ทฤษฎีใหม่ชี้ อนุภาคฮิกส์โบซอนที่มีมวลเบา สามารถค้ำจุนไม่ให้เอกภพยุบตัวพังทลายลง

เมื่อปี 2012 เครื่องชนอนุภาคแอลเอชซี (LHC) ได้ค้นพบอนุภาคฮิกส์โบซอน (Higgs Boson) ซึ่งมีคุณสมบัติพิเศษทำให้อนุภาคอื่น ๆ มีมวลขึ้นมา ทั้งยังทำให้แบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์อนุภาคมีความถูกต้องยิ่งขึ้นอีกด้วย จนได้รับการขนานนามว่าเป็น "อนุภาคพระเจ้า"

อย่างไรก็ตาม ยังคงมีเรื่องน่าสงสัยเกี่ยวกับมวลของฮิกส์โบซอน โดยนักวิทยาศาสตร์พบว่ามันมีมวลต่ำมากเกินไป หรือเบากว่าที่ควรจะเป็นถึง 3 เท่า ซึ่งก็ยังไม่มีใครทราบถึงสาเหตุที่ทำให้เป็นเช่นนั้น

ในรายงานวิจัยที่ตีพิมพ์ลงวารสาร Physical Review Letters ฉบับล่าสุด ดร. ราฟฟาแอล ทิโต เดอแอก์โนโล จากมหาวิทยาลัยปารีส-แซกเคลย์ของฝรั่งเศส และดร. แดเนียล เทเรซี จากองค์การเพื่อการวิจัยนิวเคลียร์แห่งยุโรปหรือเซิร์น (CERN) ได้นำเสนอแนวคิดใหม่ที่สามารถอธิบายปัญหาเรื่องมวลของฮิกส์โบซอน รวมทั้งไขปริศนาอื่น ๆ ของฟิสิกส์อนุภาค อย่างเช่นแรงนิวเคลียร์อย่างเข้มและสสารมืดได้อีกด้วย

นักฟิสิกส์ทั้งสองชี้ว่ามวลของ "อนุภาคพระเจ้า" เท่าที่เป็นอยู่ในระดับพลังงาน 125 กิกะอิเล็กตรอนโวลต์นั้น มีความพอเหมาะพอดีที่จะช่วยค้ำจุนให้เอกภพของเราดำรงอยู่ได้ ไม่ยุบตัวพังทลายลงไปเสียก่อนเหมือนเอกภพอื่น ๆ ที่มีฮิกส์โบซอนหนักกว่าหรือมีมวลมากกว่านั่นเอง

แนวคิดดังกล่าวตั้งอยู่บนสมมติฐานที่ว่า เมื่อเอกภพของเราถือกำเนิดขึ้นด้วยการขยายตัวครั้งใหญ่หรือบิ๊กแบงนั้น เอกภพหรือจักรวาลของเราเป็นเพียงส่วนหนึ่งของพหุภพ (multiverse) ซึ่งประกอบไปด้วยเอกภพจำนวนมากที่พองตัวเกิดขึ้นและแตกสลายไปเหมือนกับฟองสบู่อยู่ตลอดเวลา

เอกภพต่าง ๆ ภายในพหุภพนี้ มีกฎธรรมชาติทางฟิสิกส์ที่ไม่เหมือนกัน โดยแต่ละเอกภพก็จะมีอนุภาคฮิกส์โบซอนที่มีมวลไม่เท่ากัน แต่ผลคำนวณของทีมนักฟิสิกส์ผู้เสนอแนวคิดข้างต้นระบุว่า มีเพียงเอกภพที่ฮิกส์โบซอนมีน้ำหนักเบาเท่านั้น จึงจะสามารถดำรงอยู่และขยายตัวต่อไปได้ ส่วนเอกภพที่ฮิกส์โบซอนมีมวลมากเกินไปก็จะยุบพังลงภายในเสี้ยววินาทีเท่านั้น

ทฤษฎีดังกล่าวยังได้ทำนายถึงการมีอยู่ของอนุภาคใหม่อีก 2 ชนิด ซึ่งสามารถจะนับรวมเข้าเป็นส่วนหนึ่งของอนุภาคมูลฐาน ตามแบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์อนุภาคได้ โดยการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างสองอนุภาคนี้ จะเป็นตัวกำหนดมวลของฮิกส์โบซอนในแต่ละพื้นที่ของพหุภพให้แตกต่างกัน

นอกจากคำอธิบายเรื่องมวลของฮิกส์โบซอนแล้ว ผู้เสนอแนวคิดใหม่ยังพบว่า อนุภาคที่ทำนายไว้ทั้งสองชนิดสามารถจะเป็นสาเหตุที่ทำให้แรงนิวเคลียร์อย่างเข้ม (strong force) มีสมมาตรประจุไฟฟ้าและสมมาตรแบบเงาสะท้อนในกระจก (CP-symmetry) อยู่เสมอ ทั้งที่ไม่จำเป็นจะต้องมีก็ได้ โดยภาวะสมมาตรทั้งสองแบบนี้น่าจะทำให้แรงนิวเคลียร์อย่างเข้มสามารถค้ำจุนเอกภพของเราเอาไว้ได้เหมือนกับมวลของฮิกส์โบซอน

ที่น่าสนใจยิ่งไปกว่านั้นก็คือ มีความเป็นไปได้ที่อนุภาคตัวใดตัวหนึ่งในสองชนิดดังกล่าวจะเป็นสสารมืด (dark matter) หรือองค์ประกอบหลัก 85% ของสสารทั้งหมดในเอกภพ ซึ่งทุกวันนี้นักวิทยาศาสตร์ก็ยังไม่ทราบว่าสสารมืดคืออะไรกันแน่

อย่างไรก็ตาม แนวคิดใหม่ล่าสุดนี้ยังคงต้องรอการพิสูจน์ความถูกต้องด้วยปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นจริงในธรรมชาติ หรือการใช้เครื่องมือตรวจวัดในห้องปฏิบัติการ โดยเครื่องชนอนุภาคแอลเอซซีที่ปิดซ่อมแซมมานานถึง 3 ปี จะเริ่มเดินเครื่องอีกครั้งในเดือนมีนาคมของปีนี้ และคาดว่าจะใช้ทดสอบทฤษฎีใหม่เกี่ยวกับฮิกส์โบซอนได้