สำนักงานราชบัณฑิตยสภา

๒๐๑๓ : หนึ่ งศตวรรษแห่งโลกอะตอมของ Niels Bohr 194 The Journal of the Royal Institute of Thailand Vol. 38 No. 3 July-Sep 2013 ใน ค.ศ. ๑๙๒๒ Bohr ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ ซึ่งถ้าเป็นยุคนี้ ข่าวการรับรางวัลต้อง อยู่หน้าแรกของหนังสือพิมพ์ทุกฉบับ แต่ในสมัยนั้น หนังสือพิมพ์ The New York Times ฉบับวันที่ ๑๐ พฤศจิกายน ค.ศ. ๑๙๒๒ ได้ลงข่าวในหน้า ๔ คอลัมน์ ๒ แต่เพียงสั้น ๆ ว่า คณะกรรมการรางวัลโนเบลได้ มอบรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ประจ� ำ ค.ศ. ๑๙๒๑ แก่ Albert Einstein และรางวัลโนเบลประจ� ำปี ๑๙๒๒ แก่ศาสตราจารย์ Niels Bohr แห่งมหาวิทยาลัย Copenhagen ใน ค.ศ. ๑๙๒๕ ซึ่งวิชากลศาสตร์ควอนตัมถือก� ำเนิด จนกระทั่งถึงเดือนมีนาคม ค.ศ. ๑๙๒๗ ซึ่ง Heisenberg แถลงหลักความไม่แน่นอน และในวันที่ ๑๖ กันยายน ค.ศ. ๑๙๒๗ ในที่ประชุม Volta Meeting ที่ทะเลสาบ Como ประเทศอิตาลี Bohr ได้น� ำเสนอหลักการเติมเต็ม (Principle of Complementarity) และได้อธิบายความหมายของหลักความไม่แน่นอนเป็นครั้งแรก ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา Bohr ก็ได้เริ่มสนใจการใช้ภาษาและถ้อยค� ำในการอธิบายและสื่อสารความหมายของกลศาสตร์ควอนตัม เช่น Bohr ได้ชี้ให้เห็นว่า ค� ำถามที่ว่าอิเล็กตรอนเป็นคลื่นหรือเป็นอนุภาคกันแน่ มีความหมายเฉพาะใน กลศาสตร์ยุคเก่าเท่านั้น แต่ในกลศาสตร์ควอนตัมของยุคใหม่ ค� ำถามดังกล่าวไม่มีความหมายเลย เพราะ อิเล็กตรอนจะเป็นอะไรนั้นขึ้นกับอุปกรณ์ที่ใช้ตรวจจับ เช่น ถ้าจัดการทดลองเพื่อแสดงว่ามันเป็นคลื่น มันก็จะเป็นคลื่น และถ้าจัดการทดลองให้มันเป็นอนุภาค มันก็จะเป็นอนุภาค ดังนั้น ค� ำถามที่ทุกคน ควรถามเกี่ยวกับเรื่องนี้คือ อิเล็กตรอนประพฤติตัวเหมือนคลื่น หรือเหมือนอนุภาค เพราะถ้าถามเช่นนี้ ทุกคนก็จะตอบได้ทันที หลังการประชุมที่ Como ๑ เดือน บรรดานักฟิสิกส์ระดับสุดยอดของโลกได้เดินทางไปประชุม กันที่ Solvay Congress ครั้งที่ ๕ ที่กรุง Brussels ในเบลเยียมและนี่เป็นการประชุมที่ Einstein ได้ออก มาวิพากษ์วิจารณ์ความไม่สมบูรณ์ของวิชากลศาสตร์ควอนตัมเป็นครั้งแรกว่า ขอยืนกรานไม่ยอมรับทฤษฎี ควอนตัมและคิดว่าทฤษฎีนี้ยังไม่สมบูรณ์ ในวันที่ ๑๑ ธันวาคม ค.ศ. ๑๙๓๑ สถาบัน Academy of Sciences แห่งเดนมาร์ก ได้ลงมติให้ Bohr เข้าพ� ำนักในปราสาท Aeresbolig ของบริษัทเบียร์ Carlsberg เป็นการให้เกียรติแก่ Bohr ในช่วง เวลานั้น Bohr ได้หันเหความสนใจจากฟิสิกส์ของอะตอมไปสู่ฟิสิกส์ของนิวเคลียสแล้ว ท� ำให้มีความต้องการ อุปกรณ์ทดลองราคาแพง แต่ก็ได้รับการสนับสนุนเป็นอย่างดีจากบริษัทเอกชน รวมถึงสถาบันกษัตริย์ด้วย เดนมาร์กจึงมีเครื่องเร่งอนุภาค cyclotron, เครื่องเร่งอนุภาคแบบ Cockcroft-Walton และเครื่องเร่งอนุภาค แบบ Van der Graaff บทบาทของการวิจัยของ Bohr ในช่วงนี้คือ ได้เสนอทฤษฎีปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชัน ว่า มี ๒ ขั้นตอน คือ ในเบื้องต้นอนุภาคกระสุนได้เข้าไปรวมตัวกับนิวเคลียสเป้า ท� ำให้เกิดนิวเคลียสผสม แล้วในขั้นที่ ๒ นิวเคลียสผสมได้แบ่งตัว ผลงานฟิสิกส์นิวเคลียร์ที่ส� ำคัญอีกชิ้นหนึ่งซึ่ง Bohr กับ John Wheeler ได้ค้นพบใน ค.ศ. ๑๙๓๙ คือ การพบว่าเมื่อยิงนิวเคลียสของไอโซโทป U -235 (ยูเรเนียม) ด้วยนิวตรอนที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วต�่ ำ นิวเคลียสจะแบ่งตัว และปลดปล่อยพลังงานออกมา