“วิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่” เป็นคำที่นักประวัติศาสตร์บัญญัติขึ้นเพื่ออธิบายความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญของประเทศอุตสาหกรรมในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง วลีนี้มักหมายถึงการลงทุนจำนวนมหาศาล ซึ่งมักจะใช้เงินหลายพันล้านดอลลาร์ เนื่องจากโครงการเหล่านี้มีขนาดใหญ่มาก พวกเขาต้องการการสนับสนุนจากรัฐบาลระดับชาติหรือแม้แต่กลุ่มของรัฐบาล แต่การลงทุนเงินภาษีจำนวนมหาศาลนี้คุ้มค่าหรือไม่?
นั่นเป็นหนึ่งในคำถามสำคัญที่กำลังถูกถามเกี่ยวกับเลเซอร์เอ็กซเรย์
ของยุโรปหรือที่เรียกว่าXFELซึ่งเป็นโครงการแปดปีมูลค่า 1.22 พันล้านยูโรที่เกี่ยวข้องกับเยอรมนี รัสเซีย และอีกเก้าประเทศในยุโรป
ได้รับการอธิบายว่าเป็น ” การทดลองที่แพงที่สุดในเยอรมนี ” และมีวันที่เริ่มต้นประมาณกันยายน 2017 นักวิทยาศาสตร์และประชาชนทั่วไปยังคงถกเถียงกันถึงโอกาสและความท้าทายที่เกี่ยวข้องกับโครงการวิทยาศาสตร์ระดับนานาชาติขนาดใหญ่นี้
หนึ่งในโครงการวิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่ที่มีชื่อเสียงที่สุดในศตวรรษที่ 21 คือLarge Hadron Collider โครงการดังกล่าวซึ่งจบลงด้วยต้นทุนราว5 พันล้านเหรียญสหรัฐในการสร้างและดำเนินการ 1 พันล้านเหรียญสหรัฐต่อปีโดยมีจุดประสงค์เพื่อตรวจหาอนุภาคพื้นฐานที่ประกอบกันเป็นเอกภพ สิ่งที่มีชื่อเสียงที่สุดคือสิ่งที่เรียกว่า “อนุภาคพระเจ้า” หรือฮิกส์โบซอนซึ่งอธิบายในเวลานั้นว่าเป็น ” การเชื่อมโยงที่ขาดหายไปในแบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์ของอนุภาค “
แน่นอน นอกเหนือจากฮิกส์โบซอนแล้ว ยังมีการค้นพบอื่นๆ อีกนับไม่ถ้วนที่โด่งดังน้อยกว่าที่ Large Hadron Collider สามารถทำได้และสร้างขึ้นแล้ว แต่ถ้าโครงการล้มเหลวในการส่งมอบ Higgs boson แล้ว Large Hadron Collider จะยังคงได้รับการยกย่องจากสาธารณชนว่าประสบความสำเร็จหรือไม่?
เพื่อตอบคำถามนี้ เราอาจพิจารณาNational Ignition Facilityในแคลิฟอร์เนีย ในที่สุดโครงการก็เสร็จสมบูรณ์ในปี 2552ซึ่งช้ากว่าที่วางแผนไว้ 5 ปี และใช้งบประมาณเกินประมาณ 4 เท่า (ค่าใช้จ่ายทั้งหมดจบลงที่ประมาณ3.5 พันล้านเหรียญสหรัฐ ) เป้าหมายหลักของโรงงานแห่งนี้คือเพื่อแสดงให้เห็นปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันโดยได้รับพลังงานเพิ่มขึ้นอย่างมาก หากประสบความสำเร็จ อาจส่งผลกระทบอย่างใหญ่หลวงต่อการจัดหาพลังงานของโลก พร้อมมรดกที่ทอดยาวไปถึงอนาคต อย่างไรก็ตาม ในช่วงครึ่งหลังของปี 2555 การทดลองสิ้นสุดลงอย่างเป็นทางการ โดยมีเงื่อนไข
เพียงหนึ่งในสิบของเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการจุดระเบิดด้วยฟิวชัน
ตั้งแต่ปี 2012 เป็นต้นมา โรงงานแห่งนี้ถูกใช้สำหรับการทดลองวัสดุและอาวุธ ที่ ประสบ ความสำเร็จอื่นๆ อีกนับไม่ถ้วน ในความคิดของผู้เสียภาษีชาวอเมริกัน โครงการนี้ถือได้ว่าประสบความสำเร็จเมื่อวัดกับเป้าหมายเดิมหรือไม่?
โมเลกุลระเบิด
เครื่องเอ็กซ์เรย์เลเซอร์ของยุโรปก็มีเป้าหมายที่ทะเยอทะยานไม่แพ้กัน โครงการนี้มีเป้าหมายเพื่อสร้างภาพยนตร์ระดับโมเลกุลระดับอะตอมเป็นครั้งแรกของโปรตีน ซึ่งเป็นองค์ประกอบพื้นฐานของชีวิต
สิ่งอำนวยความสะดวกประกอบด้วยเครือข่ายอุโมงค์ใต้ดินขนาดใหญ่ ซึ่งทอดยาวเป็นระยะทางหลายกิโลเมตรใต้พรมแดนทางตะวันตกเฉียงเหนือของฮัมบูร์กในเยอรมนี แนวคิดพื้นฐานคือการโฟกัสโฟตอนรังสีเอกซ์หลายล้านล้านเข้าไปในพื้นที่ปริมาตรเล็กๆ ที่มีโมเลกุลเพียงโมเลกุลเดียว และบันทึกภาพก่อนที่มันจะระเบิด
แนวคิดนี้เรียกว่า “การเลี้ยวเบนก่อนการถูกทำลาย” จะเปิดหน้าต่างใหม่สู่โลกโมเลกุล ตัวอย่างเช่น ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เห็นภาพโมเลกุลภายในเซลล์มะเร็งในขณะที่ก่อตัวขึ้นแบบเรียลไทม์ ส่วนที่ยุ่งยากคือการถ่ายภาพให้เร็วพอที่จะ “ถ่ายภาพ” โมเลกุลที่ไม่บุบสลาย และไม่เพียงแค่จับเศษซากในขณะที่มันบินออกจากกัน
เนื่องจากศักยภาพมหาศาลนี้ รัฐบาลจึงทุ่มเงินมหาศาลไปกับสิ่งอำนวยความสะดวกเหล่านี้ แต่จะเกิดอะไรขึ้นหากการทดลองล้มเหลว?
หลังจากใช้ความพยายามและทุนทางการเมืองไปจนหมดสิ้น (ไม่น้อยไปกว่าการให้คะแนนพลเมืองเยอรมันซึ่งอยู่ภายใต้บ้านที่ดำเนินการสิ่งอำนวยความสะดวก 3.4 กม.) ความคาดหวังสำหรับเลเซอร์เอ็กซเรย์ของยุโรปจึงสูงพอเข้าใจได้
ชาวเยอรมันรู้สึกอย่างไรเกี่ยวกับ X-ray Laser
ในความเป็นจริง คำถามเกี่ยวกับต้นทุนและผลตอบแทนเป็นหัวข้อของบทความหน้าแรก ล่าสุด ในนิตยสารข่าวระดับชาติ Der Speigel ของเยอรมัน ในนั้นHolger Starkนักฟิสิกส์ที่มีชื่อเสียง ผู้อำนวยการสถาบัน Max Planck สำหรับเคมีชีวฟิสิกส์ใน Göttingen ให้เหตุผลว่าการลงทุนจะคุ้มค่าก็ต่อเมื่อไม่มีทางเลือกอื่น และแนวทางนั้นมีข้อเสีย
ตัวอย่างเช่น สตาร์กชี้ให้เห็นว่าด้วยเงินเพียง 4 ล้านยูโรถึง 5 ล้านยูโร คุณสามารถซื้อกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านได้ กล้องจุลทรรศน์นี้ยังมีความเป็นไปได้ในการถ่ายภาพโมเลกุลเดี่ยว อย่างไรก็ตาม ข้อแตกต่างที่สำคัญคือในกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน โมเลกุลจะคงที่ ในขณะที่เลเซอร์เอ็กซเรย์ของยุโรป โมเลกุลจะเคลื่อนที่ไปมาได้อย่างอิสระ (อย่างน้อยก็จนกว่าจะถูกทำลาย)
นักวิทยาศาสตร์ที่สนับสนุนโครงการ X-ray Laser กล่าวว่าความสามารถในการสร้างภาพยนตร์ของโมเลกุลที่ “กำลังทำงาน” เป็นความก้าวหน้าที่คุ้มค่ากับการลงทุน พวกเขาโต้แย้งว่าการสามารถ “เห็น” การเคลื่อนไหวของโมเลกุลที่มีความสำคัญทางชีววิทยาได้จริงนั้นจะทำให้เกิดข้อมูลเชิงลึกที่จำเป็นซึ่งจะเป็นประโยชน์ต่อมวลมนุษยชาติ
แน่นอนว่าในขั้นตอนนี้เราไม่รู้ ในฐานะนักวิทยาศาสตร์ เงินจำนวน 1.22 พันล้านยูโรจะถูกนำไปใช้ที่อื่นดีกว่าหรือไม่ ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับว่าคุณมีส่วนร่วมในการวิจัยเอ็กซ์เรย์หรือไม่ กลุ่มวิจัยของเราเป็นหนึ่งในหลายสิบกลุ่มทั่วโลกที่หวังจะได้รับโอกาสในการได้รับภาพของโมเลกุลก่อนที่มันจะระเบิด
Credit : สล็อตเว็บตรง
