จากตอนที่แล้ว (ตอนที่ 3) ที่เรารู้ว่า LHC ทำงานอย่างไร และทำการวัดและตรวจจับอย่างไร มาคราวนี้เราจะมาเข้าบทสุดท้ายซึ่งเป็นเรื่องผลที่ได้ ความปลอดภัยและผลกระทบที่มีต่อเรา
LHC Computer Grid
Large Hadrons Collider จะสร้างข้อมูลดิบประมาณ 15 petabytes (15 ล้าน Gigabytes) ต่อปี ซึ่งต้องใช้แผ่น DVD-double layer กว่า 1.7 ล้านแผ่นเพื่อเก็บข้อมูลดังกล่าว
นักวิทยาศาสตร์จากทั่วโลกต่างต้องการที่จะเข้าถึงและวิเคราะห์ข้อมูลนี้ ดังนั้น CERN จึงมีความร่วมมือกับสถาบันในประเทศต่าง ๆ 33 ประเทศเพื่อดำเนินการคำนวนและอุปกรณ์เก็บข้อมูลในนาม LHC Computer Grid หรือ LCG
ข้อมูลจากการทดลองของ LHC จะส่งให้ทั่วโลก ด้วยเทปบันทึกของมูลสำรองหลักที่ CERN หลังจากกระบวนการเริ่มต้น ข้อมูลจะถูกส่งให้ศูนย์คอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ 11 ศูนย์ได้แก่ที่ แคนาดา ฝรั่งเศส เยอรมัน อิตาลี เนเธอร์แลนด์ ประเทศกลุ่มนอร์ดิก สเปน ไต้หวัน สหราชอาณาจักร และในสหรัฐอเมริกาอีก 2 ศูนย์ ซึ่งมีความจุเพียงพอที่จะเก็บข้อมูลขนาดใหญ่ได้
ภาพศูนย์คอมพิวเตอร์ในขณที่เข้าหน้าที่กำลังติดตั้งเซิร์ฟเวอร์อยู่
11 ศูนย์คอมพิวเตอร์ดังกล่าวจะเรียกว่า Tier-1 ซึ่งจะทำให้ข้อมูลนั้นพร้อมใช้งานโดย Tier 2 ซึ่งมีมากกว่า 120 ศูนย์ที่จะทำหน้าที่วิเคราะห์ข้อมูลดังกล่าว นักวิทยาศาสตร์แต่ละคนสามารถเข้าถึงข้อมูล LHC จากที่บ้านได้ โดยการใช้คอมพิวเตอร์ส่วนตัวหรือคอมพิวเตอร์คลัสเตอร์
นอกจากนี้ LCG ยังความร่วมมืออื่นในโครงการต่าง ๆ CERN grid ได้แก่
- LCG มีส่วนในการขับเคลื่อนในเบื้องหลังของ European multi-science grid Enabling Grids for E-SciencE (EGEE) ซึ่งมีการเติบโตของขนาดและความหลากหลายในการใช้งาน EGEE มี 240 สถาบันใน 45 ประเทศเกี่ยวข้องในการสนับสนุนงานวิจัยด้านวิทยาศาสตร์กว่า 20 สาขา เช่น bioinformatics ภาพทางการแพทย์ การศึกษา การเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อม พลังงาน เกษตรกรรมและอื่น ๆ อีกมากมาย
- CERN openlab: LCG ยังมีโครงการที่ทำงานร่วมกับอุตสาหกรรม ซึ่งอยู่ในการดำเนินการผ่าน CERN openlab ซึ่งเป็นแหล่งที่บริษัทไอทีมาทดสอบและประเมินปรสิทธิภาพเทคโนโลยี Grid ด้วยการใช้สภาพแวดล้อมของ LCG
นอกจากนี้ยังมีโครงการเหมือน Seti@home folding@home หรืออื่น ๆ นั้นคือการขอรับบริจาคหน่วยประมวลที่ไม่ใช่ของคนทั่วไปมาวิเคราะห์ข้อมูลที่มากมาย ซึ่งใครสนใจก็ ดาวน์โหลดได้ที่ LHC@home (ไม่สนับสนุน Mac OS X)
ภาพหน้าจอ LHC@home
สำหรับใครที่อยากรู้ว่าคอมพิวเตอร์กริดคืออะไร ทาง CERN ก็มีส่วนที่ให้ความรู้ด้านนี้ นั้นคือ GridCafe
ความปลอดภัยของโครงการ LHC
LHC สามารถเร่งพลังงานอนุภาคไปถึงจุดที่ไม่เคยมีเครื่องเร่งอนุภาคเครื่องไหนทำมาก่อน แต่ธรรมชาติก็ยังสร้างการเกิดของพลังงานที่สูงนี้ตลอดเวลาในการชนของรังสีคอสมิก ด้วยความตระหนักถึงความปลอดภัยว่าอะไรจะเกิดขึ้นจากการที่อนุภาคพลังงานสูงชนนั้นจึงได้มีการศึกษามานาน ด้วยข้อมูลการทดลองใหม่และความเข้าใจด้านทฤษฎี ทีมความปลอดภัยใน LHC หรือ LHC Safety Assessment Group (LSAG) ได้ปรับปรุงข้อมูลการวิเคราะห์ในปี 2003 ซึ่งทีมนี้เป็นทีมงานนักวิทยาศาสตร์ที่ไม่ขึ้นกับ CERN
LSAG ได้ออกมายืนยันและเพิ่มเติมข้อสรุปที่สรุปไว้ในรายงานปี 2003 ว่าการชนใน LHC นั้นไม่ปรากฎอันตรายและไม่มีเหตุผลที่จะต้องตื่นกลัว อะไรที่ LHC จะทำ ธรรมชาติได้ทำมาเป็นเวลาช้านานเท่ากับอายุของโลกและเทหวัตถุในอวกาศ รายงาน LSAG ได้ถูกพิจารณาและลงนามโดยคณะกรรมการด้านนโยบายวิทยาศาสตร์ของ CERN ซึ่งเป็นกลุ่มนักวิทยาศาสตร์ภายนอกที่มีหน้าที่ให้คำปรึกษาการบริหารของ CERN ซึ่งเหมือนเป็นสภา
รังสีคอสมิก
LHC ก็เหมือนเครื่องเร่งอนุภาคอื่น ซึ่งจะสร้างปรากฏการณ์ทางธรรมชาติของรังสีคอสมิกขึ้นมาใหม่ภายใต้การควบคุมในสภาพแวดล้อมของห้องทดลองเพื่อทำให้นักวิจัยสามารถศึกษาถึงรายละเอียดได้มากขึ้น รังสีคอสมิกเป็นอนุภาคที่สร้างจากภายนอกอวกาศ บางอนุภาคมีการเร่งในพลังงานที่สูงกว่า LHC พลังงานและอัตราที่มันมาถึงบรรยากาศโลกนั้นสามารถวัดได้ในการทดลองเมื่อ 70 ปีที่แล้ว เมื่อพันล้านปีก่อน ธรรมชาติได้สร้างการชนแบบเดียวกับการทดลองของ LHC ขึ้นบนโลกนับล้านครั้ง ดาวของเราก็ยังคงอยู่ นักดาราศาสตร์ได้สังเกตวัตถุในอวกาศที่มีขนาดใหญ่จำนวนมากในจักรวาลซึ่งถูกชนโดยรังสีคอสมิกก็ยังคงอยุ่ ซึ่งจักรวาลสร้างการทดลองแบบ LHC เป็น 10 ล้าน ล้านครั้งต่อวินาที ซึ่งความเป็นไปได้ที่จะเกิดอันตรายขึ้นขัดแย้งกับสิ่งที่นักดาราศาสตร์เห็นนั้นคือดวงดาวและกาแล็กซี่นั้นยังคงอยู่
หลุมดำจิ๋ว
ธรรมชาติสร้างหลุมดำเมื่อดาวที่มีขนาดใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ ยุบตัวเองลงในวาระสุดท้ายของดาว โดยจะทำการเพิ่มความเข้มข้นของสสารจำนวนมากลงในพื้นที่ในขนาดเล็ก เมื่อพิจารณาถึงหลุมดำขนาดกล้องจุลทรรศน์ใน LHC ที่เกิดขึ้นจากการชนของอนุภาคโปรตรอนกันเอง ซึ่งแต่ละอนุภาคจะมีพลังงานเทียบเท่ายุงบินเท่านั้น หลุมดำในอวกาศนั้นมีความหนักมากกว่าอะไรที่ LHC ให้กำเนิดมา
ด้วยการที่เรารู้คุณสมบัติแรงโน้มถ่วงเป็นอย่างดี ซึ่งอธิบายโดยทฤษฎีสัมพันธภาพของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ มันเป็นไปได้ว่าหลุมดำจิ๋วนั้นอาจถูก LHC สร้างขึ้นได้ อย่างไรก็ตามจากทฤษฎีซึ่งทำนายการเกิดของอนุภาคที่ LHC ทำนายว่าอนุภาคดังกล่าวที่เกิดขึ้นอาจแตกสลายก่อนที่อย่างรวดเร็ว นั้นหมายความว่าหลุมดำที่เกิดขึ้นจะมีความไม่สเถียรอย่างมาก จนไม่มีเวลาที่จะดูดกลืนอนุภาคอื่นเข้าไปจนเกิดผลกระทบระดับใหญ่
อย่างไรก็ตามหลุมดำจิ๋วที่มีความสเถียรนั้นไม่ได้เป็นที่คาดการณ์ตามทฤษฎี ผลลัพธ์จากการศึกษาผลผลิตที่เกิดจากรังสีคอสมิกนั้นแสดงให้เห็นความไม่มีอันตราย การชนที่ LHC นั้นแตกต่างจากการชนของรังสีคอสมิกต่อเทหวัตถุอย่างเช่นโลก นั้นคืออนุภาคใหม่ที่เกิดจากการชนใน LHC จะพยายามเคลื่อนที่ช้ามากกว่าอนุภาคที่เกิดจากการชนรังสีคอสมิก หลุมดำที่สเถียรนั้นสามารถเป็นได้ทั้งมีประจุไฟฟ้าหรือเป็นกลาง ถ้ามีประจุไฟฟ้า หลุมดำต้องทำปฏิกิริยาต่อสสารทั่วไปและหยุดเดินทางข้ามโลกในขณะที่หลุมดำถูกผลิตโดยรังสีคอสมิกหรือ LHC ในความเป็นจริงโลกยังคงกฎเกณฑ์ที่จะไม่มีความเป็นไปได้ที่รังสีคอสมิกหรือ LHC จะสร้างหลุมดำขนาดจิ๋วที่อันตรายขึ้นมา ถ้าหลุมดำแบบสเถียรไม่มีประจุไฟฟ้าแล้ว ปฏิกิริยาต่อโลกจะต้องอ่อนแรงอย่างมาก หลุมดำที่เกิดจากรังสีคอสมิกที่จะไม่มีอันตรายโดยอาจหนีจากโลกไปสู่อวกาศแทน แต่หลุมดำที่เกิดจาก LHC จะยังคงอยู่บนโลก อย่างไรก็ตามมันต้องเป็นเทหวัตถุที่มีความหนาแน่นและใหญ่มากกว่าโลกในจักรวาล หลุมดำที่เกิดจากการชนรังสีคอสมิกกับดาวนิวตรอนหรือดาวแคระนั้นถึงจะเกิดขึ้นได้ การที่หลุมดำจะกลายเป็นวัตถุที่มีความหนาแน่นสูง อย่างเช่นโลกนั้นไม่มีความเป็นไปได้จากการสร้างหลุมดำอันตรายของ LHC
Strangelets
Strangelets เป็นคำศัพท์ที่ตั้งขึ้นสำหรับสมมติฐานก้อนขนาดจุลทรรศน์ของสสารประหลาด ประกอบด้วยอนุภาคที่มีจำนวนเท่ากันหมดของ ขึ้น,ลง, ประหลาด ของควากซ์ จากการอ้างงานการทำงานด้านทฤษฎี Strangelets จะเปลี่ยนไปเป็นสสารธรรมดาด้วยอัตรา 1,000 ล้านสสารต่อวินาที แต่มีทางที่ Strangelets จะรวมกับสสารธรรมดาและเปลี่ยนไปเป็นสสารประหลาดไหม? คำถามนี้ถูกต้องขึ้นก่อนที่จะเริ่มการเดินเครื่อง Relativistic Heavy Ion Collider, RHIC ในปี 2,000 ในสหรัฐอเมริกา การศึกษาในเวลานั้นแสดงให้เห็นว่าไม่มีเหตุอันตรายที่ต้องกังวลใด ๆ และ RHIC ยังทำงานมาถึง 8 ปีเพื่อค้นหา Strangelets แต่ก็ยังไม่ค้นพบ ในเวลานี้ LHC จะทำการยิงลำอนุภาคนิวคลิไอหนักเหมือนที่ RHIC ทำ แต่นี้จะทำให้ Strangelets ยิ่งมีโอกาสเกิดขึ้นได้ยากไปอีก ความยากนั้นคือ สสารประหลาดนั้นจะไม่สามารถจับกันได้ในอุณหภูมิสูงที่เกิดจากการชนได้ เหมือนกับไม่สามารถเกิดน้ำแข็งในน้ำร้อนได้เช่นกัน นอกจากนี้ควากซ์จะมีความเจือจางมากใน LHC เมื่อเทียบกับ RHIC ทำให้เกิดความยากที่สสารจะมารวมเพื่อเป็นสสารประหลาด การเกิด Strangelet ใน LHC จึงมีความเป็นไปได้ต่ำยิ่งกว่า RHIC และประสบการณ์ได้พิจารณาทบทวนแล้วว่า Strangelet ไม่สามารถเกิดขึ้นได้
ฟองสุญญากาศ
มีการพิจารณาว่าจักรวาลนั้นไม่อยู่ในสภาพที่สเถียรที่สุด และความที่ไม่สเถียรดังกล่าวที่เกิดขึ้นจาก LHC สามารถทำให้มันเข้าสู่สภาพที่สเถียรได้ที่เรียกว่า ฟองสุญญากาศ ซึ่งจะทำให้เราสูญสิ้นได้ แต่ถ้า LHC ทำได้ รังสีคอสมิกก็น่าจะทำได้เช่นกัน แต่ยังไม่ปรากฏฟองสุญญากาศเกิดขึ้นใในจักรวาลจนทุกวันนี้ ดังนั้นไม่มีวันที่จะเกิดใน LHC
ขั้วแม่เหล็กเดียว
แม่เหล็กขั้วเดียวเป็นอนุภาคสมมติฐานที่มีประจุแม่เหล็กเพียงขั้วเดียว อาจเป็นขั้วเหนือหรือขั้วใต้ก็ได้ บางทฤษฎีชี้แจงว่า ถ้ามีอยู่จริง แม่เหล็กขั้วเดียวอาจทำให้โปรตรอนสลายได้ และทฤษฎียังบอกอีกว่าแม่เหล็กขั้วเดียวอาจจะหนักเกินไปที่ LHC จะสร้างได้ อย่างไรก็ตาม ถ้าแม่เหล็กขั้วเดียวมีความเบาที่จะเกิดขึ้นใน LHC แล้ว รังสีคอสมิกที่ชนบรรยากาศโลกนั้นต้องสร้างแม่เหล็กขั้วเดียวมาแล้ว และโลกต้องจับและหยุดแม่เหล็กขั้วเดียวนั้นอย่างมีประสิทธภาพ การคงอยู่ของโลกและเทหวัตถุอื่นเป็นผลให้ไม่มีความเป็นไปได้ที่จะแม่เหล็กขั้วเดียวที่สลายโปรตรอนที่เป้นอันตราย และมีมวลน้อยที่จะสร้างโดย LHC
รายงานและการตรวจสอบ
การศึกษาความปลอดภัยของการชนที่พลังงานสูงในเครื่องเร่งอนุภาคนั้นนำการศึกษาโดยยุโรปและสหรัฐอเมริกา ซึ่งเป็นนักฟิสิกส์ที่ไม่มีความเกี่ยวข้องกับการทดลองใน LHC และผลการวิเคราะห์จะถูกตรวจสอบโดยกลุ่มของผู้เชี่ยวชาญ ซึ่งมีความเห็นด้วยว่าการชนกันของอนุภาคใน LHC นั้นปลอดภัย CERN ยังมีกลุ่มนักฟิสิกส์อนุภาคที่ไม่ได้เกี่ยวข้องกับการทดลองใน LHC ติดตามการตรวจสอบการชนใน LHC อีกด้วย
ผลกระทบต่อคนไทย
สิ่งที่มองเห็นได้จากการที่ LHC ทำงานเมื่อวันที่ 10 กันยายนที่ผ่านแสดงให้เห็นว่าสังคมไทยมีความตื่นตัวเรื่องนี้น้อยมาก ซึ่งเรื่องนี้เป็นเรื่องสำคัญในการเรียนรู้ แต่กลับไม่มีการให้ข่าวที่ถูกต้องโดยนักวิทยาศาสตร์ไทย และสื่อหลักกลับนำเสนอข่าวพาดหัวที่ทำให้สังคมตื่นกลัวโดยไม่มีการอธิบายว่าทำการทดลองอะไร ซึ่งหากเป็นการทดลองที่ทำลายล้างโลกจริง สังคมไทยคงจะพินาศไปแล้ว เพราะกว่าที่คนไทยจะได้รับรู้ข่าวสารซึ่งประกาศออกมานานแล้วว่าจะทำการทดลองนั้นกลับได้รับรู้ในวันที่จะทำการทดลอง
นอกจากนี้ผมยังพบว่าสังคมไทยยังขาดความเข้าใจในด้านวิทยาศาสตร์และยังอยู่ในความเชื่อที่ยังอธิบายไม่ได้ด้วยเหตุผล ซึ่งนี้เป็นเพราะสังคมไทยไม่มีการเรียนรู้ ปลูกฟังความคิดแบบวิทยาศาสตร์ในวัยเด็ก ปล่อยให้คนพึ่งพาตนเองว่าจะเชื่ออะไรโดยไม่มีเหตุผล
อย่างไรก็ตามการทดลองครั้งนี้มันก็เปรียบได้กับโครงการจีโนมมนุษย์ (Human Genome Project) ในสายชีวะเช่นกัน ซึ่งจะมีกระทบต่อโลกอนาคตแน่นอน ตำราทุกตำราอาจต้องมีการเขียนใหม่หรือแม้แต่การสอนฟิสิกส์ก็ต้องมีการเปลี่ยนใหม่ต่อไป
ประเทศไทยต้องรีบแสวงหาความร่วมมือที่จะศึกษาเรื่องนี้อย่างรวดเร็วหากจะต้องการพัฒนาให้เท่าต่างชาติ หากเรายังมัวแต่รอความรู้จากต่างชาติที่เค้าพัฒนาตราบนั้นเราก็ยังคงตามหลังเค้าต่อไป
มีคำพูดจากอาจารย์ที่สอนผมในอดีตกล่าวว่า
กว่าที่เค้าจะคิดความรู้ขึ้นใช้เวลา 10 ปี กว่าจะเขียนตำราได้ใช้เวลา 10 ปี กว่าที่ตำราจะมาสู่ประเทศไทยใช้เวลา 10 ปี และกว่าตำราไทยจะแปลเป็นไทยก็ใช้เวลาอีก 10 ปี ซึ่งลองนับรวมเวลากว่าที่ความรู้จะมาถึงคนไทยใช้เวลาถึง 40 ปี นั้นแสดงว่าคนไทยถ้าไม่ร่วมมือกับต่างชาติตั้งแต่ขั้นตอนแรกหรือไม่ทำอะไรเองตั้งแต่ขั้นตอนแรกประเทศไทยก็ยังคงช้ากว่าต่างชาติถึง 40 ปีตลอดไป
