นวัตกรรมสุดล้ำ…เครื่องตรวจจับอนุภาคผีในอวกาศ!!!

ในอดีตเราเคยได้ยินถึงการแข่งขันอันดุเดือดในการเป็นผู้นำโลกทางด้านอวกาศของประเทศรัสเซียและอเมริกา ทั้งสองผลัดกันได้เปรียบเสียเปรียบและเกทับกันไปมาอยู่เรื่อยๆ จนท้ายที่สุดอาจจะพูดได้เต็มปากว่าชัยชนะเป็นของอเมริกาเมื่อนักบินของเขาเหยียบดวงจันทร์เป็นคนแรกของโลก!!!

แต่ในปัจจุบัน ไม่เพียงแต่อเมริกาหรือรัสเซียเท่านั้นที่คิดค้นและพัฒนาสิ่งประดิษฐ์ทางด้านดาราศาสตร์อย่างต่อเนื่อง หนึ่งในหลายๆประเทศที่มีเทคโนโลยีล้ำหน้าและพัฒนาสิ่งประดิษฐ์จนก้าวขึ้นมาอยู่ลำดับต้นๆของโลกคงหนีไม่พ้นจ้าวแห่งนวัตกรรมอย่างญี่ปุ่นเป็นแน่!!!

ปัจจุบันญี่ปุ่นได้สร้างเครื่องตรวจจับอนุภาคขนาดใหญ่ในห้องทดลองใต้ดินลึกลงไปถึง 1,110 เมตรใต้ภูเขาคามิโอกะ ที่เมืองฮิเดะ จังหวัดกิฟุ ซึ่งเป็นเครื่องมือใช้ตรวจจับนิวตริโน (อนุภาคผี) ในอวกาศ เรียกว่า “Super-Kamiokande” หรือ “Super-K”

ที่เราเรียกนิวตริโนว่าอนุภาคผีนั้น เนื่องจากมันกระจายตัวอยู่ทั่วทั้งจักรวาล แต่เรากลับตรวจจับอนุภาคมันได้ยาก ซึ่งงานวิจัยล่าสุดระบุว่าอนุภาคนี้สามารถเปลี่ยนกลับไปกลับมาได้ด้วย…..

เมื่อวันที่ 12 พฤศจิกายน 2013 ที่ผ่านมา หลอดวัดแสงความไวสูงที่เรียกว่า photomultiplier หลอดหนึ่ง ได้เกิด อุบัติเหตุระเบิดขึ้น และส่งผลให้หลอดอื่นๆพากันระเบิดตามกันเป็นเหมือนปฎิกริยาลูกโซ่ รายงานจากหนังสือพิมพ์ New York Times แจ้งว่าหลอดวัดแสงถูกทำลายไปประมาณ 7000 หลอด คิดเป็นค่าเสียหายมากกว่า 20 ล้านเหรียญสหรัฐ (หลอดวัดแสงหนึ่งหลอดราคาประมาณ 3000 เหรียญ)

ลักษณะทั่วไปของ “Super-Kamiokande” นั้น เป็นถังทรงกระบอกที่ฝังอยู่ใต้ดิน มีความสูง 41.4 เมตร และเส้นผ่านศูนย์กลาง 39.3 เมตร ซึ่งบรรจุด้วยน้ำบริสุทธิเป็นจำนวนถึง 50,000 ตัน หลักการทำงานของเครื่องคือ เมื่ออนุภาคนิวตริโนจากอวกาศ (หรือจากเครื่องเร่งอนุภาค) ผ่านเข้ามาในถังเก็บน้ำของซุปเปอร์เค มันจะทำปฎิกริยาสลายตัวให้อนุภาคอิเล็คตรอน หรืออนุภาคมิวออน ขึ้นอยู่กับชนิดของนิวตริโน ว่าเป็นอิเล็คตรอนนิวตริโน หรือ มิวออนนิวตริโนอนุภาคที่เกิดขึ้นจากนิวตริโนนี้ จะเคลื่อนที่มีพลังงานสูง ซึ่งทำให้มันสามารถเคลื่อนที่ได้เร็วกว่าแสงในน้ำ

สำหรับอุบัติเหตุที่เกิดขึ้นนั้น นักวิทยาศาสตร์ยังไม่เข้าใจว่าเหตุใดการระเบิดของหลอดหนึ่งหลอด ถึงทำให้หลอดอื่นๆระเบิดตามไปด้วย เบื้องต้นนั้นสันนิฐานว่าการที่หลอดวัดแสงระเบิดเกิดจากความดันของน้ำในถังมีค่ามากเกินไป ทางด้านผู้รับผิดชอบโครงการ ซึ่งก็คืออำนวยการของศูนย์วิจัยคามิโอกะ (Kamioka Observatory) ดร. โยจิ โทซูกะ (Yoji Totsuka) ได้กล่าวว่า “ทางศูนย์วิจัยจะเร่งทำการซ่อมเครื่องซุปเปอร์เค ให้กลับมาใช้ได้ภายใน 1 ปี ซึ่งจะต้องเริ่มจากสูบน้ำ 50,000 ตันในถังออกให้หมด”

อย่างไรก็ตามเครื่องซุปเปอร์เค กำลังอยู่ระหว่างทำการทดลองที่เรียกว่า K2K ซึ่งจะทำการวัดมวลของอนุภาคนิวตริโน โดยการทดลองดังกล่าวอาศัยลำของอนุภาคนิวตริโนที่ผลิตจากเครื่องเร่งอนุภาคที่ KEK particle physics lab ที่เมือง ซูกูบะ ซึ่งตั้งอยู่ทางฝั่งตะวันออกของญี่ปุ่น โดยอนุภาคนิวตริโนจะเดินทาง 250 กิโลเมตร จาก KEK particle physics lab มายังเครื่องซุปเปอร์เค อุบัติเหตุครั้งนี้ทำให้ผลการทดลองนี้ต้องล่าช้าไปอีก และเมื่อการทดลอง K2K เสร็จสิ้นลงในอีกประมาณสองปีข้างหน้า เครื่องซุปเปอร์เคจะทำการอัพเกรด ซึ่งจะทำให้มันสามารถตรวจจับอนุภาคนิวตริโนที่มาจากการระเบิดของซุปเปอร์โนว่าในกาเลกซี่ของเรา