สำนักราชบัณฑิตยสภา

หนึ่ งศตวรรษแห่งการพบสภาพน� ำยวดยิ่ ง The Journal of the Royal Institute of Thailand Vol. 37 No. 1 Jan.-Mar. 2012 168 โปรตอน และนิวตรอนกับนิวตรอน แบบจ� ำลองนิวเคลียสของ Bohr และ Mottelson นี้ท� ำให้ทั้งสองได้รับ รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ ใน ค.ศ. ๑๙๗๕ ในอีก ๒ ปีต่อมา Arkady Migdal ได้ใช้แนวคิดเรื่องคู่คูเปอร์อธิบายโครงสร้างภายในของดาว นิวตรอนว่า ดาวชนิดนี้มีเปลือกนอกเป็นของแข็ง ชั้นในมีคู่นิวตรอน คู่โปรตอน และคู่ควาร์ก ดังนั้น เนื้อดาว จึงเป็นของเหลวยวดยิ่ง ( superfluid คือ ของเหลวที่ไหลโดยปราศจากแรงหนืดรบกวน) และองค์ประกอบ เหล่านี้ท� ำให้ดาวนิวตรอนปล่อยแสงออกมาได้เป็นดาวพัลซาร์ (pulsar) แม้ค� ำอธิบายนี้จะไม่มีหลักฐานและ การทดลองสนับสนุน เพราะนักวิทยาศาสตร์ยังไม่สามารถสร้างสสารที่มีความหนาแน่นเป็นพันล้านล้านเท่า ของน�้ ำได้ แต่ Frank Wilczek (รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ ค.ศ. ๒๐๐๔) ก็เชื่อมั่นในทฤษฎีของ Migdal ว่า ถูกต้อง ด้าน Douglas Osheroff แห่งมหาวิทยาลัย Stanford ได้พบปรากฏการณ์ของเหลวยวดยิ่งใน helium-3 (เลขไอโซโทปเท่ากับ ๓ เพราะนิวเคลียสของธาตุนี้มีโปรตอน ๒ โปรตอน และนิวตรอน ๑ นิวตรอน) เมื่อ ค.ศ. ๑๙๗๒ ท� ำให้การจับคู่ของอะตอมฮีเลียมเกิดได้ ๓ รูปแบบ การค้นพบนี้ท� ำให้ Osheroff ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ ใน ค.ศ. ๑๙๙๖ ร่วมกับอาจารย์ที่ปรึกษาคือ Robert Richardson และ David Lee ส่วนกลไกที่ท� ำให้เกิดปรากฏการณ์ตัวน� ำยวดยิ่ง ซึ่งนักฟิสิกส์ทฤษฎีเรียกว่า spontaneous symme- try breaking นั้น สามารถอธิบายสาเหตุที่ท� ำให้โปรตอนและนิวตรอนมีมวลได้ และมีส่วนท� ำให้ Yoichiro Nambu ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ ใน ค.ศ. ๒๐๐๘ ใน ค.ศ. ๑๙๒๖ ซึ่งเป็นปีที่ Onnes เสียชีวิต เขามีอายุ ๗๒ ปี และจากไปในขณะที่กลศาสตร์ ควอนตัมก� ำลังถือก� ำเนิด Onnes ไม่เคยยอมรับทฤษฎีควอนตัม และไม่เชื่อเลยว่าตัวน� ำยวดยิ่งมีความ ต้านทานไฟฟ้าเป็นศูนย์จริง เพราะเขาเป็นนักฟิสิกส์อนุรักษ์ที่เชื่อในความถูกต้องของ Newton แต่การค้น พบของ Onnes ก็ได้ปูทางให้นักฟิสิกส์รุ่นหลัง ๆ ได้เจริญรอยตามด้วยความตื่นเต้นตลอดเวลา ๑ ศตวรรษ ที่ผ่านมา และจะตลอดไปอีกนานแสนนาน. เอกสารอ้างอิง Blundell, S. J. Superconductivity: A very short introduction, Oxford University Press, 2008. Annett, J. F. Superconductivity, Superfluids and Condensates, Oxford University Press, 2004.