Author Topic: ประวัติvitaly ginburg และ100ปีทฤษฏีตัวนำยวดยิ่ง  (Read 13046 times)

0 Members and 1 Guest are viewing this topic.

Offline laichazeng

  • Sr. Member
  • ****
  • Posts: 361
  • จิตพิสัย 24
                                     
เมื่อวันที่ 8 พฤศจิกายน 2009 ที่ผ่านมา V. Ginzburg นักฟิสิกส์ทฤษฎีชั้นนำของโลกได้ถึงแก่อนิจกรรมด้วยโรคโลหิตติดเชื้อที่กรุง Moscow ในช่วงที่มีชีวิตอยู่ Ginzburg มีผลงานที่สำคัญหลายแขนง เช่น ทฤษฎีของสสารที่มีอุณหภูมิต่ำมาก การเคลื่อนที่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในพลาสมา ดาราศาสตร์วิทยุ ฯลฯ และความสำเร็จนี้ได้ทำให้เขาพิชิตรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ประจำปี 2003 ร่วมกับ Alexei Abrikosov และ Anthony Leggett โดยเฉพาะจากผลงานการสร้างทฤษฎีของตัวนำยวดยิ่ง (superconductor) และของเหลวยวดยิ่ง (superfluid)
        
       Ginzburg เกิดที่กรุง Moscow ประเทศรัสเซีย เมื่อวันที่ 4 ตุลาคม ค.ศ.1916 ในครอบครัวเชื้อชาติยิว ยุโรปขณะนั้นกำลังอยู่ในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 1 และรัสเซียเองกำลังจะมีการปฏิวัติครั้งยิ่งใหญ่ การตกอยู่ในภาวะสงครามทำให้ชาวรัสเซียดำเนินชีวิตอย่างยากลำบาก และโรคระบาด (ไข้ไทฟอยด์) ได้คร่าชีวิตของมารดา Ginzburg ไปตั้งแต่เขาอายุได้ 4 ขวบ นอกจากนี้ ความวุ่นวายภายในประเทศยังทำให้ Ginzburg ไม่ได้รับการศึกษาใดๆ จนอายุย่างเข้า 11 ปี จึงเริ่มเรียนหนังสือที่โรงเรียน เมื่ออายุ 15 ปี ศาสตราจารย์ Evgeni Bakhmet’ev แห่งมหาวิทยาลัย Moscow Technical ได้ช่วยหางานให้ Ginzburg ทำในตำแหน่งเจ้าหน้าที่ประจำห้องปฏิบัติการเอ็กซ์เรย์ที่มหาวิทยาลัย ทั้งนี้เพราะกฎการเข้าเรียนในมหาวิทยาลัยกำหนดว่าก่อนจะเป็นนิสิต ทุกคนต้องทำงานก่อน ประสบการณ์ทำงานได้ทำให้ Ginzburg รู้สึกสนใจฟิสิกส์มาก จึงสมัครเข้าเรียนฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัย Moscow State เมื่ออายุได้ 17 ปี และตั้งใจว่าจะเรียนฟิสิกส์ทฤษฎี แต่รู้สึกไม่มั่นใจในความสามารถด้านคณิตศาสตร์ จึงตัดสินใจว่าจะเชี่ยวชาญด้านทัศนศาสตร์ โดยมี Grigory Landsberg เป็นอาจารย์ที่ปรึกษา
      
       หลังจากที่สำเร็จการศึกษาระดับปริญญาตรี Ginzburg ได้เรียนต่อทางฟิสิกส์ทฤษฎี โดยได้ทำงานวิทยานิพนธ์ เรื่อง ทฤษฎีควอนตัมของปรากฏการณ์การแผ่รังสี Cerenkov (ซึ่งเป็นรังสีที่เกิดจากอนุภาคที่มีประจุขณะมีความเร็วมากกว่าความเร็วแสงในตัวกลาง แต่ก็ยังมีความเร็วน้อยกว่าความเร็วแสงในสุญญากาศ) Ginzburg สำเร็จการศึกษาระดับดุษฎีบัณฑิต เมื่ออายุ 26 ปี และได้งานทำที่ Lebedev Physical Institute ใน Moscow เขาสังกัดที่สถาบันนี้จนวาระสุดท้ายของชีวิต
      
       Ginzburg สนใจฟิสิกส์หลายสาขา เช่น ทฤษฎีควอนตัม การแผ่รังสี Cerenkov การแผ่รังสี synchrotron (ซึ่งเป็นรังสีที่ประจุปล่อยออกมาเวลาประจุมีความเร่ง) รังสีคอสมิก รังสีแกมมา ฟิสิกส์ดาราศาสตร์ การกระเจิงแสงโดยผลึก ฯลฯ แต่ผลงานที่สำคัญที่สุด คือ งานวิจัยที่ทำกับ Lev Landau (รางวัลโนเบลฟิสิกส์ ปี 1962) ในการสร้างทฤษฎีสภาพนำยวดยิ่งเมื่อปี 1950 ซึ่งใช้แนวคิดว่าในตัวนำยวดยิ่ง อิเล็กตรอน 2 ตัวจะมีฟังก์ชันคลื่นที่เรียกว่า order parameter แต่ในตัวนำปรกติ อิเล็กตรอนไม่มีฟังก์ชันคลื่น และเมื่อ Ginzburg เขียนพลังงานอิสระของตัวนำยวดยิ่งในรูปอนุกรมของ order parameter ทฤษฎี Ginzburg–Landau ก็อธิบายสมบัติกายภาพของตัวนำยวดยิ่งต่างๆ ที่พบในยุคนั้นได้ดีพอสมควร ในเวลาต่อมาสมมติฐานเรื่อง order parameter ก็ได้รับพิสูจน์ว่ามีจริงโดย L.P. Gorkov ผู้ใช้ทฤษฎีของ Bardeen-Cooper-Schrieffer แสดงให้เห็นว่า order parameter คือ ฟังก์ชันคลื่นของคู่อิเล็กตรอน (Cooper pair)
      
       ในปี 1937 ขณะ Ginzburg อยู่ในวัย 21 ปี เขาได้เข้าพิธีสมรสกับ Olga Zamska แต่ได้หย่ากันในอีก 9 ปีต่อมา และเข้าสมรสครั้งที่ 2 กับ Nina Ermakova สตรีหัวรุนแรงผู้เคยถูกจับในฐานะสมคบคิดฆ่า Stalin การถูกกล่าวหาเช่นนี้ เธอจึงมีสถานภาพเป็นศัตรูของชาติ และถูกจำคุก 3 ปี และถูกปล่อยเมื่อได้รับอภัยโทษในปี 1945 แต่ก็ถูกทางการสั่งห้ามมิให้เดินทางเข้ากรุง Moscow และ Gorky เพื่อพบสามี เมื่ออายุ 29 ปี Ginzburg ได้รับแต่งตั้งเป็นศาสตราจารย์ฟิสิกส์ด้าน radiophysics แห่งมหาวิทยาลัย Gorky (ปัจจุบันคือเมือง Nizhniy Novgorod) และมุ่งวิจัยเรื่องวิธีส่งคลื่นวิทยุในบรรยากาศโลก โดยได้เน้นการศึกษาอิทธิพลของสนามแม่เหล็กโลกต่อการสะท้อนคลื่นวิทยุกับการดูดกลืนคลื่น และนี่ก็คือจุดเริ่มต้นของการค้นคว้าด้านดาราศาสตร์วิทยุของ Ginzburg ในปี 1946 Ginzburg ได้พบว่า corona ของดวงอาทิตย์ที่มีอุณหภูมิสูงถึงล้านองศาเวลาปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า จะมีคลื่นวิทยุที่มีความยาวคลื่น 1 เมตร ออกมาด้วย
      
       จากนั้น Ginzburg ได้เดินทางไปทำงานที่ Moscow เป็นเวลานาน 7 ปี และได้ขอให้ภรรยาเดินทางไปอยู่ด้วย แต่ถูกทางการปฏิเสธ
      
       ในปี 1947 Ginzburg ถูกวงการวิชาการของรัสเซียโจมตีว่าชอบอ้างอิงผลงานวิจัยของนักวิทยาศาสตร์ต่างชาติ และไม่ชอบอ้างถึงผลงานของคนชาติเดียวกัน อีกทั้งเป็นพวกวัตถุนิยมจึงเป็นทรยศต่อชาติ เพราะไม่ภูมิใจในความเป็นรัสเซีย เป็นคนไร้ศาสนา และถูกมองเป็นแกะดำ แต่ Igor Tamm (รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ประจำปี 1958) ได้ยื่นมือเข้ามาช่วย โดยเชิญให้ Ginzburg เข้าร่วมในโครงการผลิตระเบิดนิวเคลียร์ของรัสเซีย การทำงานสร้างระเบิดปรมาณู และไฮโดรเจนแข่งกับอเมริกา ร่วมกับนักฟิสิกส์ชั้นนำของรัสเซียคนอื่นๆ เช่น Igor Kurchatov, Yarov Zeldovich, Andrei Sakharov, Igor Tamm และ Lev Landau ทำให้ Ginzburg คือบุคคลสำคัญคนหนึ่งของชาติ
      
       ในขณะที่นักฟิสิกส์อเมริกาสร้างระเบิดไฮโดรเจนจากปฏิกิริยา 21H + 31H -> 42He + 10n +17.6 Mev เพราะไอโซโทป tritium (31H) เป็นสารกัมมันตรังสีที่ไม่มีในธรรมชาติ Ginzburg จึงได้เสนอแนะให้ใช้ปฏิกิริยา 63Li + 10n -> 31H + 42He + 4.6 Mev แทน
      
       และนี่คือ ความแตกต่างระหว่างระเบิดไฮโดรเจนของอเมริกา กับของรัสเซีย และความคิดนี้ทำให้ Ginzburg ได้รับรางวัล Order of Lenin กับรางวัล Stalin ซึ่งถือเป็นเกียรติสูงสุดที่รัฐบาลรัสเซียจะมอบให้แก่นักวิทยาศาสตร์ของตน
      
       หลังจากที่ Stalin เสียชีวิตในปี 1953 Ginzburg ได้รับการยกย่องให้เป็นสมาชิกของ Soviet Academy of Sciences อย่างสมบูรณ์เมื่ออายุ 50 ปี แต่ก็ยังเป็นบุคคลที่ยังเป็นภัยต่อรัฐ เพราะภรรยาเป็นคนอยู่ในความเพ่งเล็งของตำรวจลับ และเมื่อ Ginzburg ถูกห้ามอ่าน และรับรู้ข่าวคราวด้านนิวเคลียร์ เขาจึงเปลี่ยนความสนใจไปศึกษาด้านทฤษฎีของสภาพนำยวดยิ่งจนประสบความสำเร็จ ในการสร้างทฤษฎี Ginzburg–Landau ในที่สุด
      
       ในบทบาทของความเป็นครูนั้น Ginzburg เป็นคนใจกว้างในการรับฟังความคิดดีๆ จากศิษย์ และเพื่อนร่วมงาน เพราะเขามีพื้นฐานที่แน่น จึงสามารถให้ความเห็นในเรื่องต่างๆ ได้มาก เช่นเวลามีการสัมมนาที่สถาบัน Lebedev Ginzburg จะสามารถให้คำแนะนำดีๆ แก่คนที่พูดสัมมนา ซึ่งมักครอบคลุมฟิสิกส์ทุกสาขา และเวลาผู้บรรยายสับสน Ginzburg ก็จะสรุปประเด็นที่พูดให้ทุกคนรู้ว่า ผู้พูดกำลังพูดเรื่องอะไร เพื่อให้ทุกคนที่ฟังสามารถเข้าใจ และตามเรื่องได้ทัน ดังนั้นในยุคนั้น นักฟิสิกส์รัสเซียทุกคน จึงมุ่งหวังที่จะได้เข้าฟังสัมมนาที่ Lebedev Institute ที่มี Ginzburg เป็นผู้กำกับ
      
       ชีวิตของ Ginzburg มีหลายรสชาติ และต้องทำงานภายใต้ความกดดันตลอดเวลา เช่นต้องทำงานในขณะที่เกิดสงครามโลก 2 ครั้ง ขณะมีการปฏิวัติระบบคอมมิวนิสต์ที่มี Stalin และ Lenin เป็นผู้นำ ในช่วงเวลาการล่มสลายของสหภาพโซเวียต และการจองจำนักโทษการเมือง ซึ่ง Ginzburg เองได้ประกาศต่อต้านการลงโทษลักษณะนี้มาก เพราะเคยได้เขียนจดหมายถึง Vladimir Putin ให้ปลดปล่อยคนที่ถูกกล่าวหาว่าเป็นศัตรูของชาติ สำหรับในส่วนของศาสนานั้น Ginzburg ไม่นับถือศาสนาใดๆ และเคยต่อต้านคริสต์ศาสนานิกาย Orthodox ไม่ให้เข้ามาข้องเกี่ยวกับสถาบันการศึกษาของชาติ จึงถูกสถาบันศาสนาขับไล่ออกนอกประเทศ และในบั้นปลายของชีวิต Ginzburg ได้มีบทบาทมากในการต่อต้านความเชื่อทางไสยศาสตร์ของสังคมรัสเซีย
      
       สำหรับผลงานเขียนที่สำคัญได้แก่เรื่อง “What Problems of Physics and Astrophysics Seem Now to be Especially Important and Interesting? ใน Soviet Physics Uspekhi Vol. 14 หน้า 21 ปี 1971 ซึ่งกล่าวถึงปัญหาที่สำคัญทางฟิสิกส์ 17 ปัญหา น่าเสียดายที่ Ginzburg ได้จากไปก่อนจะได้สรุปว่าในปี 2010 มีปัญหาที่ยิ่งใหญ่อะไรอีกบ้างที่น่าสนใจและสำคัญ
      
       คุณหาอ่านชีวประวัติของ Ginzburg ได้จากหนังสือ About Science, Myself and Others โดย V.L. Ginzburg ที่จัดพิมพ์โดย Institute of Physics / Taylor and Francis ปี 2004 หนา 349 หน้า ราคา 99.95 ดอลลาร์
      
       สุทัศน์ ยกส้าน เมธีวิจัยอาวุโส สกว.

« Last Edit: May 22, 2011, 06:12:46 PM by laichazeng »

Offline laichazeng

  • Sr. Member
  • ****
  • Posts: 361
  • จิตพิสัย 24
100 ปีกับสภาวะการนำไฟฟ้ายวดยิ่ง
คณาทิพ  เบ่าล่าย เกตุแก้ว  ศรีวับ
มหาวิทยาลัยทักษิณ
และ รพพน พิชา
สถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน)
 
ในเวลา 100 ปี ตั้งแต่มีการค้นพบสภาวะการนำไฟฟ้ายวดยิ่ง (superconductivity) นั้น ได้มีความก้าวหน้าในหลายด้าน ในที่นี้เราจะมากล่าวถึงชนิดของตัวนำไฟฟ้ายวดยิ่งแบบต่าง ๆ และเหตุการณ์ที่นับเป็นจุดสำคัญของการพัฒนา เทคโนโลยีที่มีความหมายต่อโลกอย่างยิ่งนี้ ตั้งแต่ตัวนำไฟฟ้ายวดยิ่งแบบที่ใช้งานกันกว้างขวางจนไปถึงการมา ของคอปเปอร์ออกไซด์ รวมทั้งวัสดุอินทรีย์ และเหล็กออกไซด์ซึ่งเพิ่งได้รับการค้นพบ
1908: ไฮเก คาเมอร์ลิงค์ ออนส์ ชนะการแข่งขันทางวิทยาศาสตร์กับเจมส์ ดีวาร์ ในการทำให้ฮีเลียมเป็น ของเหลว ได้ก่อน
1911:  ออนส์ค้นพบสภาวะไร้ความต้านทานในปรอท (ร่วมกับกิลส์ โฮลส์)
1913:  รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ได้ถูกมอบให้ไฮเก คาเมอร์ลิงค์ ออนส์
1931:  แวนเดอร์ โจฮานส์ เดอ ฮาส และ วิลเลม คีซอม ค้นพบการเหนี่ยวนำยวดยิ่งในอัลลอย
1933: วอลเทอร์ เมสเนอร์ และ โรเบิร์ต ออชเซนเฟลด์ ค้นพบว่าสนามแม่เหล็กถูกผลักออกจากตัวนำไฟฟ้ายวดยิ่ง โดยปรากฏการณ์นี้ถูกเรียกว่า "ผลกระทบเมสเนอร์" และเป็นสิ่งที่ทำให้ตัวนำไฟฟ้ายวดยิ่งสามารถลอยอยู่เหนือ แม่เหล็ก ได้
1935:  พี่น้องตระกูลลอนดอน คือ ฟริตซ์ และ ไฮซ์ สร้างทฤษฎีซึ่งได้รับการรอคอยมานาน ซึ่งประกอบด้วย สมการสองสมการ ซึ่งสามารถอธิบายการทำอันตรกิริยาระหว่างตัวนำไฟฟ้ายวดยิ่งกับสนามไฟฟ้าแม่เหล็ก
1957: จอห์น บาร์ดีน  ลีออน คูเปอร์ และโรเบิร์ต ชริฟเฟอร์ได้ตีพิมพ์ทฤษฎีที่ให้ชื่อว่า BCS ซึ่งสร้างบนแนวคิดของ "คู่คูเปอร์" ซึ่งอธิบายถึงอิเล็กตรอนที่ถูกจัดกลุ่มเป็นฟังก์ชันคลื่น โดยทฤษฎีคาดการณ์ไว้ว่าสภาวะการนำไฟฟ้ายวดยิ่ง ไม่สามารถเกิดขึ้นได้ที่อุณหภูมิเกินกว่า 20 K
1962:  ไบรอัน โจเซฟสัน คาดการณ์ว่ากระแสไฟฟ้าจะผ่านระหว่างสองตัวนำยวดยิ่งที่แยกออกจากกัน โดยมีสิ่งกีดขวางที่เป็นฉนวน สองตัวนำนี้เรียกรวมว่า “รอยต่อโจเซฟสัน” เชื่อมกันแบบคู่ขนานเกิดเป็น อุปกรณ์รบกวนเชิงควอนตัมตัวนำยวดยิ่ง (SQUID) ซึ่งสามารถใช้วัดสนามแม่เหล็กที่อ่อนมากได้
1962:  รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ถูกมอบให้เลฟ แลนเดา ผู้สร้างทฤษฎีเชิงคณิตศาสตร์ที่ใช้จำลองตัวนำไฟฟ้ายวดยิ่ง 
1972:  รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ถูกมอบให้กับ จอห์น บาร์ดีน ลีออน คูเปอร์, และ โรเบิร์ต ชริฟเฟอร์
1973: รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ถูกมอบให้กับไบรอัน โจเซฟสัน
1981: เคลาส์ เบชการ์ด และทีมงานได้ค้นพบสภาพการนำไฟฟ้ายวดยิ่งในเกลือ ซึ่งเป็นสารอินทรีย์ชนิดแรก ที่มีการนำยวดยิ่งที่ความดันบรรยากาศ จนมาถึงปัจจุบันตัวนำยวดยิ่งอินทรีย์ที่มีอุณหภูมิวิกฤตสูงสุดคือ Cs3C60 ที่อุณหภูมิ 38K
1986:  จอร์จ เบดนอร์ซ และ อะเลกซานเดอร์ มุลเลอร์ ได้ค้นพบสภาพการนำไฟฟ้ายวดยิ่งที่อุณหภูมิ 30 K ซึ่งเหนือกว่าขีดจำกัดของทฤษฎี BCS ที่อุณหภูมิ 20 K และไม่ได้เป็นโลหะแต่เป็นเซรามิก
1987:  พอล ชู และทีมงานได้ทำลายสถิติการเหนี่ยวนำยวดยิ่งในไนโตรเจนเหลวที่ 77 K และ ค้นพบสภาวะเหนี่ยวนำไฟฟ้ายวดยิ่งที่ 93 K ในสารประกอบที่มีอิทเทรียม แบเรียม ทองแดง และ ออกซิเจน ซึ่งในปัจจุบันรู้จักกันในชื่อว่า "YBCO”
1987: รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ถูกมอบให้จอร์จ เบดนอร์ซ และ อะเลกซานเดอร์ มุลเลอร์
2001:  จุน อะกิมิตสุประกาศว่าสารเคมีแมกนีเซียมไดโบไรด์ (MgB2) ซึ่งมีราคาไม่แพงนั้น สามารถนำไฟฟ้ายวดยิ่ง ได้ที่อุณหภูมิสูงถึง 39 K
2003: รางวัลโนเบลฟิสิกส์ถูกมอบให้กับอะเลกไซ อะบริโกซอฟ และ วิทาลี กินส์เบิร์ก
2006:  ฮิเดโอะ โฮโซโนะ และทีมงานค้นพบความเหนี่ยวนำไฟฟ้ายวดยิ่งในสารประกอบเหล็ก โดยอุณหภูมิวิกฤติสูงสุด มีค่าถึง 55 K
 
มีพื้นฐานมาจาก Physics World, Volume 24, No 4, April 2011

Offline laichazeng

  • Sr. Member
  • ****
  • Posts: 361
  • จิตพิสัย 24
โลกมีนักวิทยาศาสตร์อัจฉริยะหลายคนที่เป็นคนร่าเริง เปิดเผยและชอบเป็นบุคคลสาธารณะ เช่น Richard Feynman และ Edward Wilson แต่ John Bardeen กลับมีลักษณะตรงกันข้าม เพราะ Bardeen ชอบความสงบ นิสัยอ่อนน้อมและไม่โอภาปราศรัยมาก ทั้งๆ ที่เคยได้รับรางวัลโนเบล สาขาฟิสิกส์ถึง 2 ครั้ง คือ ครั้งแรกรับร่วมกับ William Shockley และ Walter Brattain ในปี 2498 จากผลงานการประดิษฐ์ทรานซิสเตอร์ ซึ่งนับว่ายิ่งใหญ่และสำคัญพอๆ กับการสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเครื่องแรกของโลก และครั้งที่สองรับร่วมกับ Leon Cooper และ Robert Schrieffer ในปี 2515 จากการสร้างทฤษฎีตัวนำยวดยิ่ง (superconductor) ซึ่งมีผลกระทบกว้างไกลโดยเฉพาะในงานพัฒนาเทคโนโลยี
     
      Bardeen เกิดเมื่อวันที่ 23 พฤษภาคม พ.ศ. 2451 ที่เมือง Madison ในรัฐ Wisconsin ของอเมริกา ในครอบครัวที่อบอุ่นและอุดมด้วยวิชาการ เพราะบิดาเป็นคณบดีแพทยศาสตร์ แห่งมหาวิทยาลัย Wisconsin - Madison ส่วนมารดาเป็นอาจารย์สอนที่มหาวิทยาลัย Chicago เมื่ออายุ 11 ปี Bardeen ต้องกำพร้ามารดา Bardeen สำเร็จการศึกษาระดับมัธยมศึกษาเมื่ออายุ 15 ปี จากนั้นได้เข้าเรียนวิศวกรรมไฟฟ้าที่มหาวิทยาลัย Wisconsin - Madison และได้เรียนวิชากลศาสตร์ควอนตัมกับ John Van Vleck (รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ปี 2520) Peter Debye (รางวัลโนเบลสาขาเคมีปี 2479) Werner Heisenberg (รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ปี 2475) และ Paul Dirac (รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ปี 2476) Bardeen ต้องใช้เวลานานถึง 5 ปี จึงสำเร็จการศึกษาระดับปริญญาตรีและโท ทั้งนี้เพราะตัดสินใจไม่ได้ว่าต้องการจะเชี่ยวชาญฟิสิกส์ หรือวิศวกรรมไฟฟ้า หรือคณิตศาสตร์กันแน่ แต่ในที่สุดเมื่ออายุ 20 ปี ก็ได้รับปริญญาตรีและโทสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า
     
      จากนั้นได้เข้าทำงานที่บริษัท Gulf Oil Co. ที่เมือง Pittsburgh แต่ทำงานได้ไม่นานก็รู้สึกเบื่อ จึงสมัครไปเรียนปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัย Cambridge แต่มหาวิทยาลัยปฏิเสธที่จะรับ จึงได้เข้าศึกษาปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัย Princeton แทน โดยมี Eugene Wigner (รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ปี 2506) เป็นอาจารย์ที่ปรึกษาในการทำวิทยานิพนธ์ เมื่อสำเร็จการศึกษา Bardeen ได้รับตำแหน่งนักวิจัยหลังปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัย Harvard และเริ่มชีวิตอาจารย์เมื่ออายุ 30 ปีที่มหาวิทยาลัย Minnesota พร้อมกันนั้นก็ได้เข้าพิธีสมรสกับ Jane Maxwell
     
      เมื่อเกิดสงครามโลกครั้งที่ 2 Bardeen ได้เป็นหัวหน้าฝ่ายวิจัยของ Naval Observatory ที่ Washington D.C. และมีผู้ใต้บังคับบัญชา 90 คน หลังสงครามโลกครั้งที่ 2 Bardeen ได้งานใหม่เป็นนักวิจัยที่ Bell Laboratories ที่ Murray Hill เพราะ Bell Laboratories ให้เงินเดือนสูงกว่ามหาวิทยาลัย โดยได้รับมอบหมายให้พัฒนาประสิทธิภาพของหลอด triode เพื่อใช้แทนหลอดสุญญากาศในวงจรไฟฟ้า และได้ทำงานร่วมกับ Walter Braittain ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2490 คนทั้งสองกับ William Shockley ได้พบว่า amplifier ที่คนทั้งสามประดิษฐ์สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพดีกว่าหลอดสุญญากาศถึง 100 เท่า นี่คือ การสร้างทรานซิสเตอร์ และผลของการค้นพบนี้ ทำให้ Bardeen ต้องเดินทางไป Stockholm ในปี 2498 เพื่อร่วมรับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์รางวัลแรก ภรรยาของ Bardeen ได้เล่าเหตุการณ์วันที่ Bardeen ประดิษฐ์ทรานซิสเตอร์ได้ว่า ในเย็นวันนั้นเมื่อจอดรถเรียบร้อย ขณะจะรับประทานอาหารเย็น Bardeen ได้ปรารภเพียงว่า วันนี้ได้พบอะไรบางอย่าง แต่ไม่ได้ให้รายละเอียดใดๆ ว่า สิ่งนั้นคืออุปกรณ์ที่นำโลกเข้าสู่ยุคสารสนเทศ
     
      ในปี 2494 Bardeen ได้รับตำแหน่ง ศาสตราจารย์ฟิสิกส์แห่งมหาวิทยาลัย Illinois ที่ Urbana Champaign และเริ่มสนใจปรากฏการณ์สภาพนำยวดยิ่ง ที่ Heike Kammerlingh Onnes ได้พบเมื่อ 38 ปีก่อน และยังไม่มีใครสามารถอธิบายสาเหตุการเกิด และสมบัติต่างๆ ของสารประหลาดนี้ได้ Bardeen จึงนำ Leon Cooper ผู้มีความรู้และความสามารถด้านทฤษฎีควอนตัมกับ Robert Schrieffer ผู้กำลังทำปริญญาเอกฟิสิกส์มาวิจัยปัญหานี้ร่วมกัน จนในที่สุดคนทั้งสามก็ประสบความสำเร็จในการสร้างทฤษฎีที่สามารถอธิบายปรากฏการณ์สภาพนำยวดยิ่งได้ ทฤษฎีนี้จึงมีชื่อว่า ทฤษฎี BCS ตามอักษรนำของชื่อ Bardeen, Cooper และ Schrieffer และเมื่อคำทำนายทุกประเด็นของทฤษฎีนี้ได้รับการยืนยันโดยการทดลองว่าถูกต้อง Bardeen, Cooper และ Schrieffer ก็ได้เดินทางไป Stockholm อีกครั้งหนึ่งเพื่อรับรางวัลโนเบล สำหรับการสร้างผลงานฟิสิกส์ทฤษฎีที่ยิ่งใหญ่ ภรรยาของ Bardeen ได้เล่าเหตุการณ์วันที่สามีเธอสร้างทฤษฎีสภาพนำยวดยิ่งสำเร็จว่า Bardeen กล่าวสั้นๆ และเรียบๆ ว่า วันนี้เราสามารถอธิบายปรากฏการณ์สภาพนำยวดยิ่งได้แล้ว
     
      คำถามหนึ่งที่ผู้คนมักสงสัย คือ การค้นพบใดยิ่งใหญ่กว่ากันระหว่างทรานซิสเตอร์กับทฤษฎีสภาพนำยวดยิ่ง ซึ่งคำตอบก็มีว่าการค้นพบทรานซิสเตอร์ได้เปลี่ยนแปลงสังคมมากกว่าทฤษฎีตัวนำยวดยิ่ง แต่ถ้ากล่าวถึงผลกระทบเชิงความรู้แล้ว ทฤษฎี BCS มีผลกระทบต่อวงการฟิสิกส์มากกว่า
     
      เมื่อเร็วๆ นี้ Lilian Hoddeson และ Vicki Daitch ได้เรียบเรียงหนังสือชื่อ True Genius: the Life and Science of John Bardeen, the Only Winner of Two Nobel Prizes in Physics หนังสือราคา 27.95 ดอลลาร์ จัดพิมพ์โดย Joseph Henry Press ISBN 0-309-08408-3 ได้เปิดเผยชีวิตของนักฟิสิกส์ผู้เชี่ยวชาญเรื่องฟิสิกส์ของแข็งผู้หนึ่งซึ่งมีความสามารถระดับอัจฉริยะให้โลกรู้จัก เช่น ว่า Bardeen เป็นครูที่ดีมาก เพราะคอยดูแลและให้คำแนะนำศิษย์อย่างสร้างสรรค์ โดยแนะให้นิสิตแบ่งแยกปัญหาใหญ่ออกเป็นส่วนเล็กๆ ก่อน เพื่อให้คณิตศาสตร์ที่ต้องการใช้ในการแก้ปัญหาไม่ยากมาก และทำให้สามารถหาคำตอบได้ง่าย จากนั้นให้พิจารณาปัญหาที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น จนถึงระดับที่ใกล้เคียงสถานการณ์จริงในที่สุด
     
      หนังสือเล่มนี้ยังเล่าสภาพการทำงานของนักวิจัยที่ Bell Lab. ซึ่ง Bardeen ได้เคยปฏิบัติงานครั้งหนึ่ง และได้เล่าความแตกต่างระหว่างนักวิทยาศาสตร์อเมริกันกับนักวิทยาศาสตร์ยุโรปที่ทำงานในมหาวิทยาลัย Princeton ว่า Einstein กับ Wigner ชอบดื่มกาแฟ แต่ Bardeen ชอบเล่นโบล์ลิ่ง กับไพ่บริดจ์มากกว่า Einstein กับ Wigner ชอบฟิสิกส์ทฤษฎี แต่ Bardeen ชอบฟิสิกส์ประยุกต์ เขาจึงได้ทำงานวิจัยในบริษัทเอกชน เช่น Xerox Corporation และ Sony เป็นต้น
     
      โดยสรุป หนังสือเล่มนี้สามารถอธิบายได้อย่างละเอียดว่า Bardeen นอกจากจะเป็นอัจฉริยะผู้มีผลงานด้านวิศวกรรมไฟฟ้า คณิตศาสตร์ฟิสิกส์ทฤษฎีแล้ว ยังเป็นนักวางนโยบายการพัฒนาอุตสาหกรรมรวมถึงเป็นนักกอล์ฟ ผู้มีความเพียรพยายาม มีแรงดลใจ ความมุ่งมั่น ความสามารถ ความมั่นใจและความเชี่ยวชาญมาก ถึงระดับที่ทำให้ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ถึง 2 ครั้ง เขาจึงเป็นนักฟิสิกส์เพียงคนเดียวในประวัติศาสตร์ที่ทำได้สำเร็จระดับนี้
     
      Bardeen จากโลกไปเมื่อวันที่ 30 มกราคม พ.ศ. 2534 ขณะอายุ 82 ปี โดยทิ้งบุตรสามคน และถึงแม้จะมีชื่อเสียงเป็นที่รู้จักดีในวงการฟิสิกส์ แต่คนทั่วไปจะไม่รู้จักเขา ทั้งนี้เพราะ Bardeen ไม่มีบุคลิกแปลกๆ ดังเช่น Einstein หรือเป็นคนเปิดเผยเหมือน Feynman และไม่ใจลอยเหมือน Archimedes หรือเป็นจิตเภทแบบ Nash
     
      สุทัศน์ ยกส้าน เมธีวิจัยอาวุโส สกว.

เอามาจากมาเนเจอร์

จากคุณ : RoseTiara   
เขียนเมื่อ : 18 เม.ย. 54 00:25:49   


Offline laichazeng

  • Sr. Member
  • ****
  • Posts: 361
  • จิตพิสัย 24
รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ประจำปี ๒๕๔๖

          ในการศึกษาธรรมชาติของการนำไฟฟ้าในโลหะบริสุทธิ์หรือโลหะผสม นักฟิสิกส์ได้พบว่า ตัวนำจะเปิดโอกาสให้เหล่าอิเล็กตรอนที่มีในอะตอมเคลื่อนที่ผ่านไปได้อย่างสะดวกสบาย แต่อิเล็กตรอนเหล่านี้ ตามปกติจะเคลื่อนที่เพ่นพ่านหลายทิศทาง ดังนั้น มันจะปะทะกันบ้างและชนกับอิออน (ion) บ้าง ทำให้มันสูญเสียพลังงาน ซึ่งพลังงานที่สูญเสียนี้จะปรากฏออกมาในรูปของความร้อน และนั่นก็คือการตอบคำถามที่ว่าเหตุใดลวดจึงร้อนเวลามีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน Ohm ได้พบว่า ถ้ากระแสไฟฟ้าไหลมากความร้อนที่เกิดขึ้นก็จะมาก จนทำให้ลวดไฟฟ้าหลอมเหลวได้ ส่วน Oersted ก็ได้พบว่า เวลากระแสไฟฟ้าไหลในเส้นลวด ในบริเวณรอบเส้นลวดจะมีสนามแม่เหล็ก ซึ่งจะส่งแรงต้านการไหลของอิเล็กตรอน ดังนั้น ปรากฏการณ์ธรรมชาติที่เกี่ยวข้องกันแต่มีอิทธิพลในทิศทางที่ขัดแย้งกัน

          ใน พ.ศ. ๒๔๕๔ Heike Kamerlingh Onnes แห่งมหาวิทยาลัย Leiden ในประเทศเนเธอร์แลนด์ เป็นบุคคลแรกที่สามารถทำแก๊สฮีเลียมให้เป็นของเหลวได้ที่อุณหภูมิ -๒๖๙ องศาเซลเซียส เขาจึงคิดจะศึกษาคุณสมบัติการนำไฟฟ้าของสสารที่อุณหภูมิต่ำมาก ๆ และอีก ๓ ปีต่อมาเขาก็ได้พบว่า เมื่อเขาลดอุณหภูมิของปรอทบริสุทธิ์ลงจนถึงอุณหภูมิ -๒๖๙ องศาเซลเซียส ความต้านทานไฟฟ้าของปรอทบริสุทธิ์ได้หายวับไปทันทีทันใด Onnes เรียกปรากฏการณ์ที่ตัวนำไม่มีความต้านทานไฟฟ้าเลยว่า สภาพนำยวดยิ่ง (superconductivity) และถึงแม้จะไม่มีนักฟิสิกส์คนใดสามารถอธิบายได้ว่า ปรากฏการณ์ "วิปริต" นี้เกิดขึ้นได้เพราะเหตุใด แต่คนทุกคนในสมัยนั้นก็รู้ดีว่า การค้นพบของ Onnes ครั้งนี้ มีความสำคัญทางเทคโนโลยีมาก เพราะสังคมมนุษย์ต้องพึ่งพาและใช้ไฟฟ้าเพิ่มขึ้นตลอดเวลา และราชบัณฑิตยสถานของสวีเดนก็ได้ยอมรับในความยิ่งใหญ่ของการค้นพบ โดยได้มอบรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ให้แก่ Onnes ใน พ.ศ. ๒๔๕๖

          โลกต้องคอยนานถึง ๔๖ ปีจึงรู้เหตุผลว่า ปรากฏการณ์สภาพนำยวดยิ่งเกิดขึ้นได้อย่างไร เมื่อ John Bardeen, Leon Cooper และ Robert Schrieffer คิดสร้างทฤษฎี BCS อันเป็นชื่อที่ได้จากการนำตัวอักษรแรกของนามสกุลของนักฟิสิกส์ทั้งสาม อธิบายสาเหตุการเกิดสภาพนำยวดยิ่งและคุณสมบัติต่าง ๆ ของตัวนำยวดยิ่งได้เป็นผลสำเร็จโดยทฤษฎี BCS ที่ได้รับรางวัลโนเบล สาขาฟิสิกส์ประจำปี พ.ศ. ๒๕๑๕ อธิบายว่า ขณะตัวนำไฟฟ้าธรรมดา เปลี่ยนสภาพเป็นตัวนำยวดยิ่ง อิเล็กตรอนในตัวนำยวดยิ่งได้จับคู่กันเป็นคู่คูเปอร์ (Cooper pair) ดังนั้น เวลาอิเล็กตรอนตัวหนึ่งของคูเปอร์ปะทะสิ่งกีดขวางใด ๆ อิเล็กตรอนอีกตัวหนึ่งของคู่คูเปอร์นั้นจะรับพลังงานที่เปลี่ยนไปทันทีทำให้โมเมนตัมรวมของคู่คูเปอร์ไม่เปลี่ยนแปลง และนั่นก็หมายความว่า คู่คูเปอร์ไม่สูญเสียพลังงานใด ๆ

          นักฟิสิกส์แบ่งตัวนำยวดยิ่งออกเป็นสองชนิด ตามพฤติกรรมของมันในสนามแม่เหล็ก ซึ่งถ้าเป็นชนิดแรก สนามแม่เหล็กจะไม่สามารถทะลุทะลวงเข้าไปในตัวนำยวดยิ่งได้เลย แต่ก็มีตัวนำยวดยิ่งบางชนิดที่จะปล่อยให้สนามแม่เหล็กไชชอนเข้าไปในเนื้อมันได้บ้าง และมันก็ยังคงสภาพความเป็นตัวนำยวดยิ่งอยู่ นักฟิสิกส์เรียกตัวนำยวดยิ่งประเภทหลังนี้ว่า ตัวนำยวดยิ่งชนิดที่สอง และสำหรับตัวนำยวดยิ่งชนิดที่สองนี้ ทฤษฎี BCS ไม่สามารถอธิบายพฤติกรรมของมันได้

          Alexei Abrikosov คือนักฟิสิกส์วัย ๗๕ ปี ที่ในอดีต เคยทำงานอยู่ที่ Kapitsa Institute for Physical Problems ในกรุง Moscow ประเทศรัสเซีย เขาประสบความสำเร็จในการสร้างทฤษฎีอธิบายตัวนำยวดยิ่งชนิดที่สองนี้ได้ โดยได้สมมติว่าคู่อิเล็กตรอนในตัวนำยวดยิ่งมีคุณสมบัติเสมือนคลื่นที่เคลื่อนที่อย่างเป็นระเบียบ และคลื่นแห่งความเป็นระเบียบนี้ ขณะมีสนามแม่เหล็กมารบกวน มันจะไหลเป็นกระแสวน (vortex) และ Abrikosov ได้คำนวณพบว่า ถ้าสนามแม่เหล็กมีความเข้มสูงมากขึ้น จำนวนกระแสวนก็จะเกิดมากขึ้นด้วย และเมื่อใดก็ตามที่อาณาบริเวณของกระแสวนเล็ก ๆ สัมผัสกัน ตัวนำยวดยิ่งนั้นก็จะกลายสภาพเป็นตัวนำธรรมดาทันที

          ใน พ.ศ. ๒๕๐๑ ที่ Abrikosov เสนอทฤษฎีของเขานั้น ยังไม่มีการทดลองใด ๆ ที่มุ่งศึกษาสิ่งที่เขาคิดเลย แต่เมื่อนักทดลองปล่อยสนามแม่เหล็กให้กระทบตัวนำยวดยิ่งชนิดที่สอง เขาก็ได้เห็นกระแสวนที่ Abrikosov ได้ทำนายไว้ทุกประการ และแม้กระทั่งทุกวันนี้ ทฤษฎีกระแสวนของ Abrikosov ก็ยังใช้อธิบายพฤติกรรมของตัวนำยวดยิ่งที่พบใหม่ได้ดีอยู่

          ในความเป็นจริงนั้น Abrikosov ได้อาศัยแนวคิดของ Vitaly Ginzburg แห่ง P.N. Lebedev Physical Institute ในกรุง Moscow เพราะใน พ.ศ. ๒๔๙๓ Ginzburg (ซึ่งขณะนี้มีอายุ ๘๗ ปี) กับ Lev Landau ได้พบว่า ในการอธิบายคุณสมบัติของตัวนำยวดยิ่งขณะมีสนามแม่เหล็กรบกวนนั้น เขาต้องพิจารณาอิเล็กตรอนในตัวนำยวดยิ่งมีคุณสมบัติเป็นคลื่นที่เคลื่อนที่อย่างเป็นระเบียบ จากนั้นคนทั้งสองก็ได้ใช้ทฤษฎีควอนตัมคำนวณคุณสมบัติต่าง ๆ ของตัวนำยวดยิ่ง การนำทฤษฎีควอนตัมมาประยุกต์กับตัวนำยวดยิ่งเป็นครั้งแรกนี้ ทำให้ทฤษฎีของ Ginzburg และ Landau อธิบายคุณสมบัติของตัวนำยวดยิ่งในสนามแม่เหล็กได้ดีมาก การศึกษาค้นคว้าเกี่ยวกับเรื่องนี้ได้ทำให้โลกรู้จักตัวนำยวดยิ่งอีกหลายชนิด เช่น Nb3Sn ที่สามารถนำกระแสไฟฟ้าได้สูงถึง ๑๐๕ แอมแปร์/ตารางเซนติเมตร ในสนามแม่เหล็กที่มีความเข้มสูงถึง ๘.๘ เทสลา เป็นต้น

          Landau นั้น ได้รับรางวัลโนเบลไปเรียบร้อยแล้ว ตั้งแต่ป พ.ศ. ๒๕๐๕ จากผลงานการสร้างทฤษฎีอธิบายคุณสมบัติของฮีเลียมเหลว มาปีนี้ Ginzburg ก็ได้รับรางวัลโนเบลบ้างจากผลงานการสร้างทฤษฎี Ginzburg Landau ซึ่งได้แสดงให้นักวิทยาศาสตร์ประจักษ์ชัดว่า ปรากฏการณ์ตัวนำยวดยิ่งเป็นปรากฏการณ์ควอนตัม ที่เราสามารถเห็นได้ด้วยตา

          ณ วันนี้ความรู้สึกฟิสิกส์ด้านตัวนำยวดยิ่งได้ทำให้เรามีเทคโนโลยีใหม่ ๆ มากมาย แม้แต่ตัวนำยวดยิ่งอุณหภูมิสูงที่ Georg Bednoz และ Alex Muller พบ และได้ทำให้คนทั้งสองได้รับรางวัลโนเบลประจำปี ๒๕๓๐ ก็เป็นตัวนำยวดยิ่งชนิดที่ ๒ ทั้งสิ้น และตัวนำยวดยิ่งชนิดที่สองนี้เองที่แพทย์ใช้ในเทคโนโลยีถ่ายภาพอวัยวะภายในร่างกาย (Magnetic Resonance Imaging) อนึ่ง นักวิทยาศาสตร์ผู้ประดิษฐ์ MRI นี้ก็ได้รับรางวัลโนเบลสาขาการแพทย์ประจำปีนี้ด้วย

          สำหรับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ส่วนที่ ๓ นั้น เป็นของ Anthony Leggett วัย ๖๕ ปี แห่งมหาวิทยาลัย Illinois ที่ Urbana-Champaign ในสหรัฐอเมริกา ซึ่งได้ประสบความสำเร็จในการสร้างทฤษฎีอธิบายคุณสมบัติของฮีเลียม ๓ ขณะเป็นของเหลวยวดยิ่ง (superfluid) ฮีเลียมนั้น ตามปกติเป็นแก๊สที่เบาเป็นที่สองรองจากไฮโดรเจน และมีสองชนิดคือ 4He กับ 3He โดย 4He มีนิวเคลียสที่ประกอบด้วยโปรตอน ๒ ตัว และนิวตรอน ๒ ตัว ส่วน 3He มีนิวเคลียสที่ประกอบด้วยโปรตอน ๒ ตัว กับนิวตรอน ๑ ตัว (4He จึงหนักกว่า 3He) และปริมาณ 4He ที่พบในธรรมชาติมีมากกว่า 3He ประมาณ ๑๐ ล้านเท่า

          ดังได้กล่าวมาแล้วว่า ที่อุณหภูมิ -๒๖๙ องศาเซลเซียส แก๊สฮีเลียมจะกลายสภาพเป็นของเหลว และถ้าอุณหภูมิไม่ลดต่ำลงอีกมาก ทั้ง 4He และ 3He ที่เป็นของเหลวจะมีคุณสมบัติที่ไม่แตกต่างกันมาก และถ้าเราลดอุณหภูมิจนต่ำใกล้ศูนย์องศาสัมบูรณ์ (-๒๗๓.๑๕ องศาเซลเซียส) ของเหลวทั้งสองชนิดจะแสดงคุณสมบัติที่แตกต่างกันราวฟ้ากับเหว

          Pyotr Kapitoa เป็นบุคคลแรกที่ได้พบว่า 4He จะเปลี่ยนสภาพเป็นของเหลวยวดยิ่งที่อุณหภูมิ -๒๗๑ องศาเซลเซียส (ของเหลวยวดยิ่งเป็นของเหลวที่สามารถไหลผ่านหลอดที่มีรูขนาดเล็กมาก โดยไม่มีแรงหนืดต่อต้านแต่อย่างใด หรือถ้าเราปล่อยมันทิ้งในภาชนะที่ไม่มีฝาปิด มันก็จะไหลขึ้นตามผนังของภาชนะออกมาข้างนอกภาชนะได้ หรือถ้าเราเอามันใส่ในถ้วยแล้วหมุนถ้วย ก็จะมีแต่ถ้วยเท่านั้นที่หมุน ของเหลวยวดยิ่งจะอยู่นิ่ง ไม่หมุนไปกับถ้วย) Kapitsa ได้รับรางวัลโนเบล จากการพบของเหลวยวดยิ่งนี้ใน พ.ศ. ๒๕๒๑ และสำหรับ 3He นั้น David Lee, Douglas Osheroff และ Robert Richardsm ได้พบว่า มันจะเปลี่ยนสภาพเป็นของเหลวยวดยิ่งที่อุณหภูมิ ๐.๐๐๓ องศาสัมบูรณ์ และการค้นพบนี้ได้ทำให้บุคคลทั้งสามรับรางวัลโนเบลไปแล้วใน พ.ศ. ๒๕๓๙

          ในการอธิบายคุณสมบัติของ 3He เหลวนั้น Anthony Leggett เป็นบุคคลแรกที่สามารถสร้างทฤษฎีอธิบายคุณสมบัตินานาประการของ 3He ได้อย่างสมบูรณ์ โดย Leggett ได้อธิบายว่า เวลา 3He อยู่ในสภาพของเหลวยวดยิ่ง อะตอมของ 3He แสดงคุณสมบัติเชิงแม่เหล็กซึ่งจะมีมากน้อยเพียงใดก็ขึ้นกับตำแหน่งอะตอมนั้นทำให้มันสามารถดำรงสภาพความเป็นของเหลวยวดยิ่งได้ ๓ รูปแบบคือ แบบ A1, A และ B และสถานะทั้งสามนี้ มีคุณสมบัติทางกายภาพแตกต่างกัน โดยขึ้นกับอุณหภูมิความดันและสนามแม่เหล็กที่มากระทำ

          นอกจากทฤษฎีของ Leggett จะสามารถอธิบาย 3He ได้แล้ว ความคิดของเขายังสามารถอธิบายเหตุการณ์ในฟิสิกส์ของอนุภาคมูลฐาน และจักรวาลวิทยาได้ด้วย

          รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ประจำปีนี้ จึงเป็นรางวัลที่มอบให้กับนักฟิสิกส์ผู้สร้างทฤษฎีของตัวนำยวดยิ่ง (superconducter) และของเหลวยวดยิ่ง (Superfluid) ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ควอนตัมที่อุณหภูมิต่ำมาก ซึ่งเราสามารถเข้าใจและเห็นได้ด้วยตาครับ


ผู้เขียน : ศ. ดร.สุทัศน์ ยกส้าน ภาคีสมาชิก ประเภทวิทยาศาสตร์กายภาพ สาขาวิชาฟิสิกส์ สำนักวิทยาศาสตร์
 
 

Offline manman

  • Jr. Member
  • **
  • Posts: 59
  • จิตพิสัย 3
แล้วใช้อธิบายการเหาะได้ ของผุ้ที่ได้ฌานสมาบัติมั๊ยครับ

Offline laichazeng

  • Sr. Member
  • ****
  • Posts: 361
  • จิตพิสัย 24
อำนาจฌานเป็นอจินไตยนะครับ  การเหาะของผู้มีฌานและใช้ฌานทำอิทธิวิธีระดับโลกียะนั้น ฌานนั้นไม่ได้แปรสภาพเป็นสสารตัวนำยวดยิ่งเหมือนฮีเลี่ยมทรีซูเปอร์ฟูลิอิดที่ขึ้นกับอุณหภูมิของสสารฮีเลี่ยมนะครับ  ฌานไม่ใช่สสารและไม่ใช่จิต แต่เป็นอารมณ์ของจิตได้ ผมก็ไม่รู้นะครับว่าอำนาจฌานทำให้กายเบาจนเหาะได้อย่างไรกัน โดยที่ฌานนั้นมันอยู่ในภาวะสงบนิ่งแน่นมากมาก ร่างกายของผู้ทำอิทธิวิธีนั้นอุณหภูมิของร่างกายคงลดลงแน่เพราะใจมีฌานสงบนิ่งมาก แต่ฌานไม่มีอุณหภูมิในตัวมันเองหรอกครับ  รอคนอื่นอื่นตอบนะครับ

Offline manman

  • Jr. Member
  • **
  • Posts: 59
  • จิตพิสัย 3
คือ ได้ยินว่าวัตถุสามารถลอยอยู่เหนือตัวนำยิ่งยวดได้ น่าจะเกิดสนามแม่เหล็ก คิดว่าผู้ได้ฌานอาจสร้างสนามพลังบางอย่างได้ด้วยอำนาจจิตอะครับ

Offline yesterday

  • Hero Member
  • *****
  • Posts: 593
  • จิตพิสัย 29
 Bertram Brockhouseหรือเบอแทรม บร๊อคเฮ้าส์ เจ้าของรางวัลโนเบลปีคศ.1994และมีผลงานที่ช่วยสนับสนุนทฤษฏีบีซีเอสด้านตัวนำยวดยิ่ง

Bertram Brockhouse เกิดเมื่อวันที่ 15 กรกฎาคม ค.ศ.1918 ที่เมือง Lethbridge ในแคนาดา บิดาเป็นชาวไร่ และ Brockhouse ได้ใช้ชีวิตในวัยเด็กที่ Vancouver ช่วงเวลาหลังจากที่สงครามโลกครั้งที่หนึ่งยุติ เป็นยุคที่เศรษฐกิจตกต่ำ มีผู้คนว่างงานมาก ครอบครัว Brockhouse จึงได้อพยพไป Chicago ขณะนั้น Brockhouse มีอายุ 17 ปี และกำลังสนใจอิเล็กทรอนิกส์มาก จึงเลือกเรียนวิชาออกแบบและซ่อมวิทยุในเวลาเย็น ทำให้ได้งานเป็นเจ้าหน้าที่ประจำห้องปฏิบัติการในบริษัทผลิตอุปกรณ์ไฟฟ้าแห่งหนึ่งเป็นเวลา 3 ปี หลังจากนั้นครอบครัวก็ได้ตัดสินใจอพยพกลับ Vancouver

 Brockhouse ได้ออกแบบอุปกรณ์เพื่อศึกษาการเคลื่อนไหวของอะตอมต่างๆ ในผลึกของแข็ง ซึ่งการเคลื่อนไหวนี้ทำให้เกิดคลื่น ซึ่งมีสมบัติของอนุภาค คือมีทั้งพลังงาน และโมเมนตัม โดยนักฟิสิกส์ทฤษฎีเรียกอนุภาคนี้ว่า phonon แต่ยังไม่มีใครเคยเห็น phonon ตัว Brockhouse จึงได้ออกแบบสร้างอุปกรณ์สำสำหรับตรวจจับ phonon นี้ โดยจะวัดทั้งโมเมนตัม และพลังงานของมัน
       
       เมื่อใช้หลักการว่า ถ้าโมเมนตัมของนิวตรอนก่อนชนอะตอมมีค่า Ρ และโมเมนตัมหลังชนมีค่า P' โมเมนตัมที่เปลี่ยนไปของนิวตรอนจะมีค่า P'-P ซึ่ง Brockhouse ได้กำหนดให้มีค่าเท่ากับ Q และนี่ก็คือ โมเมนตัมของ phonon (ถ้าสารมี phonon จริง) อุปกรณ์ spectrometer ของ Brockhouse สามารถวัดโมเมนตัม Q ต่างๆ ของ phonon ได้ในสารหลายชนิดเช่น ตะกั่ว อลูมิเนียม ซิลิกอน และเจอมาเนียม นอกจากนี้ Brockhouse ก็ยังได้บุกเบิกการศึกษาสมบัติกายภาพของอนุภาค magnon ซึ่งเป็นอนุภาคของคลื่นแม่เหล็กในสารแม่เหล็ก และ exciton ในสนามผลึกด้วย
ผลงานที่สำคัญนี้มีส่วนช่วยให้ทฤษฎีตัวนำยวดยิ่งของ John Bardeen, Leon Cooper และ Robert Schrieffer ซึ่งได้เสนอทฤษฎี BCS ว่า สภาพนำยวดยิ่งเกิดจากการที่อิเล็กตรอนในสารจับคู่กันโดยการแลกเปลี่ยน phonon ดังนั้นเมื่อ Brockhouse ได้แสดงให้เห็นว่า phonon มีจริง ทฤษฎี BCS จึงเป็นที่ยอมรับ และมีผลทำให้ Bardeen, Cooper และ Schrieffer ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ประจำปี 1972

ทันทีที่ได้ข่าวว่าบร็อคเฮ้าส์กับ Shullหรือชูลล์ ได้พิชิตรางวัลโนเบลคศ.1994พร้อมกัน Brockhouseหรือบร็อคเฮ้าส์ ซึ่งเป็นคนถ่อมตัวมาก ได้เอ่ยบอกนิสิตปริญญาตรีที่กำลังสอนว่า “ผมคิดว่า งานที่ผมทำนั้นก็ยังงั้นๆ แต่ตอนนี้ผมคิดว่า ผมคงต้องคิดใหม่แล้ว”
       
       ในยามว่าง Brockhouse ชอบขี่มอเตอร์ไซค์ และร้องเพลงโอเปรา ครอบครัว Brockhouse มีลูก 6 คน และมีหลาน 10 คน เมื่อ Brockhouse ตายในวันที่ 13 ตุลาคม ค.ศ.2003 อายุของเขาเท่ากับ 85 ปีและในปีเดียวกันกับที่นายบร็อคเฮ้าส์ตายคือปีคศ.2003นั้น นายวิทาลี กินส์เบิร์ก หรือนายVitaly Ginburgก็ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ด้านตัวนำยวดยิ่ง ด้วยอย่างยอดเยี่ยม
       
       ทุกวันนี้อนุภาค phonon, magnon, exciton ฯลฯ เป็นอนุภาคที่นักฟิสิกส์รู้จักดี แต่อาจจะไม่ดีมากเท่าอะตอมและโมเลกุล
       
       อ่านเพิ่มเติมจาก Theory of Neutron Scattering from Condensed Matter โดย S.W. Lovesey จัดพิมพ์โดย Oxford, Clarendon Press ปี 1984

โปรดดูเรื่องเต็มได้จาก http://www.manager.co.th/Science/ViewNews.aspx?NewsID=9580000087171
« Last Edit: September 09, 2015, 12:32:49 AM by yesterday »