วันที่ 7 พฤษภาคม ค.ศ. 2025 คณะนักวิทยาศาสตร์ที่ องค์การวิจัยนิวเคลียร์ยุโรป (European Organization for Nuclear Research) หรือเซิร์น (CERN) ประเทศสวิตเซอร์แลนด์ ตีพิมพ์ในวารสาร Physical Review C รายงานผลการทดลองกับเครื่องเร่งอนุภาคทรงพลังที่สุดในโลก แอลเอชซี (LHC) พบอะตอมของตะกั่วจำนวนหนึ่ง เปลี่ยนไปเป็นทองคำ
“วิทยาศาสตร์ ทันโลก ทันชีวิต” วันนี้ จะนำท่านผู้อ่านไปดูผลงานของคณะนักวิทยาศาสตร์ที่เซิร์น ซึ่งหลังการตีพิมพ์ ก็เป็นข่าวดังทั้งในวงการวิทยาศาสตร์และทั่วไปว่า นักอัลเคมียุคใหม่ เปลี่ยนตะกั่วเป็นทองคำได้แล้ว
แต่ก่อนที่ท่านผู้อ่านจะไป “ร่วมลงทุน” การเปลี่ยนตะกั่วเป็นทองคำ ก็ขอให้ท่าน “อ่านเรื่องของเราวันนี้ให้จบเสียก่อน” โดยผู้เขียนจะเริ่มอย่างเร็ว ๆ กับเรื่อง “อัลเคมียุคเก่า” กับ “อัลเคมียุคใหม่”
อัลเคมี : ยุคเก่า
อัลเคมี (Alchemy) หมายถึง ศาสตร์โบราณที่แพร่หลายอยู่ในเอเชีย แอฟริกาและยุโรป ซึ่งนักอัลเคมี (alchemist) เชื่อว่า มี “วิธีการ” หรือ “วัตถุวิเศษ” สามารถเปลี่ยนวัตถุมีค่าน้อย เช่น ตะกั่ว ให้เป็นวัตถุมีค่าสูง คือ ทองคำ และสามารถรักษาโรคภัยไข้เจ็บทุกชนิด โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ถึงที่สุดแห่งการดำรงชีวิต คือ ความเป็นอมตะ
บรรดานักอัลเคมี ซึ่งมักรู้จักเรียกกันอีกชื่อหนึ่ง คือ “นักเล่นแร่แปรธาตุ” มีมากมายหลากหลายความเชี่ยวชาญและอาชีพ ทั้งผู้ได้ชื่อเป็นนักวิทยาศาสตร์, ครู-อาจารย์, นักวิชาการ, นักปรัชญา, แพทย์, นักแสวงโชค, นักผจญภัย และนักล่าขุมทรัพย์ มีเป้าหมายตรงกัน คือ การค้นหา “Philosopher’s Stone” หรือ “หินนักปราชญ์” ที่เชื่อกันว่าจะทำทั้ง 3 อย่างได้ คือ เปลี่ยนตะกั่วเป็นทองคำ รักษาโรคภัยไข้เจ็บทุกชนิด และให้ความเป็นอมตะ
นับเป็นเวลาหลายพันปีที่บรรดานักอัลเคมีพยายามแสวงหาหินนักปราชญ์
ถึงแม้ว่า โดยภาพรวมก็ต้องกล่าวว่า “ล้มเหลว” แต่จากความพยายามของพวกเขา ก็ได้ “สร้าง” ความรู้ทั้งด้านวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ และการแพทย์ ที่ยังมีคุณค่าถึงปัจจุบัน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง “การแพทย์แผนโบราณ” ของหลายประเทศ รวมทั้งการแพทย์แผนโบราณของจีน ที่ยังแพร่หลายอยู่ทั่วโลกในปัจจุบัน ดังเช่น ศาสตร์แห่งการฝังเข็ม
นักอัลเคมียุคเก่าคนสุดท้าย
อย่างน่าสนใจ ตามเส้นทางประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์ วิทยาศาสตร์ยุคใหม่เริ่มต้นในศตวรรษที่ 17 กับ กาลิเลโอ (ค.ศ. 1564-1642) และโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ไอแซก นิวตัน (ค.ศ. 1643-1727) ซึ่งถึงช่วงเวลานั้น เรื่องของอัลเคมีก็เสื่อมถอยจากโลกวิทยาศาสตร์ไปมาก
แต่อย่างไม่น่าเชื่อ บุคคลที่ได้ชื่อเป็น “นักอัลเคมีสำคัญคนสุดท้าย” คือ นิวตัน เพราะเป็นที่เปิดเผยภายหลัง (จากที่นิวตันจากโลกไปแล้ว) ว่า ถึงแม้ผลงานเด่นและใช้งานได้จริงของนิวตัน คือ ทฤษฎีความโน้มถ่วงและกฎการเคลื่อนที่ของวัตถุ แต่นิวตันใช้เวลาส่วนใหญ่ในการศึกษา...ทดลอง...และเขียน...เป็นบันทึกมากกว่าหนึ่งล้านคำ เกี่ยวกับการค้นหา...และอ้างว่า...ได้พบหลักฐาน...เกี่ยวกับ “หินนักปราชญ์” ที่จะเปลี่ยนวัตถุไม่มีค่า ให้เป็นทองคำ...
แต่ในโลกวิทยาศาสตร์ งานของนิวตันเกี่ยวกับอัลเคมี ไม่เป็นที่ทราบกัน จนกระทั่งหลังการจากไปของนิวตันประมาณ 200 ปี คือ ในปี ค.ศ. 1936 ต้นฉบับบันทึกการศึกษาและทดลองเกี่ยวกับอัลเคมีของนิวตัน ได้ถูกนำออกประมูลขาย และงานของนิวตันด้านอัลเคมี จึงเป็นที่รับทราบกัน
อัลเคมียุคใหม่
อัลเคมียุคใหม่ อย่างตรง ๆ จะหมายถึง ศาสตร์ของการเปลี่ยนวัตถุมีค่าน้อย ดังเช่น ตะกั่วให้เป็นทองคำ เช่นเดียวกับอัลเคมียุคเก่า...
แต่เรื่องเกี่ยวกับการค้นหาสิ่งหรือวิธีการที่จะรักษาโรคภัยไข้เจ็บได้ทุกชนิด และความเป็นอมตะ จริง ๆ แล้ว ก็มิได้หายไป หากไปอยู่ในอาณาจักรของวิทยาศาสตร์การแพทย์
หัวใจสำคัญของอัลเคมียุคใหม่ ที่เริ่มตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ 20 ซึ่งเปลี่ยนความหมายของคำ อะตอม จากแต่เดิมมา หมายถึง หน่วยเล็กที่สุดของสสารที่แบ่งแยกไม่ได้ มาเป็นสรรพสิ่งในจักรวาล ล้วนประกอบด้วยอะตอม ซึ่งภายในอะตอม ประกอบด้วยโปรตอน นิวตรอน และอิเล็กตรอน
ทฤษฎีอะตอมยุคใหม่ เริ่มต้นกับแบบจำลองอะตอมของทอมสัน (Thomson atomic model) ปี ค.ศ. 1904 ตามด้วยแบบจำลองอะตอมของรัทเทอร์ฟอร์ด (Rutherford atomic model) ปี ค.ศ. 1911 และแบบจำลองอะตอมของบอร์ (Bohr atomic model) ปี ค.ศ. 1913...
และที่สำคัญสำหรับเรื่องของเราวันนี้ ก็คือ บรรดาธาตุต่าง ๆ ที่มีชื่อเฉพาะ ดังเช่น ตะกั่วหรือทองคำ แตกต่างกันเพียงจำนวนโปรตอน ดังเช่น อะตอมตะกั่ว มีโปรตอน 82 ตัว ส่วนอะตอมทองคำ มีโปรตอน 79 ตัว
ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์จึงตระหนักว่า เพียงแต่ถ้าสามารถทำให้อะตอมของตะกั่วยอม “ปล่อย” โปรตอนออกมา 3 ตัว ตะกั่วก็จะเปลี่ยนไปเป็นทองคำ
จากนี้ วิถีของอัลเคมียุคใหม่ก็ “ชัดเจน” แต่ก็ “ไม่ง่าย” เพราะกรณีดังเช่น ตะกั่ว ก็ไม่ยอมปล่อยหรือเสียโปรตอนไปง่าย ๆ
จริง ๆ แล้ว ทุกขณะเวลาบนโลกก็มีการสลายตัวและการเกิดขึ้นของธาตุใหม่อย่างเป็นธรรมชาติ ดังเช่นตะกั่วเอง ก็เกิดจากการสลายตัวของธาตุ กัมมันตรังสีเรเดียม-226 (radium-226) ซึ่งจะสลายตัวโดยธรรมชาติตามลำดับ เป็นเรดอน-222 (radon-222) จนกระทั่งในที่สุด ก็จะกลายเป็นตะกั่วที่มิใช่ธาตุกัมมันตรังสี คือมีความเสถียรสูง
แล้วนักวิทยาศาสตร์ทำอย่างไร ?
แนวทางที่นักวิทยาศาสตร์พยายามจะทำก็คือ การ “ทำ” หรือ “บังคับ” ให้ธาตุชนิดหนึ่งเปลี่ยนไปเป็นอีกธาตุหนึ่ง ซึ่งถึงล่าสุด ก็มีอยู่ 2 วิธีหลัก คือ
หนึ่ง : โดยเตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ควบคุมปฏิกิริยานิวเคลียร์ ดังเช่นที่กำลังใช้กันทั่วโลกในปัจจุบัน คือ เตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์ สำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์
สอง : โดยเครื่องเร่งอนุภาค บังคับให้อะตอมของธาตุเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง แล้วก็ชนกัน ดังเช่น เครื่องซินโครตอน (sychroton) และเครื่องแอลเอชซีที่เซิร์น ซึ่งเป็นเครื่องเร่งอนุภาคที่มาของอัลเคมียุคใหม่ เปลี่ยนตะกั่วเป็นทองคำของเราวันนี้
ล่าสุด : เปลี่ยนตะกั่วเป็นทองคำที่เซิร์น
ก่อนถึงผลงานล่าสุดการเปลี่ยนตะกั่วเป็นทองคำที่เซิร์น ตั้งแต่มนุษย์รู้จักปฏิกิริยานิวเคลียร์ ก็มีความพยายามที่จะผลิตทองคำจากตะกั่วที่ราคาต่ำกว่า และก็มีรายงานความสำเร็จ ดังเช่น ที่มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด ในปี ค.ศ. 1941 และที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอเรนซ์เบิร์กลีย์ (Lawrence Berkeley National Laboratory) ในปี ค.ศ. 1980...
แต่โดยภาพรวมทั้งหมด ทองคำที่ได้จากการเปลี่ยนจากธาตุอื่น นับเป็นปริมาณน้อยมาก
แล้วผลล่าสุดจากคณะนักวิทยาศาสตร์ที่เซิร์นล่ะ ?
ผลงานการเปลี่ยนตะกั่วเป็นทองคำที่เซิร์น เป็นผลงานที่คณะนักวิทยาศาสตร์ได้ดำเนินการต่อเนื่องมาแล้วเป็นเวลาหลายปีกับเครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซี โดยมีส่วนของระบบเรียก อลิซ (ALICE : A Large Ion Collider Experiments) เป็นเครื่องตรวจจับผลที่เกิดขึ้น
เครื่องแอลเอชซีทำงานโดยอาศัยขดลวดตัวนำยวดยิ่ง (superconducting coil) พันรอบท่อ สร้างแม่เหล็กตัวนำยวดยิ่ง (superconducting magnet) ซึ่งทำให้เกิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้าความเข้มข้นสูงภายในท่อ เป็นตัวขับเคลื่อนอนุภาคหรืออะตอมที่มีประจุไฟฟ้า ให้เคลื่อนที่ภายในท่อด้วยความเร็วสูงถึงระดับใกล้ความเร็วแสง เปิดตัวเดินเครื่องทำงานครั้งแรกปี ค.ศ. 2008 กับอนุภาคโปรตอน ประสบความสำเร็จทำให้โปรตอนเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเกือบเท่าแสง
หลังการปิดเครื่องเพื่อปรับปรุงเพิ่มสมรรถภาพและการซ่อมบำรุง เครื่องแอลเอชซีเปิดตัวทำงานรอบที่สอง ระหว่างปี ค.ศ. 2015-2018 และคณะนักวิทยาศาสตร์ก็ได้ทำการทดลองเจาะเป้าไปที่ธาตุตะกั่ว เพื่อศึกษาผลที่เกิดขึ้นจากการชนกันของอะตอมตะกั่ว
วิธีการที่ละเอียดขึ้นในการทดลองนี้ คือ คณะนักวิทยาศาสตร์ส่งไอออนของตะกั่ว หรือนิวเคลียสของอะตอมตะกั่วเข้าไปในท่อ ซึ่งก็จะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเกือบเท่าแสง (99.999993 % ของความเร็วแสง) แล้วดูผลจากการเคลื่อนที่อย่างใกล้ชิดกันมากของนิวเคลียสตะกั่ว ซึ่งเปรียบเสมือนกับการเกือบจะชนกัน พบว่า มีโปรตอนหลุดออกมาจากนิวเคลียสตะกั่ว 3 แบบ คือ หลุดออกมา 1 ตัว 2 ตัว และ 3 ตัว...
ซึ่งหมายความว่า ตะกั่วได้เปลี่ยนไปเป็นอีก 3 ธาตุ คือ แทลเลียม , ปรอท และทองคำ ตามลำดับ
จากการทดลองกับเครื่องแอลเอชซีในรอบที่สอง พบนิวเคลียสของทองคำที่เปลี่ยนมาจากตะกั่วเป็นจำนวนประมาณ 86 พันล้านนิวเคลียส คิดเป็นมวลรวมประมาณ 29 พิโกกรัม
หลังการปิดเครื่องแอลเอชซีรอบที่ 2 ในปี ค.ศ. 2018 เครื่องแอลเอชซีก็ถูกเปิดเครื่องทำงานรอบใหม่ในปี ค.ศ. 2022 ถึงทุกวันนี้ และคณะนักวิทยาศาสตร์ก็ทำการศึกษาทดลองกับการเปลี่ยนตะกั่วเป็นทองคำต่อ ซึ่งผลการทำงานก็สรุปได้ว่า ตะกั่วถูกเปลี่ยนเป็นทองคำได้จริง โดยสามารถผลิตทองคำจากตะกั่วได้มากที่สุดวินาทีละ 89,000 อะตอม
แต่ก็มีปัญหาว่า นิวเคลียสหรืออะตอมทองคำที่เปลี่ยนมาจากตะกั่ว มีอายุสั้นมาก เพราะจะสลายไปภายในเวลาไม่ถึงหนึ่งวินาที จากการชนกับผนังภายในของท่อเครื่องแอลเอชซี หรืออุปกรณ์ปรับทิศทางการเคลื่อนที่ของอะตอมภายในท่อ
บทสรุปจากการทดลองเปลี่ยนตะกั่วเป็นทองคำที่เซิร์น จึงเป็นว่า นักวิทยาศาสตร์สามารถเปลี่ยนตะกั่วเป็นทองคำได้จริง แต่ก็นับเป็นปริมาณที่น้อยอยู่ดี ไม่เพียงพอที่จะไปทำเป็น “อะไร” ที่งดงามหรือใช้ประโยชน์ได้จริง
ผลต่อไปจากการเปลี่ยน “ตะกั่ว” เป็น “ทองคำ” ที่เซิร์น
ถึงแม้ปริมาณของทองคำจากตะกั่วที่ผลิตได้ที่เซิร์นจะเป็นปริมาณที่น้อยมาก และก็ยังมีปัญหาในเรื่องเสถียรภาพของทองคำที่ผลิตจากตะกั่ว แต่ผลงานของคณะนักวิทยาศาสตร์ที่เซิร์นในเรื่องนี้ ก็มีความสำคัญอย่างยิ่ง ต่อทั้งเซิร์นและต่อเรื่องของทองคำโดยทั่วไป
อะไรบ้าง ?
มีเช่น
* เป็นการแสดงอย่างแน่ชัดว่า การเปลี่ยนตะกั่วเป็นทองคำ ทำได้จริง
* เป็นความก้าวหน้าของเครื่องตรวจจับอลิซที่สามารถตรวจจับและนับจำนวนอะตอมเกิดขึ้นในเครื่องแอลเอชซีได้
* มีความสำคัญต่อการปรับปรุงและพัฒนาเครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซีต่อไปอีก
แล้วโอกาสที่จะปรับปรุงพัฒนาให้เครื่องแอลเอชซี สามารถเปลี่ยนตะกั่วเป็นทองคำให้ได้ปริมาณมาก มีเสถียรภาพ เหมือนทองคำโดยทั่วไป มีความเป็นไปได้มากน้อยแค่ไหน ?
ถึงขณะนี้ ก็นับเป็น “โจทย์ที่ยาก” อย่างยิ่ง
แต่สำหรับวิทยาศาสตร์ “ความยาก” มิได้แปลว่า “เป็นไปไม่ได้ ! ”
ขึ้นอยู่กับอะไร ?
สองปัจจัยน่าสนใจเป็นพิเศษ คือ ความสำคัญและความจำเป็น
หนึ่ง : ความสำคัญ
ทองคำในปัจจุบันใช้ประโยชน์อย่างมากมายในหลายวงการ หลายด้าน ดังเช่น เครื่องประดับ ทรัพย์สิน (ประเทศ, ธนาคาร) อุตสาหกรรมด้านการแพทย์ อิเล็กทรอนิกส์อวกาศ ตลาดทอง ฯลฯ
สอง : ความจำเป็น
จากความ “เคยชิน” และ “บทบาท” ของทองคำในด้านต่าง ๆ
อย่างตรง ๆ ถึงแม้ประชากรโลกมีแนวโน้มจะ “คงที่” และ “ลดลง” ต่อไปเป็นลำดับในอนาคต
แต่ประชากรโลกที่มีอยู่ และที่คาดการณ์ต่อไปในอนาคตได้ ทองคำจะยังคงความสำคัญต่อมนุษย์ต่อไปอีกหลายทศวรรษ หรือถึงศตวรรษหน้า คือ ศตวรรษที่ 20
ถ้าอัลเคมี “ใหม่กว่า” เปลี่ยนตะกั่วเป็นทองคำได้ง่ายกว่า ?
ถึงปัจจุบัน นักอัลเคมียุคใหม่ ทราบกันแล้วว่า การเปลี่ยนธาตุชนิดหนึ่ง ให้เป็นธาตุอีกชนิดหนึ่ง ทำได้โดยเตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์ และเครื่องเร่งอนุภาค ซึ่งเป็นเรื่องที่ยากและต้องลงทุนมหาศาล
เฉพาะเรื่อง แอลเอชซี ต้องลงทุนเฉพาะขั้นต้นสำหรับการสร้างสูงถึง 4.75 พันล้านดอลลาร์ หรือประมาณ 135.75 พันล้านบาท (คิดอัตราแลกเปลี่ยน 33 บาทต่อ 1 ดอลลาร์) ซึ่งอย่างแน่นอน เฉพาะระดับประเทศเท่านั้น ที่จะร่วมลงทุนได้
ดังนั้น เรื่องการชักชวนให้ร่วมลงทุนในธุรกิจเปลี่ยนตะกั่วเป็นทองคำ ถึงขณะนี้ จึงเป็นเรื่องที่ “ไม่ต้องคิดเลย” ว่า จะมีหรือควรหรือไม่ !
แต่ถ้าต่อไป เกิดมีอัลเคมียุคใหม่กว่า ที่สามารถเปลี่ยนตะกั่วเป็นทองคำ ด้วยวิธีการที่ “ถูกกว่า” อย่างมากล่ะ ?
ในแง่ความเป็นไปได้หรือไม่ ?
สำหรับแง่มุมเชิงวิทยาศาสตร์แล้ว ก็มิใช่ว่า จะเป็นไปไม่ได้ !
เพราะแม้แต่เรื่องการสร้างระเบิดนิวเคลียร์ ที่เคยต้องลงทุนมหาศาล แต่ในปัจจุบัน ด้วยความก้าวหน้าของความรู้และเทคโนโลยี การสร้างระเบิดนิวเคลียร์ขนาดเล็ก ก็เป็นเรื่องที่กล่าวได้ว่า “ง่าย” และ “ไม่ต้องลงทุนมหาศาล” จนกระทั่ง “การก่อการร้ายนิวเคลียร์” มิใช่เป็นเรื่องที่จะมีอยู่เฉพาะในภาพยนตร์หรือนวนิยายเท่านั้น
ดังนั้น เรื่องของ “อัลเคมียุคใหม่กว่า” ที่จะเปลี่ยนตะกั่วเป็นทองคำ ด้วยวิธีการคล้ายกับเตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์หรือเครื่องเร่งอนุภาคขนาดเล็ก หรือด้วยวิธีอื่น ๆ ก็มิใช่เป็นสิ่งที่ “เป็นไปไม่ได้”
แล้วเมื่อถึงเวลานั้น ผู้เขียนเชื่อว่า เรื่องการร่วมลงทุนธุรกิจการผลิตทองคำจากตะกั่ว ก็เป็นเรื่องที่เกิดขึ้นได้ และจะหาผู้ร่วมลงทุนได้ไม่ยาก
แต่สำหรับผู้เขียนเอง มองว่า โอกาสที่จะเกิดขึ้นได้จริง ก็ “ไม่ง่าย” และจะไม่เป็นที่ “ยินดี” ของทุกฝ่ายนัก !
เพราะอะไร ?
ถึงแม้การเปลี่ยนตะกั่วให้เป็นทองคำได้ง่ายและราคาถูก จะทำให้วงการสุขภาพและอุตสาหกรรมที่ต้องใช้ทองคำเป็นส่วนประกอบสำคัญ ได้รับประโยชน์ คือ เป็นที่ยินดี แต่ผู้เขียนกำลังนึกถึงกรณีของ “เพชร” ที่โดยปรกติ มีราคาและคุณค่ามากกว่าทองคำ...
ทว่า ก็มีคำกล่าว : “คุณจะรู้ว่า เพชรไม่มีค่า เมื่อคุณพยายามจะขาย !”...
ซึ่งสาเหตุหนึ่ง ก็เนื่องมาจากความก้าวหน้าด้านเทคโนโลยี ทำให้การผลิตเพชรสังเคราะห์ ซึ่งก็คือ คาร์บอนบริสุทธิ์ เช่นเดียวกับเพชรโดยทั่วไป ทำกันได้ง่าย และมีการนำเพชรสังเคราะห์ออกมาใช้ประโยชน์ทางด้านอุตสาหกรรมต่าง ๆ ได้มาก
ดังนั้น ถ้าวันหนึ่ง การเปลี่ยนตะกั่วเป็นทองคำ ทำกันได้ง่าย อย่างแน่นอน ทางด้านการใช้ประโยชน์เพื่อการแพทย์และอุตสาหกรรมต่าง ๆ ก็ยินดี แต่ “คุณค่า” ใหญ่ที่สุดของทองคำ คือ ทางด้านการเป็นทรัพย์สิน ความมั่นคงและเสถียรภาพด้านการเงิน เศรษฐกิจของประเทศและธนาคาร และตลาดทอง ก็จะสั่นคลอน
เรื่องการร่วมลงทุนกับธุรกิจการเปลี่ยนตะกั่วเป็นทองคำ สำหรับผู้เขียนแล้ว ก็ไม่ต้อง “ปิดตา” แต่ก็ไม่ต้อง “ตั้งใจ” นัก !
แล้วท่านผู้อ่านล่ะครับ คิดอย่างไร ?
อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS
“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech
