รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ ปี 2015 : นิวตริโนมีมวล!

ตรวจพบส่วนเสริม Ad Blocker

เว็บไซต์ของเรา เชื่อในประสบการณ์การรับชมของผู้ชม แต่อย่างไรก็ตามเว็บไซต์ของเราขับเคลื่อนด้วยโฆษณาจากผู้สนับสนุน โปรดพิจารณาละเว้นการบล็อคโฆษณาด้วยส่วนเสริม ad-block | ขอบพระคุณอย่างยิ่งที่ให้การสนับสนุน

เรียบเรียงโดย Thaiphysicsteacher.com


อาร์เธอร์ แมคโดนัลด์ และทะกะอะกิ คะจิตะ นักฟิสิกส์รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ประจำปี พ.ศ. 2558  ในฐานะ “การค้นพบปรากฏการณ์การแกว่งของนิวตริโน ซึ่งชี้ให้เห็นว่านิวตริโนนั้นมีมวล”

ประวัติการค้นพบนิวตริโน

รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ ปี 2015 2558_4

บริเวณที่เป็นแนวการชน 3 แนว (ด้านขวา) คือ จุดปะทะกันระหว่างอนุภาค Credit Image courtesy of Argonne National Laboratory, 13 November 1970

      หลังจากเจมส์ แชดวิก (James Chadwick) ได้ค้นพบอนุภาคนิวตรอนเป็นคนแรก ก็มีการค้นพบต่อมาว่านิวตรอนสามารถสลายตัวให้อนุภาคบีตาได้ โดยนิวตรอนจะสลายตัวออกมาเป็นอนุภาคอีก 3 ตัวได้แก่ โปรตอน อิเล็กตรอน(หรืออนุภาคบีตาลบ) และอนุภาคนิวตริโน (แต่คนที่บัญญัติชื่อ นิวตริโน คือ เอนรีโก แฟร์มี)

รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ ปี 2015 2558_3

ภาพ concept ที่แสดงให้เห็นว่าเจ้าอนุภาคนิวตริโนสามารถสวมกางเกงเป็นนิวตริโนชนิดอื่นๆได้อีก 3 ชนิด ซึ่งหมายถึงมันสามารถเปลี่ยนโฉมเป็นตัวไหนก็ได้ Credit NobelPrize 2015

      หลังจากนั้นในปี 1970 วันที่ 13 พฤศจิกายน ได้ยืนยันการค้นพบอนุภาคนิวตริโนผ่านการทดลองในห้องฟอง (Bubble Chamber) ไฮโดรเจน โดยสังเกตจากแนวปะทะที่เกิดจากการชนกันระหว่างอนุภาคนิวตริโน และโปรตอนในอะตอมของไฮโดรเจน

      ในปี 1988 ศาสตราจารย์ ทะกะอะกิ คะจิตะ และคณะ ได้ทำการทดลองโดยศูนย์สังเกตการณ์คะมิโอะกะแห่งสถาบันวิจัยรังสีคอสมิก มหาวิทยาลัยโตเกียว KamiokaNDE ค้นพบว่านิวตริโนชนิดมิวออนนิวตริโน ซึ่งวิ่งเข้ามาในชั้นบรรยากาศโลกนั้น ได้หายไปในระหว่างการเดินทาง และได้เรียกว่าเป็น “ปรากฏการณ์ผิดธรรมดาของนิวตริโนในชั้นบรรยากาศ” (atmospheric neutrino anomaly) ที่ต่อมามีคำอธิบายและสรุปว่าเป็น “ปรากฏการณ์การแกว่งของนิวตริโน” (neutrino oscillation)  โดยนิวตริโนชนิดหนึ่งสามารถเปลี่ยนตัวเองไปเป็นนิวตริโนชนิดอื่นได้ ทำให้ทราบว่านิวตริโนจำเป็นต้องมีมวล

รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ ปี 2015 2558_2

ห้องตรวจจับอนุภาคนิวตริโนที่ Kamioka ประเทศญี่ปุ่น Credit NobelPrize 2015

      ขณะเดียวกันอาร์เธอร์ แมคโดนัลด์ จากประเทศแคนนาดา แมคโดนัลด์และทีมวิจัยแห่งศูนย์สังเกตการณ์นิวตริโนซัดบิวรีได้ค้นพบปรากฏการณ์การแกว่งของอนุภาคนิวตริโนเมื่อเดือนสิงหาคม ปี 2001 โดยใช้อุปกรณ์ตรวจจับนิวตริโนที่ตั้งอยู่ในเหมืองเก่าลึกลงไปใต้ดินกว่า 2,100 เมตรใกล้เมืองซัดบิวรี รัฐออนแทรีโอ โดยทีมวิจัยพิสูจน์ได้ว่านิวตริโนจากดวงอาทิตย์นั้นสามารถแกว่งและเปลี่ยนรูปไปเป็น อิเล็กตรอนนิวตริโน มิวออนนิวตริโน หรือเทานิวตริโนได้จริง ผลงานดังกล่าวได้รับการตีพิมพ์ใน Physical Review Letters ซึ่งเป็นวารสารวิชาการเชิงวิทยาศาสตร์โดยสมาคมฟิสิกส์แห่งอเมริกา และได้รับการพิจารณาว่าเป็นผลงานที่สำคัญมากชิ้นหนึ่ง ผลงานชิ้นนี้ได้พิสูจน์และแก้ปัญหาของนิวตริโนที่มาจากดวงอาทิตย์โดยใช้คำอธิบายจากปรากฏการณ์การแกว่งของนิวตริโน

      ผลงานการค้นพบทั้งสองคนนี้ให้ผลตรงกัน ทำให้พวกเขาได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ประจำปี 2015 ในฐานะ “การค้นพบปรากฏการณ์การแกว่งของนิวตริโน ซึ่งชี้ให้เห็นว่านิวตริโนนั้นมีมวล”

รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ ปี 2015 2558_1

ห้องตรวจจับอนุภาคนิวตริโนที่มีถิ่นกำเนิดจากใจกลางดวงอาทิตย์และเคลื่อนที่มายังโลก Credit NobelPrize 2015

นิวตริโนมีกี่ชนิด และมีมวลเท่าไหร่

      ปัจจุบันเราค้นพบว่าอนุภาคนิวตริโนมีอยู่ด้วยกัน 3 ชนิด ได้แก่ Electron Neutrino (ค้นพบในปี 1930) Muon Neutrino (ค้นพบในปี 1940) และ Tao Neutrino (ค้นพบในปี 1970) และอนุภาคนิวตริโนทั้งสามชนิดนี้มีมวลรวมกัน 5.7 \times 10^{-37} kg ซึ่งมีค่าน้อยมาก

Reference and More Detail & Media
The Nobel Prize in Physics 2015.“. [Online]. via : nobelprize 2015.
SUDBURY NEUTRINO OBSERVATORY (SNO).“. [Online]. via :  nobelprize 2015.
SUPERKAMIOKANDE.“. [Online]. via :  nobelprize 2015.
Neutrino.“. [Online]. via : wiki 2015.

ถ้ารู้สึกว่าบทความนี้อ่านง่ายอ่านคล่อง Share เลยครับ
  • 1
    Share



Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.