Tip:
Highlight text to annotate it
X
สมมุติว่าเราอยากจะค้นพบอนุภาค อันดับแรก เราต้อง-
เดี๋ยวก่อนนะ เฮนรี่ คุณบอกว่าคุณตั้งเป้าหมายว่าจะค้นพบอนุภาค?
มันจะเป็นการค้นพบได้ยังไงล่ะ
ไม่ใช่ว่า มันเหมือนการที่ชาวยุโรปค้นพบทวีปทั้งๆที่มีประชากรเป็นล้านอาศัยอยู่เรียบร้อยแล้วเหรอ?
ใช่เลย ขอบคุณมากสำหรับการพาเรามาถึงประเด็นนี้ จอห์น, อย่างตรงไปตรงมา เราควรพูดว่า
แบบจำลองเชิงคณิตศาสตร์สำหรับฮิกส์ ถูกค้นพบในทศวรรษที่ 60
แต่อนุภาคเองไม่ได้ถูกค้นพ.. ไม่ได้ถูกยืนยันจนกระทั่งปี 2012 จริงๆแล้วฮิกส์โบซอนไม่ใช่อนุภาคตัวแรก
ไม่ใช่อนุภาคตัวแรกที่ถูก "เปิดเผย" จาก Large Hadron Collider, อนุภาค Xi-b ซึ่ง
คล้ายๆกับนิวตรอนแต่หนักกว่า อนุภาคนี้ถูกค้นพบเมื่อหลายเดือนก่อนหน้าฮิกส์โบซอน
คุณอาจจะไม่เคยได้ยินมาก่อน เพราะว่า Xi-b เป็นเพียงแค่การรวมตัวกันของควาร์กซึ่ง
เรารู้แล้วว่ามันมีอยู่ ดังนั้นมันจึงไม่ค่อยน่าตื่นเต้นนัก ผมหมายความว่า ถ้าเรารู้เกี่ยวกับชีส
และแคร็กเกอร์ ดังนั้นการค้นพบ "ชีสและแครกเกอร์" ก็ไม่ได้เป็นการค้นพบน่าดีใจนัก
และมันไม่ไช่การค้นพบที่พลิกโลกแต่อย่างใด
แต่ว่าแบบจำลองมาตรฐานของอนุภาคฟิสิกส์ทำนายบางสิ่งที่มากกว่าชีสและแคร็กเกอร์
นั่นคือหนึ่งในการชนกันนับไม่ถ้วนนั้นควรจะสร้างฮิกส์โบซอน
ซึ่งจะสลายตัวกลายเป็นสสารปกติเช่น อิเล็กตรอนและโฟตอน ซึ่งคือเศษแคร็กเกอร์
เศษแคร็กเกอร์ที่เราจับได้ในเครื่องวัดตลอดเวลา
การแข่งขันระหว่างโอกาสเล็กๆของการชนที่สามารถสร้างฮิกส์โบซอน
กับโอกาสนับไม่ถ้วนของการชนกันรูปแบบอื่นซึ่งสร้างเศษแคร็กเกอร์ เป็นเหตุผลที่ว่า
ทำไมเราต้องการเครื่องมือทดลองขนาดใหญ่อย่าง Large Hadron Collider มันเคยมีเครื่องเร่งอนุภาค
ที่มีพลังงานมากพอที่จะสร้างฮิกส์โบซอนได้ในทางทฤษฎี แต่พวกเขาก็ไม่ได้ชนกันมากพอ
ที่จะมั่นใจได้ว่าพวกเขาเจอฮิกส์โบซอน ไม่ใช่แค่
การเรียงตัวของเศษแคร็กเกอร์ที่บังเอิญดูเหมือนว่ามันมาจากฮิกส์โบซอน
มันเหมือนกับความพยายามทอยลูกเต๋ายี่สิบหน้าและให้ผลตามต้องการ บางทีเราอาจจะสงสัย
เราอาจจะสงสัยว่ามันมีโอกาสเป็นสองเท่าที่จะได้เลขสามมากกว่าเลขอื่น แต่เราจะตรวจสอบได้ยังไงล่ะ?
เราจะตรวจสอบได้ยังไงล่ะ? อืมม ฟังดูง่ายๆ แค่ทอยลูกเต๋าไม่กี่ครั้งแล้วเราก็จะเห็นหน้าเลขสามมากกว่าเลขอื่น ใช่มั้ย
เห็นหน้าเลขสามมากกว่าเลขอื่น ใช่มั้ย
ไม่เร็วขนาดนั้น ตัวอย่างเช่น ถ้าเราทอยลูกเต๋าสิบครั้ง มันมีโอกาสมากทีเดียว
ที่เราจะไม่ได้เลขสามเลยแม้แต่ครั้งเดียว! นั่นเป็นเพราะแม้ว่าโอกาสได้เลขสามจะมีมากกว่าเลขอื่นถึงสองเท่า
จะมีมากกว่าเลขอื่นถึงสองเท่า มันก็ยังมีโอกาสของเลขอื่นอีกมากที่จะสามารถออกได้
ดังนั้นโอกาสแบบสุ่มกับปริมาณมากๆจึงสามารถหลอกเราได้ง่ายๆ ถึงแม้ว่าเราทอด
ทอดลูกเต๋าหนึ่งร้อยครั้งและ"ได้"ส่วนเกินของจำนวนครั้งของเลขสาม มันก็ยังมีโอกาสหนึ่งในห้าสิบ
ที่ลูกเต๋าปกติจะให้ผลแบบนี้โดยบังเอิญ ถ้าอย่างนั้นคุณจะลงพนันเท่าไหร่
ว่ามีหลักฐานว่าเราเจออนุภาคใหม่ถ้ามันมีโอกาสหนึ่งในห้าสิบที่ผลลัพธ์
เป็นเพียงการผันผวนแบบสุ่ม และอนุภาคไม่ได้มีอยู่จริง
และถ้ารางวัลโนเบลรออยู่ข้างหน้าล่ะ เราควรจะมั่นใจขนาดไหนก่อน หนึ่งในพัน?
หนึ่งในหมื่น?
จริงๆแล้ว นักฟิสิกส์เข้มงวดกว่านั้น พวกเขาจะไม่บอกว่าเป็นการ "ค้นพบ" อนุภาคใหม่
อนุภาคใหม่ จนกว่าโอกาสที่อนุภาคนั้นไม่ได้มีอยู่จริงจะน้อยกว่าหนึ่งในล้าน
น้อยกว่าหนึ่งในล้าน ดังนั้นถ้าเราอยากจะทำให้นักฟิสิกส์อนุภาคเชื่อว่าเราใช้ลูกเต๋าปกติ
ลูกเต๋าปกติ เราจำเป็นต้องทอดลูกเต๋ามากกว่า ห้าร้อยห้าสิบครั้ง เพื่อที่จะยืนยันมัน!
และนั้นเป็นแค่การตรวจสอบลูกเต๋ายี่สิบหน้า
มันมีจำนวนมากกว่ายี่สิบความน่าจะเป็นของการชนกันของอนุภาคพลังงานสูง ดังนั้น
เพื่อที่มั่นใจและประกาศหลักฐานของอนุภาคใหม่ที่ LHC เราต้องการการชนกัน
การชนกัน 600 ล้านครั้ง... ทุกวินาที... เป็นเวลาสองปี และเมื่อนั้นเราจึง
และเมื่อนั้นเราจึงสามารถเปิดไวน์ และชีสและแคร็กเกอร์ และบอกว่าเราประสบความสำเร็จในการค้นพ- เอ่อ
ประสบความสำเร็จในการตรวจสอบความจริงเชิงวิทยาศาสตร์