เมื่อปีที่ผ่านมาถือเป็นปีมหัศจรรย์ไอน์สไตน์ ซึ่งวงการฟิสิกส์ทั่วโลกต่างเฉลิมฉลองกันด้วยกิจกรรมวิทยาศาสตร์กันตลอดทั้งปี ส่วนเมืองไทยก็มีหนังสือมากหน้าหลายตาออกมาในวาระพิเศษนี้ด้วย หากแต่ว่าความมหัศจรรย์ของอัจฉริยะหัวฟูยังไม่ได้หยุดแค่นั้น
หลายท่านคงจะทราบดีว่าเมื่อปี 2548 ทางองค์การศึกษาวิทยาศาสตร์และวัฒนธรรมแห่งสหประชาชาติหรือยูเนสโก ได้ประกาศให้เป็น “ปีฟิสิกส์สากล” (International Year of Physics) เนื่องในวาระครบรอบ 100 ปีมหัศจรรย์ของไอน์สไตน์ (Einstein’s Miraculous Year) เนื่องจากการค้นพบทฤษฎีสำคัญๆ ของ “อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์” (Albert Einstein)
ตัวอย่างผลงานในปีมหัศจรรย์ดังกล่าว อาทิ ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ (Special Relativity) ซึ่งต่อมาทฤษฏีดังกล่าวได้พัฒนาจนเป็นทฤษฏีสัมพัทธภาพทั่วไป (General Relativity) ซึ่งสั่นคลอนกฎของเซอร์ไอแซค นิวตัน (Isaac Newton) เลยทีเดียว และผลงานเรื่องปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก (Photoelectric Effect) ซึ่งเป็นการข้อเสนอว่าแสงเป็น “อนุภาค” รวมถึงการอธิบาย “การเคลื่อนที่แบบบราวเนียน” (Brownian Motion) ซึ่งเป็นการยืนยันว่า “อะตอม” มีอยู่จริง
ผลงานของไอน์สไตน์ได้ปฏิวัติวงการฟิสิกส์ และทำให้เรามีปัจจุบันอย่างทุกวันนี้ มีความสะดวกสบายอย่าง ระบบดาวเทียมค้นหาตำแหน่ง (จีพีเอส) มีแสงเลเซอร์ซึ่งยังประโยชน์ทั้งในวงการแพทย์และวงการอุตสาหกรรม รวมถึงความปลอดภัยในธุรกรรมธนาคารผ่านระบบเลเซอร์
นอกจากนี้นักวิทยาศาสตร์ชาวยิวผู้มีถิ่นกำเนิดในเยอรมนี ยังเป็นแรงกระตุ้นให้ “ศ.ดร.ไพรัช ธัชยพงษ์” ที่ปรึกษาอาวุโส สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) เกิดความซาบซึ้งและรู้สึกมหัศจรรย์ในสิ่งที่มนุษย์คนหนึ่งได้สร้างไว้ให้แก่มนุษยชาติ และได้ถ่ายทอดออกมาเป็นพ็อคเก็ตบุ๊คส์เล่มโตเรื่อง “ไอน์สไตน์ หลุมดำและบิกแบง-มหัศจรรย์ของมนุษย์และธรรมชาติ”
ความมหัศจรรย์ที่ไม่ใช่แค่ “หัวฟู” และ “E=mc2”
“เมื่อเอ่ยถึงไอน์สไตน์ สิ่งที่คนทั่วไปจะนึกมีแค่ 2 อย่าง คือ คนผมฟู และ สมการ E=mc2 แต่ไม่รู้อะไรอีกเลย รู้แค่ว่าเขาเป็นอัจฉริยะ แต่ไม่รู้จริงๆ ว่าเขาทำอะไร และสิ่งที่ไอน์สไตน์เจอก็ขัดกับสามัญสำนึกที่เรามีทั้งหมด อย่างความเร็วแสงบนรถที่เคลื่อนที่ ในความรู้สึกของคนทั่วไปย่อมบอกว่าเร็วกว่าความเร็วแสงของคนที่หยุดนิ่ง แต่ไอน์สไตน์บอกว่า ไม่ใช่ ความเร็วแสงในทุกกรณีเท่ากันหมด ต่างจากที่เราพูดถึงนิวตัน เราเข้าใจผลงานเขา แอปเปิลหล่นก็เห็น และเข้าใจว่ามีแรงโน้มถ่วง แต่ไอน์สไตน์บอกว่าแรงโน้มถ่วงเป็นผลจากความโค้งของกาล-อวกาศ พูดแค่นี้เราก็ไม่เข้าใจแล้ว” ศ.ดร.ไพรัชกล่าว
สิ่งแรกที่น่าทึ่งในตัวไอน์สไตน์สำหรับ ศ.ดร.ไพรัช คือ การค้นพบทฤษฏีแรกเมื่ออายุได้เพียง 26 ปี ขณะทำงานเป็นเสมียนตรวจสอบสิทธิบัตร และได้ถามกลับมาถึงทุกคนว่าเมื่ออายุเท่ากับที่ไอน์สไตน์มีผลงานครั้งแรกนั้น เราทำอะไรกันอยู่ อีกทั้งไอน์สไตน์ไม่ได้ค้นพบผลงานเพียงชิ้นเดียว แต่ค้นพบผลงานหลายๆ ชิ้นในปีเดียวกัน ซึ่งถือว่าปีดังกล่าวเป็น “ปีมหัศจรรย์” ของเขา และเราก็ได้ฉลองครบ 100 ปี ไปเมื่อปีที่ผ่านมา
“ผลงานของไอน์สไตน์ไม่ได้มีการทดลอง เป็นการใช้ความคิดที่บริสุทธิ์ และเป็นการทดลองทางความคิดที่เรียกว่า Thought Experiment ซึ่งใช้เงินน้อยที่สุดในการทดลอง น่าแปลกอีกอย่างคือ ยิ่งแกเดือดร้อนมากเท่าไหร่ แกยิ่งคิดผลงานออกมากเท่านั้น อย่างผลงานแรกก็คิดได้ขณะเป็นเพียงเสมียนตรวจสอบสิทธิบัตร หลังจากนั้นทฤษฎีที่ 2 (ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป) ซึ่งห่างจากทฤษฎีแรก 10 ปี ได้แสดงให้เห็นว่านิวตันพูดผิด...ที่จริงก็ไม่ถึงกับผิด แค่กฎของนิวตันจะใช้ได้ในแรงโน้มถ่วงต่ำๆ แต่ไอน์สไตน์บอกว่าแรงดึงดูดระหว่างดวงดาวไม่ใช่แรงโน้มถ่วง แต่เป็นความโค้งของหลุมกาล-อวกาศ”
คว่ำกฎ “นิวตัน”
“สิ่งที่ไอน์สไตน์พูดเป็นสิ่งที่มองไม่เห็นทั่วไป ไม่เหมือนสิ่งที่นิวตันพูดซึ่งเราพบเห็นได้ทั่วไป แอปเปิลตกเราก็เห็นได้ ส่วนการจะพิสูจน์ทฤษฎีของไอน์สไตน์นั้น ต้องอาศัยที่แรงโน้มถ่วงสูง ซึ่งก็มีดวงอาทิตย์ที่มีความโน้มถ่วงสูง และจะพิสูจน์ได้ก็แค่ช่วงเกิดสุริยุปราคา ว่าจะมองเห็นดาวที่แอบอยู่หลังดวงอาทิตย์ เนื่องจากความโค้งของกาล-อวกาศทำให้ดวงดาวโพล่ออกมา ซึ่งเมื่อพิสูจน์ก็เป็นจริง และทำให้ไอน์สไตน์ดังขึ้นมาทันที หนังสือพิมพ์ลงหน้าหนึ่งกันหลายฉบับว่า ทฤษฎีของนิวตันถูกคว่ำ และก็มีคนกล่าวว่าไอน์สไตน์เป็นยิวคนที่ 2 ที่ดังถัดจากพระเยซู”
“หลุมดำ-บิกแบง” มหัศจรรย์แห่งธรรมชาติ จากสมการของไอน์สไตน์
นอกจากนี้ ศ.ดร.ไพรัช ยังได้กล่าวว่า ทฤษฎีเกี่ยวกับ “หลุมดำ” (Black Hole) และ “บิกแบง” (Big Bang) นั้น ล้วนเกิดมาจากการคำนวณคณิตศาสตร์ของไอน์สไตน์ ซึ่งภายหลังก็มีหลักฐานมากขึ้นเรื่อยๆ ว่าแนวคิดเกี่ยวกับทั้งสอง มีแนวโน้มที่จะเป็นจริง ในส่วนของหลุมดำเชื่อว่าเกิดจากดาวฤกษ์ซึ่งมีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ 3 เท่าได้ตายลง ซึ่งก่อนหน้านี้หลายคนไม่เชื่อว่าจะมีจริง แต่ก็มีการค้นพบ “ดาวแคระขาว” ตามมาด้วยการค้นพบ “ดาวนิวตรอน” และสุดท้ายนักวิทยาศาสตร์ก็ได้ค้นพบ “หลุมดำ” จริงๆ
“ตอนแรกนักวิทยาศาสตร์ก็กลุ้มใจว่าจะหาหลุมดำได้อย่างไร เพราะไม่มีอะไรที่จะใช้วัดได้เลยว่าคือหลุมดำ ต่อมาก็ค้นพบหนทางนั่นคือการวัดค่ารังสีเอ็กซ์ ซึ่งเกิดจากการดูดกลืนทุกสิ่งลงไปในหลุมดำ และยิ่งใกล้จุดศูนย์กลางมากยิ่งทำให้เกิดการเสียดสีของวัตถุมาก ที่สุดจึงปลดปล่อยออกมาเป็นพลังงานในรูปรังสีเอ็กซ์”
“ส่วนบิกแบงก็เป็นความมหัศจรรย์อีกอย่างของเอกภพว่าเกิดจากการระเบิดจากจุดเล็กๆ และพอจะมีหลักฐานว่าทฤษฏีนี้เป็นจริง นั่นคือการค้นพบว่าจักรวาลกำลังขยายตัวเรื่อยๆ และไอน์สไตน์ก็เคยคำนวณพบว่าเอกภพขยายตัว แต่เขาไม่เชื่อผลงานตัวเอง จึงใส่ “ค่าคงตัวเชิงเอกภพ” เพื่อให้เอกภพมีสภาพคงที่ แต่ภายหลังเมื่อมีหลักฐาน เขาจึงออกมายอมรับว่าเขาทำผิดอย่างใหญ่หลวง”
นอกจากความอัจฉริยะ ยังมีภรรยาถึง 2
นอกจากความมหัศจรรย์ในผลงานของไอน์สไตน์แล้ว ศ.ดร.ไพรัช กล่าวว่าไอน์สไตน์ก็มีชีวิตเหมือนคนทั่วไป เขามีชีวิตแต่งงานที่ผ่านการสมรสถึง 2 ครั้ง โดยครั้งแรกเขาได้แต่งงานกับเพื่อนร่วมชั้นซึ่งเรียนฟิสิกส์ด้วยกัน แต่พ่อแม่ของไอน์สไตน์ไม่เห็นด้วย ไอน์สไตน์จึงให้สัญญากับภรรยาคนแรกว่าเมื่อทำงานแล้วจะแต่งงานด้วย แต่เมื่อแต่งงานด้วยกันก็ต้องหย่า ขณะนั้นไอน์สไตน์ไม่มีทรัพย์สินที่จะใช้ในการหย่า จึงสัญญาหย่าว่าหากได้รับโนเบลจะยกรางวัลให้ ส่วนภรรยาคนที่ 2 เป็นญาติห่างๆ ซึ่งไอน์สไตน์ชอบเพราะเป็นคนที่ดูแลความสะดวกสบายให้เขา
อ่านเรื่อง “ไอน์สไตน์” ให้เหมือน “นวนิยาย”
สุดท้าย ศ.ดร.ไพรัชได้ฝากถึงหนังสือที่เขียนขึ้นมาว่า อยากให้ทุกคนได้อ่านเหมือนนวนิยายเล่มหนึ่ง อย่าคิดว่าเป็นวิทยาศาสตร์ที่รู้สึกยาก เรื่องคณิตศาสตร์ปล่อยให้เป็นหน้าที่ของนักวิทยาศาสตร์ ส่วนคนอ่านทั่วไปอยากให้เห็นถึงความมหัศจรรย์ของมนุษย์คนหนึ่งที่สร้างผลงานทำให้แก่โลก และเข้าใจในมหัศจรรย์ของหลุมดำและบิกแบงที่มีอยู่ธรรมชาติ
