Jeno Pal (ซึ่งในเวลาต่อมาได้เปลี่ยนเป็น Eugene Paul เพื่อให้อ่านเป็นชื่ออเมริกัน) Wigner เกิดเมื่อวันที่ 17 พฤศจิกายน ค.ศ.1902ที่กรุง Budapest ในฮังการี บิดาเป็นชนชั้นกลางที่มีฐานะดีจากการทำธุรกิจฟอกหนัง บรรพบุรุษของตระกูลนี้มีเชื้อชาติยิว สำหรับชื่อ Wigner นั้นมาจากคำ Wiegner ในภาษาเยอรมันที่แปลว่า ช่างทำเปลเด็ก ครอบครัวนี้มีลูกสามคน คือ Bertha ซึ่งเป็นพี่สาวของ Eugene และน้องสาวชื่อ Margit ช่วงเวลาที่เรียนที่บ้าน Wiegner มีนักบวชยิวมาสอนวิชาศาสนา และอ่านคัมภีร์ที่เป็นภาษาฮังการีและฮิบรู แต่เด็กชาย Wiegner ไม่ได้ใช้ภาษาฮิบรูทั้งที่บ้านและที่โรงเรียน เพราะบิดามารดาไม่ได้เป็นคนเคร่งศาสนามาก
ในช่วงเวลาที่มีอายุ 5 ถึง 10 ปี บิดาได้จ้างครูพิเศษมาสอนหนังสือที่บ้าน แล้วส่งตัวลูกชายเข้าเรียนในระดับประถมศึกษา เด็กชาย Wigner เล่นกีฬาไม่เก่ง เพราะเป็นคนร่างเล็ก และสายตาสั้นจึงต้องสวมแว่นตา จนกระทั่งอายุ 11 ปี แพทย์ได้ตรวจพบว่า Wigner เป็นวัณโรคจึงถูกส่งไปพักรักษาตัวที่ Breitenstein ในออสเตรีย
ขณะอยู่ที่นั่น Wigner ได้พบว่า ตนสนใจคณิตศาสตร์มาก และมักครุ่นคิดวิธีแก้โจทย์ต่างๆ ตลอดเวลา เช่น หาวิธีสร้างสามเหลี่ยมรูปหนึ่ง เมื่อส่วนสูงทั้งสามของสามเหลี่ยมนั้นถูกกำหนดมาให้ แต่หลังจากที่เวลาผ่านไปหกสัปดาห์ แพทย์กลับพบว่า ได้วิเคราะห์วัณโรคในปอดของ Wigner ผิดพลาด ดังนั้น Wigner จึงเดินทางกลับฮังการีอย่างมีความสุข
เมื่ออายุ 13 ปี Wigner ได้ไปเรียนต่อที่โรงเรียนมัธยม Lutheran ซึ่งสอนเป็นภาษาละตินกับฮังการีอย่างเข้มงวด รวมถึงได้เรียนคณิตศาสตร์ ประวัติศาสตร์ กับศาสนาด้วย Wigner พบว่า ตนรักคณิตศาสตร์มากยิ่งกว่าวิชาอื่น ส่วนวิทยาศาสตร์นั้น ทางโรงเรียนให้ความสำคัญพอๆ กับวิชาศิลปะและภูมิศาสตร์ Wigner ใช้เวลาเรียนวิชาฟิสิกส์และเคมีเพียง 2 ปีกับปีเดียวตามลำดับ และพบว่า ยิ่งเรียนฟิสิกส์ก็ยิ่งชอบ โดยเฉพาะเรื่องทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ในปีนั้นเอง Wigner ได้รู้จัก Janesi (หรือ John) von Neumann ซึ่งเป็นเด็กรุ่นน้องที่เรียนชั้นต่ำกว่าหนึ่งปี และเป็นคนที่เก่งคณิตศาสตร์มาก แต่ทั้งสองยังไม่สนิทสนมกัน เพราะ Neumann เป็นคนนิสัยเงียบที่ไม่ชอบสุงสิงกับใคร
ในเดือนมีนาคมค.ศ.1919 เมื่อรัฐบาลฮังการีถูกกองกำลังทหารคอมมิวนิสต์ล้มล้าง ครอบครัว Wigner จึงอพยพไปออสเตรีย แต่ได้หวนกลับฮังการีในอีก 8 เดือนต่อมา เมื่อฝ่ายคอมมิวนิสต์ถูกโค่นอำนาจ และนับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา Wigner ไม่เคยมีทัศนคติที่ดีต่อพวกคอมมิวนิสต์เลย
Wigner เรียนจบระดับมัธยมศึกษาเมื่ออายุ 18 ปี โดยสอบได้คะแนนสูงสุดของห้อง และได้ตั้งเป้าหมายในชีวิตว่าจะมีอาชีพเป็นนักฟิสิกส์ แต่เมื่อตระหนักว่า การมีเชื้อชาติยิวจะเป็นอุปสรรคสำคัญต่อการได้เป็นศาสตราจารย์ นอกจากเหตุผลนี้แล้วตำแหน่งศาสตราจารย์ฟิสิกส์ในมหาวิทยาลัยฮังการีทั้งประเทศก็มีเพียงสามตำแหน่งเท่านั้นเอง ดังนั้น บิดาจึงเสนอแนะให้ Wigner เปลี่ยนใจไปเรียนวิศวกรรมเคมีแทน เพื่อจะได้สืบทอดอาชีพโรงงานฟอกหนังของบิดา ซึ่ง Wigner ก็ได้ยินยอมทำตาม ทั้งๆ ที่ใจไม่ยินดี จึงไปศึกษาต่อที่ Technical Institute แห่ง Budapest แล้วย้ายไปเรียนต่อที่ Technische Hochschule ใน Berlin เป็นเวลาสองปี ก็เรียนจบ และพบว่าในบรรดาวิชาที่เรียนทั้งหมด ชอบวิชาเคมีอนินทรีย์มากที่สุด
ในขณะเรียนที่ Berlin Wigner ได้แอบอ่านตำราฟิสิกส์กับคณิตศาสตร์ด้วยตนเอง และชอบไปฟังสัมมนาฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัย Berlin ในเวลาบ่ายของวันพฤหัสบดี เพราะที่นั่นอยู่ไม่ไกลจากวิทยาลัยที่กำลังเรียน โดยในห้องสัมมนามีนักฟิสิกส์ระดับซูเปอร์สตาร์ เช่น Albert Einstein, Max Planck, Max von Laue และ Walther Nernst นั่งแถวหน้า ส่วน Edward Teller, Leo Szilard, Wolfgang Pauli, Werner Heisenberg ซึ่งมีวัยน้อยกว่านั่งข้างหลัง Wigner ยังจำได้ดีว่า มีครั้งหนึ่งที่ Einstein ได้รายงานเรื่องสถิติที่ Satyendra Bose เป็นผู้พบ และ Einstein ได้เสริมแต่งจนทำให้โลกรู้จักสถิติแบบ Bose-Einstein ในเวลาต่อมา
ในการทำวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาเอก Wigner ได้เลือกทำเรื่องอัตราการเกิดปฏิกริยาเคมีโดยมี Michael Polanyi เป็นอาจารย์ที่ปรึกษา เมื่องานนี้ได้รับการตีพิมพ์เผยแพร่ในเดือนมิถุนายน ค.ศ.1925 Wigner ก็จบการศึกษา เมื่ออายุเพียง 22 ปี
ในงานวิจัยชิ้นนั้น Wigner ได้เสนอทฤษฎีการรวมตัวและการแยกตัวของโมเลกุลว่า โมเลกุลที่เกิดขึ้นใหม่จะมีความไม่แน่นอนของพลังงาน ΔE ซึ่งค่านี้ขึ้นกับเวลาชีวิต Δt ของโมเลกุลนั้นตามสมการ ΔEΔt = h เมื่อ h เป็นค่าคงตัวของ Planck นี่คือกฎความไม่แน่นอนที่ Wigner ได้พบก่อน Heinsenberg ประมาณ 2 ปี
หลังจากนั้น Wigner ได้เดินทางกลับ Budapest เพื่อเข้าทำงานที่โรงงานฟอกหนังสัตว์ของบิดา แต่กลับรู้สึกว่าอาชีพวิศวกรไม่ได้เข้ากับนิสัยและความชอบส่วนตัวเลย แต่ก็ยังทนทำงานต่อไป และยังอ่านตำรากลศาสตร์ควอนตัมในยามว่างเพื่อกระตุ้นไฟรักฟิสิกส์ไม่ให้ดับ
ในปี 1926 Wigner ได้รับจดหมายจากเพื่อนนักผลิกวิทยาแห่งสถาบัน Kaiser Wilhelm ว่า สถาบันกำลังต้องการนักวิจัยมาช่วยวิเคราะห์ผลึกที่โครงสร้างมีสมบัติสมมาตร ซึ่งจำเป็นต้องใช้คณิตศาสตร์เรื่องทฤษฎีกลุ่ม (group theory) ในการศึกษา
เมื่อ Wigner สืบพบว่า เจ้าของโครงการวิจัยคือ Polanyi ซึ่งได้เคยทำงานร่วมกัน จึงขออนุญาตบิดาเปลี่ยนอาชีพ เมื่อบิดาอนุญาต Wigner ก็เดินทางไป Berlin ทันที และตั้งปณิธานว่า ต่อแต่นี้ไปจะประกอบอาชีพเป็นนักฟิสิกส์เท่านั้น
ในปี 1926 Heisenberg ได้เสนอวิธีแก้โจทย์กลศาสตร์ควอนตัมของตัวแกว่งฮาร์โมนิก 2 ตัวที่เหมือนกันทุกประการ Wigner ต้องการขยายขอบเขตของการศึกษานี้ให้ครอบคลุมตัวแกว่งฮาร์โมนิก n ตัว (เมื่อ n คือจำนวนเต็มบวก) เพราะโจทย์นี้ต้องการความรู้ด้าน group theory ที่ลึกซึ้งมาก ดังนั้นคำแนะนำของ von Neumann และ Issai Schur จึงช่วยให้ Wigner สามารถแก้ปัญหาในกรณีที่ n=3 ได้
นี่จึงเป็นครั้งแรกที่ทฤษฎีกลุ่มของคณิตศาสตร์ได้เข้ามามีบทบาทในการแก้ปัญหาฟิสิกส์ จากนั้น Wigner ก็ได้พัฒนาทฤษฎีกลุ่มต่อ จนพบทฤษฎี Wigner-Eckhart และนำเสนอ Wigner 3j-symbols ให้โลกรู้จัก
ในปีต่อมา Wigner ได้เดินทางไปทำงานวิจัยฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัย Göttingen ในตำแหน่งผู้ช่วยของ David Hilbert ซึ่งเป็นนักคณิตศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่ที่สุดคนหนึ่งของโลก แต่ ณ เวลานั้น Hilbert กำลังป่วยเป็นโรคโลหิตจาง ดังนั้น การทำงานร่วมกันจึงมีปัญหา ด้วยเหตุนี้ Wigner จึงตัดสินใจว่า แม้ตนจะทำงานให้ Hilbert ไม่ได้ แต่ก็ยังทำงานให้ฟิสิกส์ได้ จึงร่วมมือกับ Pascual Jordan ในการศึกษาระบบควอนตัมที่มีอิเล็กตรอนหลายตัว ซึ่งต้องใช้เทคนิคคำนวณใหม่ที่คนทั้งสองคิดขึ้นชื่อเทคนิค second quantization
งานวิจัยชิ้นต่อมาคือเรื่อง “On the conservation laws in quantum mechanics” ซึ่ง Wigner ได้นำเสนอความคิดเรื่อง parity เป็นครั้งแรก
ฟิสิกส์แบบฉบับนั้นมีหลักการหนึ่งว่า ปรากฏการณ์ในธรรมชาติกับภาพของปรากฏการณ์นั้นที่เห็นในกระจกเงาจะเกิดขึ้นและดำเนินไปตามกฎฟิสิกส์เดียวกัน แต่ในวิชากลศาสตร์ควอนตัม Wigner ได้พบว่าการดำเนินการสะท้อนในกระจกเงา (mirror operation) ที่กระทำต่อสถานะควอนตัมใด จะมีเลขควอนตัมที่เรียกว่า parity เกิดขึ้นเสมอ โดย parity นี้มีค่า +1 หรือ -1 และในทุกปฏิกิริยา parity ของเหตุการณ์จะถูกอนุรักษ์ ตัวอย่างเช่น ในปฏิกิริยา A+B → C+D กฎอนุรักษ์ parity ของ Wigner แถลงว่า parity ของสถานะ A+B ในตอนเริ่มต้นจะเท่ากับ parity ของสถานะ C+D ในตอนสุดท้ายเสมอ สมบัตินี้มีชื่อเป็นทางการว่า P-invariance และเป็นสมบัติที่ในกลศาสตร์แบบฉบับไม่มี
อีกสองปีต่อมา Wigner ได้พบสมบัติที่สำคัญอีกสมบัติหนึ่งของระบบควอนตัม นั่นคือ สมบัติการไม่เปลี่ยนแปลง (invariance) ของเวลาเมื่อมีการย้อนกลับ นั่นคือ ในระบบที่อนุภาคมีความเร็วในทิศหนึ่ง ถ้ามีการกลับทิศของความเร็วนั้น กฎฟิสิกส์ก็ยังใช้ได้เหมือนเดิม
สมบัติสมมาตรที่ Wigner พบว่ามีในระบบควอนตัมทุกระบบนี้เป็นการพบที่สำคัญซึ่งมีส่วนทำให้เขาได้รับรางวัลโนเบลฟิสิกส์ประจำปี 1963 เพราะหลักสมมาตรของ Wigner ได้ถูกนำไปใช้ในทฤษฎีโครงสร้างของนิวเคลียส ทฤษฎีอนุภาคมูลฐาน ทฤษฎีสัมพัทธภาพ ฯลฯ
ในเดือนตุลาคม ค.ศ.1930 Wigner ได้ตกตะลึงและประหลาดใจมากเมื่อได้รับโทรเลขจากมหาวิทยาลัย Princeton ในสหรัฐอเมริกาให้ไปสอนที่มหาวิทยาลัยเป็นเวลา 1 ภาคการศึกษาโดยจะได้เงินเดือน 700 ดอลลาร์ ซึ่งนับว่ามากกว่าที่ Wigner ได้รับจากมหาวิทยาลัย Berlin เกือบ 9 เท่า เขาจึงตอบรับ คำเชิญและเดินทางไปโลกใหม่ทันที ตลอดเวลา 3 ปีต่อมา Wigner เดินทางไปๆ มาๆ ระหว่าง Princeton กับ Berlin จนกระทั่งนาซีเข้ายึดครองเยอรมนีอย่างสมบูรณ์ Wigner จึงตัดสินใจปักหลักในอเมริกาอย่างถาวร
ในช่วงเวลาเป็นอาจารย์ที่ Princeton Wigner มีลูกศิษย์สามคนที่ในเวลาต่อมามีชื่อเสียงโด่งดังไม่แพ้อาจารย์ ได้แก่ John Bardeen ซึ่งได้รับรางวัลโนเบลฟิสิกส์ 2 ครั้งจากผลงานการประดิษฐ์ทรานซิสเตอร์ และเสนอทฤษฎีสภาพนำยวดยิ่ง ส่วนศิษย์อีกสองคนชื่อ Frederick Seitz กับ Convey Herring เป็นผู้เชี่ยวชาญด้านทฤษฎีฟิสิกส์ของแข็ง
เมื่อถึงฤดูใบไม้ร่วงของปี 1934 น้องสาว Manci ของ Wigner ได้เดินทางมาเยี่ยมพี่ชายที่อเมริกา และได้พบกับ Paul Dirac ซึ่งขณะนั้นกำลังเป็นนักวิจัยที่ Institute for Advanced Study ที่อยู่ไม่ไกลจากมหาวิทยาลัย ทั้งสองได้ตกหลุมรัก และแต่งงานกันในปี 1937 ดังนั้น Dirac จึงมีศักดิ์เป็นน้องเขยของ Wigner
ก่อนนั้นหนึ่งปี Wigner ซึ่งรู้สึกผิดหวังที่มหาวิทยาลัย Princeton ไม่ได้แต่งตั้งให้ครองตำแหน่งศาสตราจารย์ จึงเดินทางไปรับตำแหน่งศาสตราจารย์ฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัย Wisconsin เป็นเวลา 2 ปีแทน และได้โอนสัญชาติเป็นคนอเมริกันในปี 1937 จากนั้นได้หวนกลับไปทำงานต่อที่มหาวิทยาลัย Princeton ในตำแหน่งศาสตราจารย์ฟิสิกส์เชิงคณิตศาสตร์
ในเดือนมกราคมปี 1939 โลกฟิสิกส์ได้ตื่นเต้นกับข่าวการพบปรากฏการณ์ fission เพราะการค้นพบนี้แสดงแนวโน้มว่า จะช่วยให้นักฟิสิกส์สามารถสร้างระเบิดปรมาณูเพื่อยุติสงครามได้ เพราะขณะนั้นสงครามโลกใกล้จะเกิดแล้ว ดังนั้น Wigner จึงรู้สึกกังวลเกี่ยวกับเรื่องนี้มาก และได้ไปปรึกษากับ Leo Szilard ซึ่งเป็นชาวฮังการีที่ได้อพยพมาอเมริกาเช่นเดียวกับ Wigner ทั้งสองสนิทกันมาก และมีความเห็นตรงกันว่า รัฐบาลสหรัฐฯ จำต้องรู้เรื่อง fission นี้ และต้องดำเนินการสร้างระเบิดปรมาณูในทันที และเพื่อให้โครงการระเบิดปรมาณูที่ฝันเป็นจริง Albert Einstein จะต้องเขียนจดหมายสนับสนุน
ในวันที่ 16 มิถุนายน ค.ศ.1939 ทั้งสองจึงเดินทางไปเยี่ยม Einstein ที่บ้านพักฤดูร้อนในหมู่บ้าน Peconic ที่ Long Island คนทั้งสามมีความเห็นตรงกันว่า ประธานาธิบดี Franklin Roosevelt จะต้องรู้เรื่องที่สำคัญมากนี้ด้วย Einstein จึงเขียนจดหมาย โดยบอกจดเป็นภาษาเยอรมัน แล้ว Wigner แปลเป็นภาษาอังกฤษอีกทอดหนึ่ง จากนั้น Einstein ก็ลงนามในจดหมายฉบับวันที่ 2 สิงหาคม แล้ว Alexander Sachs ซึ่งเป็นที่ปรึกษาของท่านประธานาธิบดีก็ได้นำจดหมายฉบับนั้นเสนอต่อ Roosevelt เมื่อวันที่ 3 ตุลาคม ปี 1935 ช่วงเวลาที่นำเรื่องนี้ไปเสนอแสดงให้เห็นความล่าช้าในการยอมรับความเห็นของ Einstein และ Wigner ก็เอ่ยว่า ดูเหมือนว่าจดหมายของ Einstein ฉบับนั้นไม่มีน้ำหนักอะไรเลย
เดือนเมษายน ค.ศ.1942 Wigner ได้ลาพักร้อนเพื่อไปทำงานวิจัยในโครงการสร้างระเบิดปรมาณูที่มหาวิทยาลัย Chicago และเป็นพยานคนหนึ่งที่ได้เห็นการทำงานของเตาปฏิกรณ์ปรมาณูเตาแรกของโลกที่ Enrico Fermi สร้าง ว่าสามารถควบคุมปฏิกิริยาลูกโซ่ได้ เมื่อวันที่ 2 ธันวาคม ค.ศ.1942
ตลอดเวลา 3 ปีที่มหาวิทยาลัย Chicago Wigner ได้ทำงานเป็นหัวหน้าทีมนักฟิสิกส์ทฤษฎี 20 คน เพื่อวิจัยเรื่องปฏิกิริยาลูกโซ่ ผลกระทบของรังสีแกมมาและอนุภาคนิวตรอนต่อสสาร และออกแบบเตาปฏิกรณ์ปรมาณูเพื่อผลิตธาตุ plutonium เป็นต้น
หลังจากที่สงครามโลกครั้งที่สองยุติ Wigner ได้เข้าร่วมการประชุม Pugwash ที่สนับสนุนให้บรรดาประเทศมหาอำนาจเลิกทดลองระเบิดปรมาณู และให้ทำลายระเบิดมหาประลัยเหล่านั้นจนหมดสิ้น
สำหรับเกียรติยศที่ Wigner ได้รับมีมากมาย เช่น ได้รับ US Medal for Merit (ปี 1946), Franklin Medal (ปี 1930) Fermi Prize (ปี1958) รางวัล Atoms for Peace (ปี 1960), Planck Medal (ปี 1961) และรางวัลโนเบล (ปี 1963)
ในด้านชีวิตส่วนตัว Wigner เป็นคนมีน้ำใจกับนักฟิสิกส์เยอรมันทุกคนที่ถูกขับออกนอกประเทศโดยอำนาจนาซี และเป็นตัวตั้งตัวตีสนับสนุนให้เพื่อนนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันช่วยเหลือคนเหล่านี้ในเรื่องเงิน
ในปี 1954 เมื่อ Robert Oppenheimer ถูกศาลอเมริกันพิจารณาว่าเป็นภัยต่อความมั่นคงของชาติ Wigner ได้ออกมาปกป้อง Oppenheimer
เมื่อบิดามารดาของ Wigner ถูก Hitler คุกคามชีวิต Wigner จึงนำบุพการีทั้งสองมาอเมริกา แต่ทั้งคู่ไม่มีความสุข เพราะปรับตัวและทำใจในต่างแดนไม่ได้
ในปี 1941 Wigner ได้แต่งงานกับ Mary Annette Wheeler เมื่อเธอเสียชีวิตในอีก 36 ปีต่อมาด้วยโรคมะเร็ง Wigner ได้สมรสใหม่กับ Eileen Hamilton ในปี 1979
ในขณะที่บรรดาเพื่อนสนิทได้ล้มตายจากไปทีละคน เช่น Fermi (ในปี 1954) Einstein (ในปี 1955) von Neumann (ในปี 1957) Szilard (ในปี 1964) และ Polanyi (ในปี 1976) Wigner เองเมื่อมีอายุอายุมากขึ้น เขามีอาการความจำเสื่อม เหนื่อยง่าย และพูดไม่ได้
เมื่อถึงวันที่ 1 มกราคม ปี 1995 Wigner ก็ลาจากโลก สิริอายุ 93 ปี นี่เป็นการจบชีวิตของคนสำคัญคนหนึ่งของโลกฟิสิกส์ในคริสต์ศตวรรษที่ 21
อ่านเพิ่มเติมจาก The Recollections of Eugene Wigner, as Told to Andrew Szanton จัดพิมพ์โดย Plenum Press, New York 1992
เกี่ยวกับผู้เขียน
สุทัศน์ ยกส้าน
ประวัติการทำงาน-ราชบัณฑิต สำนักวิทยาศาสตร์ สาขาฟิสิกส์และดาราศาสตร์ และ ศาสตราจารย์ ระดับ 11 ภาควิชาฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ, นักวิทยาศาสตร์ดีเด่นและนักวิจัยดีเด่นแห่งชาติ สาขากายภาพและคณิตศาสตร์ ประวัติการศึกษา-ปริญญาตรีและโทจากมหาวิทยาลัยลอนดอน, ปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย
อ่านบทความ สุทัศน์ ยกส้าน ได้ทุกวันศุกร์
