ลำดับตอนที่ #364
คืนค่าการตั้งค่าทั้งหมด
คุณแน่ใจว่าต้องการคืนค่าการตั้งค่าทั้งหมด ?
ลำดับตอนที่ #364 : Edward Witten นักฟิสิกส์ตัวพ่อของทฤษฎีสรรพสิ่ง
แม้ะไ้พยายามมานานร่วมศวรรษ แ่็ยัไม่มีนัฟิสิส์นใสามารถปรออทฤษีทั้สอนี้ให้เ้าันไ้ ึ่ถ้าทำไ้ เรา็ะมีทฤษีสรรพสิ่ที่สามารถอธิบายและพยาร์ปราาร์ทาายภาพทุเรื่อไ้ และหาะถามว่า ใรือนที่มีแนวโน้มมาที่สุในารทำให้วามปรารถนาอนัฟิสิส์ทั้โลเป็นริ ทุน็ะอบว่า Edward Witten ึ่เป็นศาสราารย์สััที่ Institute for Advanced Study ที่ Princeton ในรั New Jersey และเป็นนที่นิยสาร Time ไ้ยย่อว่า ลาปราเปรื่อที่สุในโล Edward Witten เิเมื่อวันที่ 26 สิหาม .ศ.1951 ที่เมือ Baltimore รั Maryland ในรอบรัวที่ให้วามสำั้านารศึษามา บิาเป็นนัฟิสิส์ทฤษีแห่มหาวิทยาลัย Cincinnati ที่เี่ยวา้านทฤษีสัมพัทธภาพทั่วไปอ Einstein ในสมัยที่ยัเป็นเ็ Witten สนใาราศาสร์ และอวาศมา เพราะ่วเวลานั้นเป็นยุบุเบิารสำรวอวาศ ันั้น ประเทศมหาอำนาึมีารแ่ันันสร้าาวเทียม ยานอวาศ และรว ่าววามสำเร็อารสำรวไ้ทำให้ Witten ้อาระเป็นนัาราศาสร์ในอนา ึื้อล้อโทรทรรศน์นาเล็มาส่อูาวที่บ้าน Witten เป็นนเรียนหนัสือเ่มาึไ้เรียน้ามั้นบ่อย และเรียนไ้ทันเพื่อนโยลอ เพราะไ้บิาเป็นแรระุ้นให้ถเถีย และอภิปรายปัหาวิทยาศาสร์ลอเวลา เมื่ออายุมาึ้น ็เริ่ม้อารเป็นนัิศาสร์ โยไม่ิะทำานเป็นนัฟิสิส์เลย และไม่รู้เลยว่าในอนาเาะเป็นนที่สร้าสะพานเื่อมโยระหว่าิศาสร์ับฟิสิส์ Witten ไ้เ้าเรียนที่ Park School แม้ะมีอายุน้อยว่าเพื่อนๆ ในห้อ เพราะ้ามั้นเรียนบ่อย แ่็ยัเ่ว่าเพื่อนๆ ในห้อทุน นไ้รับำยย่อาเพื่อนๆ และอาารย์ว่า เป็นเ็ที่ลาที่สุในโล เวลาเรียนที่โรเรียน Witten ให้วามสนใในวิทยาารหลาย้านทั้ประวัิศาสร์ ารเมือ และวิทยาศาสร์ เป็นนัเลื่อนไหว (activist) ที่เยเียนหมายถึอบรราธิารหนัสือพิมพ์ Baltimore Sun ประาศน่อ้านสรามในเวียนาม โยทั่วไป Witten เป็นนที่มีิใเอื้อเฟื้อ่อบุลอื่นๆ และอบแสวามิเห็น แม้สิ่ที่ินั้นะไม่เป็นที่ื่นมอบุลอื่น Witten ไ้เ้าเรียนที่มหาวิทยาลัย Brandeis และสำเร็ารศึษาระับปริารี้านประวัิศาสร์เมื่ออายุ 20 ปี ในะเรียนหนัสือ Witten มิไ้เป็นเ็เรียน แ่ไ้เ้าร่วมิรรมับเพื่อนๆ เินออหาเสียสนับสนุนให้ George McGovern เป็นประธานาธิบี ในปี 1972 และเียนบทวามแสวามิเห็น่าๆ ไปลในหนัสือพิมพ์ Nation ับ New Republic ประสบาร์ารเมือ และารหนัสือพิมพ์ที่ไ้รับทำให้ Witten ระหนัว่า ีวิอนไม่เหมาะสำหรับานรัศาสร์ และประวัิศาสร์เลย ึเบี่ยเบนเ็มทิศไปศึษาฟิสิส์ที่มหาวิทยาลัย Princeton และพบว่า นี่ือีวิที่น้อาร |
||||
Witten สนใารสร้าทฤษี String ึ่เป็นทฤษีที่้อารสัเราะห์ทฤษีวอนัมทฤษีสัมพัทธภาพทั่วไปเ้า้วยันเป็นหนึ่เียว และแนวิับวิธีิอ Witten ไ้ปิวัิฟิสิส์ไปมหาศาล เ่น ไ้เสนอแนะว่าเอภพมี 10 มิิ และธรรมาิมีอนุภาอีมามายที่มนุษย์ยัไม่เยเห็น รวมทั้ให้ำอธิบายเรื่อารถือำเนิอเวลา้วย ผลานเหล่านี้นำมาึ่เียริยศมามาย เ่น ไ้รับเหรีย Einstein เหรีย Dirac และในปี 1990 Witten ็ไ้รับเหรีย Fields ึ่มีศัิ์ศรีเทียบเท่าราวัลโนเบล ันั้น Witten ึเป็นนัฟิสิส์นแรที่ไ้รับราวัลสุยอทาิศาสร์ (และในอนาเา็อาะเป็นนัิศาสร์นแรที่รับราวัลโนเบลสาาฟิสิส์้วย) เพราะทฤษี String อ Witten ้อใ้ิศาสร์นามธรรมที่ลึึ้และับ้อนมา เพื่อปูพื้นานที่ะเ้าใวามสำัและวามยาลำบาในารทำานอ Witten เรา้อรู้ว่า Isaac Newton ในสมัยริสศวรษที่ 17 ไ้วาพื้นานอวิาฟิสิส์ โยารพบแรโน้มถ่วที่เป็นแรึูระหว่าสสารทุนิ และพบารเลื่อนที่อวัถุ้วย านั้น Newton ็ไ้สร้าวิาแลูลัสึ้นเพื่อ่วยอธิบายสาเหุที่แอปเปิลสู่พื้น และสาเหุที่วันทร์โรรอบโล ฯลฯ ฟิสิส์อ Newton แสให้ทุนเห็นว่า ถ้าเรามี้อมูลเี่ยวับแรอย่าสมบูร์ เรา็สามารถพยาร์ลัษะารเลื่อนที่อวัถุที่ถูแรนั้นระทำไ้หม และไ้ีนวิศวร สถาปนิ และ่า่าๆ นำอ Newton ไปใ้ในารออแบบสะพาน อาาร อุปร์เรื่อใ้ ส่วนนัาราศาสร์็ใ้อ Newton อธิบายวิถีโรอาวเราะห์ อุาบาในระบบสุริยะ ้านอ์าร National Aeronautics and Space Administration (NASA) ็ประยุ์อ Newton ในารส่ยานอวาศไปเยือนาวเราะห์่าๆ ในสุริยัรวาล แ่นัฟิสิส์ไ้พบว่าทฤษีอ Newton ยัไม่ถู้อ 100% เมื่อวัถุเลื่อนที่ในบริเวที่มีสนามโน้มถ่ววามเ้มสู เ่น ในรีาวพุธที่โรใล้วอาทิย์ ารำนวลัษะวโรอาวพุธะให้ผลที่แ่าาารสัเ แม้วามแ่าะมี่าน้อยนิ แ่ทฤษีที่ใ้อธิบายวามแ่านี้ แ่าาทฤษีอ Newton ราวฟ้าับิน เพราะ Newton เสนอแนะว่า าวพุธถูวอาทิย์ึู้วยแรโน้มถ่วแ่ไม่อธิบายว่า เพราะเหุใ ส่วน Einstein อธิบายว่า อวาศในบริเวโยรอบวอาทิย์ถูบิโ้เป็นรอยบุ๋ม้วยอิทธิพลอมวลวอาทิย์เหมือนลูโบว์ลิ่ที่วาบนฟูที่นอน บริเวโยรอบลูโบว์ลิ่ะโ้ลเป็นแอ่ ันั้น าวพุธที่อยู่ใล้ ึพุ่โ้วนไปรอบวอาทิย์ัที่เราเห็นในารสร้าทฤษีแรโน้มถ่วลัษะนี้ Einstein ้อใ้เราิแบบ Riemann นไ้้อสรุปว่า แรโน้มถ่วเิาวามเร่ และเอภพมี 4 มิิ ือ 3 มิิอระยะทาและ 1 มิิอเวลา ทฤษีนี้เป็นที่รู้ัันทั่วไปในนาม ทฤษีสัมพัทธภาพทั่วไป นอาปราาร์โน้มถ่วแล้ว โลฟิสิส์ยัมีปราาร์แส ไฟฟ้าและแม่เหล็ รวมถึปราาร์วามร้อน้วย ึ่่า็สามารถอธิบายไ้้วยทฤษีอ James Clerk Maxwell และอ Kelvin วามสำเร็เหล่านี้ทำให้นัฟิสิส์หลายนิว่า มนุษย์ไ้รู้ฟิสิส์นบสิ้นและแ่มแ้แล้ว แ่เมื่อถึปลายริส์ศวรรษที่ 19 ไ้มีารพบปราาร์แปลๆ เ่น ัมมันรัสี รัสีเอ็์ อิเล็รอน สเปรัม ฯลฯ ที่ทฤษีอ Newton และ Maxwell ไม่สามารถอธิบายที่มาอเหุาร์เหล่านี้ไ้เลย วามันทำให้ Max Planck, Niels Bohr, Erwin Schroedinger และ Werner Heisenberg พันาวิาลศาสร์รูปแบบใหม่ ื่อ ลศาสร์วอนัมึ้นมา เพื่ออธิบายเหุาร์ “เพี้ยน” เหล่านี้ โยแนวิ และวิธีิในลศาสร์วอนัม็ประหลานูเหนือริ ือ ัแย้ับสามัสำนึอนทั่วไป เ่น แสึ่ประอบ้วยสนามไฟฟ้า และสนามแม่เหล็สามารถแสสมบัิอลื่นในารแทรสอ หรือเลี้ยวเบนไ้ ถ้าให้แสนั้นผ่านสลิรูเล็ๆ หรือแสสมบัิออนุภา็ไ้ ถ้าให้แสนั้นพุ่นอิเล็รอน และแสไม่สามารถแสสมบัิอลื่น และอนุภาไ้พร้อมัน หรือในรีอิเล็รอนที่โรรอบอะอม ทฤษีวอนัม็อธิบายว่า อิเล็รอนสามารถอยู่ไ้ทุหนทุแห่ และทุำแหน่รอบนิวเลียสในเวลาเียวัน และเรามีโอาสะพบอิเล็รอนในำแหน่เหล่านั้น่าๆ ัน เป็น้น ทฤษีวอนัมนี้เป็นทฤษีฟิสิส์ที่ีที่สุในารอธิบายปราาร์่าๆ และให้ำเนิเทโนโลยีใหม่ๆ มามาย เ่น เลเอร์ ทรานิสเอร์ ล้อุลทรรศน์อิเล็รอน ัวนำยวยิ่ ฯลฯ รวมถึ่วยให้นัเมีเ้าใว่า อะอม่าๆ มารวมัวันเป็นโมเลุลไ้อย่าไร และ่วยให้นัฟิสิส์เ้าใว่า อนุภาโปรอน และนิวรอนำนวนมามายอยู่ันในนิวเลียสไ้อย่าไร้วย |
||||
ัวยเหุนี้นัฟิสิส์ึ้อ้นหาอนุภาทุนิ และแรทุรูปแบบที่มีในเอภพ โยใ้เรื่อเร่อนุภาพลัานสู นในที่สุ็ไ้พบว่า เอภพประอบ้วยอนุภามูลาน (ือ อนุภาที่แบ่แย่อไปไม่ไ้อี) ที่เรียว่า quark 6 นิ ือ นิ up, down, charm, strange, top และ botton ับ lapton 6 นิ ือ นิ electron, muon, tau, electron neutrino, muon neutrino และ tau neutrino ส่วนแรในเอภพมี 4 นิ ือ 1. strong force ที่ระทำระหว่า quark โยใ้อนุภา gluon เป็นสื่อ 2. แรแม่เหล็ไฟฟ้าที่ระทำระหว่าประุึ่ใ้อนุภา photon เป็นสื่อ 3. weak force ที่ระทำ lapton ในรีารสลายัวปล่อยัมมันรัสี ึ่ใ้อนุภา W+, W- และ Z0 เป็นสื่อ ับ 4 แรโน้มถ่วึ่ระทำระหว่ามวล และใ้อนุภา graviton เป็นสื่อ ในภาพรวม แรระทำระหว่า quark ะมีทั้ 4 แร โยแร strong force เป็นแรที่รุนแรที่สุและแรโน้มถ่วเป็นแรที่แผ่เบาที่สุ ส่วนแรที่ระทำระหว่า lapton นั้น มี 3 แร ยเว้นแร strong force โยแร weak force ะโเ่นที่สุ ทฤษีวอนัมที่ำแนอนุภาและแรในรูปแบบัล่าว้า้นนี้ นัฟิสิส์เรีย Standard Model (แบบำลอมาราน) และนัฟิสิส์ไ้ใ้แบบำลอนี้ในารอธิบายปราาร์่าๆ มามายไ้เป็นอย่าี เพราะถือเป็นารอธิบายระับลึสุๆ ในทำนอเียวับที่นัภาษาศาสร์รู้ว่าอัษรอัฤษมี 26 ัว และเมื่อรู้ในารเียน ารสะ เา็สามารถสร้าำ ประโย เนื้อเรื่อ นวนิยายและวรรรรมไ้ไม่รู้บ และไม่มีวันหม ในส่วนอนัฟิสิส์นั้น้อารอ์วามรู้ที่เป็นเอภาพ เพราะทุวันนี้นัฟิสิส์มีทฤษี 2 ทฤษีที่แ่าัน ือ ทฤษีวอนัม สำหรับอะอม และทฤษีสัมพัทธภาพทั่วไปสำหรับเอภพ ันั้นทฤษีฟิสิส์ยัสภาพเป็นทวีภาพอยู่ นอานี้นัฟิสิส์็ยัพบอีว่า แบบำลอ Standard Model นั้น ็ยัไม่สามารถอบำถามไ้ว่า เหุใอนุภา่าๆ ึมีมวล่าัน เหุใประุออิเล็รอนึเท่าับประุอโปรอนอย่าพอิบพอี ทั้ๆ ที่อนุภาทั้สอมีนา่าันมา และเหุใโปรอนึมีนาให่ ในะที่อิเล็รอนไม่มีโรสร้าภายในือ เป็นุ หรือในรีทฤษีสัมพัทธภาพทั่วไปอ Einstein ที่ทำนายว่า เมื่อวัถุเลื่อนที่้วยวามเร่ ะปล่อยลื่นโน้มถ่วออมา ทุวันนี้็ยัไม่มีใรพบ gravitational wave ที่ว่านี้เลย หรืออะไรทำให้เิ Big Bang เอภพที่เราเห็นทุวันนี้ เป็นเอภพหนึ่เียวหรือไม่ พหุภพ (multiverse) มีริหรือไม่ สสารมืที่ทำให้เิแรผลัโน้มถ่วประอบ้วยอะไร เหล่านี้เป็นำถามที่ยัไม่มีำอบ และเป็นำถามที่สำั ในส่วนอวามพยายามะรวมทฤษีวอนัมับทฤษีสัมพัทธภาพทั่วไปนั้น นัฟิสิส์ทฤษีไ้พบว่า วามยาเิาทั้สอทฤษีนี้มีโรสร้าที่แ่าัน ทฤษีสัมพัทธภาพนั้นมีปริภูมิ (space) แบบเราิ 4 มิิ (ือระยะทา 3 มิิ และ 1 มิิอเวลา) แ่ทฤษีวอนัมำนึถึสมบัิอวามเป็นหน่วย (เ่นพลัานมี่าเป็นหน่วยๆ มิไ้มี่า่อเนื่อ ือ อะไร็ไ้) เมื่อโรสร้าพื้นานอทฤษีแ่าันเ่นนี้ ารพยายามรวมทฤษีทั้สอึให้่าที่เป็นไปไม่ไ้ เ่น โอาสมี่าเป็นลบและบารั้็มี่าอนัน์ เป็น้น |
||||
้อเสนออ Veneziano นี้ไ้ันำให้ Witten และนัฟิสิส์ทั่วโลื่นเ้น และหันมาสนใทฤษี string ที่ยาวเพีย 10-35 เมร (ือเล็ว่าโปรอนถึ 10-21 เท่า ึเป็นเรื่อเป็นไปไม่ไ้ที่ะเห็น string นี้้วยเทโนโลยีปัุบัน) ส่วนบรราสื่อและประานทั่วไป็พาันื่นเ้นที่นัวิทยาศาสร์ำลัะมี Theory of Everything (TOE) ที่สามารถอธิบายสรรพสิ่ั้แ่ quark นระทั่ถึาว quasar และั้แ่ DNA นระทั่ถึไโนเสาร์ ึ่าราหวันี้ Witten ิว่ามาเินไป เพราะเาิว่า เารวมทฤษี standard model ับ quantum gravity ไ้ เา็ภูมิใแล้วว่า ไ้ Theory of a lot ส่วนานที่เหลือที่ะอธิบายทุเรื่อเป็นอนัีววิทยา นัิวิทยา และนัารเมือ ฯลฯ ในปี 1995 ห้าปีหลัาที่พิิเหรีย Fields Witten ไ้เริ่มสร้าื่อเสีย โยทำทฤษี string ให้มีโรสร้าแบบเราิ ในทำนอเียวับทฤษีสัมพัทธภาพทั่วไป และพบว่าทฤษี string ที่ปราในะนั้น มีถึ 5 ทฤษีที่แ่าัน (เหมือนับภาพยนร์ เรื่อ Rashomon ที่เหุาร์เียวันมีารเล่าไ้ถึ 5 เรื่อ) ึ่เป็นไปไม่ไ้ ้วยวามสามารถระับเทพ Witten ไ้รวบรวมทฤษีทั้ 5 เ้าเป็นหนึ่เียว และเรียทฤษีใหม่อเาว่า M-theory (M มาาำว่า membrane) และเือที่ยาว 10-35 เมรนั้น สะบัไปมาไ้ในปริภูมิ 10 มิิ (ึ่ประอบ้วย 3 มิิอระยะทา 1 มิิอเวลา และ 6 มิิอปริภูมิ Calabi – Yau ที่หัว (compactify) นไม่มีใรเห็น แ่เรื่อเร่อนุภา LHC ที่ CERN ึ่ำลัเินเรื่อะนี้ เป็นที่าหวัว่า ะเปิเผยมิิทั้ 6 ที่่อนเร้นอยู่ให้โลเห็นในที่สุ วามสำเร็อ Witten ทำให้เาไ้รับเิให้ไปปราศรัยนำในพิธีเปิประุมอ International Conference on Neutrino Physics ในเือนมิถุนายน ปี 2000 านอ Witten มีวามสำั่อวาริศาสร์และฟิสิส์ เพราะเาำลัพันาทฤษีวอนัมอสนามแบบ topology โยารพิาราสมบัิเิเราิอสสาร นัฟิสิส์บานที่มีื่อเสีย เ่น Sheldon Glashow (ราวัลโนเบลสาาฟิสิส์ ปี 1979) ิว่า ทฤษี superstring อ Witten เป็นทฤษีินนาารที่ไม่มีทาะพิสูน์ไ้ว่าริหรือไม่ริ และไ้ล่าวทำนอว่า “The book’s not finished, the last word is not Witten.” แ่ Witten ็ยัพยายาม่อไป เพราะเาิว่า วันนี้ นัฟิสิส์ยัไม่มีทฤษีอื่นใอีเลย นอาทฤษี string ที่พยายามะทำทฤษีฟิสิส์ให้เป็นเอภาพ ันั้น วามพยายาม่อไปอเาือ ลรูปแบบอเอภพ 10500 รูปแบบที่เป็นไปไ้ให้เหลือหนึ่เียว ในทฤษี superstring อเา และ็เป็นไปไ้ว่า ถ้าเาทำไ้ราวัลโนเบลสาาฟิสิส์็ะเป็นอเา รวมับเหรีย Fields ที่เาไ้รับแล้ว ึ่ะทำให้เาเป็นนัฟิสิส์-ิศาสร์นแรในประวัิศาสร์ที่รับทั้ 2 ราวัล่าสาาัน อ่านเพิ่มเิมา The Elegant Universe: Superstring, hidden dimensions and the quest for the ultimate theory โย Brian Green ัพิมพ์โย Vintage ปี 2005 ที่มา http://www.manager.co.th/Science/ViewNews.aspx?NewsID=9550000113352 |
เก็บเข้าคอลเล็กชัน
ความคิดเห็น