xs
xsm
sm
md
lg

J. S. Schwinger รางวัลโนเบลฟิสิกส์ปี 1965 : ผลงานพัฒนาทฤษฎี QED ยุคใหม่

เผยแพร่:   โดย: ผู้จัดการออนไลน์



แม้จะได้รับรางวัลโนเบลฟิสิกส์ประจำปี 1965 ร่วมกับ R. Feynman และ Sin-itiro Tomonaga แต่ชื่อเสียงเรียงนามของ Schwinger ก็ไม่เป็นที่รู้จักกันในหมู่คนทั่วไปมากเท่า Feynman เพราะทั้งสองคนมีบุคลิกภาพที่แตกต่างกันราวฟ้ากับเหว ในขณะที่ Feynman เป็นนักฟิสิกส์ของสังคม เพราะชอบออกสื่อ ไม่ว่าจะเป็นโทรทัศน์หรือหนังสือพิมพ์ โดยการให้ข่าวและความเห็นทางวิทยาศาสตร์ และที่โด่งดังมากคือ การชี้แจงว่า กระสวยอวกาศ Challenger ได้ระเบิดกลางอากาศเมื่อปี 1986 เพราะสาเหตุใด ในขณะที่ Schwinger ไม่ชอบออกสังคมเลย ไม่มีเพื่อนสนิท เพราะทั้งชีวิตอุทิศให้ฟิสิกส์เท่านั้น โดยการทำวิจัยและสอน ทำให้มีศิษย์ที่จบ Ph.D ถึง 73 คน และมีศิษย์ที่ได้รับรางวัลโนเบลถึง 4 คน คือ Roy Glauber (ฟิสิกส์ปี 2005) Ben R. Mottelson (ฟิสิกส์ปี 1975) Sheldon L. Glashow (ฟิสิกส์ปี 1979) และ Walther Kohn (เคมีปี 1998)

Schwinger เกิดเมื่อวันที่ 12 กุมภาพันธ์ ค.ศ. 1918 (รัชสมัยสมเด็จพระมงกุฎเกล้าเจ้าอยู่หัว) ที่ Manhattan ใน New York City บรรพบุรุษมีเชื้อชาติยิว บิดามีอาชีพเป็นนักออกแบบเสื้อสตรี และมีฐานะดี Schwinger ชอบอ่านหนังสือมาตั้งแต่เด็ก โดยการอ่านตำราวิทยาศาสตร์และหนังสือคณิตศาสตร์ในห้องสมุดสาธารณะ และให้พี่ชายช่วยสอนฟิสิกส์ให้บ้าง จนกระทั่งอายุ 13 ปี ก็เป็นเวลาที่เศรษฐกิจโลกตกต่ำ บิดาจึงต้องออกจากงาน แต่ครอบครัวก็ไม่เดือนร้อนมาก เพราะบิดาได้งานใหม่ในบริษัทของเพื่อน Schwinger ได้เข้าเรียนที่โรงเรียน Townsend Harris High School แล้วไปเรียนต่อที่ City College of New York (CCNY)

ความสามารถด้านฟิสิกส์ของ Schwinger ได้เริ่มฉายแสงตั้งแต่มีอายุได้ 17 ปี เพราะสามารถเข้าใจเนื้อหาในตำรากลศาสตร์ควอนตัมที่ Dirac เขียนได้อย่างทะลุปรุโปร่ง และสามารถตีพิมพ์งานวิจัยชิ้นแรก เรื่อง “On the Interaction of Several Electrons” ที่มีความยาว 6 หน้า ลงในวารสาร Physical Review ได้งานชิ้นนี้ได้พิจารณาอันตรกิริยาระหว่างอิเล็กตรอนว่า มิได้เกิดจากแรงไฟฟ้าโดยตรง แต่เกิดจากการมีสนามไฟฟ้าที่อิเล็กตรอนอนุภาคหนึ่งสร้างในบริเวณโดยรอบ แล้วสนามไฟฟ้านั้นมีอันตรกิริยากับอิเล็กตรอนอีกตัวหนึ่ง ในมุมมองนี้สนามกับอนุภาคจึงมีความสำคัญพอๆ กัน

อีกสองปีต่อมา Schwinger ได้ศึกษาปรากฏการณ์การกระเจิงของนิวตรอน โดยโมเลกุลไฮโดรเจน ซึ่งประกอบด้วยอะตอมไฮโดรเจน 2 อะตอม โดยที่ spin ของโปรตอนในอะตอมทั้งสอง ชี้ทิศเดียวกันและสวนทางกัน ความแตกต่างนี้ทำให้โมเลกุลดังกล่าวมีชื่อเฉพาะว่า orthohydrogen และ parahydrogen ตามลำดับ ผลงานนี้ได้ลงพิมพ์เผยแพร่ในวารสาร Physical Review ตั้งแต่ Schwinger ยังไม่ได้เข้าเรียนในมหาวิทยาลัย
ในช่วงเวลาที่เรียนที่ CCNY Schwinger ไม่ชอบการเข้าเรียนในห้อง เพราะรู้สึกว่ารู้ทุกสิ่งทุกอย่างที่ครูสอน และชอบมาโรงเรียนเฉพาะตอนสอบ ดังนั้นนานๆ ครูจึงจะเห็นหน้าครั้งหนึ่ง และเห็นเฉพาะในชั่วโมงที่เรียนฟิสิกส์กับคณิตศาสตร์ ดังนั้นเวลาสอบกลศาสตร์ ทั้งๆ ที่ทำคะแนนได้ดีมาก แต่ครูก็ให้คะแนน B เพราะขาดเรียนบ่อย


ในที่สุด Schwinger ก็สอบไม่ผ่าน เพราะตกวิชาอื่นหมด จึงต้องลาออกไปเรียนต่อที่อื่น พอดีในเวลานั้น ครูที่สอนฟิสิกส์ของ Schwinger ชื่อ Lloyd Motz ได้แนะนำ Schwinger ให้รู้จักกับ Isidore Rabi (รางวัลโนเบลฟิสิกส์ปี 1944 จากการประยุกต์เทคนิค NMR (nuclear magnetic resonance)) ซึ่งกำลังสับสนและงุนงงกับปฎิทรรศน์ (paradox) EPR ที่ Albert Einstein, Boris Podolsky และ Nathan Rosen นำเสนอต่อโลกฟิสิกส์ ซึ่งแสดงให้เห็นว่า กลศาสตร์ควอนตัมของ Schrödinger เป็นทฤษฎีที่ยังไม่สมบูรณ์ และเมื่อ Motz บอก Rabi ว่า Schwinger เป็นเด็กที่เข้าใจกลศาสตร์ควอนตัมในระดับดีมาก Rabi จึงขอให้เด็กหนุ่ม Schwinger อธิบาย paradox EPR และ Schwinger ก็ได้อธิบายให้ Rabi เข้าใจอย่างแจ่มแจ้งโดยใช้ทฤษฎี Completeness ความฉะฉานและรอบรู้ฟิสิกส์ของ Schwinger ได้ทำให้ Rabi รู้สึกประทับใจมาก จึงเอ่ยปากชวน Schwinger ให้ไปเรียนต่อที่มหาวิทยาลัย Columbia โดยสัญญาว่าจะให้ทุนเรียนด้วย อิทธิพลและบารมีของ Rabi สามารถช่วยให้ชีวิตของ Schwinger เดินหน้าต่อไปได้ ทั้งๆ ที่คะแนนสอบจบการศึกษาในภาพรวมไม่ดีเลย

เมื่อได้เข้าเรียนที่มหาวิทยาลัย Columbia บรรดาอาจารย์ที่สอนต่างก็รู้สึกทึ่งในความสามารถของ Schwinger มาก เพราะสามารถแก้ปัญหาฟิสิกส์ได้อย่างคล่องแคล่ว เร็ว และถูกต้อง จนทุกคนตระหนักว่า Schwinger เป็นเด็กอัจฉริยะ ที่ชอบอ่านหนังสือคนเดียว และเข้าใจอะไรๆ ได้ด้วยตนเอง โดยไม่ต้องพึ่งพาอาศัยครูอาจารย์เลย แม้แต่ Hans Bethe (รางวัลโนเบลฟิสิกส์ปี 1967 จากการสร้างทฤษฎีปฏิกิริยา fusion ในดาวฤกษ์) ก็ชื่นชม

ก่อนสำเร็จการศึกษาระดับปริญญาตรี Schwinger ได้ตีพิมพ์งานวิจัย 7 เรื่อง และได้ไปเรียนต่อระดับปริญญาเอกทันที โดยมี Rabi เป็นอาจารย์ที่ปรึกษาในการทำวิทยานิพนธ์เรื่องทฤษฎีของปรากฏการณ์ Nuclear Magnetic Resonance จนได้พบองค์ความรู้ที่สำคัญมาก คือ การพบว่า deuteron มีโมเมนต์ไฟฟ้าขั้วสี่ (electric quadrupole moment) จนคณะกรรมการสอบวิทยานิพนธ์มีความเห็นเป็นเอกฉันท์ว่า สมควรจะได้รับปริญญาดุษฎีบัณฑิต ทั้งๆ ที่ในเวลานั้น Schwinger มีอายุยังไม่ถึง 21 ปี เลย จึงต้องคอยรับปริญญา เพราะตามเกณฑ์นิสิต ต้องเรียนหลักสูตรปริญญาเอกอย่างน้อย 2 ปี จึงจะสำเร็จการศึกษาได้

งานวิจัยของ Schwinger มีทั้งที่เป็นการวิจัยทางทฤษฎีและการทดลอง จุดเด่นของงานที่ทำคือ ทฤษฎีของ Schwinger ทุกทฤษฎีสามารถตรวจสอบความถูกต้องได้ด้วยการทดลอง

เพื่อเสริมประสบการณ์วิจัยให้ศิษย์รัก Rabi ได้จัดหาทุนนักวิจัยหลังปริญญาเอกให้ Schwinger ทำที่มหาวิทยาลัย Wisconsin โดยให้ไปช่วย Eugene Wigner (โนเบลฟิสิกส์ปี 1963) และ Gregory Breit แต่นักฟิสิกส์ทั้งสองมีสไตล์และเวลาทำงานไม่เหมือน Schwinger เลย เพราะ Schwinger ชอบทำงานวิจัยในเวลาดึกมาก โดยไม่นอนทั้งคืน แล้วนอนพักผ่อนในเวลากลางวัน ชีวิตวิถีนี้ จึงแตกต่างจากคนทั่วไป และเหตุผลที่ Schwinger ใช้อ้าง คือ ชอบความสงบเงียบ ไม่ชอบเสียงรบกวน และไม่ชอบการถกเถียงกับใครๆ ในแง่นี้ Schwinger จึงเป็นตนที่เงียบขรึมยิ่งกว่า Paul Dirac อีก


ต่อจากนั้น Rabi ได้จัดหาทุนวิจัยของ National Research Council ให้ Schwinger เพื่อไปทำงานวิจัยร่วมกับ Robert Oppenheimer ที่มหาวิทยาลัย California วิทยาเขต Berkeley (ซึ่งในเวลาต่อมา Oppenheimer ได้เป็นผู้อำนวยการโครงการ Manhattan ที่สร้างระเบิดปรมาณูของสหรัฐฯ และมีชื่อเล่นว่า Oppie) ขณะอยู่ที่นี่ Schwinger มีเพื่อนร่วมงานที่มีชื่อเสียงระดับโลกหลายคน เช่น Victor Wesskoof และ Edward Teller (ผู้สร้างระเบิดไฮโดรเจนของสหรัฐฯ)

ในตำแหน่งนักวิจัยผู้ช่วยของ Oppie Schwinger ต้องให้สัมมนาปีละหลายครั้ง นี่เป็นเรื่องที่ผู้ให้สัมมนาทุกคนรู้สึกขยาด เพราะ Oppie จะซัก ถาม แย้ง หรือเสนอความคิดเห็นบ่อย และ Schwinger ก็ถูก Oppie ไลล่าถามเช่นกัน แต่เขาก็สามารถตอบคำถามและกำจัดข้อสงสัยของ Oppie ได้ทุกประเด็น อย่างไม่สะทกสะท้านใดๆ จนในที่สุด Oppie ก็ปล่อยให้ Schwinger บรรยายต่อจนจบ โดยไม่ถามอะไรอีกเลย

Oppie นั้นไม่ชอบนิสัยทำงานในยามดึกดื่นของ Schwinger นักเพราะไม่เคยได้เห็นหน้ากันเลยในเวลากลางวัน และเคยคิดจะให้ Schwinger ย้ายไปทำงานที่อื่น แต่ในที่สุดก็ได้ยอมรับพฤติกรรมที่ไม่มีใครเหมือนนี้ ทั้งสองมีงานวิจัยร่วมกัน 2 ชิ้น

ความสามารถในการคำนวณของ Schwinger ที่เป็นตำนานมีหลายเรื่อง เช่น เมื่อ Oppie ให้นิสิตปริญญาเอก 2 คน ชื่อ Chaim Richman กับ Bernard Peters คำนวณภาคตัดขวางของ deuteron (ซึ่งมีนิวเคลียสที่ประกอบด้วยโปรตอนกับนิวตรอนอย่างละหนึ่งอนุภาค) เวลาถูกยิงด้วยอิเล็กตรอน เมื่อ Schwinger ได้ทราบโจทย์วิจัยดังกล่าว เขาใช้เวลาคำนวณเพียง 6 ชั่วโมง เท่านั้นเอง ก็รู้คำตอบในขณะที่ Richman กับ Peters ต้องใช้เวลานานถึง 6 เดือน และยังคำนวณผิด เพราะเมื่อคนทั้งสองนำผลคำนวณมาให้ Oppie ดู Oppie ได้ถามความคิดเห็นจาก Schwinger ซึ่งก็ตอบว่าน้อยไป 2 เท่า ของคำตอบที่ควรจะเป็น Oppie จึงให้ศิษย์ทั้งสองไปค้นหาเลข 2 ดังกล่าว จนพบ แล้วผลงานก็ได้รับการตีพิมพ์ในเวลาต่อมา

การพบว่า นิวเคลียสของ deuteron มีโมเมนต์ไฟฟ้าขั้วสี่ แสดงให้เห็นว่า อันตรกิริยาระหว่างโปรตอนกับนิวตรอนในนิวเคลียส นอกจากจะขึ้นกับระยะห่างระหว่างอนุภาคทั้งสองแล้ว ยังขึ้นกับความเร็วของอนุภาคทั้งสองด้วย นี่เป็นแรงแบบ tensor และ Schwinger ก็ได้ใช้องค์ความรู้นี้คำนวณสมบัติต่างๆ ของ deuteron ใหม่หมด เช่น หาพลังงานยึดเหนี่ยว หาสูตรภาคตัดขวางในการสลายตัวของนิวเคลียสเวลาถูกยิงด้วยอนุภาคแสง (photon) นอกจอกนี้ก็ยังได้ขยายขอบเขตไปศึกษานิวเคลียสของ triton หรือ hydrogen 3 (ซึ่งประกอบด้วย neutron 2 อนุภาค และโปรตอน 1 อนุภาค) รวมถึง helium 3 และ helium 4 ด้วย

งานที่ Schwinger ทำในช่วงนี้ยังเกี่ยวข้องกับเรื่องฟิสิกส์นิวเคลียร์ โดยเฉพาะระบบที่ประกอบด้วยอนุภาค spin 3/2 นี่เป็นงานบุกเบิกด้าน supergravity ชิ้นแรกๆ รวมถึงได้ศึกษาการสลายตัวของนิวเคลียสของ fluorine ที่เป็นกัมมันตรังสีด้วย โดย Schwinger ได้แสดงให้เห็นว่า เกิดจากปรากฎการณ์ vacuum polarization ที่สุญญากาศสามารถสร้างอนุภาคกับปฏิยานุภาค (electron กับ positron) แล้วอันตรกิริยาระหว่างอนุภาคทั้งสองได้ทำให้สุญญากาศมี polarization

หลังจากที่ได้ทำงานที่ UC Berkeley 2 ปี Oppie กับ Rabi ก็คิดว่าเป็นเรื่องสมควรแก่เวลาที่ Schwinger จะได้มีตำแหน่งถาวรในมหาวิทยาลัยแล้ว พอดีเกิดสงครามโลกครั้งที่ 2 ซึ่งเป็นเวลาที่นักวิทยาศาสตร์ทุกคนจะต้องช่วยชาติ ทั้ง Feynman Wigner และ Bethe ต่างก็ได้สมัครไปทำงานในโครงการ Manhattan แต่ Schwinger ซึ่งเป็นคนชอบทำงานอิสระ (โดยไม่มี Oppie ครอบงำ) ได้ตัดสินใจไปทำงานวิจัยเกี่ยวกับเรดาร์ที่ Radiation Laboratory ของMassachusetts Institute of Technology (MIT) นี่เป็นเรื่องที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์ทุกคนประหลาดใจ เพราะ Schwinger เป็นคนเก่งเรื่องทฤษฎี nuclear physics จึงน่าจะไปทำงานสร้างระเบิดปรมาณู แต่กลับไปทำงานวิจัยเรื่องคลื่นไมโครเวฟ ซึ่งเป็นงานวิศวกรที่เกี่ยวข้องกับองค์ความรู้เรื่อง impedance และ admittance

สาเหตุที่ทำให้ Schwinger ตัดสินใจเช่นนี้ คงเป็นเพราะการสร้างระเบิดปรมาณูที่ Los Alamos เป็นโครงการสร้างอาวุธเพื่อทำลายล้างชีวิต แต่การพัฒนาการทำงานของระบบเรดาร์เป็นการทำสงครามแบบป้องกันตัว ซึ่ง Schwinger มีความเห็นว่า เป็นวิธีการที่ดีกว่า และสามารถคุ้มครองประเทศอังกฤษให้รอดพ้นจากการถูกกองทัพอากาศของนาซีเยอรมันทิ้งระเบิดทำลายได้ ส่วนเหตุผลข้อที่สองคือ วิศวกรทั่วไปยังไม่สามารถพัฒนาอุปกรณ์ waveguide ให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้นจึงต้องพึ่งพาเทคนิคคณิตศาสตร์เรื่อง Green’s function และ Variational principle ของ Schwinger ในการนำสมการ Maxwell มาประยุกต์ใช้ได้ และเหตุผลประการสุดท้ายคือ Schwinger รู้ดีว่า การชอบทำงานในยามดึกของเขา จะรบกวนเพื่อนร่วมงานที่ Los Alamos อย่างแน่นอน แต่ถ้าเขาทำงานที่ MIT ซึ่งมีคนน้อยกว่า เขาจะสามารถทำงานได้อย่างราบรื่นกว่า


ในช่วงเวลาที่อยู่ที่ MIT Schwinger ได้สร้างอุปกรณ์ microtron ซึ่งเป็นเครื่องเร่งอนุภาคที่เร่งอิเล็กตรอนให้ผ่านไปในห้อง microwave ทำให้ต้องคำนวณหาเงื่อนไขที่ทำให้วงโคจรของอิเล็กตรอนในห้องมีเสถียรภาพ เพราะในขณะนั้นอิเล็กตรอนมีการแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นรังสี synchrotron ออกมาด้วย ทำให้ต้องสูญเสียพลังงานไปตลอดเวลา

หลังจากที่สงครามโลกครั้งที่ 2 ยุติในปี 1945 บรรดามหาวิทยาลัยต่างๆ ในสหรัฐฯ เช่น Harvard, Columbia, MIT และ California ได้เสนอตำแหน่งอาจารย์ให้ Schwinger และเขาก็ได้ตอบรับตำแหน่งรองศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัย Harvard อีก 2 ปีต่อมา Schwinger ก็ได้เลื่อนตำแหน่งเป็นศาสตราจารย์อย่างเต็มตัว ในวัย 29 ปี ซึ่งนับว่าเป็นศาสตราจารย์ที่มีอายุน้อยที่สุดในเวลานั้น

ขณะอยู่ที่ Harvard Schwinger ได้สอนวิชา electrodynamics, nuclear physics และ quantum mechanics อย่างคล่องแคล่ว โดยไม่มีอาการตะกุกตะกักใดๆ เพราะสามารถอธิบายทุกเรื่องได้อย่างต่อเนื่อง โดยไม่ต้องเหลียวดูบันทึกการสอน อีกทั้งสามารถเขียนกระดานดำได้ทั้งสองมือ และเวลาบรรยายทุกครั้งจะมีนิสิต และอาจารย์เข้าฟังเต็มห้อง ทั้งๆ ที่เป็นเวลาเช้า และ Schwinger ยังไม่ได้นอน แต่เขาก็มาสอนทันเวลา Schwinger มีความเชื่อว่า แม้ปรากฏการณ์ต่างๆ ในธรรมชาติจะดูยุ่งยากและซับซ้อน แต่กฎฟิสิกส์ที่ใช้อธิบายเหตุการณ์มักมีรูปแบบง่ายๆ

ในเดือนมิถุนายน ค.ศ. 1947 ได้มีการประชุมประจำปีของสมาคมฟิสิกส์อเมริกัน ที่เกาะ Shelter โดยมีนักฟิสิกส์ระดับสุดยอดของโลก เช่น Feynman, Bethe ซึ่งได้รู้ข่าวการทดลองของ Willis Lamb และ Robert Retherford ซึ่งได้พบว่า พลังงานของอิเล็กตรอนในอะตอมไฮโดรเจนขณะอยู่ในสถานะ 2S1/2 มีค่าแตกต่างจากพลังงานในสถานะ 2P1/2 ซึ่งถ้าว่าตามทฤษฎีของ Dirac อิเล็กตรอนในสถานะทั้งสองควรมีพลังงานเท่ากัน แต่เมื่อไม่เท่ากัน (Lamb shift) Rabi จึงได้เสนอแนะว่า คงเป็นเพราะ magnetic moment ของอิเล็กตรอนมีค่าแตกต่างจากค่าที่ทฤษฎีของ Dirac ได้ทำนายไว้ Bethe จึงแสดงให้เห็นว่า ถ้าอาศัยการคำนวณแบบง่ายๆ สถานะ 2S1/2 กับ 2P1/2 จะให้ค่าพลังงานที่แตกต่างกันจริง แต่ค่าที่ Bethe คำนวณได้ ไม่สอดคล้องกับค่าที่วัดได้จากการทดลอง

อีก 4 เดือนต่อมา Schwinger ก็ได้แสดงความสามารถโดยใช้ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ และทฤษฎีควอนตัมอย่างเต็มรูปแบบในการหาค่าของประจุและมวลอิเล็กตรอนใหม่ (renormalization of charge and mass) และได้ค่า Lamb shift อย่างถูกต้อง
เทคนิคที่ Schwinger ใช้ในการคำนวณเป็นแบบ relativistically covariant และ gauge – invariant ซึ่งเป็นพื้นฐานสำคัญของเทคนิคที่ใช้ในทฤษฎี quantum electrodynamics ซึ่งได้แสดงให้เห็นว่า อัตราส่วน gyromagnetic ratio (g) ของอิเล็กตรอนมีค่ามากกว่า 2 คือ g = 2+ α/ π เมื่อ α คือค่าคงตัวโครงสร้างละเอียด ซึ่งมีค่า = 1/137 นี่เป็นผลงานบุกเบิกที่ทำให้ Schwinger ได้รับรางวัลโนเบลฟิสิกส์ประจำปี 1965

ด้าน Feynman ก็ได้คำนวณค่า Lamb shift ด้วย แต่ใช้เทคนิค path integration ที่ต้องใช้แผนภาพ (diagram) มากมาย และคนทั้งสองได้ผลลัพธ์สุดท้ายเดียวกัน การทำงานของคนทั้งสอง จึงเปรียบเสมือนการขึ้นภูเขาลูกเดียวกัน แต่ใช้คนละเส้นทาง และถึงยอดเขาในเวลาไล่เลียกัน เพราะผลงานของ Feynman ปรากฎในวารสารฟิสิกส์หลังของ Schwinger แต่คนในวงการฟิสิกส์ชอบเทคนิคของ Feynman มากกว่า เพราะได้เห็นภาพ ส่วนวิธีของ Schwinger นั้นมีแต่สูตรคณิตศาสตร์

เมื่อผลงานเรื่อง “Theory of Quantized Fields และ Gauge Invariance and Vacuum Polarization” ของ Schwinger ปรากฎในปี 1950 หนังสือพิมพ์ The New York Times ได้พาดข่าวหน้าหนึ่งว่า อาจารย์หนุ่ม Schwinger คือ ทายาทเทวดาของ Einstein ซึ่งกำลังทำให้วงการฟิสิกส์ของโลกตื่นเต้น และในขณะที่ Schwinger กำลังเผยแพร่ทฤษฎี noncovariant QED ของเขานั้น Oppie ก็ได้บอก Schwinger ว่าที่ญี่ปุ่น S. Tomonaga สามารถอธิบายปรากฏการณ์ Lamb shift ได้เช่นกัน โดยใช้เทคนิค Interaction Representation

เมื่อถึงวันที่ 21 ตุลาคม ค.ศ. 1965 หลังจากได้เป็นที่คาดหวังของนักฟิสิกส์หลายคนมาเป็นเวลานาน Feynman, Schwinger และ Tomonaga ก็ได้รับการประกาศให้เป็นผู้พิชิตรางวัลโนเบลฟิสิกส์ประจำปี 1965 ร่วมกัน นอกจากรางวัลโนเบลแล้ว Schwinger ยังได้รับรางวัล Einstein Award ร่วมกับนักคณิตศาสตร์ชื่อ Kurt Godel ประจำปี 1951 และได้รับ National Medal of Science ในปี 1964 ด้วย

เมื่อมีอายุมากขึ้น Schwinger เริ่มรู้สึกอึดอัดกับความพยายามของนักฟิสิกส์ที่จะเข้าใจความหมายของกลศาสตร์ควอนตัมในประเด็น ความจริง (reality) สติ (consciousness) ความสัมพันธ์ระหว่างเหตุและผล (causality) และการวัด (measurement) จึงหันไปสนใจเรื่อง Source Theory ที่ Schwinger คิดว่าดีกว่ากลศาสตร์ควอนตัม จึงทำให้เป็นคนมีความคิดแตกต่างจากนักฟิสิกส์ทั่วไป งานวิจัยหลายเรื่องของ Schwinger ถูกปฏิเสธไม่ให้ลงพิมพ์ เหตุการณ์นี้ทำให้ Schwinger รู้สึกน้อยใจมาก จึงขอลาออกจากสมาชิกภาพของสมาคม American Physical Society แล้วย้ายไปทำงานที่ University of California วิทยาเขต Los Angeles

Schwinger เสียชีวิตเมื่อวันที่ 16 กรกฎาคม ค.ศ. 1994 สิริอายุ 76 ปี

โดยได้ทิ้งผลงานให้โลกรู้จักมากมาย เช่น ทฤษฎี QED (Quantum Electrodynamics) Schwinger function, Schwinger model, Lippmann- Schwinger equation และ Schwinger’s quantum action principle

ศพของ Schwinger ถูกฝังที่สุสาน Mount Auburn

บนหลุมฝังศพมีอักษร α/2π จารึกอยู่เหนือชื่อของเขา ซึ่งแสดงค่า magnetic moment ของ electron ว่ามีค่าเกิน 2 ตามที่ Schwinger คำนวณได้เป็นคนแรก โดย α คือค่าคงตัว fine structure = 1/137.35963 = 0.0072973525693 และ g คือ magnetic moment ของอิเล็กตรอน มีค่าเท่ากับ 2 + (α/π) -3.28478966 (α/π) ยกกำลัง 2 + 1.765 (α/π) ยกกำลัง 3 – 0.8 (α/π) ยกกำลัง 4 + .....

อ่านเพิ่มเติมจาก Climbing the Mountain : The Scientific Biography of Julian Schwinger โดย Jagdish Mehra และ Kimball A. Melton จัดพิมพ์โดย Oxford University Press ปี 2000


สุทัศน์ ยกส้าน

ประวัติการทำงาน-ราชบัณฑิต สำนักวิทยาศาสตร์ สาขาฟิสิกส์และดาราศาสตร์ และ ศาสตราจารย์ ระดับ 11 ภาควิชาฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ, นักวิทยาศาสตร์ดีเด่นและนักวิจัยดีเด่นแห่งชาติ สาขากายภาพและคณิตศาสตร์ ประวัติการศึกษา-ปริญญาตรีและโทจากมหาวิทยาลัยลอนดอน, ปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย

อ่านบทความ "โลกวิทยาการ" จาก "ศ.ดร.สุทัศน์ ยกส้าน" ได้ทุกวันศุกร์
กำลังโหลดความคิดเห็น...