จำนวน 4 ความเห็น, หน้า่ | -1-

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 1 2 พ.ค. 2549 (13:28)
พวกเดียวกับ WIMPZILLA อ๊ะป่าว?

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 2 2 พ.ค. 2549 (15:41)

พวกเดียวกันหรือเปล่านี่ตอบยากครับ ขึ้นอยู่กับว่าจะแบ่งพวกกันอย่างไง ทั้ง WIMPZILLA และ superWIMPS ก็เป็น Candidate สำหรับสสารมืดที่เรียกว่า Cold Dark Matter เหมือนกัน แต่แน่นอนว่าทั้งสองเป็นคนละตัวกัน WIMPZILLAS เป็น super massive dark matter มีมวลมากกว่า WIMPS ถึงหมื่นล้านเท่า เสนอขึ้นโดย Edward Kolb เมื่อราวๆปี ค.ศ. 1999 เชื่อว่าเจ้า Wimpzillas นี้เกิดขึ้นตั้งแต่สมัยบิกแบง ชื่อ Wimpzillas ก็ตั้งขึ้นมาล้อเลียน Godzilla สัตว์ประหลาดในหนัง Prof. Kolb และนักฟิสิกส์หลายคนเชื่อว่า เจ้า Wimpzillas ตัวนี้แหละที่เป็นแหล่งกำเนิดรังสีคอสมิกพลังงานสูงในอวกาศ Ultrahigh-energy cosmic ray เช่นในข่าวนี้ http://www.usask.ca/communications/ocn/02-sep-20/feature03.shtml ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ Dark matter ลองอ่าน http://en.wikipedia.org/wiki/Dark_matter http://astro.berkeley.edu/~mwhite/darkmatter/dm.html http://en.wikipedia.org/wiki/Cold_dark_matter Heavy 'WIMPZILLA' particles of dark matter may account both for ultra-high energy within galaxies and for the missing mass of the universe. This is galaxy NGC-3310, 59 million light-years away (Photo by NASA and the Hubble Heritage Team)

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 5 24 พ.ค. 2549 (14:13)

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 7 11 ต.ค. 2549 (17:09)
สสารมืด (dark matter) อาจจะถูก ตรวจวัด ได้เป็นครั้งแรกที่เครื่องเร่งอนุภาค Large Hadron Collider หรือ LHC ที่ศูนย์ปฏิบัติการนิวเคลียร์ยุโรปหรือ CERN ซึ่งกำลังจะเริ่มปฏิบัติการได้ในปีหน้า นี่เป็นการจุดประกายโดยทีมนักฟิสิกส์ในสหรัฐฯ ทว่าสสารมืดที่จะตรวจวัดได้อาจไม่ใช่ “WIMPS” ซึ่งเป็นชนิดของอนุภาคสสารมืดที่ในทางทฤษฎีมีการยอมรับถึงความเป็นไปได้มากที่สุดชนิดหนึ่ง แต่เครื่องเร่งอนุภาคพลังงานมหาศาลที่สุดเครื่องใหม่นี้อาจจะสามารถตรวจวัดอนุภาคแบบใหม่ซึ่งเพิ่งถูกค้นพบในทางทฤษฎีมาไม่นานนี้ นามว่า “SuperWIMPS” ซึ่งเป็นอนุภาคที่ได้จากการสลายตัวของอนุภาค WIMPS

สสารมืด

ทฤษฎี สสารมืด (dark matter) เสนอขึ้นมาเพื่อตอบปัญหาเกี่ยวกับการเคลื่อนที่และการกระจายตัวของมวลสารในกาแลกซี นักดาราศาสตร์สามารถคำนวณหามวลของกาแลกซีต่าง ๆ บนท้องฟ้าได้หลายวิธี วิธีแรกอาจจะพิจาณาจากการเคลื่อนที่ของวัตถุนั้นเพราะว่าตามกฎแรงดึงดูดระหว่างมวล มวลสารของดาวฤกษ์ กลุ่มก๊าซ รวมถึงอนุภาคต่าง ๆ ในกาแลกซีย่อมส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของกาแลกซี วิธีที่สองอาจจะคำนวณจากแสงที่มองเห็นจากกาแลกซีนั้น ๆ โดยอาศัยความรู้เกี่ยวกับทฤษฎีเกี่ยวกับดาวฤกษ์ แต่ปัญหาเกิดขึ้นเมื่อมวลที่ได้จากการคำนวณทั้งสองวิธีมีค่าต่างกัน นักดาราศาสตร์พบว่ากาแลกซีหมุนรอบตัวเองเร็วเกินกว่าที่จะอธิบายได้โดยอาศัยมวลที่คำนวณจากปริมาณของสสารที่สามารถ ‘มองเห็น’ ได้

ในที่นี้คำว่า ‘มองเห็น’ หมายถึงสามารถตรวจวัดได้จากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงคลื่นต่าง ๆ ที่สสารนั้นๆปลดปล่อยหรือทำให้มีการกระเจิงออกมาได้ (ทั้งที่มองเห็นได้ด้วยตาและไม่ได้ด้วยตา) ซึ่งตามทฤษฎีนั้น สสารมืดอันลึกลับนี้ไม่มีการปลดปล่อยหรือดูดกลืนรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าให้นักดาราศาสตร์สังเกตได้ มันมีอิทธิพลต่อวัตถุอื่นได้โดยผ่านทางแรงโน้มถ่วงเท่านั้น นี่จึงเป็นที่มาของชื่อ ‘สสารมืด’ นั่นเอง

ถึงแม้ว่าในปัจจุบันนักฟิสิกส์จะทราบจากการทดลองหลาย ๆ อย่างว่าเอกภพมีสสารมืดจะเป็นส่วนประกอบถึง 25% ของสสารทั้งหมด แต่ทว่ายังไม่มีใครทราบว่าจริง ๆ แล้วสสารมืดคืออะไร หลายคนรวมวัตถุที่ไม่ปลดปล่อยแสงสว่างออกจากตัวเลย อาทิ หลุมดำ ดาวแคระขาว หรืออนุภาคนิวตริโน เป็นส่วนหนึ่งของสสารมืดในกาแลกซีได้

สัตว์ประหลาด

อย่างไรก็ตาม นักเอกภพวิทยาหลายคนเชื่อว่าสสารมืดไม่น่าจะใช่อนุภาคธรรมดา ๆ แต่จะต้องเป็นสสารประหลาดซึ่งถูกปล่อยทิ้งไว้นับตั้งแต่เอกภพถือกำเนิดขึ้นจากการระเบิดครั้งใหญ่ที่เรียกว่า บิ๊กแบง ในจำนวนอนุภาคไม่ธรรมดาเหล่านี้ นักทฤษฎีหลายคนเชื่อว่ามีอนุภาคที่เรียกว่า WIMPS (อ่านว่า วิ้มส) หรือ Weakly Interacting Massive Particles (แปลเป็นไทยก็คือ อนุภาคที่มีมวลซึ่งมีการทำอันตรกิริยาแบบอ่อน) และอนุภาคอื่น ๆ ที่ไม่ได้มีอยู่ในแบบโมเดลมาตรฐานหรือ Standard Model ของฟิสิกส์อนุภาครวมอยู่ด้วย

อนุภาค WIMPS นอกจากจะมีแรงดึงดูดระหว่างมวลกับสสารอื่นๆแล้ว มันยังสามารถทำอันตรกิริยากับอนุภาคชนิดอื่นผ่านอันตรกิริยานิวเคลียร์แบบอ่อน หรือ weak nuclear force ซึ่งเป็นหนึ่งในสี่แรงอันตรกิริยาพื้นฐานในธรรมชาติอีกด้วย อย่างไรก็ตามถึงแม้ว่าจะมีการค้นหามากมายโดยนักฟิสิกส์อนุภาคทั่วโลก แต่ก็ยังไม่มีการตรวจพบอนุภาคชนิดนี้เลย

นักทฤษฎีหลายคนเชื่อว่า WIMPS น่าจะเป็นอนุภาคที่เบาที่สุดในจำนวนอนุภาคแบบมีมวลทั้งหมด และเพราะฉะนั้นจึงน่าจะมีความเสถียรที่สุดด้วย แต่ทว่าในปี ค.ศ. 2003 นักฟิสิกส์ โจนาธาน เฟง (Jonathan Feng) แห่งมหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนียและผู้ร่วมงานค้นพบว่า ในทางทฤษฎีแล้ว WIMPS ไม่ได้เสถียรแต่อย่างใด เพราะมันสามารถสลายตัวไปเป็นอนุภาคที่เบากว่าที่เรียกว่า SuperWIMPS (อ่านว่า ซู-เพอ-วิ้มส) ได้

เช่นเดียวกับ WIMPS อนุภาค SuperWIMPS ไม่ได้มีอันตรกิริยากับรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า (คือจะไม่ปลดปล่อยและไม่ดูดกลืนคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า) และมันสามารถมีแรงดึงดูดระหว่างมวลกับสสารอื่นได้ แต่สิ่งที่ต่างกันระหว่างอนุภาคลึกลับทั้งสองก็คือ SuperWIMPS ไม่สามารถมีอันตรกิริยานิวเคลียร์แบบอ่อน อย่างที่อนุภาค WIMPS มี ตามปกติแล้วแรงโน้มถ่วงจะมีความเข้มน้อยที่สุด รองลงมาคือแรงนิวเคลียร์แบบอ่อน ดังนั้นอันตรกิริยาที่ SuperWIMPS มีซึ่งอ่อนกว่า WIMPS มากจึงถูกเรียกว่า “superweak” นี่หมายถึงว่า SuperWIMPS แทบจะไม่ได้ชนกับอนุภาคอื่น ๆ เลย คือมีอันตรกิริยากับอนุภาคอื่นน้อยมาก ๆ และจึงไม่มีความสามารถในการสลายตัวไปเป็นอนุภาคอื่น ด้วยเหตุนี้ ดร. เฟง จึงเชื่อว่าพวกมันเป็นทางเลือกที่ไม่เลวเลยสำหรับสสารมืด

“SuperWIMPS ก็เหมือนกับอนุภาคนิวตริโน คือแทบจะไม่มีอันตรกิริยาต่อสสารต่าง ๆ ในเอกภพ เพียงแต่ SuperWIMPS มีอันตรกิริยาที่อ่อนกว่า” อธิบายโดย ดร. เฟง “บางทีตัวที่เป็นไปได้มากที่สุดก็คืออนุภาค “กราวิติโน” (gravitino) ซึ่งเป็นอนุภาคที่ทำนายโดยทฤษฎีสมมาตรยิ่งยวด หรือทฤษฎี Supersymmetry โดยตามทฤษฎีดังกล่าว กราวิติโนเป็นคู่สมมาตรยิ่งยวด หรือ supersymmetric partner กับอนุภาค “กราวิตอน” (graviton) อันเป็นอนุภาคที่เชื่อกันว่าเป็นสื่อนำแรงโน้มถ่วง”

อาจเป็นการค้นพบที่ยิ่งใหญ่: เป็น SuperWIMPS ไม่ใช่ WIMPS

ในตอนนี้ ดร. เฟงและผู้ร่วมงานทำการพิสูจน์ทางคณิตศาสตร์ได้แล้วว่าอนุภาค SuperWIMPS นั้นอาจถูกผลิตและตรวจวัดได้ที่เครื่องเร่ง Large Hadron Collider (LHC) โดยการชนกันระหว่างอนุภาคโปรตอนสองตัว ซึ่งให้พลังงานมหาศาลถึง 14 TeV (teraelectronvolt = 1012 electronvolts) เดิมทีเดียวเครื่องเร่งอนุภาค LHC ที่ตั้งอยู่ที่กรุงเจนีวา ประเทศสวิสเซอร์แลนด์ ถูกสร้างขึ้นเพื่อค้นหาอนุภาคฮิกส์ (Higgs particle) ซึ่งเชื่อว่าเป็นอนุภาคที่อธิบายกระบวนการเกิดมวล นอกจากนี้การสร้างเครื่องเร่งอนุภาคขนาดมหึมานี้ยังมีเป้าหมายในการค้นหาว่าอนุภาค “supersymmetric partner” มีอยู่จริงหรือไม่ และพร้อมกันนี้อาจให้คำตอบว่าเพราะเหตุใดเอกภพจึงเต็มไปด้วยมวลของสสารมากกว่าปฏิสสาร

นักวิจัยได้คำนวณหาอัตราการผลิตสสารมืดที่ต่ำที่สุดของเครื่องเร่งอนุภาค LHC และเครื่องเร่งอนุภาคอื่นๆ ทั่วโลก โดยคำนวณจากความแรงของอันตรกิริยาที่มันมีต่อสสารธรรมดา ในทางทฤษฎี WIMPS หรือ SuperWIMPS อาจถูกตรวจวัดได้ที่เครื่องเร่ง LHC เพราะในการเกิดของพวกมันต้องการอนุภาคใหม่ที่ได้หลังการชนที่มวลใกล้ ๆ 100 GeV ซึ่งเป็นระดับที่เครื่องเร่งนี้สามารถวัดได้ อย่างไรก็ตามทีมนักวิจัยอเมริกันกล่าวว่าสัญญาณจากอนุภาค WIMPS ใด ๆ ที่ผลิตขึ้นในอัตราขั้นต่ำนี้จะไม่สามารถถูกแยกแยะจากสัญญาณพื้นหลังได้ ในทางกลับกันสัญญาณจาก SuperWIMPS อาจจะมีมากเกินคาดและวัดได้ง่าย

“ถ้าสสารมืดถูกผลิตขึ้นที่เครื่องชน LHC จริง เราจะสามารถศึกษาในรายละเอียดถึงคุณสมบัติของมันได้เป็นครั้งแรก” กล่าวโดย ดร. เฟง “ถึงแม้เครื่อง LHC ไม่ได้ถูกออกแบบสำหรับค้นหาสสารมืด แต่ไม่แน่ว่าถ้ามีสสารมืดถูกตรวจวัดได้จริง ๆ มันอาจกลายเป็นความสำเร็จที่สำคัญกว่าก็เป็นได้ และถือเป็นหนึ่งในความเป็นไปได้อันน่าติดตามอย่างยิ่ง”

รู้เเล้วทำอะไรได้เหรอครับ