วันที่ 1 กันยายน 1939 กองทัพนาซีเยอรมนียกพลบุกยึดครองโปแลนด์ เป็นจุดเริ่มต้นของสงครามโลกครั้งที่สองที่พลิกโฉมประวัติศาสตร์ไปตลอดกาล
แต่ในวันเดียวกัน ยังมีอีกสิ่งที่พลิกโฉมการศึกษาด้านอวกาศ เพราะงานวิจัย On Continued Gravitational Contraction ของ เจ. โรเบิร์ต ออปเพนไฮเมอร์ และ ฮาร์ตแลนด์ สไนเดอร์ ได้รับการตีพิมพ์ ซึ่งงานวิจัยดังกล่าวได้เปลี่ยนความเข้าใจที่เรามีต่อ ‘ดาวมืด’ สู่ ‘หลุมดำ’ อย่างเต็มตัว และชื่อของออปเพนไฮเมอร์ก็เริ่มเป็นที่รู้จักมากขึ้นนับแต่นั้น
เจ. โรเบิร์ต ออปเพนไฮเมอร์ เป็นนักฟิสิกส์ทฤษฎีชาวอเมริกันผู้มีความสนใจในด้านกลศาสตร์ควอนตัม ผู้มีส่วนในทฤษฎีที่นำไปสู่การพบดาวนิวตรอนและหลุมดำ อีกบทบาทที่สำคัญของออปเพนไฮเมอร์ที่สร้างชื่อให้กับเขาคือการได้เป็นผู้อำนวยการโครงการแมนฮัตตันในการคิดค้นอาวุธที่จะช่วยพลิกสถานการณ์ในสงครามโลกดังที่เราเกริ่นไว้ตอนต้น จนเขากลายมาเป็น ‘บิดาแห่งระเบิดปรมาณู’ ในเวลาต่อมา
ช่วงนี้ภาพยนตร์ Oppenheimer ของผู้กำกับ คริสโตเฟอร์ โนแลน เข้าโรงภาพยนตร์พอดี และอยู่ในกระแสความสนใจของคนไทยไม่น้อย จึงขอพาไปทำความรู้จักบุรุษผู้ยิ่งใหญ่นี้กันให้มากขึ้น
และนี่คือเรื่องราวของยอดอัจฉริยะผู้โด่งดังและถูกเกลียดชัง…เจ. โรเบิร์ต ออปเพนไฮเมอร์ ตามที่มีการบันทึกไว้ (แต่ในฉบับภาพยนตร์ของโนแลนอาจแตกต่างออกไปบ้าง เพราะมีการเติมแต่งเนื้อหาเพื่อให้สนุกขึ้น)
แอปเปิ้ลอาบยาพิษ
เมื่อออปเพนไฮเมอร์มีอายุได้ 21 ปี เขาได้วางแอปเปิ้ลที่มียาพิษไว้บนโต๊ะของ แพทริก แบล็กเก็ตต์ อาจารย์ฟิสิกส์ของเขาที่เคมบริดจ์ เนื่องจากเจ้าตัวไม่พอใจที่ถูกสั่งให้ทำการทดลองในห้องแล็บ แต่เคราะห์ดีที่อาจารย์ของเขายังไม่ทันได้กินแอปเปิ้ลดังกล่าวเข้าไป แต่ออปเพนไฮเมอร์ก็เกือบถูกเคมบริดจ์สั่งพักการเรียนจากวีรกรรมดังกล่าวเสียแล้ว
เวลาล่วงเลยสู่ปี 1926 ออปเพนไฮเมอร์เดินทางไปศึกษาต่อที่มหาวิทยาลัยเกิตทิงเกน เพื่อเรียนกับ มักซ์ บอร์น อาจารย์และนักฟิสิกส์ทฤษฎีผู้โด่งดัง โดยที่เกิตทิงเกน ออปเพนไฮเมอร์ได้รู้จักกับ เอนริโก แฟร์มี, วอล์ฟกัง เพาลี และ เวอร์เนอร์ ไฮเซนเบิร์ก
บอร์นรับรู้ได้ถึงความสามารถของเด็กหนุ่มคนนี้ ผู้สำเร็จการศึกษาระดับปริญญาเอกด้วยวัยเพียง 23 ปี และตีพิมพ์ผลงานวิทยานิพนธ์ด้านทฤษฎีควอนตัมเป็นภาษาเยอรมัน โดยเขียนถึงออปเพนไฮเมอร์ไว้ว่า “เขาเป็นชายผู้มากความสามารถ และยังตระหนักรู้ถึงความยิ่งใหญ่ของเขาในรูปแบบที่ค่อนข้างน่าอับอายและนำไปสู่ปัญหาต่างๆ”
งานวิจัยส่วนมากของออปเพนไฮเมอร์ที่ได้ตีพิมพ์ระหว่างการศึกษาที่เกิตทิงเกนมักเป็นการต่อยอดการศึกษาจากผลงานของเวอร์เนอร์ ไฮเซนเบิร์ก โดยทั้งคู่ได้พบกันตัวต่อตัวเป็นครั้งแรกในปี 1927 และทั้งสองคนเข้ากันได้เป็นอย่างดี จนยากที่จะเชื่อว่าในเวลา 15 ปีหลังจากนั้น พวกเขาต้องมาแข่งกันสร้างระเบิดนิวเคลียร์ลูกแรกให้กับชาติของตนเอง
แต่นอกจากความยิ่งใหญ่ในฐานะบิดาแห่งระเบิดปรมาณูอย่างที่ทราบกันแพร่หลายแล้ว ออปเพนไฮเมอร์ยังอยู่เบื้องหลังการศึกษาด้านฟิสิกส์ทฤษฎีอีกมากมาย แต่น่าเสียดายที่เจ้าตัวไม่เคยมีชื่อคว้ารางวัลโนเบลเลยแม้แต่ครั้งเดียว…
นักวิทย์ไร้โนเบล
ออปเพนไฮเมอร์ได้มุ่งความสนใจในการศึกษาด้านดาราศาสตร์ทฤษฎี นิวเคลียร์ฟิสิกส์ และทฤษฎีสนามควอนตัม โดยเริ่มจากการศึกษารังสีคอสมิก ต่อด้วยการคำนวณกัมมันตภาพรังสีเทียมโดยดิวเทอเรียม (ไฮโดรเจนหนัก) ร่วมกับ เมลบา ฟิลลิปส์ นักศึกษาระดับปริญญาเอกคนแรกของเขา จนเกิดเป็นทฤษฎี ‘กระบวนการออปเพนไฮเมอร์-ฟิลลิปส์’ ที่ยังคงใช้ได้อยู่จวบจนปัจจุบัน
ต่อมาในช่วงปลายยุคทศวรรษ 1930 ออปเพนไฮเมอร์เริ่มสนใจในด้านฟิสิกส์ดาราศาสตร์ และได้ศึกษาคุณสมบัติของดาวนิวตรอนผ่านงานที่ ริชาร์ด โทลมัน ได้เขียนไว้ จนนำไปสู่งานวิจัยร่วมกับนักศึกษาของเขาอย่าง จอร์จ โฟลคอฟฟ์ เพื่อคำนวณหาขีดจำกัดมวลสูงสุดที่ดาวนิวตรอนสามารถมีได้ ก่อนจะยุบตัวลงสู่แกนกลางกลายเป็นหลุมดำ จนกลายเป็นขีดจำกัดโทลมัน-ออปเพนไฮเมอร์-โฟลคอฟฟ์ หรือ TOV Limit
หลังจากนั้นนักฟิสิกส์ทฤษฎีรายนี้ได้ตีพิมพ์งานวิจัย On Continued Gravitational Contraction ร่วมกับฮาร์ตแลนด์ สไนเดอร์ ที่ทำนายถึงการมีอยู่ของดาวฤกษ์ที่สิ้นอายุขัยด้วยการยุบตัวลง จนก่อให้เกิดวัตถุที่มีแรงดึงดูดมหาศาลมากจนแม้แต่แสงก็มิอาจหลุดพ้นได้ หรือก็คือคอนเซปต์แรกเริ่มของ ‘หลุมดำ’ อย่างที่รู้จักในปัจจุบัน
และด้วยชื่อเสียงกับผลงานของออปเพนไฮเมอร์ ทำให้ เลสลีย์ โกรฟส์ นายพลและผู้อำนวยการของโครงการแมนฮัตตัน ได้เชิญเขาเข้ามาเป็นผู้อำนวยการห้องปฏิบัติการลับ ‘ลอส อลามอส’ ที่ได้ออกแบบและสร้างระเบิดปรมาณูลูกแรกได้สำเร็จ แม้จะมีความกังวลว่าออปเพนไฮเมอร์ไม่เคยมีประสบการณ์ในการบริหารงานที่ใหญ่ระดับนี้ แถมยังเป็นนักฟิสิกส์ทฤษฎีที่ไม่มีรางวัลโนเบล อาจทำให้นักวิทยาศาสตร์คนอื่นเคลือบแคลงได้หรือไม่
แต่ความเป็นจริงคือความสามารถและความสนใจที่หลากหลาย ทำให้ออปเพนไฮเมอร์ไม่เคยโฟกัสกับงานตัวใดได้นานเพียงพอจนได้รับรางวัลโนเบล แต่เจ้าตัวก็ยังเป็นที่จดจำจากการเป็นบิดาแห่งระเบิดปรมาณู และถูกนำชื่อไปตั้งเป็นหลุมบนดวงจันทร์กับดาวเคราะห์น้อย 67085 Oppenheimer อีกด้วย
ผู้ทำลายล้าง
การพัฒนาระเบิดปรมาณูของสหรัฐอเมริกาเริ่มต้นจากคำสั่งของประธานาธิบดีแฟรงกลิน ดี. โรสเวลต์ ในปี 1942 ตามคำแนะนำจากจดหมายของ อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ และ เลโอ ซีลาร์ด ที่ส่งถึงมือเขาตั้งแต่ปี 1939 โดยเริ่มจากอาวุธนิวเคลียร์แบบปืนที่แตกตัวจากการยิงมวลของยูเรเนียม-235 ที่มีมวลต่ำกว่ามวลวิกฤต ผ่านลำกล้องเข้าไปในมวลต่ำกว่าวิกฤตอีกฝั่งหนึ่งอย่างรวดเร็ว เพื่อทำให้มวลรวมมากกว่าค่าวิกฤต เริ่มต้นปฏิกิริยาลูกโซ่ที่ทำให้เกิดระเบิดนิวเคลียร์ขึ้น
อย่างไรก็ตาม ดีไซน์ดังกล่าวไม่มีประสิทธิภาพมากนัก เพราะมียูเรเนียมเพียงเล็กน้อยที่เกิดกระบวนการฟิชชัน จึงมีการปรับโฟกัสการพัฒนาระเบิดไปใช้รูปแบบระเบิดภายในที่นำวัตถุระเบิดแรงสูงไปห้อมล้อมเป็นทรงกลมรอบพลูโตเนียม-239 และมีโพโลเนียมกับเบอริลเลียมปริมาณน้อยอยู่ที่แกนกลาง เพื่อให้เมื่อมีการจุดระเบิดขึ้นแล้ว คลื่นแรงระเบิดทำให้เกิดการบีบอัดตัวของพลูโตเนียมและมีค่ามวลรวมสูงกว่ามวลวิกฤต ตามด้วยปฏิกิริยาจากอนุภาคนิวตรอนที่ปล่อยจากเบอริลเลียม ทำให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่จนกลายเป็นระเบิดนิวเคลียร์
The Gadget เป็นระเบิดนิวเคลียร์ที่ได้อุบัติขึ้นในการทดสอบทรินิตี้กลางทะเลทรายในรัฐนิวเม็กซิโก เมื่อเช้ามืดวันที่ 16 กรกฎาคม 1945 ด้วยพลังงานที่รุนแรงเทียบเท่าระเบิด TNT 25 กิโลตัน จนเกิดเป็นหลุมลึก 1.4 เมตร และกินพื้นที่รัศมี 80 เมตร แรงระเบิดสามารถรู้สึกไปได้ไกลกว่า 160 กิโลเมตร นี่คือครั้งแรกในประวัติศาสตร์ที่ระเบิดนิวเคลียร์ได้ถูกจุดขึ้น และเปลี่ยนโลกใบนี้ไปตลอดกาล
ออปเพนไฮเมอร์เปิดเผยในภายหลังว่าบทกลอนจากภาษาสันสกฤตท่อนหนึ่งได้เข้ามาในความคิดเขา ณ เวลาที่เกิดการระเบิดขึ้น นั่นคือ “ตอนนี้เราคือความตาย ผู้ทำลายล้างโลกใบนี้”
ระเบิดนิวเคลียร์ Little Boy ที่ยังคงเป็นระเบิดยูเรเนียม-235 แบบปืน ถูกปล่อยเหนือเมืองฮิโรชิมาเมื่อวันที่ 6 สิงหาคม 1945 ตามด้วยระเบิด Fat Man ที่เป็นพลูโตเนียม-239 แบบระเบิดภายใน ถูกปล่อยเหนือเมืองนางาซากิเมื่อวันที่ 9 สิงหาคมของปีเดียวกัน ยอดผู้เสียชีวิตรวมจากทั้งสองจุดมีไม่น้อยกว่า 110,000 คน
ออปเพนไฮเมอร์อาจเคยเชื่อว่าระเบิดปรมาณูช่วยยุติสงครามได้โดยสิ้นเชิง แต่จุดยืนของเขาเปลี่ยนไปอย่างชัดเจนหลังเหตุการณ์ที่ประเทศญี่ปุ่น และเคยขอเข้าพบประธานาธิบดีแฮร์รี ทรูแมน เพื่อแสดงความไม่สบายใจต่ออาวุธดังกล่าว และบอกกับทรูแมนว่า “ผมรู้สึกเหมือนมีเลือดเปื้อนอยู่บนมือ” ก่อนที่ประธานาธิบดีจะตอบกลับอย่างขุ่นเคืองว่า “ไม่เป็นไร แค่ล้างออกก็หายแล้ว” ก่อนจะตัดจบการประชุม พร้อมกับสั่งว่า “อย่าให้เด็กขี้แยคนนั้นเข้ามาในนี้อีก”
ชีวิตของบิดาแห่งระเบิดปรมาณูพลิกผันไปหลังจากนั้น เมื่อเจ้าตัวถูกกล่าวหาว่าเป็นสายลับของสหภาพโซเวียตจากการมีส่วนเกี่ยวข้องกับสมาชิกพรรคคอมมิวนิสต์ จนต้องเข้าสู่กระบวนการสอบสวนแบบลับในปี 1954 และแม้ผลสรุปจากการตัดสินจะระบุว่าเขามีความภักดีและรักษาความลับทางราชการได้ แต่ออปเพนไฮเมอร์ก็ไม่ได้รับการแนะนำให้ต่ออายุการเข้าถึงข้อมูลความมั่นคงทางราชการ อันหมายถึงจุดจบของการทำงานให้กับรัฐบาลสหรัฐฯ อย่างเป็นทางการ
ต่อมาในปี 2022 รัฐมนตรีว่าการกระทรวงพลังงานสหรัฐฯ ได้ประกาศว่าผลการตัดสินออปเพนไฮเมอร์ในปี 1954 เป็นโมฆะจากกระบวนการที่ไม่เป็นธรรม และเป็นการล่าแม่มดจากความกังวลของสาธารณะที่มีต่อลัทธิคอมมิวนิสต์ในช่วงเวลาดังกล่าว พร้อมออกมายืนยันอีกครั้งว่านักฟิสิกส์รายนี้มีความภักดีต่อชาติมาตลอด
ออปเพนไฮเมอร์จึงกลายเป็นคนที่ทั้งถูกยกย่องในฐานะอัจฉริยะนักฟิสิกส์ทฤษฎี ผู้บุกเบิกศาสตร์ดังกล่าวในสหรัฐฯ และบิดาแห่งระเบิดปรมาณู แต่ก็ยังถูกตั้งคำถามถึงความภักดี เป็น ‘เด็กขี้แย’ และถูกเกลียดชังจากการเป็นผู้สร้างอาวุธทำลายล้างให้กับมวลมนุษยชาติไปในเวลาเดียวกัน
Oppenheimer ภาพยนตร์ชีวประวัติที่ย้อนรำลึกถึงชีวิตของนักฟิสิกส์ทฤษฎีผู้ยิ่งใหญ่คนนี้ เข้าฉายในโรงภาพยนตร์ของไทยแล้วตั้งแต่วันนี้ (20 กรกฎาคม)
ภาพ: Getty Images
อ้างอิง:
- https://journals.aps.org/pr/pdf/10.1103/PhysRev.56.455
- https://content.time.com/time/subscriber/article/0,33009,853367,00.html
- https://blackholes.tecnico.ulisboa.pt/gritting/pdf/gravity_and_general_relativity/Oppenheimer-Volkoff_On-Massive-Neutron-Cores.pdf
- https://www.youtube.com/watch?v=Xzv84ZdtlE0
- https://www.lrb.co.uk/the-paper/v22/n17/steven-shapin/don-t-let-that-crybaby-in-here-again
- https://echemicalschool.rta.mi.th/images/Learn/Nuclear/101.pdf
- https://thebulletin.org/2020/08/counting-the-dead-at-hiroshima-and-nagasaki/
