วันศุกร์, 23 กุมภาพันธ์ 2567

วิทยาศาสตร์จาก oppenheimer คือ ความรู้จาก มติพล ตั้งมติธรรม

วิทยาศาสตร์จาก oppenheimer คือ ความรู้จาก มติพล ตั้งมติธรรม

เรื่องย่อ oppenheimer คือ ภาพยนตร์ที่ดีที่สุดของ Christopher Nolan นับเป็นโอกาสที่ดี ที่เราจะมาเรียนรู้เกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ และฟิสิกส์อันน่ามหัศจรรย์ของพลังงานนิวเคลียร์อันน่าสะพรึงกลัว และปาฏิหาริย์ที่นักฟิสิกส์ชื่อดังจำนวนมาก ทุ่มแรงกายและแรงใจจนออกมาเป็นโปรเจคที่ยิ่งใหญ่ที่สุดโปรเจคหนึ่งของมวลมนุษยชาติ และความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่เปลี่ยนแปลงโลกที่เรารู้จักไปโดยสิ้นเชิง

ซีรีส์บทความนี้จะพูดถึงแง่มุมของวิทยาศาสตร์ และประวัติศาสตร์ที่เกี่ยวข้อง ซึ่งล้วนแล้วแต่เป็นข้อมูลที่สามารถเข้าถึงได้ทั่วไปภายนอกภาพยนต์ ผู้ที่ยังไม่ได้ชมภาพยนต์เรื่องนี้จึงสามารถอ่านได้โดยไม่ต้องกังวลว่าจะพลาดข้อมูลที่เกี่ยวข้องหรือทำให้เสียอรรถรสในการชม

oppenheimer คือ บทความนี้จะแบ่งออกเป็น 7 ตอน ได้แก่

  1. Manhattan Project
  2. วิธีสร้างระเบิดนิวเคลียร์ (อย่างง่าย)
  3. วิธีจุดระเบิดนิวเคลียร์
  4. เชื้อเพลิงนิวเคลียร์
  5. ภาพยนต์เรื่อง Oppenheimer ใช้ระเบิดนิวเคลียร์ของจริงหรือไม่
  6. ปฏิกิริยาลูกโซ่ที่อาจจะเผาโลกทั้งใบ
  7. รู้จักกับ Oppenheimer
oppenheimer คือ บทความนี้จะแบ่งออกเป็น 7 ตอน ได้แก่

ลองจินตนาการดูว่าเราย้อนกลับไปในอดีตในปี ค.ศ. 1938เพียง 30 ปีที่แล้ว โลกเพิ่งจะรู้จักว่ามวลส่วนมากในอะตอมนั้นอยู่ใน “นิวเคลียส” บริเวณเล็กๆ ณ ใจกลางอะตอมไป เรากำลังทำความรู้จักกับศาสตร์ใหม่ที่สามารถอธิบายปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นในระดับอะตอม ว่ากลศาสตร์ที่เราคุ้นเคยกันนั้นไม่สามารถใช้ได้อีกต่อไป แต่วัตถุในระดับนี้กลับประพฤติตัวด้วย “กลศาสตร์ควอนตัม” อันแปลกประหลาด ที่ทุกอย่างเต็มไปด้วยความไม่แน่นอน ที่ซึ่งวัตถุสามารถเป็นได้ทั้ง “คลื่น” และ “อนุภาค” ไปพร้อมๆ กัน ที่ซึ่งตำแหน่งที่แท้จริงของวัตถุนั้นไม่ได้ถูกกำหนดเอาไว้อย่างแน่นอน แต่สามารถอธิบายได้เพียงผ่านทาง wave function และกฎของความน่าจะเป็น

ผู้คนในยุคนี้ รู้จักกันดี ว่า “อะตอม” ของธาตุทุกชนิดนั้นประกอบขึ้นจากอนุภาคมูลฐานชนิดเดียวกัน และจำนวน “โปรตอน” ที่แตกต่างกันนี่เอง ที่ทำให้อะตอมของอากาศที่เราหายใจเป็นออกซิเจน ในขณะที่โทรศัพท์ที่เราถืออยู่เป็นโลหะ เหล็ก อะลูมิเนียม ฯลฯ และแม้ว่าเราจะเพิ่งค้นพบว่ามีอนุภาค “นิวตรอน”ที่เป็นกลางอยู่อีกด้วยเพียงแค่ 6 ปีก่อนหน้า แต่เราก็ทราบกันดีแล้วว่าอะตอมนั้นสามารถแผ่อนุภาคภายในนิวเคลียสออกมาในรูปของ “รังสี” ทำให้จำนวนอนุภาคเปลี่ยนไป และธาตุหนึ่งสามารถเปลี่ยนไปเป็นอีกธาตุหนึ่งได้ผ่านทางกระบวนการเหล่านี้

แต่แม้กระนั้นก็ตาม oppenheimer คือ กระบวนการแผ่รังสีนั้น

แต่แม้กระนั้นก็ตาม oppenheimer คือ กระบวนการแผ่รังสีนั้น

เป็นอะไรที่นอกเหนือไปจากการควบคุมของมนุษย์ แม้ว่าการแผ่รังสีจะสามารถเปลี่ยนธาตุได้ แต่การที่มนุษย์จะไปควบคุม บังคับ หรือแม้กระทั่งทำนายว่าเมื่อไรที่ อะตอมจะเกิดการแผ่รังสีออกมานั้น เป็นเรื่องที่เป็นไปไม่ได้ และแม้ว่าเราจะทราบว่าในกระบวนการเล่นแร่แปรธาตุที่ธรรมชาติสร้างสรรค์เอาไว้นั้นสามารถปล่อยพลังงานออกมาได้ แต่พลังงานที่แต่ละอะตอมปล่อยออกมานั้นก็เป็นปริมาณที่เล็กน้อยมาก และตราบใดที่เราไม่สามารถควบคุม หรือกำหนดให้อะตอมปล่อยพลังงานออกมาในเวลาที่เราต้องการได้นั้น พลังงานภายในอะตอมก็เป็นเพียงปรากฏการณ์ในธรรมชาติที่อยู่นอกเหนือการควบคุมของมนุษย์ oppenheimerimdb

แต่ในเช้าวันหนึ่ง เราหยิบหนังสือพิมพ์ขึ้นมาอ่าน และพบว่านักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมนีสองคน Hahn และ Straussman ได้ลองเอาอนุภาคนิวตรอนยิงใส่อะตอมของยูเรเนียม และพบธาตุใหม่มาแทนที่ นี่จึงเป็นครั้งแรกที่มนุษย์ค้นพบปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชั่น

ข่าวการค้นพบอันยิ่งใหญ่นี้ ควรจะนำมาซึ่งความน่าตื่นเต้น เพราะไม่เพียงแต่นี่จะเปิดศักราชใหม่ของการทำความเข้าใจในหน่วยที่ย่อยที่สุดของธรรมชาติ แต่ยังนำมาซึ่งความเป็นไปได้อีกจำนวนมากที่เราไม่เคยได้แม้แต่จะจินตนาการถึงมาก่อน เพราะหากเราสามารถกำหนดได้ว่าเราจะให้อะตอมเกิดการแตกตัวเมื่อใด เราก็อาจจะสามารถกำหนดและควบคุมการปลดปล่อยพลังงานของมันได้ ยิ่งไปกว่านั้น หากธาตุที่แตกตัวจากการถูกยิงด้วยนิวตรอนนั้นสามารถปลดปล่อยนิวตรอนออกมามากกว่าที่ยิงเข้าไป เราก็อาจจะสามารถทำให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ ที่ซึ่งพลังงานที่ถูกกักเก็บเอาไว้ภายในนิวเคลียสของมวลสารอันน้อยนิด อาจจะถูกทำให้ปลดปล่อยออกมาได้พร้อมกันภายในเสี้ยววินาทีเดียวกัน ซึ่งนำไปสู่ความเป็นไปได้อีกมาก

แต่สิ่งที่เกิดขึ้นในหัวของนักวิทยาศาสตร์เกือบทั่วทุกมุมโลกนั้น

แต่สิ่งที่เกิดขึ้นในหัวของนักวิทยาศาสตร์เกือบทั่วทุกมุมโลกนั้น

กลับเต็มไปด้วยความหวาดกลัว และสะพรึงกลัวถึงสิ่งที่อาจจะเกิดขึ้น นั่นก็เป็นเพราะว่า ภายในทวีปยุโรป สงครามครั้งยิ่งใหญ่ที่สุดในแบบที่โลกไม่เคยเห็นมาก่อน กำลังจะอุบัติขึ้น

ประวัติศาสตร์ของมนุษย์โลกนั้นเต็มไปด้วยสงคราม และแทบจะในทุกสงครามที่เกิดขึ้น นวัตกรรมต่างๆ มากมายที่ถูกคิดค้นและประดิษฐ์ขึ้น นำมาซึ่งการได้เปรียบของชาติที่คิดค้นนวัตกรรมใหม่เหล่านี้ขึ้นมา นักวิทยาศาสตร์ในยุคที่โลกกำลังเข้าสู่สงครามที่ร้ายแรงที่สุด ต่างก็เล็งเห็นประโยชน์ของการหาวิธีเก็บเกี่ยวแหล่งพลังงานใหม่ เพราะใครก็ตามที่สามารถคิดค้นอาวุธชนิดใหม่ที่มีอานุภาพทำลายล้างสูงในแบบที่ไม่มีใครเคยพบมาก่อน ย่อมที่จะสามารถเปลี่ยนทิศทางของสงครามไปในแบบใดก็ได้ที่เขาต้องการ

ออปเพนไฮเมอร์ ซ้ำร้าย นักวิทยาศาสตร์ประเทศที่ค้นพบปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชั่นก่อนใครเพื่อน กลับมาจากประเทศเยอรมนี ที่ซึ่งพรรคนาซีกำลังรุ่งเรือง และเข้าสู่การขับเคลื่อนสงครามในทวีปยุโรป จะเกิดอะไรขึ้นหากนักวิทยาศาสตร์ของนาซีค้นพบวิธีที่จะปลดปล่อยพลังงานนิวเคลียร์ฟิชชั่นออกมาได้ก่อนใคร? Oppenheimer rotten Tomatoes

ด้วยเหตุนี้ ข่าวการค้นพบปฏิกิริยาฟิชชั่นโดยเยอรมนี จึงนำมาซึ่งข้อสรุปที่ว่า

“นาซีกำลังสร้างระเบิดนิวเคลียร์”

และข้อสรุปที่ตามมา สำหรับนักวิทยาศาสตร์ และผู้นำของประเทศทั่วโลกก็คือ

“เว้นเสียแต่เราจะสามารถสร้างได้ก่อน”

และสิ่งที่ตามมา ก็คือการแข่งขันที่แต่ละชาติพยายามที่จะเป็นประเทศแรกที่พัฒนาระเบิดนิวเคลียร์ขึ้นมาก่อน ตลอดช่วงสงครามโลกครั้งที่สองนั้น แทบจะทุกประเทศมหาอำนาจทั่วโลกต่างก็มีโครงการพัฒนาอาวุธนิวเคลียร์ด้วยกันทั้งสิ้น ไม่เพียงแต่เยอรมนี แต่รวมไปถึง สหราชอาณาจักร แคนาดา ญี่ปุ่น สหภาพโซเวียต ฯลฯ

ในสหรัฐอเมริกานั้น Enrico Fermi และ Albert Einstein ได้ส่งจดหมายถึง ประธานาธิปดี Franklin D. Roosevelt เตือนถึงอันตรายที่อาจเกิดขึ้น หากนาซีคิดค้นระเบิดนิวเคลียร์ได้ก่อน ซึ่งจดหมายนี้เองที่เป็นตัวแปรสำคัญที่นำไปสู่โครงการแมนฮัตตัน (Manhattan Project) โครงการของสหรัฐที่จะเป็นประเทศแรกของโลกที่จะคิดค้นวิจัย และผลิตอาวุธที่เก็บเกี่ยวพลังงานจากนิวเคลียสของอะตอม และความพยายามที่จะผลิตระเบิดซึ่งไม่เพียงแต่จะนำมาซึ่งชัยชนะ แต่อาจจะกลายมาเป็นระเบิดที่สามารถ “ยุติสงครามทั้งปวง” oppenheimer ตัวอย่าง

โดยคริสโตเฟอร์ โนแลน รอชมในโรงภาพยนตร์ 20 กรกฎาคม 2566