ในปี 1991 ที่ de Gennes ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ สถาบัน Royal Swedish Academy ของสวีเดน ได้กล่าวยกย่องว่า เขาเป็นบิดาของฟิสิกส์สสารนุ่ม (soft matter) ซึ่งได้แก่ ผลึกเหลว (liquid crystal) พอลิเมอร์ (polymer) คอลลอยด์ (colloid) และสารลดแรงตึงผิว (surfactant) ดังนั้นเมื่อ de Gennes ถึงแก่กรรมเมื่อวันที่ 18 พฤษภาคม ค.ศ.2007 ในวัย 74 ปี วงการวิทยาศาสตร์จึงรู้สึกเสียใจที่ต้องสูญเสียนักฟิสิกส์ผู้ยิ่งใหญ่ที่สุดคนหนึ่งแห่งคริสต์ศตวรรษที่ 20 ไป เพราะ de Gennes มีความรู้และประสบการณ์ฟิสิกส์ทั้งกว้างและลึก เป็นคนที่ทำงานวิจัยอย่างทุ่มเท แม้หนึ่งปีก่อนจะเสียชีวิต ก็ยังมีผลงานตีพิมพ์เรื่องปรากฎการณ์ dislocation ในระบบควอนตัม และเรื่องฐานข้อมูลของระบบได้กลิ่น (olfactory) ในสมองด้วย
Pierre – Gilles de Gennes เกิดเมื่อวันที่ 24 ตุลาคม ค.ศ.1932 ที่ปารีส ในครอบครัวที่มีบิดาเป็นแพทย์ เมื่ออายุ 19 ปีได้เข้าเรียนฟิสิกส์มหาวิทยาลัยที่ Ecole Normale Supérieure ที่ปารีสเป็นเวลา 4 ปี กับนักวิทยาศาสตร์ต่างชาติที่มีชื่อเสียง เช่น Rudolf Peierls แห่งอังกฤษและ William Shockley แห่งสหรัฐอเมริกา หลังจากที่สำเร็จการศึกษาระดับปริญญาเอกเมื่ออายุ 25 ปี ได้ไปทำงานที่ในสังกัด Atomic Energy Commission ที่ Saclay และได้ทำงานวิจัยเรื่องการกระเจิงของอนุภาคนิวตรอนในโลหะ ขณะโลหะกำลังจะเปลี่ยนสมบัติแม่เหล็ก และเรื่อง spin waves
ในปี 1959 de Gennes ได้รับทุนวิจัยหลังปริญญาเอกไปร่วมวิจัยกับ Charles Kittel แห่ง University of California ที่ Berkeley ด้านฟิสิกส์ของสสารแข็ง และ Kittel ได้ชักนำให้ de Gennes พยายามหาวิธีอธิบายปรากฏการณ์ฟิสิกส์ด้วยภาษาง่ายๆ เพื่อให้คนธรรมดาเข้าใจ และให้หลีกเลี่ยงการใช้สมการคณิตศาสตร์ที่น่าสะพรึงกลัว
เมื่อกลับจากอเมริกา de Gennes ได้เข้ารับราชการเป็นทหารเรือในราชนาวีฝรั่งเศสเป็นเวลา 2 ปี แล้วเข้าทำงานเป็นอาจารย์ที่ University du Paris Sud ที่ Orsay ขณะสอนที่นั่น de Gennes ได้ตั้งกลุ่มวิจัยตัวนำยวดยิ่งชนิดที่ 2 (type Ⅱ superconductor) และชนิดที่ไม่มีช่องว่างพลังงานโดยใช้ทั้งทฤษฎี BCS (Bardeen - Cooper - Schrieffer) และทฤษฎี GL (Ginzburg - Landau) และ de Gennes ได้ชักนำนักฟิสิกส์ทดลองให้มาเข้าร่วมกลุ่มวิจัยด้วย ทั้งนี้เพราะมีความคิดว่า นักทฤษฎีที่ดีต้องทำงานอย่างใกล้ชิดกับนักทดลอง ผลงานที่สำคัญในช่วงนี้คือ de Gennes ได้พบว่า แม้สนามแม่เหล็กที่กระทำต่อตัวนำยวดยิ่งจะมีความเข้มสูงกว่าสนามวิกฤต ซึ่งใครๆ ในโลกก็คิดว่า ตัวนำยวดยิ่งนั้นได้กลายเป็นตัวนำธรรมดาไปแล้ว แต่ de Gennes ก็ได้พบว่า สภาพนำยวดยิ่งยังปรากฏอยู่ที่ผิวของตัวนำนั้น
ในปี 1986 de Gennes เริ่มสนใจเรื่องผลึกเหลว (liquid crystal) ซึ่งเป็นสสารที่นักฟิสิกส์มักไม่สนใจ เพราะโครงสร้างเชิงโมเลกุลของสสารประเภทนี้เรียงตัวกันอย่างไม่เป็นระเบียบ อีกทั้งเป็นสารอินทรีย์ด้วย จึงเหมาะสำหรับนักเคมีมากกว่า แต่เมื่อ de Gennes เริ่มศึกษาสสารประเภทนี้ เขาได้นำความรู้ทฤษฎีฟิสิกส์เรื่อง พารามิเตอร์ความเป็นระเบียบ (order parameter) และความสมมาตร (symmetry) ของตัวนำยวดยิ่ง มาอธิบายสมบัติกายภาพหลายประการของผลึกเหลว เพราะเห็นว่าสสารทั้งสองรูปแบบนี้มีพฤติกรรมที่คล้ายคลึงกัน และยังได้ชักจูงนักฟิสิกส์ทดลองที่เชี่ยวชาญด้านทัศนศาสตร์ ผลิกศาสตร์ และแม่เหล็กให้มาศึกษาปัญหานี้ร่วมกันในลักษณะที่เป็นสหวิทยาการ ทีมวิจัยของ de Gennes (Orsay Liquid Crystal Group) ประสบความสำเร็จมากจนมีชื่อเสียงระดับโลก ทั้งนี้เพราะมีผู้นำ (de Gennes) ที่สามารถเห็นความคล้ายคลึง และความแตกต่างระหว่างสสารในระบบที่ดูจากภายนอกไม่เหมือนกันเลย
ในเรื่องการทำงานเป็นกลุ่ม de Gennes ได้กำหนดให้ผลงานที่ได้ลงตีพิมพ์ไม่มีชื่อของผู้วิจัยแต่ละคน แต่ให้มีชื่อของกลุ่มวิจัยแทน ซึ่งประเพณีนี้นักวิจัยยุคนี้ไม่ยอมรับ
ในปี 1971 de Gennes วัย 39 ปี ได้รับแต่งตั้งให้เป็นศาสตราจารย์แห่ง College de France ซึ่งนับเป็นเกียรติที่สูงมาก และได้เบนความสนใจไปศึกษาพอลิเมอร์ (polymer), คอลลอยด์ (colloid), สสารที่เป็นเม็ด (granular matter) และปรากฏการณ์ยึดติด (adhesion) จึงชักนำนักวัสดุศาสตร์ที่ชำนาญการทดลองจากมหาวิทยาลัย Strasbourg และ Saclay มาร่วมกันตรวจสอบทฤษฎีต่างๆ ของสสารเหล่านี้ที่ de Gennes นำเสนอ ณ วันนี้วิชาเหล่านี้มีชื่อเรียกรวมๆ กัน ว่า soft condensed-matter physics
ความสำเร็จที่โด่งดังที่สุดของทีมวิจัยกลุ่มนี้ คือ การพบทฤษฎี n=0 ซึ่งแสดงให้เห็นสมดุลที่เกิดขึ้นระหว่างปรากฎการณ์เปลี่ยนเฟสแม่เหล็กกับสมบัติของพอลิเมอร์ที่เป็นเส้นยาวว่า ถ้าจำนวนองค์ประกอบของเวกเตอร์สภาพแม่เหล็ก (magnetisation vector) ลดลงสู่ศูนย์ ทฤษฎีเฟสแม่เหล็กจะสามารถอธิบายสมบัติของพอลิเมอร์ได้ การสังเคราะห์องค์ความรู้วิทยาศาสตร์ในต่างสาขาวิชาการทำนองนี้ มีส่วนทำให้ de Gennes ได้รับรางวัลโนเบลในปี 1991
de Gennes เล่าถึงความสำเร็จของเขา ว่า เกิดจากการมองทุกสิ่งทุกอย่างเป็นภาพ เช่น เวลาศึกษาพอลิเมอร์ เขาจะเห็นมันมีลักษณะเป็นตาข่าย เป็นก้อน และเป็นแห จากนั้นก็นำสมการคณิตศาสตร์ง่ายๆ เพียงไม่กี่สมการ มาใช้อธิบายการเคลื่อนที่ของเส้นพอลิเมอร์ ว่ามีลักษณะการเคลื่อนที่คล้ายการเลื้อยของงู ผ่านท่อ แบบจำลองของ de Gennes ในเรื่องนี้ จึงมีชื่อว่า reptation (ซึ่งมาจากคำละติน repere ที่แปลว่า เลื้อย) และการมองระบบในลักษณะนี้เองที่ทำให้ de Gennes สามารถอธิบายสมบัติความหนืดของพอลิเมอร์ได้ โดยใช้สมการเพียงไม่กี่สมการ
ในเวลาต่อมา de Gennes ได้หันไปสนใจวิทยาศาสตร์ที่มีประโยชน์โดยตรงต่ออุตสาหกรรม เพราะได้พบว่า เวลานำพอลิเมอร์ไปปนใส่ในน้ำมันๆ จะไหลดีขึ้น และศึกษาการเปียก (wetting) ซึ่งอธิบายการเคลื่อนที่ของหยดของเหลวบนผิววัสดุ
ในบั้นปลายของชีวิต de Gennes ได้ไปทำงานที่ Curie Institute ในปี 2002 และเริ่มสนใจการนำองค์ความรู้ฟิสิกส์ไปประยุกต์ในระบบชีววิทยา เช่น ศึกษาการเคลื่อนตัวของแบคทีเรียเมื่อสัมผัสกับสารเคมี (chemotaxi) รวมถึงศึกษาความสามารถในการจำของสมองคน ซึ่งเป็นระบบที่ยุ่งยากและซับซ้อนมาก
สำหรับความสามารถด้านการเขียนรายงานวิจัยนั้น de Gennes ชอบเขียนเป็นบันทึกสั้นๆ โดยใช้ภาษาที่กระชับ และใช้คำที่มีความหมายลึกซึ้ง ความสามารถเช่นนี้มีปรากฏในตำราทุกเล่มที่ de Gennes เรียบเรียง ไม่ว่าจะเป็นเรื่อง superconductor, liquid crystal หรือ polymer ดังเช่น ตำรา “The Physics of Liquid Crystals” ที่ตีพิมพ์ในปี 1974 ซึ่งเป็นตำราที่คลาสสิกมาก
ในด้านการประยุกต์วิทยาศาสตร์นั้น ผลงานของ de Gennes ได้ถูกนำไปพัฒนาอุตสาหกรรมพลาสติก และเทคนิค DNA gel electrophoresis ที่ใช้ในการศึกษา genome ในเวลาเดียวกันเขาก็นำความรู้อุตสาหกรรมเข้าสู่วงการวิทยาศาสตร์ด้วย
ความสำเร็จทั้งหลายนี้เกิดจากการทำงานอย่างทุ่มเทของ de Gennes ผู้มีวิสัยทัศน์ที่ยาวไกล เพราะเป็นคนที่สามารถจับประเด็นต่างๆ ได้รวดเร็ว นอกจากนี้เขาก็ยังเป็นครูที่สอนดีด้วย เช่น เวลาบรรยายที่ College de France ศาสตราจารย์ de Gennes จะพูดบรรยายอย่างช้าๆ เขียนกระดานอย่างเป็นระเบียบด้วยลายมือที่อ่านง่าย เพื่อให้ทั้งอาจารย์ ผู้เชี่ยวชาญ นิสิต และคนทั่วไปสามารถเข้าใจได้โดยไม่รู้สึกเหนื่อย หรือเบื่อ
หลังจากที่ได้รับรางวัลโนเบล ในช่วง 2 ปีแรก de Gennes ได้เดินสายไปบรรยายในโรงเรียนมัธยมต่างๆ ทั่วประเทศกว่า 150 แห่ง ในลักษณะ “Tour de France” รวมถึงทำหน้าที่เป็นพิธีกรอ่านข่าวโทรทัศน์ แสดงเป็นคนนำส่งเอกสารในภาพยนตร์เรื่อง “Pierre-Marie Curie” และเขียนบทความลงหนังสือพิมพ์มากมาย de Gennes จึงเป็นทูตนำวิทยาศาสตร์สู่สังคม และเป็นคนที่นำสังคมเข้าสู่วงการวิทยาศาสตร์ โดยมีบทบาทในการจัดตั้งรางวัล L’Oreal - UNESCO สำหรับนักวิทยาศาสตร์สตรี และยังได้จัดตั้งโรงเรียน Parisian Grande Ecole สำหรับนักวิศวกรด้วย
ในด้านชีวิตครอบครัว de Gennes มีทายาท 7 คน กับภรรยา 2 คน คือ 3 คนแรกกับ Anne-Marie และ 4 คนหลังกับ Francois Brochard - Wyart
de Gennes เสียชีวิตเมื่อวันที่ 18 พฤษภาคม ค.ศ.2007 และในวันที่ 5 มิถุนายนของปีเดียวกัน สถาบัน French Academy of Science ก็ได้จัดงานระลึกถึง “Un grand monsieur” ผู้นี้ที่ Palais de la Decouvette โดยมีประธานาธิบดี Nicolas Sarkosy เดินทางมาร่วมในพิธีอาลัยด้วย
ในช่วงเวลาที่ยังมีชีวิตอยู่ de Gennes ได้เคยแบ่งนักฟิสิกส์ออกเป็นสองประเภท คือ พวกเล่นกอล์ฟซึ่งใช้ชีวิตโดยการตีลูกกอล์ฟจากหลุมสู่หลุมจนจบการแข่งขัน กับพวกเล่นเทนนิสที่เวลาเล่นจะตีลูกเทนนิสจากทุกทิศทาง
ดังนั้น ในการจัดแบ่งประเภทของนักวิทยาศาสตร์ de Gennes จึงเป็นนักเทนนิส ผู้ซึ่งนำวิทยาศาสตร์ที่เขารักมากมาทำให้เราเข้าใจโลกยิ่งขึ้น
อ่านเพิ่มเติมจาก Pierre-Gilles de Gennes โดย Tribaut de Wusstemberger, จัดพิมพ์โดย Saint-Augustine, 1998
เกี่ยวกับผู้เขียน
สุทัศน์ ยกส้าน
ประวัติการทำงาน - ภาคีสมาชิกราชบัณฑิตยสถาน และ ศาสตราจารย์ ระดับ 11 ภาควิชาฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ, นักวิทยาศาสตร์ดีเด่นและนักวิจัยดีเด่นแห่งชาติ สาขากายภาพและคณิตศาสตร์
ประวัติการศึกษา - ปริญญาตรีและโทจากมหาวิทยาลัยลอนดอน, ปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย
อ่านบทความ สุทัศน์ ยกส้าน ได้ทุกวันศุกร์
