เดินหน้าเต็มสูบ

เดินหน้าเต็มสูบ

ภาพดังกล่าวเป็นภาพที่เขานั่งไขว่ห้างอยู่กลางรางวงกลมโดยมีรถไฟจำลองล้อมรอบเขา  ยิ้ม มันเป็นการ์ตูนที่เหมาะสำหรับคนที่กำลังจะรับผิดชอบเครื่องเร่งอนุภาคที่ทรงพลังที่สุดในโลก:ที่มีเส้นรอบวง 27 กม. ซึ่งใกล้จะเสร็จสมบูรณ์ที่ห้องปฏิบัติการในยุโรปนอกเมืองเจนีวา สิ่งที่นักเขียนการ์ตูนไม่รู้ก็คือรถไฟจำลองเป็นหนึ่งในความหลงใหล “ผมไม่ ‘เล่น’ กับรถไฟ” นักฟิสิกส์อนุภาคชาวเยอรมันวัย 59 ปี

ชี้ให้เห็น

อย่างรวดเร็วผ่านทางโทรศัพท์จากสำนักงานของเขาที่ห้องปฏิบัติการ  ในฮัมบูร์ก ซึ่งปัจจุบันเขาดำรงตำแหน่งผู้อำนวยการด้านพลังงานสูงและ ฟิสิกส์ของอนุภาคอวกาศ “ฉันชอบสร้างการจัดเรียงแทร็กที่ซับซ้อน  ไม่ใช่แค่วงกลม!” ตั้งแต่เดือนมกราคม 2009  จะมีของเล่นที่ค่อนข้างซับซ้อนกว่านี้

ในการกำจัด LHC ซึ่งมีกำหนดจะเริ่มชนโปรตอนที่ไม่แน่นอนให้ชนกันที่ใต้พรมแดนฝรั่งเศส-สวิสในฤดูร้อนนี้ หลังจากวางแผนและก่อสร้างมา 23 ปี เป็นเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ที่ใหญ่ที่สุดที่เคยสร้างมา เมื่อถึงขีดสุดในปีหน้า เครื่องเร่งความเร็วหลายพันล้านฟรังก์สวิสจะบรรจุพลังงานไม่กี่ TeV (10 12  eV) 

ลงในปริมาตรประมาณ 10 45  ม. 3 เงื่อนไขดังกล่าวไม่ได้เกิดขึ้นตั้งแต่วินาทีแรกในล้านล้านวินาทีหลังบิ๊กแบง ซึ่งหมายความว่า LHC สามารถเปิดประตูสู่อนุภาคและแรงที่ไม่เคยเห็นมาก่อน ช่วงเวลาของการดำรงตำแหน่งกรรมการห้าปีของ Heuer แทบจะไม่มีอะไรดีไปกว่านี้อีกแล้ว

เขาประหม่าไหม? “เลขที่. ฉันรอคอยที่จะได้งาน แต่ด้วยความเคารพ มันมีความรับผิดชอบมากกว่าที่ฉันเคยมี” เขากล่าว “อนาคตของเซิร์นและฟิสิกส์ของอนุภาคขึ้นอยู่กับผลลัพธ์ของ LHC”วัสดุการจัดการไม่ใช่คนแปลกหน้าสำหรับ CERN อย่างแน่นอน ในปี 1984 หลังจากจบปริญญาเอกและปริญญาเอก

ที่มหาวิทยาลัยไฮเดลเบิร์ก เขาได้เข้าร่วมห้องปฏิบัติการในฐานะนักวิทยาศาสตร์ประจำที่ซึ่งรับผิดชอบส่วนหนึ่งของการทดลอง OPAL ซึ่งเป็นเครื่องตรวจจับขนาดใหญ่หนึ่งในสี่ตำแหน่งรอบ LHC’s บรรพบุรุษ เขากล่าวว่าทักษะของเขาไม่ได้มากมายนักในการวิเคราะห์ข้อมูล แต่ในด้านการจัดการ 

การพูดคุย 

และขับเคลื่อนผู้คน ในปี พ.ศ. 2537 เขาได้รับแต่งตั้งให้เป็นโฆษกของการทำงานร่วมกัน ที่แข็งแกร่งถึง 330 แห่ง แม้ว่าเขาจะไม่เคยคิดมาก่อนว่าวันหนึ่งเขาจะกลายเป็นหัวหน้า เข้ารับตำแหน่งปัจจุบันของเขาที่ DESY ในปี 2547 งานหลักอย่างหนึ่งของเขาคือการควบคุมการปิดเครื่องเร่งอนุภาคโปรตอน

อิเล็กตรอนของห้องปฏิบัติการ HERA แต่เขายังต้องตัดสินใจว่าห้องปฏิบัติการในเยอรมันควรทำอะไรต่อไป “นั่นไม่ใช่เรื่องยากเลย” เขาจำได้ “เห็นได้ชัดว่าอนาคตอยู่ใน LHC” แม้ว่าในเวลานั้นจะถูกวิพากษ์วิจารณ์ว่าเลือกกระจายทรัพยากรที่มีจำกัดระหว่าง ATLAS และ CMS ซึ่งเป็นเครื่องตรวจจับ

ขนาดยักษ์ 2 ใน 4 เครื่องของ LHC แต่การตัดสินใจดังกล่าวทำให้เขาได้รับบทบาทใหม่ที่ดี“เป็นเรื่องดีที่ได้มีโอกาสดูแลยุคที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อนในห้องปฏิบัติการที่ใหญ่ที่สุดในโลก” Heuer กล่าวด้วยความตื่นเต้นที่สัมผัสได้ “ฉันไม่ได้ดำเนินการใด ๆ ต่อตำแหน่งนี้ [เนื่องจากผู้สมัครรับตำแหน่งผู้อำนวยการ

ทั่วไปจะต้องได้รับการเสนอชื่อโดยผู้อื่น] แต่ฉันคิดว่าผู้คนต้องการนักฟิสิกส์อนุภาคมาดูแลในตอนนี้” ผู้ดำรงตำแหน่งอธิบดีเป็นนักฟิสิกส์พลาสมาโดยการฝึกอบรม แม้ว่าเขาจะมีส่วนร่วมใน LHC มานานก่อนที่จะเข้ารับตำแหน่งและยังช่วยพัฒนาเทคโนโลยีแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวดที่จะนำโปรตอนไปรอบ ๆ เครื่อง

นักฟิสิกส์อนุภาคส่วนใหญ่รู้ว่าพวกเขาต้องการเห็นอะไรมากที่สุดในบรรดาการชนกันนับพันล้านครั้งซึ่งจะเกิดขึ้นในแต่ละวินาทีในเครื่องตรวจจับหลักสองเครื่องของ LHC สายตาทุกคู่จับจ้องไปที่การค้นพบฮิกส์โบซอน ซึ่งจะพิสูจน์ว่ามวลเกิดขึ้นจากการเปลี่ยนเฟสในเอกภพในยุคแรกเริ่ม 

ซึ่งระหว่าง

ที่แรงแม่เหล็กไฟฟ้าและแรงนิวเคลียร์อย่างอ่อนแยกออกจากกัน นี่จะเป็นไอซิ่งบนเค้กสำหรับแบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์ของอนุภาคซึ่งอิงตามทฤษฎีอิเล็กโทรวีกแบบรวมและเกี่ยวข้องกับอนุภาคไร้มวล“อนุภาค” ใหม่ที่แปลกใหม่เป็นอีกเป้าหมายหนึ่งของ LHC ซึ่งถ้าค้นพบ

ก็จะเผยให้เห็นความสมมาตรพื้นฐานอีกอย่างหนึ่งของธรรมชาติที่เรียกว่า สมมาตรยิ่งยวด และบอกใบ้ถึงฟิสิกส์ที่อยู่นอกเหนือแบบจำลองมาตรฐาน หลุมดำขนาดจิ๋วอาจปรากฏขึ้น และฟังก์ชันคลื่นของอนุภาคธรรมดาจะถูกบีบให้อยู่ในช่องว่างขนาดเล็กจนอาจหายไปในมิติพิเศษที่มีขนาดกะทัดรัด

อีกครั้ง สิ่งที่เหนือความคาดหมายอาจเกิดขึ้นได้เมื่อลำโปรตอนของ LHC ชนกันบางทีอาจไม่มีอะไรเลยด้วยซ้ำ ด้วยเหตุนี้จึงบีบให้นักฟิสิกส์ต้องเขียนงานวิจัยเกือบสี่ทศวรรษใหม่เกี่ยวกับฟิสิกส์พลังงานสูง

ใช้มุมมองเชิงปฏิบัติ “ต้องมีบางอย่างเกิดขึ้นในระดับ TeV 

[ไม่เช่นนั้นจะมีบางอย่างผิดปกติกับสิ่งก่อสร้างทั้งหมดที่สร้าง ] ดังนั้นสถานการณ์ที่ดีที่สุดสำหรับฉันคือให้ตรวจจับบางสิ่งได้ง่าย” เขากล่าว “สถานการณ์ที่เลวร้ายที่สุดคือหากบางสิ่งต้องใช้เวลาหลายปีในการแก้ไข เพราะเมื่อนั้นเราจะต้องปกป้อง LHC ต่อนักการเมืองที่มองหาผลลัพธ์ที่ยากลำบาก”

วิธีการเปิดได้รับการเปิดเผยจากสื่อจำนวนมากแล้ว และ CERN จะพบว่าตัวเองอยู่ภายใต้สปอตไลท์มากยิ่งขึ้นเมื่อข้อมูลเริ่มหลั่งไหลเข้ามาในปีหน้า ความท้าทายที่สำคัญในงานของเขา Heuer คาดการณ์ว่าจะต้องตัดสินใจว่าเมื่อใดควรประกาศการค้นพบ “สถานการณ์เหมือนฝันร้ายคือการส่งสัญญาณ

ที่ต่อมากลายเป็นสัญญาณเตือนที่ผิดพลาด” เขากล่าว ปัญหา คืออาจใช้เวลาหลายปีกว่าที่เครื่องตรวจจับ LHC ขนาดมหาวิหารจะเข้าใจดีพอสำหรับข้อมูลที่จะเชื่อถือได้ จากนั้นเขาต้องจัดการกับความแตกต่างของสถิติ ซึ่งแตกต่างจากการล่าเข็มในกองหญ้าแล้วหยุดเมื่อมันโผล่ขึ้นมา นักฟิสิกส์ที่ค้นหาอนุภาคเช่นฮิกส์จะต้องแยกแยะการพบเห็นให้ได้มากที่สุดจาก “เหตุการณ์เบื้องหลัง” 

Credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน