นิตยสาร สสวท. ฉบับที่ 192 มกราคม - กุมภาพันธ์ 2558

44 / 62

44
นิตยสาร สสวท.
แต่อะตอมเหล่านี้ไม่สามารถเกาะกันเป็นกลุ่มได้นาน เพราะ
อะตอมแต่ละอะตอมใช่ว่าจะมีความเร็วเดียวกัน ดังนั้นอะตอม
ที่มีความเร็วน้อยกว่าค่าเฉลี่ยจะถูกแรงโน้มถ่วงของโลกดึงหลุด
จากกลุ่ม ภายในเวลาเพียงเสี้ยวของ 1 วินาที จนในที่สุด
วุ้นอะตอมก็สลายตัว
เพื่อแก้ปัญหานี้ ในปี ค.ศ. 1988 William D. Phillips
จึงใช้สนามแม่เหล็กความเข้มน้อยที่ไม่สม�่ำเสมอ กระท�ำวุ้นแสง
ณ ต�ำแหน่งที่เหนือกว่าและต�่ำกว่าต� ำแหน่งวุ้นอะตอมเล็กน้อย
Phillips ได้พบว่า อะตอมจะถูกกักให้อยู่นิ่ง ๆ ได้เป็นเวลานานขึ้น
และวุ้ นอะตอมมีอุณหภูมิต�่ ำลงถึง 40 ไมโคร เ คลวิน
(หรือ 0.00004 องศาสัมบูรณ์)
ด้าน Cohen-Tannoudji ซึ่งทดลองโดยใช้กลุ่มอะตอม
ฮีเลียมก็ได้พบว่า สามารถท�ำให้อุณหภูมิลดต�่ำถึง 0.18 ไมโคร
เคลวิน (หรือ 0.00000018 องศาสัมบูรณ์) ที่อุณหภูมิที่ต�่ำมาก
เช่นนี้ อะตอมฮีเลียมจะอยู่ในสถานะมืด (dark state) คือ เกือบนิ่ง
และไม่ท�ำปฏิกิริยาใด ๆ กับแสงอีกต่อไป
เทคนิคการท�ำอุณหภูมิของสสารให้ต�่ำมากของนักฟิสิกส์ทั้ง
3 ท่านนี้ ได้ถูกน�ำไปใช้ในการสร้างซูเปอร์ไฮเทคโนโลยีใหม่
มากมาย เช่น ท�ำนาฬิกาปรมาณูที่เดินผิดพลาดไม่เกิน 1 วินาที
ใน 300 ล้านปี เพราะแสงที่ถูกปล่อยออกมาจากกลุ่มอะตอม
ที่มีความเร็วต�่ำจะมีความยาวคลื่นที่นักทดลองสามารถวัด
ได้อย่างละเอียดแม่นย�ำ และแทบไม่ผิดเลย เทคนิคนี้ยังถูกน�ำไป
สร้างสสารชนิดใหม่แบบ Bose-Einstein Condensate (BEC)
และสร้างอุปกรณ์แทรกสอดที่ใช้อะตอมและโมเลกุลแสดง
ปรากฏการณ์แทรกสอด และเลี้ยวเบนได้ด้วย
Steven Chu เกิดเมื่อวันที่ 28 กุมภาพันธ์ ค.ศ. 1948 ที่เมือง
St. Louis รัฐ Missouri สหรัฐอเมริกา ในครอบครัวนักวิชาการ
บิดาเป็นอาจารย์สอนวิศวกรรมเคมีที่มหาวิทยาลัย Washington
แห่ง St. Louis ส่วนมารดาจบการศึกษาด้านเศรษฐศาสตร์ ตา
ของ Chu ได้รับปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัย Cornell ส�ำหรับ
ลุงเรียนฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัย Sorbonne ในฝรั่งเศสพี่ชายของ Chu
ชื่อ Gilbert เป็นศาสตราจารย์ชีวเคมีที่มหาวิทยาลัย Stanford
ด้านน้องชาย ชื่อ Morgan ส�ำเร็จปริญญาเอกด้านกฎหมาย
Steven Chu กล่าวว่า นอกจากพี่ชายและน้องชายแล้ว ลูกพี่
ลูกน้ องของ Chu เป็ นแพทย์ และจบการศึกษาระดับ
ปริญญาเอกทุกคน
ด้วยเหตุที่ญาติ ๆ ของ Chu ทุกคนเรียนเก่ง บิดาจึงขอร้อง
ไม่ให้ Chu มีครอบครัวจนกระทั่งเรียนจบการศึกษาระดับ
ปริญญาเอก
ในสมัยที่ยังเป็นเด็ก Chu เรียนหนังสือได้ไม่ดีเด่น คือ แค่
A- จึงดูมีความสามารถด้อยกว่าสมาชิกคนอื่นๆ ของตระกูล
ดังนั้นจึงไม่คิดจะเรียนระดับปริญญาที่มหาวิทยาลัย Ivy League
แต่ขอไปเรียนที่มหาวิทยาลัย Rochester แทน และส�ำเร็จ
ปริญญาตรี เมื่ออายุ 22 ปี จากนั้นได้ไปเรียนระดับปริญญาเอก
ที่มหาวิทยาลัย California วิทยาเขต Berkeley ด้วยทุนของ
National Science Foundation จนส�ำเร็จในปี ค.ศ. 1976
แล้วได้ไปฝึกงานหลังปริญญาเอกต่ออีก 2 ปี ก่อนย้ายไปท�ำงานที่
Bell Labs เพื่อท�ำวิจัยเรื่องการท� ำสสารให้มีอุณหภูมิต�่ำสุด
ด้วยการใช้แสงเลเซอร์ (laser cooling)
Steven
Chu
รูปที่ 2
(ที่มา: )