มิวออน คืออะไร ทำความรู้จักกับอนุภาคย่อยของอะตอมกันได้เลย

มิวออน (Muon) อีกเรื่องน่าสนใจของโลกวิทยาศาสตร์ ซึ่งถ้าอธิบายแบบเข้าใจง่าย มิวออน คือ อนุภาคย่อยของอะตอมที่มีความสำคัญไม่แพ้กัน อย่างไรก็ตามเพื่อศึกษาข้อมูลทุกด้านอย่างละเอียดที่สุด จึงอยากพาเด็ก ๆ ทุกคนมาเรียนรู้ถึงอนุภาคชนิดนี้ แม้มีขนาดเล็กแต่กลับสร้างความยิ่งใหญ่ในแบบที่คาดไม่ถึงกันเลยทีเดียว

มิวออน คืออะไร

มิวออน คือ อนุภาคมูลฐานประเภทหนึ่งลักษณะใกล้เคียงกับอิเล็กตรอนแต่มีน้ำหนักมากกว่าถึง 207 เท่า ถูกจัดเป็นส่วนหนึ่งของเลปตอน ซึ่งเลปตอนเองก็คืออนุภาคมูลฐานอีกชนิดหนึ่งเช่นกัน ดังนั้นหากสรุปให้เห็นภาพง่ายขึ้น มิวออนเองไม่ได้มีส่วนประกอบจากชิ้นส่วนขนาดเล็กของสสาร (แบบเดียวกับเลปตอน) เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติภายในรังสีคอสมิก และเคลื่อนตัวแบบต่อเนื่องอยู่บนพื้นผิวโลกแทบทุกตารางนิ้วด้วยความเร็ว 2.2 ไมโครวินาที (ความเร็วใกล้เคียงกับแสง) จากนั้นจึงสลายตัวเป็นอิเล็กตรอนและนิวตริโน 2 ประเภท จัดเป็นอนุภาคย่อยที่มีความสำคัญมากในการทดลองฟิสิกส์จากคุณสมบัติเฉพาะของตัวมันเอง ทั้งนี้ยังสามารถเรียกอีกชื่อว่า อนุภาคมิว-เมซอน (Mu-Meson)

การค้นพบมิวออนครั้งแรกของโลก

มิวออนถูกค้นพบครั้งแรกของโลกเมื่อปี ค.ศ. 1936 จากความบังเอิญโดยนักฟิสิกส์นามว่า Carl Anderson และ Seth Neddermeyer ซึ่งทั้ง 2 พบว่าอนุภาคดังกล่าวเกิดขึ้นจากธรรมชาติเมื่อรังสีคอสมิกกระทบเข้ากับอนุภาคของชั้นบรรยากาศโลก เช่น ไนโตรเจน ออกซิเจน ที่อยู่สูงกว่าพื้นโลกหลายกิโลเมตร นั่นจึงแสดงให้เห็นว่ามิวออน คือ สิ่งที่อยู่รอบตัวและเคลื่อนที่ด้วยความเร็วใกล้เคียงกับความเร็วแสงมาก จึงถูกจัดให้อยู่ในกลุ่มอนุภาคที่ไม่ได้มีจุดกำเนิดจากอนุภาคอื่น สามารถเคลื่อนที่ผ่านวัตถุอื่นได้และถูกดูดกลืนเพียงแค่เล็กน้อยเพราะมีมวลมากกว่าอิเล็กตรอนกว่า 200 เท่า และยังมีอันตรกิริยา (Interaction) กับนิวเคลียสของอะตอมน้อยมากอีกด้วย

การนำอนุภาคมิวออนมาใช้ประโยชน์

จากคุณสมบัติของมิวออนที่สามารถเคลื่อนผ่านอากาศได้แบบไร้การดูดกลืน รวมถึงหากผ่าวัตถุก็อาจถูกดูดกลืนเพียงเล็กน้อย เช่น การเคลื่อนผ่านหินหนา นักฟิสิกส์จึงได้นำเอาปัจจัยดังกล่าวมาใช้พัฒนาสู่เทคโนโลยี Muongraphy สำหรับค้นหาโครงสร้างแท้จริงของโบราณสถานยุคเก่า เช่น พีระมิดอียิปต์ หลักการเดียวกับการเอกซเรย์ในมนุษย์ หรือการตรวจจับวัตถุนิวเคลียร์ การศึกษาโครงสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ เป็นต้น

จากข้อมูลเหล่านี้จะเห็นว่ามิวออน คือ อนุภาคย่อยของอะตอมที่มีความสำคัญไม่แพ้เรื่องอื่น ยิ่งในแวดวงฟิสิกส์ด้วยแล้วการค้นพบเมื่อเกือบ 100 ปี ที่แล้ว ได้เปลี่ยนความรู้ใหม่ให้เกิดขึ้นมากกว่าเดิม แต่สำหรับเด็ก ๆ คนไหนที่สนใจเรียนต่อ สอวน. “คอร์ส สอวน. เคมีกับครูปีโป้” พร้อมเป็นผู้ช่วยเพื่อให้ทุกคนได้ผลลัพธ์การสอบตามที่ตนเองคาดหวัง เรียนสนุก เข้าใจง่าย เนื้อหาผ่านการวางแผนและอธิบายออกมาอย่างดีที่สุด พร้อมข้อสอบให้ทดลองทำจริงด้วย