อะไรคือ ‘โอกาสใกล้ศูนย์’ ที่จะทำลายล้างโลกใน Oppenheimer?

หากว่าใครมีโอกาสได้รับชมภาพยนตร์เรื่อง Oppenheimer (2023) ที่กำกับโดย คริสโตเฟอร์ โนแลน (Christopher Nolan) แล้ว หรืออย่างน้อยเคยกดดูวิดีโอตัวอย่างผ่านตามาบ้าง อาจจะคุ้นกับบทพูดของสองตัวละคร นายพลเลสลีถามว่า “มีโอกาสที่เมื่อเรากดปุ่มนั้น...จะทำลายล้างโลกเหรอ?” ส่วนออปเพนไฮเมอร์ตอบกลับว่า “โอกาสใกล้ศูนย์” เป็นคำตอบที่ทำให้ผู้ถามมีสีหน้าตกใจ และไม่ได้โล่งใจไปกับคำตอบที่ได้ยินเลย เพราะในใจของเขาหวังให้โอกาสเป็นศูนย์ แต่จากการคำนวณทางวิทยาศาสตร์ มันก็มีโอกาสที่โลกจะถูกทำลายอยู่จริงๆ

เพื่อเป็นการเฉลิมฉลองที่ภาพยนตร์เรื่อง Oppenheimer คว้ารางวัลลูกโลกทองคำมาได้ถึง 5 สาขาใหญ่ และยังรอลุ้นรางวัลออสการ์ในเดือนมีนาคมที่กำลังจะถึงนี้ เราจึงอยากพูดถึงเรื่องราวของภาพยนตร์เรื่องนี้อีกครั้ง โดยหยิบยกประเด็นที่ได้จากการพูดคุยของสองตัวละครอย่าง เลสลี โกรฟส์ (Leslie Groves) นายพลที่พูดคุยกับ เจ โรเบิร์ต ออปเพนไฮเมอร์ (J. Robert Oppenheimer) นักวิทยาศาสตร์เจ้าของโครงการสร้างระเบิดปรมาณูหรือ atomic bomb ถึงโอกาสที่จะเกิดการทำลายล้างโลกจากอาวุธชนิดนี้ ในยุคที่ยังไม่มีใครเคยเห็นแสนยานุภาพแท้จริงของมัน ก็มีจินตนาการภาพแบบต่างๆ ที่มีโอกาสเกิดขึ้นได้ ผุดขึ้นมาในหัวหลายๆ คน เช่น มันอาจจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศ เกิดการเผาไหม้ลุกท่วมชั้นบรรยากาศ จนเกิดไฟแผดเผามนุษยชาติหายไปจนหมดโลก แล้วนักวิทยาศาสตร์กลับบอกว่าโอกาสที่จะเกิดเหตุการณ์แนวๆ นี้ไม่เท่ากับศูนย์! แล้วเรารอดมาได้อย่างไร?
 

แนวคิดเรื่องการทำลายล้างโลกของระเบิดปรมาณู ไม่ได้ใส่มาแค่เพียงเพื่อเพิ่มความตึงเครียดในภาพยนตร์ แต่ในเหตุการณ์จริงตามประวัติศาสตร์ก็มีนักวิทยาศาสตร์หลายคนที่เกี่ยวข้องในโครงการสร้างระเบิดปรมณู แสดงความกังวลในเรื่องนี้เช่นเดียวกัน อย่าง อาร์เธอร์ คอมป์ตัน (Arthur Compton) นักฟิสิกส์เจ้าของรางวัลโนเบลที่บอกออปเพนไฮเมอร์ว่า ถ้าหากมีโอกาสแม้เพียงเล็กน้อยว่ามันจะสร้างภัยพิบัติขั้นสุด การดำเนินการเกี่ยวกับระเบิดนี้ควรจะต้องหยุด

แม้ว่าสุดท้ายการพัฒนาและทดสอบระเบิดยังเกิดขึ้นต่อไป แต่คอมป์ตันก็ยังคงมีความกังวล ถึงขั้นเคยออกมาบอกในภายหลังว่า “ยอมเป็นทาสนาซียังดีกว่าต้องเสี่ยงเป็นคนปิดฉากมวลมนุษยชาติ” เพราะเขาก็เป็นหนึ่งในคนที่ไม่มั่นใจเกี่ยวกับความอันตรายที่มาจากอาวุธทรงประสิทธิภาพชิ้นนี้เลย

นักวิทยาศาสตร์ทุกคนในโครงการแมนฮัตตันรู้ดี ว่าพวกเขากำลังตามหาอาวุธที่ทรงพลังระดับทำลายมนุษยชาติได้แบบที่ไม่เคยมีมาก่อน แต่ไม่มีใครในหมู่พวกเขาเลยสักคนที่จะล่วงรู้ว่า ความจริงแล้วอาวุธที่พวกเขากำลังจะสร้างนั้น มันจะส่งผลอะไรหลังระเบิดถูกจุดขึ้น
 

แนวคิดที่ว่าระเบิดปรมาณูจะสามารถทำลายล้างโลกได้ เริ่มต้นในปี 1942 จากข้อเสนอของนักฟิสิกส์เชื้อสายฮังการีชื่อว่า เอ็ดเวิร์ด เทลเลอร์ (Edwaed Teller) ซึ่งในขณะนี้โลกจดจำเขาในฐานะบิดาแห่งระเบิดไฮโดรเจน แต่ในขณะนั้น เขาคือหนึ่งในนักวิทยาศาสตร์โครงการแมนฮัตตัน ที่คิดว่าระเบิดปรมาณูสามารถจุดชนวนให้เกิดไฟบรรลัยกัลป์ ลุกโชนไปทั่วชั้นบรรยากาศและผืนมหาสมุทร ด้วยเหตุผลว่า ระเบิดนิวเคลียร์สามารถสร้างอุณหภูมิที่ร้อนรุนแรงมากเสียจนมีพลังงานมากพอสำหรับการหลอมรวมกันของอะตอมไฮโดรเจนในอากาศและในน้ำ จนเกิดเป็นฮีเลียมได้ ซึ่งนั่นคือปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน เหมือนกับที่เกิดในดวงอาทิตย์ของเรา และถ้าหากโลกเกิดสภาวะภายใต้ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน มันอาจจะกลืนกินชั้นบรรยากาศทั้งหมด รวมถึงกลืนกินโลกทั้งใบจนในที่สุดดาวเคราะห์สีฟ้าดวงนี้ อาจหลอมรวมตัวเองไม่หยุดจนกลายเป็นดวงดาวที่เราไม่รู้จัก และไร้สัญญาณชีวิตไปตลอดกาล

ไม่มีใครล่วงรู้ว่ามันจะเป็นไปตามคำกล่าวของ เอ็ดเวิร์ด เทลเลอร์ หรือไม่—แม้แต่ตัวเขาเอง—นักวิทยาศาสตร์จึงต้องลงมือคำนวณเพื่อพิสูจน์

มาทบทวนความรู้ในปัจจุบันของเรากันหน่อย พวกเรารู้ว่าระเบิดปรมาณูที่พัฒนาโดยโครงการแมนฮัตตันทั้งสามลูก สร้างพลังทำลายล้างมาจากพลังงานที่ได้ด้วยปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชัน (nuclear fission) ที่เกิดจากการแตกตัวของธาตุกัมมันตรังสีจนมันชนกันเอง เกิดเป็นปฏิกิริยาลูกโซ่ไปไม่หยุด จนกว่าวัตถุดิบในระเบิดนั้นจะหมด แต่แรงระเบิดจากนิวเคลียร์ฟิชชันก็ไม่สามารถสู้กับระเบิดไฮโดรเจน ที่เกิดพลังทำลายล้างจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันได้ ซึ่งผลลัพธ์จากแรงระเบิดของระเบิดไฮโดรเจนนั้นมากกว่าระเบิดปรมาณูอยู่หลายร้อยหลายพันเท่า

ยกตัวอย่างความรุนแรงของระเบิดไฮโดรเจนให้เห็นภาพคือ ระเบิดแฟตแมน ที่มีพลังทำลายล้างสูงที่สุดในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 มีความรุนแรงอยู่ที่ 21,000 ตันของทีเอ็นที ส่วนระเบิดไฮโดรเจนลูกแรกของโลกมีความรุนแรงอยู่ที่ 10.4 ล้านตันของทีเอ็นที หรือประมาณ 500 เท่าของแฟตแมน ยิ่งถ้าเทียบกับระเบิดไฮโดรเจนที่รุนแรงที่สุดในโลก ณ ปัจจุบัน คือซาร์บอมบา (Tsar Bomba) ของสหภาพโซเวียต ที่มีความรุนแรงอยู่ที่ 50 ล้านตันของทีเอ็นที ซึ่งนับเป็นความรุนแรงประมาณ 1,400 เท่าของระเบิดปรมาณูแฟตแมนและลิตเติลบอยที่ใช้ในสงครามโลกครั้งที่ 2 ทั้งสองลูกรวมกันเสียอีก

แต่ระเบิดนิวเคลียร์เหล่านี้ก็ยังไม่ได้ทำลายล้างโลกของพวกเรา แม้ว่ามันจะถูกพัฒนาอย่างต่อเนื่องจนมีระเบิดนิวเคลียร์ทั่วโลกรวมเกิน 12,500 ลูกไปแล้ว ซึ่งทุกวันนี้มีระเบิดนิวเคลียร์ถูกจุดระเบิดมาแล้วมากถึง 2,056 ครั้ง รวมถึงระเบิดปรมาณูที่พัฒนาในโครงการแมนฮัตตันด้วย แสดงว่านักวิทยาศาสตร์ต้องพิสูจน์ความอันตรายของมันได้ นั่นคือมันไม่ได้ล้างโลก—คงไม่ใช่เพียงแค่เพราะเราโชคดี

ในโครงการแมนฮัตตัน มีการจัดทำรายงานจากการศึกษาผลความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นกับชั้นบรรยากาศโดยปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชันของระเบิดปรมาณู ซึ่งเผยแพร่ประมาณ 6 เดือนก่อนที่การทดสอบทรินิตี้ (Trinity Test) จะเริ่มขึ้น ด้วยชื่อรายงานว่า “การมอดไหม้ชั้นบรรยากาศจากระเบิดนิวเคลียร์” (Ignition of the Atmosphere With Nuclear Bombs) ซึ่งศึกษาและเขียนรายงานโดย เอ็ดเวิร์ด เทลเลอร์ ร่วมกับนักวิทยาศาสตร์อีกคน เอมิล โคโนปินสกี (Emil Konopinski)

รายงานฉบับนั้นได้ประกาศไว้ว่า อุณหภูมิที่สูงขึ้นในชั้นบรรยากาศเนื่องจากแรงระเบิด ไม่น่าสูงมากเพียงพอให้เกิดการแพร่กระจายตัวของปฏิกิริยาลูกโซ่ การสูญเสียพลังงานจากการแผ่รังสีจะทำให้ปฏิกิริยาลูกโซ่นั้นเกิดขึ้นไม่มากจนเกินไป

รายงานฉบับนั้นระบุข้อเท็จจริงสำคัญบางประการที่เกี่ยวข้องกับผลจากแรงระเบิดนิวเคลียร์ อุณหภูมิที่สูงขึ้นจากการระเบิดจะกระตุ้นให้นิวเคลียสของอะตอมในอากาศเกิดปฏิกิริยาระหว่างกัน และเกิดการแพร่กระจายปฏิกิริยานี้ออกไปทั่วชั้นบรรยากาศ ซึ่งในรายงานโฟกัสไปที่ปฏิกิริยาการรวมกันระหว่างไนโตรเจนกับไนโตรเจน เพราะไนโตรเจนมีความเสถียรน้อยที่สุดเมื่อเทียบกับปริมาณโดยรวมในชั้นบรรยากาศ โดยปฏิกิริยาการรวมกันของไนโตรเจน จะเกิดการสูญเสียพลังงานเนื่องจากการแผ่รังสีด้วย

โคโนปินสกีระบุว่าพลังงานที่สูญเสียไปในกระบวนการนี้ ไม่สามารถป้อนเข้าสู่ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันในชั้นบรรยากาศได้ แสดงว่ายิ่งเกิดการสูญเสียพลังงานไปกับปฏิกิริยาในชั้นบรรยากาศยิ่งเป็นเรื่องที่ดี โดยอัตราส่วนระหว่างการสูญเสียพลังงานกับพลังงานที่ผลิตได้จากการรวมกันของไนโตรเจน เขาเรียกมันว่า ปัจจัยความปลอดภัย (safety factor) ยิ่งปัจจัยความปลอดภัยมากขึ้นเท่าไหร่ โอกาสในการรักษาอุณหภูมิให้สูงพอที่จะทำให้ชั้นบรรยากาศลุกเป็นไฟก็ยิ่งน้อยลง

ในปี 1976 หลังจบสงครามโลก ฮันส์ เบเทอ (Hans Bethe) หนึ่งในนักวิทยาศาสตร์จากโครงการแมนฮัตตัน ก็ออกมาพูดถึงเรื่องโอกาสการเกิดนิวเคลียร์ล้างโลกอีกครั้งในวารสารวิทยาศาสตร์ด้านอะตอม (Bulletin of the Atomic Scientists) ว่าปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันที่ยั่งยืน ต้องเกิดภายใต้ความดันมหาศาล ความดันที่มากเสียจนไม่สามารถพบได้ในชั้นบรรยากาศ หรือแม้แต่ใต้ทะเลลึก

ยังมีปัจจัย กลไก และเหตุผลอีกหลายอย่างที่ในรายงานใช้อธิบายว่า ทำไมการที่โลกจะมีไฟบรรลัยกัลป์จะลุกท่วมด้วยผลของระเบิดนิวเคลียร์นั้นมีโอกาสอยู่น้อย แต่การอภิปรายผลในรายงานฉบับนั้นของเทลเลอร์และโคโนปินสกีก็พูดถึงความรู้ในบางเรื่องที่ขณะนั้นมีไม่มากพอเช่นกัน โอกาสจะเกิดระเบิดนิวเคลียร์ล้างโลกจึงไม่ได้เป็นศูนย์เสียทีเดียว

แต่จากสถิติที่เรารู้ว่าระเบิดนิวเคลียร์ถูกจุดมาแล้วถึง 2,056 ครั้ง ข้อสรุปของเทลเลอร์และโคโนปินสกีก็ดูเหมือนจะยังถูกต้องอยู่

อันที่จริง ถึงแม้ว่าการศึกษาและรายงานของทั้งสองคนนี้ยังไม่เสร็จสิ้นดี แต่ดูเหมือนการพัฒนาระเบิดปรมาณูก็ยังมีการทดสอบต่อไปเรื่อยๆ จนกว่าจะพบข้อพิสูจน์ว่ามันทำให้ชั้นบรรยากาศลุกไหม้ แทนที่จะหยุดเพื่อรอให้ทุกคนแน่ใจในอันตรายที่อาจจะเกิดขึ้น โดยเหตุผลเกิดมาจากความกดดันของสงครามและรัฐบาล ทำให้จำเป็นต้องดำเนินการทุกอย่างต่อไป แม้จะไม่มั่นใจว่ามันสร้างอันตรายต่อมนุษยชาติแค่ไหน

ที่จริงแล้ว การทดสอบทรินิตี้ครั้งแรกเมื่อวันที่ 16 กรกฎาคม 1945 เป็นช่วงเวลาหลังจากที่ประเทศเยอรมนีและกองทัพนาซียอมจำนนในการทำสงครามไปแล้ว แต่ด้วยความกดดันจากรัฐบาลอย่างที่กล่าวไป ส่วนหนึ่งเกิดจากการเสียชีวิตของอดีตประธานาธิบดีสหรัฐอเมริกา แฟรงคลิน รูสเวลต์ (Franklin Roosevelt) ในเดือนเมษายน 1945 ทำให้ แฮร์รี ทรูแมน (Harry Truman) ได้โอกาสขึ้นเป็นประธานาธิบดีคนใหม่แทน โดยหลังจากที่ทรูแมนได้ฟังการบรรยายสรุปเกี่ยวกับระเบิดปรมาณูเป็นครั้งแรก เขาก็คิดได้ว่า “มันเป็นอาวุธที่ยิ่งใหญ่พอจะทำให้สหรัฐอเมริกาอยู่ในฐานะที่จะกำหนดเงื่อนไขในแบบของตัวเองได้เมื่อสิ้นสุดสงคราม” ระเบิดปรมาณูจึงจำเป็นต้องหาโอกาสได้แสดงแสนยานุภาพต่อไป เหมือนกับที่เราเห็นฉากการตัดสินใจนี้ในภาพยนตร์ Oppenheimer

โดยพื้นฐานแล้ว ระเบิดนิวเคลียร์ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าไม่สามารถทำลายล้างโลกใบนี้ได้จากการระเบิดครั้งหนึ่ง แต่มันก็ยังคงเป็นอาวุธที่เป็นต้นตอของความเสียหายอันใหญ่หลวง ทั้งต่อทรัพย์สิน และต่อชีวิตมนุษย์ ยังคงมีการค้นหาผลกระทบที่จะเกิดขึ้นอยู่เสมอ ว่าถ้าหากโลกต้องเข้าสู่สงครามนิวเคลียร์ จะเกิดเหตุการณ์อะไรขึ้นบ้าง เช่น งานวิจัยในปี 2022 โดย เชอริล แฮร์ริสัน (Cheryl Harrison) ที่จำลองระบบโลกที่มีสงครามนิวเคลียร์ระหว่างประเทศใหญ่ (ในการศึกษาสมมติเป็น สหรัฐอเมริกากับรัสเซีย) และประเทศที่เล็กกว่า (ในการศึกษาสมมติเป็น อินเดียกับปากีสถาน) เพื่อศึกษาผลกระทบต่อสภาพภูมิอากาศ และพบว่า รังสีที่ตกค้างตามพื้นที่ต่างๆ ในการระเบิดของระเบิดนิวเคลียร์ทุกกรณี จะก่อให้เกิดเขม่าควันจำนวนมากลอยขึ้นสู่อากาศ และมากพอที่จะบดบังแสงอาทิตย์ ทำให้อุณหภูมิโลกลดลง พืชผลล้มตาย สัตว์ป่าจะอดอยาก และสุดท้ายก็สร้างความเสียหายจนมากระทบถึงมนุษย์อยู่ดี

ทุกคนคงรู้แล้วว่า ถ้าหากความรู้เรื่องนิวเคลียร์ไปใช้ในวัตถุประสงค์ที่ดี พลังงานนิวเคลียร์สามารถช่วยให้คนนับล้านสามารถใช้งานหลอดไฟ โทรทัศน์ หรือแม้แต่เครื่องปิ้งขนมปังได้ อย่างเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม แต่ถ้าหากนำความรู้เรื่องนิวเคลียร์ไปใช้ในวัตถุประสงค์ร้าย มันสามารถทำลายชีวิตคนนับล้านได้เช่นกัน ขึ้นอยู่ที่ว่าเราสนับสนุนการใช้งานมันแบบไหน

 

 

ข้อมูลอ้างอิง

• vox
• realclearscience
• hackaday
• large.stanford
• statista
• aljazeera
• doi

 

 

บทความโดย ธนกฤต ศรีวิลาศ (The Principia)