กลับมาตะลุยกันต่อนะคะ คราวที่แล้วเราได้คุยกันไว้ว่า ทุกสิ่งในเอกภพของเรานั้น  ดึงดูดเกี่ยวข้องกันด้วยแรงเพียงสี่ชนิด และทุกชนิดนั้น มีบรุษไปรษณี คอยเป็นผู้ส่งสารให้  เช่น แสงและ พวกคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งหลาย เป็นพาหะคอยส่งแรงดูด (หรือผลัก) ระหว่างประจุไฟฟ้า และเจ้าแรงแม่เหล็กไฟฟ้านี่เองที่ทำให้เกิด ปฎิกริยาเคมีต่างๆ เกิดอะตอม เกิดโมเลกุล และ เกิดเป็นชีวิตขึ้นมา ในฉบับนี้เราจะมาคุยถึง เรื่องราวของแรงชนิดอื่นๆ กันบ้าง

หนุงหนิงจะพาท่านผู้อ่านย้อนเวลากลับไปยังประมาณ 15 พันล้านปีที่แล้ว ในตอนนั้นเป็นช่วงที่เอกภพของเรา พึ่งจะเกิดขึ้นใหม่ๆจากการระเบิดครั้งใหญ่ที่เราเรียกว่า "บิกแบง" (Big Bang)   เอกภพแรกเกิดนั้นมีขนาดเล็กมากๆ  แต่หลังจากที่เกิดมาได้ ไม่ถึงเสี้ยววินาที มันก็จะขยายตัวจนมีขนาดใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ทีเดียว 

ในช่วงนี้ทั้งจักรวาลของเราจะเต็มไปด้วย อนุภาคเล็กๆ ที่เราเรียกว่า คว๊ากซ์ (Quark) และ  พวก เล็ปตอน ( Lepton อนุภาคพวกนี้ได้แก่ อิเลคตรอน มิวออน และ นิวติโน เป็นต้นค่ะ )  เอกภพในตอนนี้มีอายุประมาณ หนึ่งในร้อยล้าน ของวินาที เป็นเวลาที่ แรงทั้งสี่แรง คือแรงโน้มถ่วง แรงแม่เหล็กไฟฟ้า กับ แรงนิวเคลียร์แบบอ่อนและ แบบเข้ม เริ่มเกิดขึ้นเป็นครั้งแรก  ดังนั้นเราจะมาเริ่มเรื่องกันที่ตรงนี้ล่ะค่ะ

จักรวาลของเราในช่วงนี้นั้น ยังร้อนอยู่มาก  ไม่มีอะตอม ไม่มีโมเลกุล ไม่มีแม้แต่อนุภาคพวก โปรตอน หรือ นิวตรอน ทั้งเอกภพจะเต็มไปด้วยอนุภาคเล็กๆ ที่เราเรียกว่า คว๊ากซ์ (Quark) และ  พวก เล็ปตอน ( Lepton อนุภาคพวกนี้ได้แก่ อิเลคตรอน มิวออน และ นิวติโน เป็นต้น )    สำหรับคว๊ากซ์ และเล็ปตอน นัั้นถือว่าเป้นส่วนประกอบที่ย่อยที่สุดของสสารทั้งหลาย

แรงนิวเคลียร์อย่างเข้มจะทำหน้าที่ "จับ" คว็ากซ์แต่ละตัวมารวมกัน โดยมีอนุภาคกาว "กลูออน" (gluon) ทำหน้าที่เป็นสื่อนำแรงคอยเชื่อม คว็ากซ์เข้าด้วยกัน เกิดเป็น อนุภาคที่เราพอจะคุ้นเคยเช่น โปรตรอน และ นิวตรอน   หลังจากนั้นเมื่อเอกพบมีอายุประมาณหนึ่งนาที แรงนิวเคลียร์แบบเข้ม และอ่อนเริ่มมีบทบาทมากขึ้น โปรตรอนและนิวตรอนหลอมตัวกัน เป็นนิวเคลียสของธาตุฮีเลียม และเกิดปฎิกริยานิวเคลียร์แบบฟิวชั่น (Fusion) ทำให้เกิดธาตุที่หนักขึ้น หลังจากนั้นประมาณ หนึ่งถึงห้านาที ปฎิกริยานิวเคลียร์ส่วนใหญ่ก็จะหยุดลง สสารส่วนใหญ่ในเอกภพประกอบด้วย นิวเคลียสของธาตุไฮโดรเจน (โปรตอน) และ นิวเคลียสของฮีเลียม เป็นองค์ประกอบหลัก นับจากจุดนี้ ต้องรอนานถึงอีก 300,000 ปีทีเดียวกว่าที่เอกภพจะเย็นลง จนกระทั่งแรงแม่เหล็กไฟฟ้ามีพลังพอ ทีจะจับเจ้าอิเลคตรอนที่วิ่งไปวิ่งมาอยู่ในเอกภพ ให้มาวิ่งวนรอบๆ นิวเคลียส เกิดเป็นอะตอน เกิดเป็นโมเลกุล เป็นสสารอย่างที่เราเห็นอยู่ในปัจจุบัน

เอ๋... รู้สึกว่าหนุงหนิงจะลืมไปหนึ่งแรงนะคะ ใช่แล้วแรงโน้มถ่วงนั่นเอง มันคือแรงที่ดึงดูดมวลสารต่างๆ เข้าด้วยกัน ความจริงไม่ได้ลืมหรอกค่ะ แต่ว่าเจ้าแรงโน้มถ่วงเนียะ มันมีความแปลกประหลาด และน่าสนใจมาก ซึ่งตั้งใจว่าจะเอามารับใช้ท่านผู้อ่านในคราวต่อๆไปค่ะ  

สำหรับท่านที่ต้องการทราบเพิ่มเติมเกี่ยวกับ คว๊ากซ์ สามารถศึกษาเพิ่มเติมได้จาก

http://physics.science.cmu.ac.th/ps/ps2/ps2a4.htm