพราะทำให้ผมได้เป็นผู้ประกาศการค้นพบฮิกส์
แต่เป็น ๒ ปีที่หนักมากสำหรับการทำงาน
โจ : ถ้ามากกว่า ๒ ปีผมก็คงไม่ไหว ก่อนหน้านี้ผมทำหน้าที่เป็นผู้ช่วย (Deputy) มาก่อน ทำให้มีโอกาสเรียนรู้งานทั้งหมด พอรับตำแหน่งผมก็ค่อนข้างพร้อม การทดลองที่ CMS น่าจะดำเนินไปอีก ๒๐ ปี เราต้องการผู้มาทำหน้าที่บริหารงานอย่างน้อย ๑๕ คน ซึ่งเรามีนักฟิสิกส์ ๓,๐๐๐ คน ถ้าในจำนวนนี้เราหาคนมาทำงานตำแหน่งนี้ไม่ได้ แสดงว่าต้องมีอะไรผิดปรกติแน่นอน
การค้นพบครั้งนี้เกี่ยวข้องกับคนจำนวนมาก
อัลเบิร์ต : ใช่ครับ มันเกิดจากการรวบรวมข้อมูลมหาศาล เป็นการทำงานร่วมกันของคนจำนวนมาก เรามีข้อมูลใหม่ ๆ เข้ามาตลอดเวลา เราต้องทำงานให้ทันในแต่ละสัปดาห์ ถ้าเกิดมีใครพลาดก็ต้องมีแผนสำรอง มันไม่ใช่แบบว่ามีใครสักคนนั่งที่โต๊ะ ทำการคำนวณบางอย่างแล้วก็เสร็จ เรามีคนร่วมกันทำงานอยู่รอบโลก เกาหลี อินเดีย ยุโรป สหรัฐอเมริกา เพราะฉะนั้นเราทำงานกัน ๒๔ ชั่วโมง
กลุ่มของผมเป็นเพียงส่วนหนึ่งของการทดลองในเซิร์น เกี่ยวข้องกับคนทำงานทั้งหมดกว่า ๓,๐๐๐ คน ซึ่งไม่ใช่คนทั่วไป แต่เป็นนักฟิสิกส์กว่า ๓,๐๐๐ คน นี่ไม่ใช่เรื่องง่าย นักฟิสิกส์ทุกคนมีความคิดของตัวเอง พวกเขามักจะคิดว่าตัวเองถูก บางคนตั้งใจทำในสิ่งตรงกันข้ามกับที่คุณบอก
โจ : ผมคิดว่าผู้เกี่ยวข้องกับการทดลองมีส่วนร่วมในการค้นพบฮิกส์ทุกคน ตั้งแต่การดำเนินการทดลองที่เครื่อง LHC เครื่องตรวจวัดอนุภาค CMS หรือ ATLAS จนมีข้อมูลมาให้คนหลายร้อยคนวิเคราะห์กันในขั้นสุดท้าย ทุกคนที่เข้าทำงานในเซิร์น รวมถึงผู้ที่สร้างเครื่องมือ ในมุมมองของผม นี่เป็นการค้นพบโดยทุกคน ๓,๐๐๐-๔,๐๐๐ คน มีส่วนร่วมโดยเท่าเทียมกัน และเป็นงานที่ใช้เวลานานถึง ๒๐ ปี นี่เป็นความจริง ผมรู้จักทุกคนที่เข้าร่วมทำงานใน CMS แทบทุกคนคิดว่าการค้นหาฮิกส์คือเป้าหมายสูงสุด หรืออย่างน้อยก็เป้าหมายที่ ๒
เป้าหมายของผมคือ การทำให้ทุกคนรู้สึกว่าตัวเองเป็นเจ้าของการค้นพบ ซึ่งไม่ใช่เรื่องง่าย เพราะผู้มีส่วนในขั้นตอนสุดท้ายมักคิดหรือแสดงตัวว่าตนเองคือผู้ค้นพบ แต่ผมได้คุยกับทุกคน และทุกคนก็เห็นพ้องว่าการค้นพบครั้งนี้เป็นจริงขึ้นเพราะการมีส่วนร่วมของทุกคน และทุกคนเป็นเจ้าของ
ถือเป็นประวัติศาสตร์การค้นพบโดยนักวิทยาศาสตร์จำนวนมากที่สุด
โจ : เราอาจเป็นกลุ่มนักฟิสิกส์ที่เก่งและใหญ่ที่สุดจำนวน ๓,๐๐๐-๔,๐๐๐ คนที่ทำงานร่วมกันและค้นพบบางสิ่งเป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ แต่ผมกล้าพนันกับคุณเลยว่า เราไม่ใช่กลุ่มสุดท้าย มีงานวิจัยในอีกหลายสาขาซึ่งกำลังแก้ปัญหาที่ยากขึ้นเรื่อย ๆ และต้องการความร่วมมือของนักวิทยาศาสตร์ รวมทั้งเงินทุนสำหรับการวิจัยที่สูงขึ้นเรื่อย ๆ เราต้องการการทำงานร่วมกันของคนจำนวนมากเพื่อบรรลุภารกิจบางอย่าง
ผมภูมิใจมากที่เราประสบความสำเร็จ เราอาจเป็นกลุ่มแรกและไม่มีใครทำได้แบบเรามาก่อน เรามีคนทำงานจาก ๔๑ ประเทศ ซึ่งทุกคนมีส่วนร่วมในการทดลอง และรับผิดชอบงานของตนเองอย่างดีที่สุด
เรามีเครื่องมือซึ่งใหญ่ราวกับตึก หนัก ๒ เท่าของหอไอเฟล มีช่องสัญญาณ ๑๐๐ ล้านช่องซึ่งสามารถตรวจวัดเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในเวลา ๑,๐๐๐ ล้านส่วนของวินาที อุปกรณ์ตรวจวัดทุกชิ้นแม่นยำในระดับที่เล็กกว่าเส้นผม และสามารถจับภาพการชนกันของโปรตอนได้ ๔๐ ล้านครั้งต่อวินาทีและเป็นภาพสามมิติ
ด้วยเครื่องมือนี้ เราไม่อาจทำงานด้วยคนเพียง ๑๐ คน ๑๐๐ คน หรือ ๑,๐๐๐ คน เราต้องการถึง ๔,๐๐๐ คนใน ๔๑ ประเทศ ซึ่งเหลือเชื่อว่าทุกคนเป็นผู้เชี่ยวชาญในด้านต่าง ๆ นี่เป็นสิ่งที่สะสมและเรียนรู้มาตลอดเวลาหลายสิบปี สิ่งที่คุณเห็นจึงน่าพิศวงมาก ๆ และน่าภูมิใจอย่างยิ่งว่าแต่ละคนมีส่วนอุทิศบางสิ่งให้แก่การค้นพบครั้งนี้ ไม่มีใครสักคนจะอวดอ้างได้ว่าฉันคือคนเดียวที่ทำทั้งหมด
นี่เป็นเรื่องที่ดีมาก ๆ มันแสดงว่ามนุษย์เราสามารถบรรลุสิ่งที่เหลือเชื่อ จากการทำงานร่วมกันของคน ๔,๐๐๐ คน ผมคิดว่ายังไม่เคยมีใครหรือองค์กรไหนทำสำเร็จแบบนี้มาก่อน
คุณคิดว่าโครงการเซิร์นซึ่งใช้เงินลงทุน ๑ หมื่นล้านดอลลาร์นี้คุ้มค่าหรือไม่
โจ : คนมักพูดว่านี่เป็นโครงการ ๑ หมื่นล้านดอลลาร์ แต่ความจริงคือเซิร์นมีงบประมาณปีละ ๑ พันล้านดอลลาร์ เงิน ๑ หมื่นล้านน่าจะเป็นเงินที่ใช้ในช่วงเวลา ๒๐ ปีที่ผ่านมา ซึ่งเซิร์นได้ทำงานวิจัยไว้มากมาย นอกจากเครื่อง LHC
ถ้าคุณไปดูมหาวิทยาลัยสักแห่ง งบประมาณปีละมากกว่า ๑ พันล้านดอลลาร์เสียอีก มหาวิทยาลัยของผมที่ซานตาบาร์บารา ในแคลิฟอร์เนีย มีงบประมาณปีละ ๒ พันล้านดอลลาร์ มีศาสตราจารย์ ๒,๐๐๐ คน สอนหนังสือนักศึกษา ๒๐,๐๐๐ คน คราวนี้หั่นงบครึ่งหนึ่งเหลือ ๑ พันล้านดอลลาร์ คุณมีเซิร์น ซึ่งมีศาสตราจารย์หรือนักฟิสิกส์ ๑๐,๐๐๐ คน พวกเขาเหล่านี้จะกลับไปสอนในมหาวิทยาลัยราว ๕๐๐ แห่ง สอนฟิสิกส์ที่ไม่เหมือนอาจารย์คนอื่น แต่เป็นงานวิจัยจากเซิร์นซึ่งเป็นการศึกษาฟิสิกส์อนุภาคที่ก้าวหน้ามาก ๆ
ในแง่เป้าหมายด้านการศึกษา นี่เป็นการลงทุนที่ถูก และค่าใช้จ่ายต่ำมาก
คราวนี้มองในแง่ประโยชน์ทางวิทยาศาสตร์บ้าง เซิร์นเป็นผู้สร้างเวิลด์ไวด์เว็บ (World Wide Web) สร้างทำไม เพราะเราต้องทำงานร่วมกับคนกว่า ๗๐ ประเทศ นักฟิสิกส์จำนวนมากต้องสื่อสารแลกเปลี่ยนข้อมูลกัน เราพบว่าเป็นไปไม่ได้ถ้ายังทำงานในแบบเก่า เราจึงสร้างเวิลด์ไวด์เว็บขึ้น และกลายเป็นสิ่งที่มีประโยชน์ต่อคนทั่วโลก คุณคิดว่ามูลค่าทางเศรษฐกิจบนโลกอินเทอร์เน็ตปัจจุบันเพิ่มเป็นเท่าไร สิ่งนี้เกิดจากเซิร์นที่ใช้งบประมาณเพียง ๑ พันล้านดอลลาร์ต่อปี
เรายังเป็นผู้สร้างเครื่อง PET/CT SCAN ที่นำไปใช้ในวงการแพทย์ คอมพิวเตอร์กริด (Grid Computer) ที่ช่วยเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ทั่วโลกให้ทำงานประมวลผลร่วมกัน เราสร้างระบบข้อมูล (Data Sets) ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยสร้างมาโดยมนุษยชาติ เราสร้างเครื่องมืออีกมากเพื่อใช้ทำงานที่ยาก เราต้องประดิษฐ์เทคโนโลยีใหม่ ๆ ที่ไม่มีใครเคยเห็นมาก่อน ซึ่งจะให้ประโยชน์มหาศาลต่อโลก
ผมคิดว่าเราพยายามก้าวข้ามขอบเขตความสามารถของมนุษย์
๑ พันล้านดอลลาร์ต่อปีเป็นค่าใช้จ่ายที่น้อยมาก สำหรับผม คิดว่าไม่แพงเลย
