สถาบันอะตอม…
ไฮดี้ แอนนิค และนักเรียนคนอื่น ๆ ต่างรอคอยวารสาร “อาร์คานาศาสตร์” และ “เวทมนตร์” ฉบับล่าสุด บทความต่อเนื่องที่เกี่ยวกับทฤษฎีสนามควอนตัมที่ตีพิมพ์ในเดือนมกราคมเป็นการเรียนรู้ครั้งสำคัญสำหรับจอมเวทย์ที่มีความเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับขอบเขตของกล้องจุลทรรศน์ พวกเขารับรู้ได้ว่าครั้งต่อไปเรื่องนี้จะมีความก้าวหน้าอย่างยิ่ง ดังนั้นพวกเขาจึงหยิบเอาความรู้ที่เกี่ยวกับทฤษฎีสนามควอนตัมและคำแนะนำของลูเซียนมาใช้กับงานของพวกเขา แต่ละคนจะมีบทความที่เกี่ยวข้องกับเรื่องนี้ และเริ่มพูดคุยสนทนากับจอมเวทย์ และนักเวทย์ระดับสูง
ในบรรดาพวกเขามีเพียงแค่ แอนนิค และสปรินต์ ที่เป็นผู้คิดค้นทฤษฎีสนามควอนตัม การประยุกต์ใช้การหาปริมาณครั้งที่สองกับระบบอิเล็กตรอนนั้นมาจากบทความที่พวกเขาเขียนร่วมกัน ดังนั้นจึงไม่ใช่เรื่องยากที่เกินไปที่พวกเขาจะเข้าใจ และเข้าถึงแนวคิดใหม่ๆ ในไม่ช้าพวกเขาก็ตามลูเซียน บรูค เฟอร์นันโด และจอมเวทย์คนอื่น ๆ ทัน จนมาถึงเรื่อง “อินฟินิตี้” ที่ทำให้พวกเขาเวียนหัวจนอยากจะตายตามไปกับมัน
“ทฤษฎีสนามควอนตัมนั้นใช้ได้ดีมากในการประมาณค่าพลังงานต่ำ แต่เมื่อพูดถึงการประมาณค่าพลังงานระดับสูง…” แคทรีนาตั้งข้อสังเกตด้วยความรู้สึกที่หลากหลาย โดยที่นางไม่ได้พูดคำว่า “อินฟินิตี้” ออกมาดังๆ ไม่อย่างนั้น สปรินต์ก็คงจะกลายเป็นบ้าก่อนที่แอนนิคจะพูดอะไรออกมาด้วยซ้ำ
ในทางกลับกันไฮดี้แทบจะไม่มีปัญหา นางแสยะยิ้มและพูดว่า “ไม่ว่าอย่างไร มันก็เป็นดินแดนที่เราสามารถค้นหาคุณสมบัติของแรงแม่เหล็กไฟฟ้า และความลับของอิเล็กตรอนได้!”
จากนั้นนางก็เงียบไปซักพัก แล้วพูดต่อว่า “ก็ไม่เชิงเป็นอย่างนั้นซะทีเดียว อย่างน้อยที่สุดก็ไม่ได้หวังว่าจะมีคำอธิบายที่เกี่ยวกับสถานะกลศาสตร์ควอนตัม หรือผลกระทบจากผู้สังเกตตามทฤษฎีสนามควอนตัม”
“นอกจากนี้ กระบวนการที่แตกต่างกันของการสร้างพลังแม่เหล็กไฟฟ้าที่ผ่านการแลกเปลี่ยนโฟตอนนั้นทำให้ข้ามีบันดาลใจ ดูเหมือนเราจะเข้าใจถึง ‘โอกาส’ ที่โพซิตรอนอาจจะปรากฏขึ้น เราจำเป็นต้องคิดค้นการทดลองในกรณีที่เกิดการการปะทะกันขึ้นมา” เชลีย์กล่าวเสริมไฮดี้
ในหลาย ๆ กรณีที่การค้นพบของอนุภาคไม่ได้ง่ายเหมือนการหารังสีที่เหมาะสม และสังเกตร่องรอยของพวกมัน จำเป็นต้องสังเกตจากการเกิดการปะทะกับอนุภาคต่าง ๆ ทั้งในสถานที่และพลังงานที่แตกต่างกันด้วย “รังสี” เพื่อทำให้เกิดปฏิกิริยาที่แตกต่างกันหรือการแพร่กระจายในรูปแบบอื่นๆ จากนั้นจึงจะสามารถค้นหารูปแบบที่ผิดปกติจากปฏิกิริยาที่ซับซ้อนได้
การรวมกลุ่มในการทดลองโดยที่ไม่มีคำแนะนำในเชิงทฤษฎีก็เหมือนกับแมลงวันที่ไม่มีหัว เราสามารถคาดการณ์ได้ว่าหลังจากการที่เราค้นหามาเป็นเวลานานก็จะบรรลุถึงบางสิ่งบางอย่างได้ นั่นทำให้เป็นสาเหตุที่นักเวทย์ระดับตำนาน และเหล่าผู้วิเศษไม่พบสิ่งใดที่มีค่าจากรังสีคอสมิก
ไฮดี้หัวเราะเบา ๆ “เมื่อนึกถึงความสนใจของอาจารย์ของเราที่มีต่อโพซิตรอน นี่จึงเป็นเนื้อหาหลักของการทดลองในห้องสงเกตการณ์จักรวาลของเรา เจ้าไม่มีทางเอาชนะเราได้หรอก!”
สปรินต์แค่นเสียงดัง “ตอนนี้ข้ากำลังสนใจทฤษฎีสนามควอนตัม มันยังมีความรู้มากมายให้ข้าได้ศึกษาและเรียนรู้ ข้าไม่มีความคิดที่จะเข้าไปห้องสงเกตการณ์จักรวาลเร็ว ๆ นี้หรอก”
“ความจริงแล้ว ข้าคิดว่าบทความของท่านแฮททาเวย์ก็ให้ความกระจ่างมากเช่นกัน เมื่อถือว่าโปรตอนและนิวตรอนเป็นอนุภาคพื้นฐานเดียวกัน ข้ารู้สึกได้ถึงความงามที่เรียบง่ายในแก่นแท้ของสิ่งต่างๆ” การวิจัยประจำวันของเลย์เรียคือการตัดสินใจเลือกคุณภาพของวัสดุที่แตกต่างกันภายใต้อุณหภูมิที่แตกต่างกันเพื่อสังเคราะห์วัสดุใหม่ให้มีคุณสมบัติเหล่านั้น จากนั้นนางก็ต้องทำการทดลองซ้ำๆ เพื่อหาสาเหตุของสภาพตัวนำยวดยิ่ง มันเป็นงานที่ทั้งน่าเบื่อ และซับซ้อน ดังนั้นนางจึงชื่นชมความเห็นที่ว่าสาระสำคัญจากเรื่องที่ซับซ้อนทั้งหมดนั้นเป็นเรื่องที่เรียบง่าย
แอนนิคพูดอย่างใจเย็นว่า “เราไม่สามารถข้ามขั้นตอนไปบทสรุปได้อย่างง่ายดายขนาดนั้น การวิจัยเกี่ยวกับการสลายตัวของนิวเคลียร์ในช่วงหลายปีที่ผ่านมาดูเหมือนจะชี้ให้เห็นว่าโปรตอนและนิวตรอนนั้นไม่ใช่เรื่องง่ายดายอย่างที่เราคิด หรือแม้แต่สภาวการณ์ภายในนิวเคลียสของอะตอมก็ไม่ง่ายอย่างที่เราคิดเช่นกัน เมื่อมันสลายตัวมันจะปล่อยอิเล็กตรอนและ ‘นิวทริโน’ เหมือนอย่างที่เจ้าแห่งวายุได้คาดการณ์ไว้ อีกทั้งท่านโอลิเวอร์ยังเดาได้ว่านิวตรอนสามารถเปลี่ยนเป็นโปรตอนได้ แสดงว่าความลับและความหมายที่อยู่เบื้องหลังนั้นจึงยังยากที่จะพูด”
เลย์เรียเข้าใจว่าเขาหมายถึงอะไร นางพยักหน้าและพูดว่า “ข้ารู้ แต่อย่างที่บอกจอมเวทย์บางคนก็แทบจะไม่สามารถค้นพบนิวทริโนได้เลย”
นิวทริโนเป็นสิ่งที่ไม่มีประจุ และมีมวลน้อย อีกทั้งพวกมันยังแทบจะไม่ตอบสนองกับสิ่งใดเลย ดังนั้นพวกมันจึงถูกพวกจอมเวทย์เรียกว่า “อนุภาคที่มองไม่เห็น” ซึ่งนั้นหมายความว่าแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่เราจะสังเกตเห็นพวกมัน
“แต่ตราบเท่าที่ยังมีอยู่ เราก็จะสังเกตเห็นพวกมันได้ผ่านการทดลอง!” สปรินต์ค่อนข้างมั่นใจในเรื่องนี้แต่จากนั้นเขาก็ส่ายศรีษะ “แต่อย่างไรก็ตามสิ่งที่สำคัญที่สุดในตอนนี้คือการที่การทดลองหลาย ๆ อย่างไม่สามารถทำได้หากไม่มีเครื่องปฏิกรณ์ที่เสถียร”
“ใช่แล้ว หากไม่มีเครื่องปฏิกรณ์ฟิชชันขนาดใหญ่ก็จะไม่สามารถหาแหล่งที่มาของอนุภาคที่เสถียรได้ และเป็นไปไม่ได้เลยที่จะทำการทดลองที่จำเป็นในขอบเขตกล้องจุลทรรศน์ให้เสร็จสมบูรณ์” แคทรีนาถอนหายใจ “ตอนนี้ เรามีความต้องการเครื่องปฏิกรณ์ฟิชชันอย่างยิ่ง เพราะไม่เพียงแต่ทดลองที่มาจากเขตกล้องพลังงานเท่านั้น แต่มีการวิจัยเชิงลึกในขอบเขตกล้องจุลทรรศน์ด้วย นี้จึงเป็นสิ่งที่จอมเวทย์ส่วนใหญ่ต้องการมากที่สุดในตอนนี้”
ไฮดี้หัวเราะเบา ๆ อย่างสนุกสนาน “จอมเวทย์ส่วนใหญ่ไม่ได้ต้องการมันเลย เพราะพวกเขาตามพัฒนาการของขอบเขตกล้องจุลทรรศน์ในปัจจุบันไม่ทัน”
หลังจากที่นางพูดออกไปอย่างนั้น นางก็ลุกขึ้นและโค้งคำนับด้วยรอยยิ้มทันที “สวัสดีตอนเช้า อาจารย์”
นางเห็นลูเซียนมาถึงหน้าประตูแล้ว
ลูเซียนหยิบวารสารออกมาจากกระเป๋าเวทมนตร์และยิ้มขึ้น “ข้าบังเอิญเจอนักเวทฝึกหัดที่กำลังจะมาส่งวารสารให้เจ้า ข้าจึงพาเขามาด้วย”
ไฮดี้ และนักเรียนคนอื่น ๆ ไม่ได้ตื่นตระหนกหรือแปลกใจกับพฤติกรรมของอาจารย์ เพราะพวกเขารู้จักอาจารย์ของพวกเขาเป็นอย่างดี พวกเขารู้ว่าการกระทำนี้ไม่ได้มีความหมายลึกซึ้งแต่อย่างไร
“ขอบคุณ อาจารย์” แคทรีนา และไฮดี้รับวารสารไปด้วยรอยยิ้มที่สดใส
ลูเซียนโบกวารสารเล่มสุดท้ายในมือ และพูดว่า “บทความที่น่าสนใจที่สุดในนี้คือบทความใหม่ของท่านย่าแฮททาเวย์”
“น่าสนใจที่สุด?” สปรินต์ และนักเรียนคนอื่นถึงกับตะลึงไป ไม่ใช่เรื่องง่ายเลยที่อาจารย์ของพวกเขาจะพูดว่าน่าสนใจ นั่นหมายความว่าเขาชื่นชมแนวคิดในบทความ และเชื่อว่าบทความนั้นมีคุณค่าอย่างมาก!
ไฮดี้เปิดไปที่หน้าสารบัญทันที และเขาก็พบชื่อบทความใหม่ของแฮททาเวย์ว่าด้วยเรื่อง – ข้อสันนิษฐานเกี่ยวกับแรงนิวเคลียร์อย่างเข้ม
หลังจากอ่านชื่อบทความแล้ว แอนนิค และนักเรียนคนอื่น ๆ ต่างก็มองหน้ากัน และคาดเดาอะไรบางอย่างได้รางๆ ท้ายที่สุดความก้าวหน้ามากมายก็เกิดขึ้นจากการทดลองคุณสมบัติของแรงแม่เหล็กไฟฟ้า และบทความนี้ก็เกี่ยวกับการปรากฏขึ้นทันทีของปฏิสัมพันธ์แรงนิวเคลียร์อย่างเข้ม พวกเขาไม่อยากจะเชื่อเลยว่าทั้งสองอย่างนี้ไม่เกี่ยวข้องกัน
อย่างที่พวกเขาคาดไว้แฮททาเวย์ได้นำ “แบบจำลอง” ที่สร้างขึ้นจากทฤษฎีสนามควอนตัมเข้าสู่แรงนิวเคลียร์อย่างเข้ม หากคุณสมบัติของแรงแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนที่ซึ่งอนุภาคมีประจุแลกเปลี่ยนเป็นโปรตอนก็จะถือว่าแรงนิวเคลียร์อย่างเข้มเป็นผลมาจากการแลกเปลี่ยนอนุภาคบางชนิดระหว่างนิวตรอน (นิวตรอน และโปรตอน) ได้หรือไม่?
ความคิดของแฮททาเวย์ไม่ยากที่จะเข้าใจตราบใดที่เราวาดภาพเปรียบเทียบโดยที่ไม่ต้องใช้ข้อกำหนดใดๆ มาผูกมัด ดังนั้นนี้จึงไม่ใช่เรื่องยากสำหรับแอนนิค แคทรีนา ไฮดี้และนักเรียนคนอื่น ๆ ที่จะยอมรับการอ้างอิงของสมมติฐาน และพวกเขาก็อ่านต่อไป
แม้ว่าการศึกษาค้นคว้าเกี่ยวกับแรงนิวเคลียร์อย่างเข้มจะยังคงมีข้อมูลที่เบาบางเกินไป แต่ก็เพียงพอที่จะสนับสนุนแนวคิดของแฮททาเวย์ในการสร้างแบบจำลองทั่วไปได้ จากนั้นตามข้อมูลที่วัดได้ในการทดลองอนุภาคนี้ก็แสดงให้เห็นว่านี้เป็นอนุภาคใหม่ที่ยังไม่ถูกค้นพบ มวลของอนุภาคใหม่นี้เมื่ออยู่กับที่จะมีมวลประมาณสามร้อยเท่าของอิเล็กตรอน
“ถ้าเราสามารถหาอนุภาคนี้ได้ คุณสมบัติของปฏิสัมพันธ์อย่างเข้มก็จะถูกเปิดเผยต่อหน้าเรา…” แอนนิคพูดด้วยน้ำเสียงที่แผ่วเบาด้วยความตกใจ
“นี่คือคำทำนายเกี่ยวกับอนุภาคใหม่หรือ?” แคทรีนารู้สึกแปลก ๆ
เลย์เรียขมวดคิ้ว และพูดว่า “ถ้ามันถูกค้นพบจริง ๆ จะเป็นไปได้ไหมที่จะสร้างแรงนิวเคลียร์อย่างอ่อนด้วยแบบจำลองที่มีอนุภาคใหม่นี้ แล้วอนุภาคมีกี่ชนิดกันแน่?”
เพียงครู่เดียว ดูเหมือนว่าจำนวนอนุภาคพื้นฐานจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า แม้ว่านี้จะยังเป็นเพียงสมมติฐานแต่เลย์เรีย และนักเรียนคนอื่น ๆ ก็ยังคงให้ความสนใจอย่างมาก เป็นไปได้ไหมว่าอนุภาคพื้นฐานในขอบเขตของกล้องจุลทรรศน์นั้นไม่ใช่อนุภาคเดี่ยว แต่เป็นระบบที่ซับซ้อนและใหญ่โตกว่านั้น?
ในทางกลับกัน สปรินต์กลับดูมีชีวิตชีว่าขึ้นกว่าเดิม “จะดีมากถ้าเราสามารถค้นพบอนุภาคได้ เพราะนั้นหมายความว่าแรงนิวเคลียร์อย่างเข้มก็จะไม่ความลับใดๆ อีก ดังนั้นสิ่งที่เราต้องทำคือสำรวจรายละเอียด!
“หากแรงพื้นฐานทั้งสาม ยกเว้นแรงโน้มถ่วงที่อาจเกิดจากการแลกเปลี่ยนระหว่างอนุภาคและแบบจำลองที่สอดคล้องกันได้ นั้นก็จะหมายความว่าไม่มีความลับใด ๆ ในโลกที่ยังไม่เปิดเผยต่อหน้าเรา!”
เขามักจะมั่นใจและกระตือรือร้นตลอดเวลา แม้แต่ตอนนี้ก็ไม่มีข้อยกเว้น เขาไม่สนใจว่ามีอนุภาคพื้นฐานจำนวนเท่าใดกันแน่ เพราะอย่างไรซะทุกอย่างก็เป็นเพียงการคาดเดา
“เป็นเรื่องน่าเสียดายที่การศึกษาค้นคว้าที่เกี่ยวกับแรงนิวเคลียร์อย่างอ่อนนั้นมีน้อยเกินไปที่จะมาสนับสนุนการสร้างแบบจำลอง ไม่อย่างนั้นข้าก็จะสามารถคาดเดาอนุภาคใหม่ได้ด้วย” ไฮดี้ค่อนข้างเสียใจ แต่แล้วนางก็พูดอย่างมีความสุขว่า “อาจเป็นไปได้ว่าอนุภาคเหล่านั้นซ่อนอยู่ในรังสีคอสมิก!”
สปรินต์ถึงกับตกตะลึง จากนั้นเขาก็โพล่งขึ้นมาอย่างกะทันหันว่า “ข้าขอไปลงทะเบียนใช้ห้องสงเกตการณ์จักรวาลด้วยคน!”
เมื่อลูเซียนเห็นว่านักเรียนของเขาเต็มไปด้วยความกระตือรือร้นในการค้นคว้า เขาก็พยักหน้าด้วยความพึงพอใจและเดินไปที่ห้องทำงานของเขา จากนั้นแว่นเลนส์เดียวของเขาก็ร้อนขึ้น
“ลูเซียน เจ้ามีเวลาสักหน่อยไหม?” เสียงที่ดููนุ่มนวน และสงบของดักลาสดังเข้ามาในหูของเขา
ลูเซียนยิ้ม “ได้เสมอท่านประธาน เกิดอะไรขึ้นหรือ?”
“วงแหวนเวทกระจายเสียงของข้าสำหรับเวทกระโดดข้ามอวกาศได้รับการตั้งค่าแล้ว เจ้าอยากไล่ตามดวงอาทิตย์กับข้าไม่?” ดักลาสหัวเราะเบาๆ
ลูเซียนเงียบไปครู่หนึ่ง จากนั้นเขาก็ตอบว่า “นั่นคือสิ่งที่ข้าหวัง”
……………………………