นับตั้งแต่ปี 1911 ที่ H.K. Onnes ได้ประสบความสำเร็จในการพบว่า ปรอทบริสุทธิ์เป็นตัวนำยวดยิ่ง (superconductor) ที่อุณหภูมิ 4.2 เคลวินแล้ว การค้นพบนี้ก็ได้เปิดโลกของฟิสิกส์ที่อุณหภูมิต่ำสุดขั้ว โดยนักฟิสิกส์ได้เริ่มออกเดินทางจากอุณหภูมิ 4 K ไปสู่ 0 K และได้เห็นปรากฏการณ์ประหลาดๆ มากมาย เช่น สภาพนำยวดยิ่ง (superconductivity) สภาพของเหลวยวดยิ่ง (superfluidity) และสสารควบแน่นแบบ Bose–Einstein condensate (BEC ที่จะกล่าวถึงในบทความนี้ ซึ่งเป็นสสารชนิดที่ 5) นอกเหนือจากของแข็ง ของเหลว แก๊ส และพลาสมา (plasma) แล้ว เพราะธรรมชาติของปรากฏการณ์เหล่านี้ทั้งหมดต้องอธิบายด้วยวิชากลศาสตร์ควอนตัมของระบบที่ประกอบด้วยอนุภาคจำนวนมาก และผลกระทบที่เกิดตามมาจากการศึกษาเรื่องนี้ คือ การสร้างเทคโนโลยีควอนตัมระดับสูง เช่น นาฬิกาอะตอมที่เดินได้ผิดพลาดไม่เกิน 1 วินาทีในเวลา 3,000 ล้านปี สนามแม่เหล็กที่มีความเข้มสูงมาก เพื่อใช้ในเครื่องเร่งอนุภาคพลังงานสูง Large Hadron Collider (LHC) ที่ CERN และใช้ในเตาปฏิกรณ์ fusion ที่ Cadarache ในฝรั่งเศส เพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้า โดยไม่ต้องใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลเลย เป็นต้น
ปริศนาที่ใครๆ คงอยากจะถาม คือ ทั้ง ๆ ที่รู้ว่า มนุษย์จะไม่มีวันเดินทางถึงอุณหภูมิศูนย์องศาสัมบูรณ์ และนักฟิสิกส์ก็ได้ออกเดินทางจาก 4 เคลวินไปสู่ 0 เคลวิน (แค่ 4 องศา) โดยใช้เวลานานถึง 111 ปี ก็ยังไปไม่ถึง ด้วยงบประมาณและเวลาที่ทุ่มเทไปมากมหาศาล คำถาม คือ นักฟิสิกส์จะต้องวิจัยไปกันถึงไหน จึงจะหยุดหรือจะเพียงพอ คำตอบสั้น ๆ ก็คือ ไม่มีอุณหภูมิที่จะหยุด ไม่ว่าสภาพแวดล้อมจะเย็นยะเยือกแค่ไหนก็ never cold enough ในทำนองเดียวกับเรื่อง การสร้างคอมพิวเตอร์ให้มีประสิทธิภาพสูงสุด และการหาตัวยาที่รักษาได้ทุกโรค อะไร ๆ ประมาณนั้น ก็จะไม่มีวันหยุดเช่นกัน
โดยนักฟิกส์ได้ให้เหตุผลว่า ถึงวันนี้เราได้เห็นปรากฏการณ์มากมาย จนทุกอย่างดูธรรมดา ๆ ไปหมดแล้ว เปรียบเสมือนกับการมีชีวิตอยู่ที่ผิวดวงอาทิตย์ ซึ่งมีอุณหภูมิ 6,000 °C เราก็จะเห็นธรรมชาติที่ประกอบด้วยสิ่งที่เรียกว่า plasma ครั้นเมื่อเราเดินทางออกจากดวงอาทิตย์ไปยังดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก... ที่มีอุณหภูมิต่ำลง ๆ เราก็เริ่มเห็นความหลากหลายของปรากฏการณ์ เช่น เห็นพืช สัตว์ มนุษย์ มหาสมุทร ภัยพิบัติต่าง ๆ ในทำนองเดียวกับที่ Onnes ได้พบ superconductivity และ Kapitza ได้พบ superfluidity
บทความในวันนี้ จะกล่าวถึงการเดินทางต่อไปสู่ดินแดนที่มีอุณหภูมิ ultralow ระดับ nanokelvin, picokelvin, femtokelvin...
และเทคโนโลยีที่จะทำให้ระบบมีอุณหภูมิต่ำมากระดับนี้ รวมถึงประโยชน์ที่จะได้รับ และห้องทดลองที่ทำวิจัยเรื่องนี้ เช่น Cold AtomLaboratory (CAL) ซึ่งเป็นห้องปฏิบัติการที่มีอุณหภูมิที่ต่ำที่สุดในเอกภพ
ย้อนอดีตไปถึงปี 1925 ที่ Albert Einstein ได้นำทฤษฎีของนักฟิสิกส์ชาวอินเดียชื่อ Satyendra Nath Bose ใช้ในการพิสูจน์สูตรการแผ่รังสีของวัตถุดำ (black body radiation) และได้พบว่าแก๊สที่ประกอบด้วยอนุภาค photon (ซึ่งเป็นอนุภาคแสงชนิด boson ที่มี spin เท่ากับ 0) ถ้าอนุภาคชนิดนี้ถูกทำให้มีอุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิวิกฤต (critical temperature) แล้ว อนุภาค boson เหล่านี้ จะลดพลังงานลงไปอยู่ในสถานะที่มีพลังงานต่ำสุดอย่างพร้อมเพรียงกัน ดังนั้นมันจึงมีพลังงานเท่ากันหมด และมีความยาวคลื่นเท่ากันด้วย เพราะ λ = h/mv เมื่อ λ คือ ความยาวคลื่น h คือ ค่าคงตัวของ Planck ส่วน m คือ
มวลของอนุภาค และ v คือความเร็วของอนุภาค ดังนั้นเมื่อ v มีค่าน้อย (เพราะแก๊สมีอุณหภูมิต่ำ) λ จึงมีค่ามาก จนอนุภาคมีความยาวคลื่นพอๆ กับระยะห่างระหว่างอนุภาค เมื่อเป็นเช่นนี้ คลื่นเหล่านี้ทุกคลื่นก็จะซ้อนทับ (overlap) กันเป็นหนึ่งเดียว
นั่นคืออนุภาคทุกอนุภาคในระบบก็จะรวมกันเป็น super อนุภาค ที่มีขนาดใหญ่ จนตาเปล่าสามารถเห็นได้ สสารที่เกิดใหม่นี้
จึงมีสมบัติที่แตกต่างจากสสารเดิมที่เคยรู้จัก เพราะมีองค์ประกอบเป็นอะตอมที่มีคลื่นรูปแบบเดียวกันทั้งหมด การควบแน่นของอนุภาค boson ที่เกิดขึ้น จึงทำให้ได้ชื่อว่า สารควบแน่นแบบ Bose–Einstein condensate หรือ BEC
สสารที่ Einstein นำเสนอนี้ ว่าสามารถเกิดขึ้นได้ แต่ก็ไม่มีใครสามารถจะทำให้มันเป็นเรื่องจริงได้ เพราะในเวลานั้น โลกยังไม่มีเทคโนโลยีที่สามารถทำให้ระบบมีอุณหภูมิต่ำถึงระดับ microkelvin ได้ ดังนั้นใคร ๆ จึงคิดว่าสสาร BEC ไม่มีจริงในธรรมชาติ
จนกระทั่ง Steven Chu จากมหาวิทยาลัย Stanford ในอเมริกา Claude Cohen-Tannoudji จาก Collège de France ในฝรั่งเศส และ William Phillips จาก National Institute of Standards ในอเมริกา ได้พัฒนาเทคนิคที่เรียกว่า laser cooling ขึ้นมา ซึ่งเทคนิคนี้ใช้ laser ในการทำให้อะตอมมีอุณหภูมิลดต่ำมากได้ โลกจึงได้เห็นสสาร BEC เป็นครั้งแรก
การพบเทคโนโลยี laser cooling ทำให้นักฟิสิกส์ทั้งสามได้รับรางวัลโนเบลฟิสิกส์ ประจำปี 1997 ร่วมกัน
อันที่จริงการใช้แสง laser เพื่อทำให้วัตถุมีอุณหภูมิลดลงนั้น ดูขัดกับความรู้สึกทั่วไป เพราะเรามักจะรู้ว่า วิศวกรใช้ laser
ในการตัดเหล็กและแพทย์ใช้ laser ในการผ่าตัด แต่นี่เป็นเทคโนโลยีใหม่ที่นำ laser มาใช้กับอะตอม เพื่อทำให้มันเย็นลง นั่นคือ ทำให้มันเคลื่อนที่ช้าลง จากเดิมที่อุณหภูมิห้อง ซึ่งอะตอมมีความเร็วประมาณ 300 เมตร/วินาที ให้ลดลงจนแทบจะหยุดนิ่ง ด้วยการระดมยิงด้วยอนุภาค photon ของแสง laser การ “หยุด” อะตอมที่เคลื่อนที่เร็วมาก และมีมวลมาก ด้วยการยิงกระสุนแสงที่มีมวลน้อยและมีจำนวนมากนี้ จึงเปรียบเสมือนการพยายามหยุดรถยนต์ด้วยกระสุนที่ทำด้วยลูกปิงปอง และก็สามารถทำได้โดยใช้หลักการของฟิสิกส์ ดังต่อไปนี้
ตามปกติอะตอมจะเคลื่อนที่ตลอดเวลาและพุ่งไปได้ในหลายทิศทาง ตามแนวแกน +X, -X, +Y, -Y, +Z และ -Z ดังนั้น Chu จึงได้ติดตั้ง laser ใน 6 ทิศทาง เพื่อใช้แสงยิงอะตอม แล้วใช้หลักการว่า ถ้าอะตอมได้รับอนุภาค photon เข้าไปถ้าทิศการเคลื่อนที่ของอะตอมกับทิศการเคลื่อนที่ของ photon สวนกัน แรงปะทะ (โมเมนตัมของ photon) ที่หายไป จะทำให้อะตอมเคลื่อนที่ช้าลง แต่จะเร็วขึ้นถ้าทิศการเคลื่อนที่ของอะตอมและ photon ไปในทิศทางเดียวกัน
เราจะพิจารณาอะตอมที่เคลื่อนที่สวนกับ photon ก่อน ความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับการที่อะตอมจะดูดรับ photon ได้ ก็ต่อเมื่อพลังงาน (หรือความถี่ หรือความยาวคลื่น) ของ photon นั้น มีค่าเท่ากับพลังงานกระตุ้นพอดี แต่เวลาอะตอมเห็นคลื่นแสงเคลื่อนที่เข้าหา คลื่นแสงนั้นจะมีความยาวคลื่นสั้นกว่าปกติ (ตามปรากฏการณ์ Doppler) ดังนั้นถ้าจะให้อะตอมรับแสงนั้นได้ แสงจะต้องมีความยาวคลื่นน้อยลง ซึ่งจะมีค่าน้อยลงเพียงใด ก็ขึ้นอยู่กับความเร็วของอะตอม การดูดกลืนแสงจึงจะเกิดขึ้น Chu จึงได้ปรับความยาวคลื่นของแสงเลเซอร์ทั้ง 6 ทิศทางให้เหมาะ และเมื่ออะตอมรับแสงเข้าไปแล้ว มันก็จะเคลื่อนที่ช้าลง
จากนั้นอะตอมที่อยู่ในสถานะกระตุ้นก็จะปล่อยแสงออกมา แล้วเริ่มรับแสงใหม่ กระบวนการยิงแสงด้วยการปรับความยาวคลื่นของแสงในลักษณะนี้ ก็จะทำให้ความเร็วของอะตอมช้าลง ๆ เรื่อยๆ
แต่ขั้นตอนของความพยายามนี้ที่จะให้บรรลุผลนั้น ไม่ใช่เป็นเรื่องง่าย คือ ยากมาก เพราะขณะที่อุณหภูมิลดต่ำลง ๆ สภาพนำความร้อนของสสารทุกชนิด ก็จะลดลง ๆ ด้วย นั่นหมายความว่า กระบวนการนำความร้อนออกจากระบบ จำเป็นต้องใช้เวลานานขึ้น ๆ และเมื่อสภาพนำความร้อนมีค่าน้อย นั่นแสดงว่า ถ้ามีอิทธิพลภายนอกใด ๆ มารบกวน เช่น มียุงมาตกกระทบสสารจากที่สูง 10 เซนติเมตร พลังงานศักย์ของยุงที่หมดไป ก็จะทำให้อุณหภูมิของสสารเพิ่มขึ้นจาก 0.001 K เป็น 0.1 K ในทันที (นั่นคือถ้ามีอะไรผิดปกตินิดหรือหน่อย อุณหภูมิของสสารก็จะเพิ่มทันที แต่เวลาจะทำให้อุณหภูมิของสสารลด กลับต้องใช้เวลาถ่ายเทความร้อนออก ยิ่งนาน)
ครั้นเมื่ออะตอมเกาะกลุ่มกันแล้ว อะตอมที่มีความเร็วน้อยกว่าอะตอมอื่นเล็กน้อย ก็จะถูกแรงโน้มถ่วงของโลกกระทำ ทำให้ตกแยกออกจากกลุ่มภายในเวลาเพียง 1-2 วินาที ดังนั้นกลุ่มอะตอมจะคงสภาพได้ไม่นาน
ในปี 1985 ที่ Chu ทำการทดลองเรื่องนี้ เขาใช้อะตอม sodium และพบว่า เมื่ออะตอมได้เย็นลง จนมีอุณหภูมิ 240 microkelvin และความเร็วของอะตอมได้ลดลงจนเหลือเพียง 30 เซนติเมตร/วินาที
พัฒนาการขั้นต่อไป ในการทำให้กลุ่มอะตอมคงสภาพได้คือ William Phillips ได้นำสนามแม่เหล็กมากระทำต่อกลุ่มอะตอม โดยจัดวางให้สนามอยู่เหนือและต่ำกว่ากลุ่มอะตอม จึงมีผลทำให้กลุ่มอะตอมมีเสถียรภาพมากขึ้น
แม้ว่าอะตอมทุกตัวจะมีความเร็วไม่เท่ากันก็ตาม และอุณหภูมิขณะนี้ก็ได้ลดลงเหลือ 40 microkelvin
จากนั้น Claude Cohen-Tannoudji ก็ได้นำกลุ่มอะตอมไปวางบน chip แล้วใช้กระบวนการทำให้อะตอมมีอุณหภูมิลดลงไปอีก
ด้วยการกำจัดเหล่าอะตอมที่มีความเร็วมาก โดยใช้คลื่นไมโครเวฟพัดพาอะตอมเหล่านั้นออกไปจากกลุ่ม (ในทำนองเดียวกัน ที่เราพยายามทำให้กาแฟเย็นลง โดยการเป่าลมไปเหนือผิวกาแฟ) อุณหภูมิของอะตอมจึงลดลงไปอีก แล้ว Cohen-Tannoudji ก็ได้ปล่อยให้กลุ่มอะตอมนี้ขยายตัว เพื่อให้อุณหภูมิของอะตอมยิ่งลดลงไปอีก
จากเดิมที่ Chu เคยทำให้กลุ่มอะตอม โซเดียม ที่มีปริมาตร 0.5 ลูกบาศก์เซนติเมตรจำนวน 1 ล้านอะตอม ที่อุณหภูมิ 240 microkelvin อยู่เกาะกลุ่มกันได้นาน 0.5 วินาที เขาใช้เลเซอร์ 200 มิลลิวัตต์ แล้ว Phillips สามารถจับอะตอมได้ประมาณ 500 อนุภาค ในปริมาตร 10^(-9) ลูกบาศก์เซนติเมตร เป็นเวลานาน 3 วินาที แล้ว Cohen-Tannoudji ก็สามารถทำให้อะตอมมีอุณหภูมิลดลงเหลือ 40 microkelvin
ความสำเร็จนี้ ได้ทำให้เทคโนโลยี laser cooling มีบทบาทสำคัญในห้องปฏิบัติการฟิสิกส์อุณหภูมิต่ำ เพื่อสร้างสสาร BEC
ในฝันของ Einstein
ในปี 1995 ซึ่งเป็นเวลา 70 ปี หลังจากที่ Einstein ได้ทำนายไว้ Eric A. Cornell จากมหาวิทยาลัย Cornell และ Carl E. Wieman จาก Joint Institute for Laboratory Astrophysics (JILA) ที่มหาวิทยาลัย Colorado ในเมือง Boulder ประเทศสหรัฐอเมริกา ก็ได้ใช้แสงเลเซอร์ในการทำให้อะตอมของธาตุ rubidium เคลื่อนที่ช้าลง ๆ จนมีอุณหภูมิระดับ nanokelvin
ซึ่งนับว่าเย็นยิ่งกว่าอุณหภูมิเฉลี่ยของเอกภพ (2.73 K) เสียอีก และเมื่อสสาร BEC ถือกำเนิดแล้ว คนทั้งสองก็ได้เห็น superatom ของ rubidiumที่มีขนาดใหญ่ เพราะ อะตอม rubidium เดิมได้สลายเอกลักษณ์ของมันไปจนหมด เปรียบเสมือนกับการมีมดนับพันตัว และเมื่ออุณหภูมิเย็นลงๆ มดได้เข้ามารวมกันเป็นกลุ่ม และคลื่นควอนตัมของมดแต่ละตัวได้ซ้อนทับกันเป็นหนึ่งเดียว ทำให้ได้มดยักษ์ตัวหนึ่ง ครั้นเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นมดยักษ์ก็ได้เปลี่ยนกลับมาเป็นมดเล็กๆ คลานเพ่นพ่านเสมือนไม่มีอะไรเกิดขึ้น
BEC จึงเป็นสสารรูปแบบใหม่ที่ Cornell และ Wieman ได้สร้างขึ้น โดยใช้ความรู้ด้าน atomic physics, quantum optics รวมถึงความรู้ด้าน many-body physics (เพราะมีอะตอมเป็นจำนวนมาก) การวิเคราะห์อันตรกิริยาระหว่างอะตอมใน BEC
ทำให้เรารู้ว่า พฤติกรรมของ BEC ขึ้นอยู่กับชนิดของอะตอม เช่นในกรณี sodium, rubidium-87 และ hydrogen อะตอมจะผลักกัน แต่ในกรณี lithium-7 และ rubidium-85 อะตอมจะดึงดูดกัน อันตรกิริยานี้จึงมีบทบาทมาก ในการควบคุมพลังงานขนาด และอัตราการเกิด BEC ผลที่ตามมา คือ BEC ของ sodium และ rubidium-87 จะมีอะตอมเป็นจำนวนมากนับล้าน และมีขนาดใหญ่กว่า BEC ของ lithium-7 และ rubidium-85 ประมาณ 20 เท่า
ในปี 1998 Wolfgang Ketterle จาก Massachusetts Institute of Technology (MIT) ได้ใช้สนามแม่เหล็ก ในการควบคุมอันตรกิริยาระหว่างอะตอม เพื่อให้ได้ BEC ที่มีชีวิตยืนนาน จนนักฟิสิกส์สามารถศึกษาสมบัติต่าง ๆ ของมันได้
ผลงานทั้งหมดนี้ได้ทำให้ Cornell, Wieman และ Ketterle ได้รับรางวัลโนเบลล์ฟิสิกส์ประจำปี 2001
เพราะ BEC ที่ถือกำเนิดขึ้นในห้องปฏิบัติการบนโลก มีชีวิตอยู่ได้ไม่นาน ประมาณ 3 วินาที เพราะมันถูกสนามโน้มถ่วงของโลกรบกวน ดังนั้นเมื่อวันที่ 21 พฤษภาคม ปี 2018 NASA จึงได้ส่งห้องปฏิบัติการอะตอมเย็น Cold Atom Laboratory (CAL) ขึ้นไปในอวกาศ โดยให้อยู่ในสถานีอวกาศนานาชาติ International Space Station (ISS) ในสภาพแวดล้อมที่แทบจะปราศจากอิทธิพลแรงโน้มถ่วงใด ๆ (microgravity) มารบกวน ที่ระยะสูง 400 กิโลเมตรเหนือผิวโลก
CAL มูลค่า 4,000 ล้านบาท ได้ศึกษาสมบัติควอนตัมของอะตอมขนาดใหญ่ที่ประกอบด้วย อะตอมจำนวนนับแสนที่มีอุณหภูมิต่ำระดับ picokelvin (0.0000000000012) และมีความเร็วน้อยมาก เพื่อใช้ตรวจสอบความถูกต้องของทฤษฎีควอนตัมของอะตอม ซึ่งในตำรามักมิได้อ้างโดยตรงว่า อะตอมจะต้องไม่มีความเร็ว ดังนั้นสูตรต่างๆ จึงมิได้มีความเร็วของอะตอมเข้ามาเกี่ยวข้อง ด้วยเหตุนี้ในการพิสูจน์ทฤษฎีควอนตัม เราจึงจำเป็นจะต้องให้อะตอมมีความเร็วน้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ นั่นคือ
โดยการทดสอบสมบัติของ BEC
การสร้าง CAL ก็เป็นเรื่องใหญ่ เพราะว่าถ้าอยู่บนโลก CAL จะมีขนาดใหญ่แค่ไหนก็ได้ แต่เมื่อต้องนำ CAL ขึ้นจรวดไปติดตั้งใน ISS ห้องปฏิบัติการ CAL จะต้องมีขนาดเล็กกะทัดรัด นอกจากนี้วิศวกรจะต้องออกแบบ CAL โดยมิให้สนามโน้มถ่วงและสนามแม่เหล็กของโลกมารบกวน BEC ที่เกิดขึ้นใน CAL ได้เลย อีกทั้งต้องทำการทดลองเรื่องนี้ขณะที่นักบินอวกาศคนอื่น ๆ
นอนหลับ เพราะการเคลื่อนที่ของคนเหล่านี้แม้แต่น้อย จะรบกวนเสถียรภาพของ BEC
นักฟิสิกส์ได้ตั้งความคาดหวังจากห้องปฏิบัติการ CAL ไว้หลายเรื่อง เช่น จะทดสอบการแทรกสอดของอะตอม (atom interference) จากความรู้เดิมที่เรามีประสบการณ์เรื่องการแทรกสอดของแสง ซึ่งสามารถทำได้ เพราะเราสามารถใช้แสงที่มีความยาวคลื่นเพียงหนึ่งเดียวได้ แต่ถ้าเราต้องการจะดูปรากฏการณ์การแทรกสอดของอะตอม เราจะเป็นต้องใช้อะตอมที่มีความยาวคลื่นเดียวกันทั้งหมด นั่นคือ BEC ดังนั้นในห้องปฏิบัติการ CAL ก็จะมีการทดลองเรื่องนี้เป็นครั้งแรก เพื่อศึกษาอิทธิพลของแรงโน้มถ่วงที่กระทำต่อลำอะตอม 2 ลำ ที่จะแทรกสอดกัน อีกทั้งจะวิเคราะห์อิทธิพลของการหมุนของโลกที่จะมีบทบาทในปรากฏการณ์การแทรกสอดของอะตอมด้วย
นอกจากนี้นักฟิสิกส์ยังคาดหวังจะสร้างฟอง BEC ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางยาวประมาณ 30 micrometer คือ
ประมาณครึ่งหนึ่งของเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นผม ฟอง BEC นี้ จะมีความหนาและภายในกลวงเหมือนฟองสบู่ แต่มีพฤติกรรมที่แตกต่างไปจาก BEC รูปจานแบนหรือรูปทรงกลม เช่น สามารถจะเคลื่อนที่เป็นกระแสวน (vortex) ได้
และมีประโยชน์ที่จะวัดแรงที่มีขนาดน้อยนิดได้
ด้าน Eric Cornell บิดาคนหนึ่งของ BEC ก็พยายามจะสร้างสสารสถานะใหม่ คือ Efimov ตามชื่อของนักฟิสิกส์ชาวรัสเซีย ชื่อ Vitaly Efimov ซึ่งได้คำนวณพบว่า อะตอม 2 อะตอมของธาตุบางชนิด มีอันตรกิริยาต่อกันค่อนข้างอ่อน ดังนั้นมันจะจับคู่เป็นโมเลกุลไม่ได้ แต่ถ้าให้อะตอมนั้น 3 อะตอม มันก็อาจจะจับคู่เป็นโมเลกุลแบบ trimer ได้ สสารสถานะ Efimov นี้
จะมีรูปร่างเหมือนวงแหวน Borromean ที่ถ้าอะตอมตัวหนึ่งถูกแยกออกไป โมเลกุลก็จะแตกสลายทันที
ในการทดลองขั้นต่อไป คือ จะมีการสร้างห้องปฏิบัติการโมเลกุลเย็น (Cold Molecule Laboratory, CML) เพื่อศึกษาและควบคุมอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีระหว่างโมเลกุลที่มีอุณหภูมิต่ำมากรวมถึงศึกษาธรรมชาติของสสารภายในดาวนิวตรอนด้วย
เราไม่มีวันจะรู้ได้ว่าเราจะพบหรือเห็นอะไรที่แปลกและประหลาดอย่างไรบ้าง จนกว่าเราจะเดินทางถึงอุณหภูมิที่ต่ำมากนั้น
อ่านเพิ่มเติม “Cold molecules: Progress in Quantum Engineering of Chemistry and Quantum Matter” โดย John L Bohn, Ana Maria Rey, Jun Ye ในนิตยสาร Science ฉบับวันที่ 8 กันยายน ปี 2017 หน้า 1,002-1,010
ศ.ดร.สุทัศน์ ยกส้าน : ประวัติการทำงาน - ราชบัณฑิต สำนักวิทยาศาสตร์ สาขาฟิสิกส์และดาราศาสตร์ และ ศาสตราจารย์ ระดับ 11 ภาควิชาฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ, นักวิทยาศาสตร์ดีเด่นและนักวิจัยดีเด่นแห่งชาติ สาขากายภาพและคณิตศาสตร์ ประวัติการศึกษา-ปริญญาตรีและโทจากมหาวิทยาลัยลอนดอน, ปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย
อ่านบทความ "โลกวิทยาการ" ได้ทุกวันศุกร์
