Scholar’s Advanced Technological System – ตอนที่ 168 อนุภาคหนัก?

เหยียนซินเจวี๋ยถาม “แปลกเหรอ?”

เขาเดินมาแล้วจ้องมองหน้าจอคอมพิวเตอร์ เขาขมวดคิ้วแล้วกล่าว “มันดูแปลก การทดลองของเราอยู่ในช่วง 1-10GeV มันไป 1TeV ได้ไง?”

ศาสตราจารย์เกรเยอร์ก็มองบนหน้าจอเช่นกัน

ระหว่าง GeV กับ TeV มีความแตกต่าง 1 : 1000 นี่หมายความว่าลำแสงอนุภาคในท่อชนอนุภาคนั้นมาถึง 1000GeV ทีเดียว แต่การค้นหาอนุภาคเพนตาควาร์กต้องการแค่ 6GeV เท่านั้น

1000 GeV นี่มันเกินไปแล้ว

เมื่อศาสตราจารย์เกรเยอร์ได้ยินคำถามของเหยียนซินเจวี๋ย เขาก็ยิ้มแล้วอธิบายด้วยน้ำเสียงกันเอง

“ฉันบอกแล้วว่านี่เป็นการทดสอบสถานะของเครื่องชนอนุภาค มันไม่ใช่การทดลองจริง ถ้าเราไม่ถูกจำกัดด้วยงบประมาณ เราคงโชว์โซนพลังงาน 10TeV ได้”

ศาสตราจารย์เกรเยอร์โอ้อวด

มันแทบเป็นการคุยโว

แต่มันก็สมเหตุสมผล นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีชั้นนำของโลกทุกคนได้มารวมตัวกันอยู่ที่นี่ CERN ก็ย่อมอยากอวดอุปกรณ์ของตนอยู่แล้ว

ถ้าไม่ลองใช้เครื่องชนอนุภาค พวกเขาจะทำให้คนอื่นรู้ได้ไงว่าเครื่องจักรของพวกเขาสุดยอดแค่ไหน

LHC สามารถเร่งพลังงานอนุภาคได้ถึง 14TeV ซึ่งหมายความว่าแต่ละอนุภาคในวงโคจรจะเร่งพลังงานได้ถึง 7TeV

นั่นมันจะน่ากลัวแค่ไหน?

หน่วยพลังงานถูกใช้เพื่ออธิบายมวลของอนุภาค ยกตัวอย่างมวลของอะตอมไฮโดรเจนมีค่าประมาณ 1GeV อนุภาคฮิกส์ที่ถูกพบในปี 2012 มีค่าประมาณ 125 GeV

เครื่องชนอนุภาคอิเล็กตรอนโพซิตรอนเซี่ยงไฮ้มีขีดจำกัดประมาณ 5GeV ซึ่งต่ำกว่า LHC อย่างมาก

ประเทศจีนจะต้องใช้เวลานับสิบปีกว่าจะตามทัน

“…ผมไม่ได้หมายความว่าช่วงพลังงานการทดลองมันแปลก” ลู่โจวกล่าว เขาจิ้มไปที่หน้าจอคอมพิวเตอร์แล้วถาม “คุณไม่ได้สังเกตเหรอ? ในช่วงราวๆ 750GeV มันมีผลกระทบที่ไม่ปกติ”

“นี่ไม่ใช่ปรากฏการณ์การชนกัน มันเป็นแค่ปรากฏการณ์โปรตอนคู่เดี่ยว แต่แปลกมากที่มันปรากฏในช่วงพลังงานที่ 750GeV” ศาสตราจารย์เกรเยอร์พึมพำ เขาลูบคางแล้วกล่าวต่อ “แต่นี่ก็ไม่ใช่เรื่องแปลก เรามักสังเกตเห็นสัญญาณพิเศษบนเครื่อง ATLAS เสมอ ดังนั้นข้อมูลอาจเป็นแค่การผิดพลาดเลื่อนลอยก็ได้”

ลู่โจวยังคงจ้องมองหน้าจอ เขาอดถามไม่ได้ “ตกลงนี่เป็นเรื่องปกติเหรอครับ?”

เหยียนซินเจวี๋ยพยักหน้า “ใช่แล้ว สัญญาณที่เกิดจากเครื่องชนอนุภาคมีข้อมูลเพียง 1% เท่านั้น ดังนั้นปกติเรามักจะคาดเดาข้อสรุปและยืนยันด้วยการทดลอง เดี๋ยวนายก็ชิน”

ฟิสิกส์ของอนุภาคเป็นสิ่งที่เลื่อนลอยมาก

ปกติแล้วอะตอมไม่อาจ’สังเกตได้โดยตรง’ ดังนั้นเพื่อตัดสินการคงอยู่ของอนุภาค ความเชื่อมั่นเป็นสิ่งจำเป็น

นี่คือแนวคิดทางสถิติ

ในฟิสิกส์ของอนุภาค ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานที่เท่ากับสามคือ’สัญญาณ’ มากกว่าสามเรียกว่า’หลักฐาน’ มากกว่าห้าคือ’การค้นพบ’ แม้ว่าสื่อมักจะเขียนว่า’ความก้าวหน้า’หรือ’การค้นพบที่สำคัญ’ แต่ส่วนใหญ่เป็นแค่’สัญญาณ’

ดังนั้นมันจำเป็นต้องมีค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานถึงสามถึงจะเรียกได้ว่าเป็นสัญญาณ

ลักษณะเฉพาะสูงสุดที่ปรากฏมาชั่วคราวจึงไม่ได้บ่งบอกถึงอะไรเลย

อนุภาคสามารถยืนยันได้ด้วยการทดลองซ้ำๆ เท่านั้น และการสังเกตอนุภาคในเครื่องตรวจจับที่แตกต่างกัน เมื่อค่าความเชื่อมั่นของอนุภาคมากกว่าห้า มันถึงจะเรียกได้ว่า’การค้นพบ’

ลู่โจวไม่ได้พูดอะไร

ไม่นานการทดลองก็ดำเนินต่อไป

จุดเขียวเป็นชุดปรากฏบนภาพอย่างแน่นหนาโดยที่ส่วนใหญ่กระจุกอยู่ในช่วง 125GeV

อย่างไรก็ตามความสนใจของลู่โจวยังเน้นไปที่ช่วง 750GeV

ทันใดนั้นเองก็มีอีกจุดหนึ่งที่กระโดดไปปรากฏบนโซนพลังงานที่ 750GeV

ลู่โจวใจเต้น จากนั้นเขาก็หันไปมองศาสตราจารย์เกรเยอร์แล้วถาม “แล้วข้อมูลบนเครื่องตรวจจับ CMS ล่ะครับ?”

มีเครื่องตรวจจับมากมายอยู่ในวงโคจรหนึ่ง ซึ่ง ATLAS และ CMS มีความไวมากสุด

มีวิธีง่ายๆ ที่จะทดสอบว่าที่ลู่โจวสังเกตเห็นได้เป็นแค่ภาพลวงตาหรือไม่ นั่นก็คือมันมีปรากฏการณ์เดียวกันปรากฏบนเครื่องตรวจจับสองตัวในเวลาเดียวกัน

เมื่อลู่โจวได้ยินคำถามของลู่โจว เขาก็มีสีหน้าแปลกๆ

“ข้อมูลที่รวบรวมจาก CMS รับผิดชอบโดยแล็บชั้นบน ถ้าเธอสนใจ รอสักพัก เดี๋ยวฉันจะพาเธอไป”

ลู่โจวถามทันที “แล้วข้อมูลผิดพลาดที่ถูกวัดในระหว่างการทดลองจะถูกบันทึกไว้ไหม?”

ศาสตราจารย์เกรเยอร์พยักหน้า “ปกติมันจะถูกเก็บไว้อย่างถาวร มันมีคุณค่าทางวิจัยไม่มากนัก แต่ฉันก๊อปปี้ให้เธอได้ ยังไงมันก็ไม่ได้เป็นความลับ แต่ฉันขอเตือนไว้ มันไม่ใช่ข้อมูลสาธารณะ เธอจะเอาไปใช้ในวิทยานิพนธ์ไม่ได้”

เหยียนซินเจวี๋ยถามอย่างสงสัย “นายพบอะไร?”

ลู่โจวคิดและยืนยันมุมมองของตนเอง “ผมคิดว่ามีบางอย่างผิดปกติในโซนพลังงานที่ 750GeV จากมุมมองทางสถิติ มันอาจอธิบายได้ว่าเป็นเรื่องบังเอิญ แต่มันรู้สึกไม่น่าเป็นไปได้”

เหยียนซินเจวี๋ยถามติดตลก “จากมุมมองนักคณิตศาสตร์เหรอ?”

ลู่โจว “จะว่าแบบนั้นก็ได้ครับ”

เหยียนซินเจวี๋ยถอนหายใจ “ฉันรู้ว่าทิศทางวิจัยของนายคือฟิสิกส์เชิงคณิตศาสตร์ แต่ฉันขอเตือน แม้ว่าคณิตศาสตร์จะเป็นเครื่องมือวิชาฟิสิกส์ที่สำคัญ แต่ไม่ใช่ว่าปรากฏการณ์ทางกายภาพทั้งหมดจะเป็นไปตามกฎคณิตศาสตร์ 750GeV นั้นกว้างเกินไป อนุภาคฮิกส์โบซอนยังแค่ 125GeV ฉันคิดว่ามันเป็นแค่โฟตอนคู่ สัญญาณนี้อาจไม่ได้ชนกันด้วยซ้ำ”

เหยียนซินเจวี๋ยตบบ่าลู่โจวแล้วกล่าวต่อ “อย่าไปสนใจโซนพลังงานที่เกิน 10GeV เรากำลังหาอนุภาคเพนตาควาร์ก ถ้านายเป็นพวกย้ำคิดย้ำทำจริงๆ นายอาจไม่ได้เห็นกิจกรรมในโซนพลังงานที่ 750GeV อีก”

………………………………..

Scholar’s Advanced Technological System

Scholar’s Advanced Technological System

The Overachiever's Black Tech System, 学霸的黑科技系统
Score 6.6
Status: Ongoing Type: Author: , Released: 2018 Native Language: Chinese
อ่านนิยายเรื่อง Scholar’s Advanced Technological Systemหลังจากทุกข์ทรมาณจากลมแดดขณะทำงานภายใต้ความร้อนที่ร้อนระอุของฤดูร้อน ลู่โจวนักศึกษามหาวิทยาลัยที่ยากจนแต่ขยันขันแข็งได้กลายเป็นเจ้าของระบบเทคโนโลยีขั้นสูง ด้วยความโกงที่ระบบมอบให้ ชีวิตในรั้วมหาลัยของเขาจึงเปลี่ยนไปในข้ามคืน ปริญญาโท? ง่ายดายยิ่ง ปริญญาเอก? นั่นไม่ใช่ปัญหา จากที่ไม่มีใครรู้จัก เขาได้กลายเป็นดาราดังแห่งวงการวิทยาศาสตร์อย่างรวดเร็ว ด้วยภารกิจที่ระบบมอบให้ เขากำลังเดินอยู่บนเส้นทางผู้ชนะรางวัลโนเบล “ระบบ แต้มแลกเป็นเงินได้ไหม?” “ไม่ได้” “เชี่ย งั้นนายทำไรได้!?” “ระบบจะทำให้ท่านกลายเป็นสุดยอดนักวิชาการ กลายเป็นผู้ปกครองเหนือมวลมนุษย์ ท่านจะเอาเงินไปทำอะไร?”

Comment

Options

not work with dark mode
Reset