สำนักราชบัณฑิตยสภา

สุทั ศน์ ยกส้าน วารสารราชบัณฑิตยสถาน ปีที่ ๓๗ ฉบับที่ ๑ ม.ค.-มี.ค. ๒๕๕๕ 167 อนึ่ง ในวงจรไฟฟ้าที่ใช้ลวดชนิดตัวน� ำยวดยิ่ง เมื่อมีสนามแม่เหล็กอื่นใดเข้าไปรบกวน สนามแม่ เหล็กนี้จะท� ำให้เกิดกระแสไฟฟ้ารบกวนการไหลของกระแสไฟฟ้าในวงจร ซึ่งจะแสดงให้เห็นได้ชัด ไม่ว่า สนามแม่เหล็กที่มารบกวนนั้นจะมีความเข้มมากหรือน้อยเพียงใด และนี่ก็คือหลักการท� ำงานของ SQUID (superconducting quantum interference device) ที่ใช้ตรวจจับสนามแม่เหล็กความเข้มน้อย ซึ่งเกิดจาก การไหลของกระแสไฟฟ้าในหัวใจและสมอง ปัจจุบันนี้ SQUID ยังใช้ในการตรวจหาสสารมืด (dark matter) และอนุภาคมูลฐานที่ยังไม่มีใคร พบด้วย ในด้านคมนาคม ลวดที่ท� ำด้วยตัวน� ำยวดยิ่งก็นับว่ามีประโยชน์ เพราะสามารถให้กระแสไฟฟ้าที่สูง ถึง ๒,๐๐๐ แอมแปร์ผ่านไปตามเส้นลวดได้ (โดยลวดไม่หลอมเหลว) อย่างมีประสิทธิภาพร้อยละ ๑๐๐ เต็ม โดยที่ก� ำลังไม่ตกเลย นอกจากนี้ ลวดตัวน� ำยวดยิ่งยังมีประโยชน์ในการใช้งานในยานอวกาศที่ถูกส่งออกไป ไกลโลกมาก เพราะในบริเวณนั้นอุณหภูมิต�่ ำมากถึง ๓ เคลวิน และยานอวกาศต้องประหยัดพลังงานให้มาก ที่สุด ดังนั้น ลวดที่ใช้ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ จึงต้องใช้ลวดที่ท� ำด้วยตัวน� ำยวดยิ่ง ในการค้นหาอนุภาคพระเจ้า (Higgs boson) ที่ CERN ซึ่งเป็นศูนย์วิจัยนิวเคลียร์ของยุโรป นักฟิสิกส์จ� ำเป็นต้องใช้เครื่องเร่งอนุภาคพลังงานสูง เพราะอนุภาคโปรตอนที่ใช้มีความเร็วเกือบเท่าความเร็ว แสง ดังนั้น ในการจะท� ำให้โปรตอนพุ่งเป็นเส้นโค้ง นักฟิสิกส์จ� ำต้องใช้สนามแม่เหล็กที่มีความเข้มสูงมาก และนั่นก็หมายความว่า ต้องใช้ลวดตัวน� ำยวดยิ่งในอุปกรณ์ large hadron collider (LHC) เพื่อค้นหา อนุภาค Higgs boson ซึ่งเป็นอนุภาคที่ท� ำให้อนุภาคต่าง ๆ ในเอกภพมีมวล ในการค้นหานี้ นักฟิสิกส์ได้เร่งอนุภาคโปรตอนให้พุ่งชนกันในท่อวงกลมที่ยาว ๒๗ กิโลเมตร ซึ่งมี แท่งแม่เหล็กจ� ำนวน ๑,๒๓๒ แท่งวางเรียงรายตามตัวท่อ แท่งแม่เหล็กแต่ละแท่งยาว ๑๕ เมตร และหนัก ๓๕ ตัน ลวดที่ใช้ท� ำด้วยไนโอเบียม (niobium) กับไทเทเนียม (titanium) ซึ่งหล่อเลี้ยงด้วยฮีเลียมเหลว ที่อุณหภูมิ ๑ เคลวิน แม้กระทั่งถึงวันนี้ นักฟิสิกส์ก็ยังไม่พบอนุภาคพระเจ้า (Higgs boson) แต่ก็คาดหวังจะพบในอีก ไม่นาน ในขณะที่โลกก� ำลังประจักษ์ในความก้าวหน้าด้านการประยุกต์ตัวน� ำยวดยิ่ง ความก้าวหน้าด้าน ทฤษฎีของสภาพน� ำยวดยิ่งก็ได้รุดหน้าเช่นกัน เช่น ใน ค.ศ. ๑๙๕๗ Aage Bohr (บุตรชายของ Niels Bohr ) และ Ben Mottelson ได้ให้ค� ำอธิบายว่า เหตุใดนิวเคลียสของธาตุบางธาตุจึงเสถียรมาก โดยเฉพาะนิวเคลียส ที่มีจ� ำนวนโปรตอนและนิวตรอนเป็นจ� ำนวนคู่ พวกเขาอธิบายว่าเกิดจากการจับคู่ระหว่างโปรตอนกับ