ฟิสิกส์พลังงานสูง: วันแห่งความร่วมมือระหว่างประเทศกำลังจะสิ้นสุดลงหรือไม่?

ฟิสิกส์พลังงานสูง: วันแห่งความร่วมมือระหว่างประเทศกำลังจะสิ้นสุดลงหรือไม่?

เมื่อสิบปี ที่แล้วในเดือนนี้ เมื่อวันที่ 4 กรกฎาคม พ.ศ. 2555 สองความร่วมมือทางวิทยาศาสตร์ที่ใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์ ประกาศการค้นพบ ฮิกส์โบซอนที่ เซิร์นตามหามานาน นักวิจัยจากกว่า 60 ประเทศใน 6 ทวีปสามารถชื่นชมยินดีร่วมกันกับสิ่งที่จะเป็นหนึ่งในความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในศตวรรษนี้ มันเป็นความสำเร็จที่น่าทึ่งของความร่วมมือระหว่างประเทศเช่นกัน ซึ่งเกิดขึ้น

ในช่วงเวลา

แห่งสันติภาพของโลก ส่วนหนึ่งของความสำเร็จของ CERN ในฐานะป้อมปราการของฟิสิกส์ยุคใหม่คือการตัดสินใจที่จะตั้งฐานในสวิตเซอร์แลนด์ ซึ่งเป็นประเทศที่มีชื่อเสียงมานานในด้านความเป็นกลางทางการเมือง นักฟิสิกส์หลายพันคนจากหลากหลายเชื้อชาติ รวมถึงชาวอังกฤษ 

เยอรมัน อิตาลี โปแลนด์ รัสเซีย ยูเครน อินเดีย จีน และอเมริกาได้มารวมตัวกันที่ห้องทดลองในเจนีวา นับตั้งแต่ก่อตั้งขึ้นในปี 2497 เซิร์นได้หล่อเลี้ยงบุคลากรที่มีความสามารถและมีความเหนียวแน่น ซึ่งประสบความสำเร็จในการจัดการการก่อสร้างที่ยากลำบากของ 

มูลค่าหลายพันล้านยูโรและเครื่องตรวจจับอนุภาคขนาดมหึมาสี่ตัว การพัฒนาทั้งหมดนี้นำไปสู่การค้นพบฮิกส์โบซอนในปี 2555 ซึ่งเป็นจุดสูงสุดของแบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์ของอนุภาคแต่ความร่วมมือระหว่างประเทศในด้านฟิสิกส์ของอนุภาคกำลังถูกคุกคามจากการรุกรานยูเครนอย่างป่าเถื่อนของรัสเซีย

ซึ่งได้ทำลายระเบียบโลกหลังสงครามเย็นที่มีอยู่อย่างร้ายแรง ในการประชุมปกติเมื่อวันที่ 17 มิถุนายน พ.ศ. 2565 สภาปกครองของ CERN ลงมติให้ยุติข้อตกลงความร่วมมือกับรัสเซีย (และเบลารุส) เมื่อถึงวันหมดอายุ พ.ศ. 2567 หลังจากการโจมตีสมาชิกร่วมในห้องปฏิบัติการ นับเป็นการพลิกกลับด้านนโยบาย

ที่น่าทึ่งที่กีดกันสถาบันของรัสเซียไม่ให้มีส่วนร่วมในโครงการทางวิทยาศาสตร์ใหม่ๆ ซึ่งต้องได้รับการตรวจสอบเพิ่มเติม เป็นครั้งแรกที่ฟิสิกส์พลังงานสูงปิดประตูสู่บางประเทศ นี่เป็นเหตุการณ์พลิกผันที่น่าเป็นห่วง นักฟิสิกส์ชาวรัสเซีย – และนักฟิสิกส์ชาวโซเวียตก่อนหน้าพวกเขา มีส่วนร่วมมาเกือบ

ครึ่งศตวรรษ

ตั้งแต่เข้าร่วมในการทดลองเกี่ยวกับ นักฟิสิกส์ชาวรัสเซียมีส่วนร่วมอย่างลึกซึ้งในการทดลองทั้ง ATLAS และ CMS ให้เครดิตสำหรับการค้นพบฮิกส์โบซอน โรงงานฮิกส์การกีดกันของรัสเซียออกจากเซิร์นนั้นไม่ได้เป็นเพียงตัวอย่างเดียวของการดึงกลับที่น่าตกใจจากความร่วมมือระหว่างประเทศในด้านฟิสิกส์

พลังงานสูง เมื่อต้นปีที่ผ่านมา คณะกรรมการที่ได้รับการแต่งตั้งจากกระทรวงศึกษาธิการ วัฒนธรรม กีฬา วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (MEXT) ของญี่ปุ่น แสดงความไม่เต็มใจอย่างยิ่งที่จะดำเนินการตามแผนสำหรับInternational Linear Collider (ILC) ซึ่งเป็นระบบใหม่ที่มีความซับซ้อนทางเทคโนโลยี 

มูลค่าหลายพันล้านดอลลาร์ เครื่องชนกันของอิเล็กตรอนและโพซิตรอนพลังงานเป้าหมายสำหรับการก่อสร้างในญี่ปุ่นโอกาสสำหรับ ILC ในตอนแรกดูน่ายินดี ในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2556 เพียงแปดเดือนหลังจากการค้นพบฮิกส์  ได้เผยแพร่รายงานการออกแบบทางเทคนิคจำนวน 5 เล่ม 

ซึ่งกำหนดการออกแบบพื้นฐานและ R&D ที่เหลือที่จำเป็นก่อนที่จะเริ่มการก่อสร้างได้ นักฟิสิกส์ในญี่ปุ่นระบุตำแหน่งที่เสนอสองแห่งสำหรับ Collider แต่เก้าปีและหลายสิ่งกีดขวางในภายหลัง ความพยายามระดับนานาชาติที่มีแนวโน้มว่าจะหยุดชะงักเหตุผลส่วนหนึ่งสำหรับการตัดสินใจของคณะผู้พิจารณา

ในการ “ระงับคำถามเกี่ยวกับการเป็นเจ้าภาพ ILC” คือความไม่แน่นอนเกี่ยวกับข้อผูกพันระหว่างประเทศ ยังเร็วเกินไปที่ญี่ปุ่นจะเริ่มสร้าง ILC คณะผู้พิจารณารู้สึกว่าเรียกร้องให้มีการวิจัยเพิ่มเติมและการสนับสนุนจากต่างประเทศเพิ่มเติมสำหรับโครงการนี้ และน่าเสียดายที่ญี่ปุ่นต้องทนทุกข์ทรมาน

จากประวัติศาสตร์ที่จำกัดในการเป็นเจ้าภาพความร่วมมือด้านฟิสิกส์ระดับนานาชาติขนาดใหญ่ แน่นอนการทดลองมีนักฟิสิกส์จากเกือบ 100 สถาบันใน 22 ประเทศเข้าร่วม แต่ส่วนใหญ่เป็นประเทศในเอเชีย และเครื่องตรวจจับนั้นมีราคาเพียงสิบล้านดอลลาร์ หนึ่งทศวรรษหลังจากการค้นพบฮิกส์โบซอน 

ดังนั้น ฟิสิกส์พลังงานสูงจึงยังไม่มีหนทางที่ชัดเจนในการสร้างเครื่องชนกันของอิเล็กตรอน-โพซิตรอน ซึ่งเรียกว่า “โรงงานฮิกส์” เพราะมันจะผลิตฮิกส์โบซอนจำนวนมาก การไม่มีอยู่นี้ทำให้ไม่สงบโดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากเครื่องประเภทนี้อยู่ในรายการความปรารถนาของนักฟิสิกส์อนุภาค 

ตัวอย่างเช่น 

กลยุทธ์ยุโรปสำหรับฟิสิกส์ของอนุภาคในปี 2020 ได้ประกาศให้โรงงานฮิกส์เป็น “เครื่องชนกันลำดับถัดไปที่มีลำดับความสำคัญสูงสุด” เนื่องจากจะทำให้นักฟิสิกส์สามารถวัดพฤติกรรมของอนุภาคด้วยความแม่นยำสูง (ดูกล่อง “มุ่งสู่โรงงานฮิกส์”) การขาดแนวทางที่ชัดเจนในการศึกษาฮิกส์นั้น

ตรงกันข้ามกับสถานการณ์หลังจาก Z boson ซึ่งมีกำลังอ่อนถูกค้นพบที่ CERN ในปี 1983 หกปีต่อมาแทบจะไม่มี “โรงงาน Z” เพียงแห่งเดียว แต่มีถึงสองแห่งในการดำเนินงาน สิ่งอำนวยความสะดวก ในสหรัฐอเมริกา สร้างขึ้นในห้องปฏิบัติการที่มีชื่อเสียง เครื่องชนกันของอิเล็กตรอน

และโพซิตรอนทั้งสองสามารถสร้างอนุภาคขนาดใหญ่นี้ได้จำนวนมาก แต่หนึ่งทศวรรษหลังจากปรากฏขึ้น หนทางข้างหน้าก็ยังไม่แน่นอน เมื่อพิจารณาจากความลังเลใจของญี่ปุ่นต่อ ILC ตอนนี้ดูเหมือนว่าผู้สมัครชั้นนำสำหรับโรงงาน ที่เสนอโดยจีน จะถูกสร้างโดยสถาบันฟิสิกส์พลังงานสูง 

แห่งปักกิ่ง (IHEP) ซึ่งเป็นหัวหอกในข้อเสนอนี้ ด้วยวงแหวนคู่ของแม่เหล็กเหล็กอุณหภูมิแวดล้อมและโพรงเร่งตัวนำยิ่งยวดสองชุดที่จุดตรงข้ามสองจุดรอบๆ วงแหวน เครื่องจักรที่มีเส้นรอบวง 100 กม. นี้จะทำให้เกิดการชนกันที่ 240 GeV ซึ่งสูงพอที่จะสร้างฮิกส์โบซอนจำนวนมากที่จับคู่กับ Z โบซอน .

credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์