กลศาสตร์ควอนตัม

เวลาเปิดตำราฟิสิกส์ที่ปกหน้าด้านใน เรามักเห็นตารางแสดงค่าคงตัว (constant) ต่างๆ ที่นักฟิสิกส์ใช้ในการศึกษาเอกภพ

เมื่อเดือนตุลาคม ค.ศ. 1964 ที่สำนักงานการชั่ง ตวง วัด ระหว่างประเทศ (International Bureau of Weights and Measures) ณ กรุงปารีส ประเทศฝรั่งเศส ได้มีการประชุมเพื่อกำหนดคำจำกัดความของคำนำหน้าหน่วยต่างๆ ซึ่งแสดงปริมาณที่มีค่าน้อย

โลกมีธาตุธรรมชาติ 92 ชนิด นับตั้งแต่ไฮโดรเจนที่เบาที่สุด จนกระทั่งถึงยูเรเนียมที่หนักที่สุด นอกจากนี้ก็มีธาตุสังเคราะห์อีก 26 ชนิด (ธาตุที่นักวิทยาศาสตร์สังเคราะห์ขึ้นมาในห้องปฏิบัติการ) ตั้งแต่เนปจูเนียมจนถึงโอแกนนิสซอน

วิชาอุณหพลศาสตร์ถือกำเนิดในกลางคริสต์ศตวรรษที่ 19 เมื่อนักฟิสิกส์ต้องการจะอธิบายการทำงานและประสิทธิภาพของเครื่องจักรไอน้ำว่าขึ้นกับตัวแปร เช่น อุณหภูมิ ความดัน และความร้อนอย่างไร จนได้พบกฎสามข้อที่เป็นพื้นฐานของวิทยาการสาขานี้

การที่ประชาคมข่าวกรองของสหรัฐฯ มีความระวังตื่นภัยจากเรื่องที่บริษัทหัวเว่ยของจีนก้าวขึ้นเป็นผู้นำด้าน 5 จี เบื้องลึกลงไปก็เพราะมันหมายถึงการแอบดักจับสัญญาณการสื่อสารเพื่อสอดแนมสืบความลับของอเมริกา จะทำไม่ได้อีกต่อไป

ถ้ามีใครถามเราว่า การค้นพบทางวิทยาศาสตร์เรื่องใดยิ่งใหญ่และสำคัญมากที่สุดในช่วงเวลาหนึ่งศตวรรษที่ผ่านมา คำตอบจะมีหลากหลายเรื่อง เช่น ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษและทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของ Einstein

ในโลกโบราณก่อนยุคเล่นแร่แปรธาตุ มนุษย์รู้จักธาตุเพียง 9 ธาตุ คือ ทองคำ เงิน ทองแดง เหล็ก ปรอท ตะกั่ว ดีบุก กำมะถัน และคาร์บอน จากนั้นนัก “เคมี” ได้พบธาตุเพิ่มขึ้นอีก 6 ชนิด คือ พลวง บิสมัท สังกะสี ฟอสฟอรัส โคบอลต์ และสารหนู

250 ปีแห่งชาตกาลของ Joseph Fourier นักคณิตศาสตร์สมัยสมเด็จพระเจ้าตากผู้มีอิทธิพลต่อเทคนิค data processing และ machine learning ในปัจจุบัน

มนุษย์ได้มีจินตนาการจะใช้แสงที่มีความเข้มสูงในการสังหารศัตรูมาเป็นเวลานานแล้ว ดังตำนานที่กล่าวถึง Archimedes ว่า ได้นำความรู้ทัศนศาสตร์มาใช้ในการป้องกันบ้านเกิดเมื่อประมาณ 212 ปีก่อนคริสตกาล

ในความเข้าใจของคนทั่วไปอุปกรณ์เทคโนโลยีสารสนเทศ ได้แก่ วิทยุ โทรทัศน์ โทรศัพท์ อินเทอร์เน็ต เว็บ ฯลฯ นี่เป็นอุปกรณ์เทคโนโลยีสารสนเทศในปัจจุบัน แต่ในอนาคต เราจะมีโทรคมนาการควอนตัม

แม้จะเป็นคนพบกฎสำคัญเกี่ยวกับพฤติกรรมการไหลของกระแสไฟฟ้าในสสาร แต่นักฟิสิกส์ชาวเยอรมันชื่อ George Simon Ohm ก็ไม่ได้รับการยกย่องในเยอรมนี ตราบจนใกล้จะเสียชีวิต โลกจึงรู้จักกฏของโอห์มที่แสดงความสัมพันธ์ระหว่างกระแสไฟฟ้า (I) ความต่างศักย์ไฟฟ้า (V) และความต้านทานไฟฟ้า (R) ว่า V=IR ซึ่งกฎนี้ได้มีบทบาทมากในการทำให้วิชาไฟฟ้าเป็นการศึกษาวิทยาศาสตร์เชิงปริมาณ

นักฟิสิกส์เยอรมันผู้ได้รับรางวัลโนเบลจากผลงานปฏิวัติวงการบันทึกข้อมูลดิจิทัล เสียชีวิตแล้วในวัย 78 ปี งานด้านกลศาสตร์ของเขาวางรากฐานสู่การพัฒนาฮาร์ดไดร์ฟระดับกิกะไบท์

การจากไปของ “สตีเฟน ฮอว์กิง” นับเป็นข่าวเศร้าสำหรับคนในวงการฟิสิกส์ ที่ได้สูญเสียอัจฉริยะแห่งศตวรรษที่ 21 ซึ่งนอกจากสติปัญญาอันล้ำเลิศแล้ว ความพยายามต่อสู้โรคร้ายที่ทำให้เขาเคลื่อนไหวร่างกายส่วนต่างๆ ไม่ได้ จนต้องใช้ชีวิตส่วนใหญ่บนรถเข็น เป็นสิ่งที่แสดงให้เห็นถึงความอุตสาหะของนักจักรวาลวิทยาผู้นี้ และจุดประกายผู้คนอีกนับล้านบนโลกนี้

แม้จะนั่งคิดงานโดยการนั่งรถเข็นตลอดเวลา อีกทั้งเป็นมนุษย์ cyborg ที่ปราศรัยแบบคนธรรมดาทั่วไปไม่ได้ จนต้องใช้คอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่างๆ รวมทั้งสายตา คิ้ว กล้ามเนื้อที่ใบหน้าควบคุม เพื่อเลือกคำต่างๆ ส่งเข้าเครื่องสังเคราะห์เสียงให้เอ่ยถ้อยคำออกมา ทั้งนี้

การจากไปของ สตีเฟน ฮอว์กิง นับเป็นข่าวเศร้าสำหรับคนในวงการฟิสิกส์ ที่ได้สูญเสียอัจฉริยะแห่งศตวรรษที่ 21 ซึ่งนอกจากสติปัญญาอันล้ำเลิศแล้ว ความพยายามต่อสู้โรคร้ายที่ทำให้เขาเคลื่อนไหวร่างกายส่วนต่างๆ ไม่ได้ จนต้องใช้ชีวิตส่วนใหญ่บนรถเข็น เป็นสิ่งที่แสดงให้เห็นถึงความอุตสาหะของนักจักรวาลวิทยาผู้นี้ และจุดประกายผู้คนอีกนับล้านบนโลกนี้

เมื่อวันที่ 8 กันยายน ค.ศ.1526 อันเป็นวันคล้ายวันประสูติของพระแม่มาเรีย ซึ่งเป็นพระมารดาในพระเยซูเจ้า Girolamo Cardano (หรือ Jerome Cardan ถ้าเป็นชื่อในภาษาอังกฤษ) ได้ไปเล่นไพ่การพนันอยู่ที่บ้านของสมาชิกวุฒิสภา Thomas Lezun ในเมือง Venice แทนที่จะไปโบสถ์สวดมนตร์อ้อนวอนขอพรจากพระเจ้าเหมือนชาวบ้านคนอื่นๆ

โลกมีนักวิทยาศาสตร์อัจฉริยะหลายคนที่เป็นคนร่าเริง เปิดเผย เพราะชอบเป็นบุคคลสาธารณะ เช่น Richard Feynman, Carl Sagan และ Edward Wilson ฯลฯ แต่ John Bardeen กลับมีบุคลิกตรงกันข้าม เพราะชอบความสงบ และไม่โอภาปราศรัยมาก ทั้งๆ ที่เคยได้รับรางวัลโนเบล สาขาฟิสิกส์ถึง 2 ครั้ง

เมื่อถึงคริสต์ศตวรรษที่ 21 กลศาสตร์ควอนตัมยังได้ก้าวเข้ามามีบทบาทในการสร้างเทคโนโลยีใหม่อีกรูปแบบหนึ่ง คือ เทคโนโลยีสารสนเทศ (information technology) จึงทำให้เกิดวิทยาการสาขาใหม่ คือ สารสนเทศเชิงควอนตัม (quantum information) ซึ่งกำลังจะมีบทบาทมากในการเปลี่ยนโฉมของโลกในอนาคตอันใกล้นี้

William Rowan Hamilton เล่าว่า เมื่อวันที่ 16 ตุลาคม ค.ศ.1843 (ตรงกับรัชสมัยพระนั่งเกล้าเจ้าอยู่หัว) ขณะเขากับภรรยากำลังเดินข้ามสะพานหินชื่อ Brougham ที่ทอดผ่านคลอง Royal Canal ในกรุง Dublin ประเทศไอร์แลนด์ สมองเขาได้แว่บคิดเรื่องระบบพีชคณิตแขนงใหม่ที่มีชื่อเรียกว่า quarternion