ข้อความ :
สวัสดีค่ะแฟนๆหนังสือ เด็กวัดทุกคน และเด็กวัด maya
ผลงานที่นักวิทยาศาสตร์ที่บ้านคิด เป็นทฤษฎีการคิดคำนวณค่ะ ตัวอาจารย์เองฟังมา แม้ตัวเองจะไม่ได้เป็นนักวิทยาศาสตร์กับเขา แต่เห็นพวกนักฟิสิกส์ นักเคมี นักชีวิวิทยา นักเอนจิเนียร์ทั้งหลายคุยกัน ก็สนใจ ฟังแล้วพยายามถาม และพยายามเข้าใจแบบง่ายๆของตัวเอง จะให้นักภาษาศาสตร์ เอาเรื่องของนักคณิตศาสตร์ และนักฟิสิกส์ที่บ้านมาเล่าให้ฟัง ค่อนข้างหนักใจ แต่ก็ไปเคี่ยวเข็ญ ขอข้อมูล ซึ่งเขาเต็มใจอย่างยิ่งที่จะเล่าให้ฟัง แต่อาจารย์ให้การบ้านว่า ขอให้คิดว่าสมมติว่าคุณจะเล่าให้เด็กนักเรียนฟัง เอาแบบเข้าใจง่ายๆ ไม่ต้องเจาะลึก เพราะจะเอาแต่คอนเซ๊ปมาเขียนเล่าให้ฟังต่อ เพราะภาษานักวิทยาศาสตร์และนักฟิสิกส์ ต้องมีนักภาษาศาสตร์คอยกระทุ้งถาม ไม่งั้น คงฟังไม่รู้เรื่อง เพราะเขารู้ของเขา ย่อยไม่ค่อยได้ ต้องตั้งคำถามที่อาจารย์เข้าใจ ให้เขาตอบ ก็จะรู้เรื่องง่ายขึ้น
เอาละ เรื่องของ Browning Mott Cross Sections เท่าที่ฟังมา แล้วมาย่อยง่ายๆอีกทีนะคะ (คนที่เป็นนักวิทยาศาสตร์ หรือในสาขา คงขำแน่เลย แต่ไม่เป็นไรปลอบใจตัวเองเป็นความจำเป็น เพราะเขาไม่รู้ภาษาไทยจะเรียกมาเขียนเล่าให้ฟังก็ไม่ได้)
เรื่องก็คือ Mott เขาศึกษาและสังเกตเห็นว่า a beam of electron คงแปลว่า ลำแสงอิเลคทรอน ไม่แน่ใจ เกิดมาเป็นครั้งแรกที่ต้องถ่ายทอดที่ตัวเองฟังมาเล่าต่อ
เขาสังเกตเห็นว่า a beam of electron ลำแสงอิเลคทรอน เมื่อยิงออกไปกระทบ อะตอม อิเลคทรอนจะกระจายออกจากอะตอม เขาก็เลยสงสัยว่า อิเลคทรอนที่กระจายออกจากอะตอมที่ว่านี้ มันกระจายออกในรูปลักษณะใด หรือ เอาเป็นภาษาฝรั่งดีกว่าเผื่ออาจจะเข้าใจง่ายขึ้น
"Take a beam of electrons and shoot them at the atom. Electron scattered off the atom. How did they scatter?
Mott สงสัยก็เลยหาคำตอบว่า เมื่อมันกระจาย ออกจากอะตอม มันกระจายออกไปในลักษณะใด แล้วเขาก็นำมาข้อมูลข้อมูลตัวเลขที่ได้ มาคิดคำนวณ
Mott เอาปรากฎการณ์ที่เห็นอิลเลคทรอนที่กระจายออกจากอะตอมในรูปลักษณะต่างๆ มาคำนวณ ก็ให้เกิดเป็นสูตรขึ้นมา แต่ทว่า ข้อมูลที่ Mott ได้มานั้น ถูกต้อง แต่ยากแก่การคิดคำนวณหาคำตอบอย่างมาก สิ่งที่เขาคิดขึ้นมา ก็เลยกลายเป็นที่รู้จักกันว่า Scattering Cross Sections นี่คือ สิ่งที่นักวิทยาศาสตร์เล่าให้ฟังเกี่ยวกับ การค้นพบของนักฟิสิกส์ชื่อเสียงโด่งดังของอังกฤษ ชื่อ
Sir Nevill Francis Mott (เกิดเมื่อ วันที่ 30 กันยายน ค. ศ. 1905 – 8 สิงหาคม ค. ศ. 1996) เขาได้รับ Nobel Prize ส่าขาทางด้านฟิสิกส์ ในปี ค.ศ. 1977 เกี่ยวกับ 'the electronic structure of magnetic and disorderd systems. เขาได้รับรางวัลโนเบลร่วมกับนักวิจัยอิสระคนอื่น คือ Philip W. Anderson and J.H. Van Vleck
อาจารย์ก็เลยถามต่อว่า สิ่งที่อาจารย์คิดเปรียบเทียบที่เขาเล่าให้ฟังถูกต้องไหม เขาบอกว่า ถูกต้อง อาจารย์ก็เลยเอามาที่อาจารย์เอาไปเปรียบเทียบ เพื่อให้เข้าใจง่ายขึ้นให้เด็กวัดฟังจะได้เข้าใจง่ายขึ้น
ทฤษฎีที่เขาเล่า ก็คงคล้ายๆกับ การที่อาจารย์ เอา ลูกเทนนิส หรือ ลำแสงอิเลคทรอน ตีไปที่ เป้า คือ กระจกหลังรถเบ็นซ์ ซึ่งก็คือ อะตอม เมื่อลูกเทนนิสที่อาจารย์ตีไปกระทบ หรือถูกกระจกหลังรถเบ็นซ์ ลูกบอลก็จะกระดอน กระเด็น หรือ เรียกว่า bounce ออกมา แต่ที่Mott สนใจอยากรู้ก็คือ เวลาที่ลูกบอลกระเด็น หรือกระดอน ซึ่งก็คือ อิเลคทรอนนั้น เมื่อกระจายออก เวลายิงไปที่อะตอมแล้ว จะกระจัดกระจายเป็นรูปลักษณะใด เช่น ถ้าเป็นรถโตโยต้า มันจะกระดอนเหมือนกันไหม หรือทุกคนที่กระดอน กระดอนแบบเดียวกัน หรือหลากหลายแบบ เป็นต้น
ลูกเทนนิสเมื่อกระดอนจากกระจกรถ มันตกลง หรือกระดอนขึ้นแล้วค่อยหล่น หรือกระดอนไปทางขวา หรือทางซ้าย หรือออกมาในลักษณะใด เราพอจะหารูปแบบ เพื่อนำมาทำเป็นสถิติ คิดคำนวณได้หรือไม่
พูดง่ายก็คือ Mott คิดว่าถ้าเขา ทดลองยิงลำแสงอิเลคทรอนไปที่อะตอม เพื่อดูว่า มันจะกระจายเป็นลักษณะไหน เมื่อถึงจุดๆหนึ่งของการทดลองคัรั้งแล้วครั้งเล่า เขาตั้งข้อสมมติฐานว่า เขาน่าจะหาคำตอบได้ว่ามันเป็นรูปลักษณะใด
และที่เขาคิดถูกต้อง และคิดต่อไปว่า เขาน่าจะสามารถเอาอิเลคทรอนที่กระจายออกจากอะตอมอย่างมาทำเป็นสถิติ แล้วมาคิดสร้างเป็นทฤษฎีคิดคำนวณได้
ความคิดของเขาเป็นความคิดที่เยี่ยมมาก เพราะมันลำบากมากที่จะคิดคำนวณอิเลคทรอนที่กระจัดกระจายได้อย่างถูกต้องข้อมูลที่เขาได้มาถูกต้อง เพียงแต่ว่า กว่าจะคิดคำนวณได้ มันช่างยากเย็นและใช้เวลาอย่างมากมาย
ก็เลยเกิดมี นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษเหมือนกัน หรือ Dr. Raymond Browning นักวิทยาศาสตร์ที่บ้าน ตอนนั้นทำอยู่ที่ Stanford University เป็นหัวหน้ากลุ่มทำวิจัย ในสาขาที่เขาเรียนจบมา และเขาบอกว่าเขาชอบมากคือ Electron Optics เขาทำวิจัยร่วมกับนักเรียน และสอนนักเรียนในกลุ่มไปด้วย ในเว็บจะมีชื่อเยอะแยะห้อยตาม ชื่อที่เห็นก็คือ นักเรียนที่เขาดูแลในขณะนั้นที่มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด
Browning ค้นพบอะไร เขาตั้งสมมติฐานว่า ถ้าเขาสังเกต การกระจายของอิเลคทรอน เมื่อกระทบกับอะตอม เขาตั้งสมมติฐานว่า เขาน่าจะหารูปลักษณะ หรือ certain pattern in Mott's Cross Sections ที่ Mott ได้มาด้วยวิธีการคิดคำนวณที่ง่าย และไม่ยุ่งยาก ใช้เวลามากมายเท่าของ Mott
สมมติฐานของเขาถูกต้อง ดังนั้น ข้อมูลที่ Mott ได้ถูกต้อง พร้อมวิธีคำคำนวณ แต่ว่าซับซ้อน ยุ่งยาก และใช้เวลานานมากกว่าจะคำนวณออกมาได้
Browning ชอบเอาอะไรยากมาทำให้ง่าย (นิสัยบังเอิญเป็นโรคเดียวกัน ชอบทำอะไรยากๆมาให้มันง่ายๆ เพราะท้าทายดี) Browning สามารถคิดค้นวิธีคำนวณแบบง่ายๆจาก Cross Sections ที่ Mott ไม่อาจทำได้
ผลก็คือ คนให้เครดิต Mott ที่คิดขึ้น แล้ว Browning มาคิดค้นวิธีคำนวณ เพื่อคนจะได้ใช้ได้ง่ายมากยิ่งขึ้น คนก็เลยหยิบทฤษฎีการคำนวณของ Browning มาใช้จนทุกวันนี้ กลายเป็น Browning Mott Cross Sections
สรุป แล้วเด็กวัดคงสงสัยว่า ที่ค้นพบมีประโยชน์อะไรหรือ อาจารย์ถาม เขาก็ตอบว่า อิเลคทรอนพวกนี้เล็กมาก ถ้าเราไม่รู้ว่า มันกระจายยังไง เราก็ไม่มีทางที่จะตีความหมาย รูปภาพต่างๆที่เราเห็นได้ คือ ดูรูปก็ไม่รู้จะดูอะไรทำนองนั้น คือ จากการคิดค้นนี้ เหมือนเข็มทิศที่ทำให้คนมีรู้ว่า ถ้าได้ภาพแบบนี้จะนำมาทำอะไร คิดยังไง เป็นต้น
อาจารย์ฟังเรื่องที่เขาเล่าแค่นี้ แต่เคยฟังเพื่อนสนิทมาร์ค เล่าถึง Browning Mott Cross Sections ก็เลยถามต่อวันนี้ว่า แล้วเพื่อนเขาทำอะไร
เขาก็เล่าว่า ถ้าตัวเขาไม่ได้คิดวิธีคำนวณแบบนี้ออกมา เพื่อนเขา หรือมาร์คจะไปสร้าง Software ซึ่งใช้เป็นเหมือน simulator เพื่อตีความ หรือดู image ต่างๆไม่ได้ ถ้าเรา image จาก Semi conductive Wafer ซึ่งเล็กมากๆ เคยเห็นเพราะพาไปงานนิทรรศการแทบจะหาผู้หญิงที่ไปชมนิทรรศการไม่ได้ มีนับคนได้
image ที่ได้มาซึ่งไม่เพียงแต่จะเล็กมาก คนก็ยังไม่รู้ว่ามันเป็นอะไร แต่ถ้าใช้ Software ที่เพื่อนสนิทของเขาสร้างขึ้น โดยการเอา วิธีคิดคำนวนของ Browning ไปใช้ในโปรแกรมของเขา ก็จะรู้ว่าเป็นภาพอะไร
พวกบริษัทต่างๆ เช่น Intel เวลาอยากจะรู้ว่า ภาพอะไรก็จะต้องเอา image ไปใส่ใน Software ของเพื่อนเขา จะได้รู้ว่าเป็น image อะไร ใส่เข้าไปแล้วลองดู ถ้าไม่ค่อยเข้าท่า โปรแกรมก็จะปรับเปลี่ยนให้ ในที่สุด ก็จะรู้ว่าเป็น image อะไร เพราะโปรแกรมจะช่วยทำให้เห็น image ต่างๆจนเข้าใจว่า คือ image อะไร เพราะจะได้นำไปคิดคำนวณได้
สรุป ถ้าเพื่อนของเขาไม่ได้วิธีคิดคำนวณของ Browning ที่คิดขึ้นใหม่แทนของ Mott เพื่อนของเขาก็ไม่สามารถสร้าง Software ซึ่งทำหน้าที่ Simulator image ให้คนได้ เพราะไม่มีทางที่จะรู้ว่า คือ image อะไร เพราะจะรู้ได้ต้องผ่านการคิดคำนวณ อย่างถูกต้องแน่นอน เพื่อให้รู้ว่าแต่ละภาพที่ได้คืออะไรได้ และกว่าจะคิดคำนวณแบบที่ Mott คิดค้นก็คงใช้เวลาเป็นร้อยเท่า เพราะซับซ้อน ยุ่งยากมาก คนใช้ไม่ไหว
แต่นักวิทยาศาสตร์ที่บ้านให้ข้อมูลเพิ่มว่า ทฤษฎีที่ Mott พ้นคบมีประโยชน์มหาศาล เพราะค้นคิดได้เมื่อสมัยปีสี่สิบกว่าๆ ตอนนั้นยังไม่มีคอมพิวเตอร์ ดังนั้น การเอาตัวเลขต่างๆมากมายมาคิดคำนวณ จาก table ของเขาจึงยุ่งยากและ ลำบากมาก แต่เมื่อเวลาเปลี่ยนไป ตอนนี้ สมัยแห่งไฮเทค คนสามารถเอาข้อมูลตัวเลขมากมายของ Mott มาทำให้ใช้งานได้ง่ายขึ้นกว่าแต่ก่อน และถือว่าเป็นพื้นฐานการคำนวณทางด้านฟิสิกส์
นักฟิสิกส์ที่บ้านเล่าเรื่องของ Mott ให้ฟังด้วยความนับถือและเลื่อมใสว่า เขาเองเคยไปฟังบรรยายที่ มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ เห็นบอกว่า ตอนนั้น Mott อายุเจ็ดสิบกว่าปีแล้ว แต่สิ่งที่Mott เล่าให้คนที่ไปฟังเกี่ยวกับการค้นพบสิ่งใหม่ๆของเขา ทำให้คนที่ฟังอย่างเขาตื่นเต้น และเคารพว่า แม้อายุจะมาก แต่ยังมีความฝัน มีความสามารถ มีศักยภาพจริงๆ อีกอย่าง นักวิทยาศาสตร์ที่บ้าน กล่าวชื่นชมคนอังกฤษชาติเดียวกับเขาว่า Mott ไม่ได้เพียงแต่คิดค้นอะไรมากมายเท่านั้น แต่เขายังสร้าง detector อีกด้วย
ดังนั้น ทฤษฎีและสิ่งที่ค้นพบของนักฟิสิกส์สองคน ชาวอังกฤษ Sir Nevill Mott/ Dr.Raymond Browning หรือที่คนใช้กันจนติดปาก เพราะสองคนร่วมกันสร้างและคิดสิ่งที่มีประโยชน์แม้แต่ปัจจุบัน ก็ยังใช้กันอยู่ว่า Browning Mott Cross Sections
สิ่งที่ Browning ค้นคิด ตัวเขาเองเล่าให้ฟังด้วยความถ่อมตัวว่า เพียงแต่หาวิธีที่ทำให้คนสามารถเอาข้อมูลของ Mott มาใช้คำคำนวณได้ เพราะวิวัฒนาการใหม่ จากการมีคอมฯ และคนที่ทำเกี่ยวกับ Silicon chips ทั้งหลาย ส่วนใหญ่คงจะใช้สิ่งที่แกคิด เพราะ access ได้ง่ายกว่า แต่พื้นฐานการคิดค้นของ Mott ยอดเยี่ยมมาก แม้จะซับซ้อน แต่เป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในการคำนวณทางฟิสิกส์
ใครที่สนใจอยากอ่านก็ไปหาอ่านกันได้ เว็บพวกนี้ปลอดภัย ไม่ใช่เว็บทั่วไป จึงเอามาแปะให้ได้
http://en.scientificcommons.org/19917826
ต้องขอโทษที่นักภาษาศาสตร์ ถูกบังคับให้เอาเรื่องวิทยาศาสตร์มาเล่าให้ฟัง คนที่เรียนทางด้านนี้คงขำ แต่ไม่เป็นไร เข้าใจแบบง่ายๆของตัวเองสนุกดี เพราะอาจารย์ได้ความรู้ข้ามสาขาทุกวัน ดีใจ เพราะทำให้ได้ตัวเองปรับเปลี่ยนท่าทีตัวเองได้ว่าสายศิลป์ สายวิทย์ ไม่เกี่ยวกับว่า เป็นผู้หญิงเรียนวิทย์ไม่ได้ ผู้ชายเรียนภาษาไม่ได้ แต่ปัญหาอยู่ที่ว่า เราไม่มีคนที่จะสอนให้เรารู้เรื่องมากกว่า ที่นี่เห็นผู้หญิงที่เป็นนักฟิสิกส์ ออกมาบรรยายประทับใจมาก ดังนั้น อาจารย์จึงคิดว่า ไม่ว่าอะไร เราเรียนกันได้ ถ้าเราเรียนอย่างเข้าใจ และมีวิธีการเรียนที่ถูกต้อง และมีบุคคลากรที่มีความสามารถจริงๆสอนเราให้ซาบซึ้งได้
ถ้ามีคนที่อธิบายให้เข้าใจได้แบบนี้ เผลอๆอาจารย์อาจจะไม่ได้เรียนภาษาแน่ เพราะเรียนวิทย์มีการทดลอง สนุกดี แต่เรียนภาษาแบบของอาจารย์ต้องวิเคราะห์ต้องพิสูจน์ก็สนุกดี เช่นกัน จึงต้องใช้เวลา
เวลาที่นักฟิสิกส์ที่บ้านคิดอะไร อาจารย์เห็นชัดเลยว่า หัวสมองของเขาไม่ได้อยู่ที่ไหน อยู่ที่เรื่องที่เขาคิดอย่างเดียว อยู่อีกโลกหนึ่งต้องปล่อยให้เขาอยู่ในโลกของเขา เหมือนโลกของอาจารย์ เขาก็ไม่มายุ่งเวลาที่อาจารย์ต้องการใช้ความคิดเขียนเรื่องต่างๆ
เอาละ เอาเรื่องข้ามสาขามาเล่าให้เด็กวัดฟัง โรงเรียนเด็กวัดปรียา เผอิญมีครูประจำชั้นที่สนใจเรื่องต่างๆประสบการณ์จึงไม่ได้เจาะเฉพาะที่ภาษาญี่ปุ่นนะคะ :-)
อ่านแล้วงง เขียนมาโวยได้นะคะ เพราะเท่าที่ฟังมา พอจะเข้าใจ ก็เขียนตามที่ตัวเองเข้าใจ เป็นเรื่องของความนึกคิดและความเข้าใจ ชอบค่ะ