สำนักงานราชบัณฑิตยสภา

๒๐๑๓ : หนึ่ งศตวรรษแห่งโลกอะตอมของ Niels Bohr 188 The Journal of the Royal Institute of Thailand Vol. 38 No. 3 July-Sep 2013 น้อย) แต่ผลที่ตามมาคือ เมื่อสังเกตดูอิเล็กตรอนด้วยกล้องจุลทรรศน์ ถ้านักทดลองใช้แสงที่มีความยาวคลื่น มาก ความละเอียดและความแม่นย� ำในการระบุต� ำแหน่งของอิเล็กตรอนก็จะถูกท� ำลายไปในทันที เนื้อหาที่กล่าวมานี้คือแนวคิดที่ Werner Heisenberg ใช้ในการค้นพบหลักความไม่แน่นอน (Uncertainty Principle) ใน ค.ศ. ๑๙๒๕ เมื่อหนุ่ม Heisenberg วัย ๒๐ ปี ได้พบ Bohr ที่มหาวิทยาลัย Göttingen ในเยอรมนี และ Bohr ได้เชื้อเชิญ Heisenberg ให้ไปท� ำงานวิจัยที่ Copenhagen เพราะเห็นว่า Heisenberg เป็นคนที่มีความสามารถทางคณิตศาสตร์สูงมาก ซึ่ง Heisenberg ก็ได้ตอบรับค� ำเชิญ เพราะได้ พบว่า ตลอดเวลาที่ Heisenberg พยายามอธิบายทฤษฎีควอนตัมโดยใช้คณิตศาสตร์ขั้นสูง Bohr จะซักไซ้ ถามและเสนอแนะความหมายของคณิตศาสตร์ที่ Heisenberg ใช้ทุกขั้นตอน เพราะ Bohr ไม่ต้องการให้ สมการหรือโครงสร้างคณิตศาสตร์ที่ Heisenberg ใช้เข้ามาบดบังความเข้าใจฟิสิกส์ Bohr เชื่อว่า “ความ เข้าใจส� ำคัญยิ่งกว่าสูตร” ดังนั้น ขณะคนทั้งสองเดินเล่น ไม่ว่าจะในชนบทนอกกรุง Copenhagen หรือเมื่อ แล่นเรือใบในทะเล Kattegat หรือในห้องท� ำงานที่สถาบัน Bohr ในยามดึก Bohr จะขอร้องให้ Heisenberg พยายามอธิบายความหมายของหลักความไม่แน่นอนให้คนธรรมดาเข้าใจ หลักนี้มีใจความว่า “มนุษย์ไม่ สามารถรู้ต� ำแหน่งและโมเมนตัมของอนุภาคได้พร้อมกันอย่างแม่นย� ำ” นอกจากนี้ Heisenberg ยังพิสูจน์ ได้อีกว่า ผลคูณระหว่างความไม่แน่นอนของต� ำแหน่งกับความไม่แน่นอนของโมเมนตัมจะมีค่ามากกว่าค่า คงตัวของ Planck เสมอ ใน ค.ศ. ๑๙๒๙ ซึ่งทฤษฎีควอนตัมเริ่มก่อตัวเป็นรูปเป็นร่าง และถูกน� ำไปประยุกต์อธิบาย ปรากฏการณ์ต่าง ๆ ในอะตอมอย่างแพร่หลายนั้น การแปลความหมายของเทคนิคการค� ำนวณของทฤษฎี ก็ยังไม่กระจ่างชัด Bohr จึงได้พยายามแก้ไขข้อบกพร่องนี้ โดยร่วมท� ำงานอย่างใกล้ชิดกับ Leon Rosenfeld ผู้เป็นศิษย์คนโปรดที่สามารถจดจ� ำค� ำพูดของ Bohr ได้หมดทุกค� ำ ถึงขั้นที่เมื่อ Rosenfeld อ้างถึง Bohr ผู้ฟังจะรู้สึกเสมือนได้ยินกับหูว่า Bohr พูดเอง Rosenfeld เล่าว่า Einstein เป็นคนที่มีบทบาทส� ำคัญมากในชีวิตการท� ำงานเป็นนักฟิสิกส์ของ Bohr และ Bohr เองก็ชื่นชมในตัว Einstein มาก ดังนั้น จึงรู้สึกเสียใจอย่างสุดซึ้งที่ตลอดชีวิตของ Einstein เขาไม่ยอมรับความสมบูรณ์ของทฤษฎีควอนตัม แต่ Bohr ก็ยอมรับว่า ความพยายามที่จะหาเหตุผลมา หักล้าง Einstein ได้ผลักดันให้ Bohr เข้าใจทฤษฎีควอนตัมได้มากขึ้นอย่างถึงแก่น โดยเฉพาะเรื่องทฤษฎีความไม่แน่นอนของ Heisenberg ซึ่งมีเนื้อหาว่า ถ้าเราวัดโมเมนตัมของ อนุภาคได้อย่างละเอียดและถูกต้อง ความรู้ที่แม่นย� ำนี้จะท� ำให้เราวัดต� ำแหน่งของอนุภาคนั้นผิดพลาดอย่าง สิ้นเชิง และความผิดพลาดนี้อาจหมายถึง อนุภาคนั้นไม่มีที่อยู่ หรืออนุภาคมีต� ำแหน่งที่แน่นอนแต่เราเอง ไม่มีทางจะรู้ Einstein คิดว่า ประเด็นหลังถูกต้อง คือ เราไม่รู้ ดังนั้น Einstein จึงพยายามล้มทฤษฎีความ ไม่แน่นอนของ Heisenberg โดยแสวงหากลไก และอุปกรณ์วิทยาศาสตร์ในจินตนาการมากมายมาต่อสู้เชิง ความคิดกับ Bohr แต่ Bohr ก็ได้พบจุดบกพร่อง ในวิธีคิดและทฤษฎีที่ Einstein น� ำเสนอทุกครั้งไป ซึ่งก็ได้ ท� ำให้ Einstein ท้อแท้ แต่ใจก็ยังไม่ยอมแพ้