เหตุใด 'เยอรมนี' จึงเป็นศูนย์กลางระดับโลก ในการพัฒนา 'ฟิสิกส์ยุคใหม่'? (จบ)
Multiverse | บัญชา ธนบุญสมบัติ
เหตุใด ‘เยอรมนี’
จึงเป็นศูนย์กลางระดับโลก
ในการพัฒนา ‘ฟิสิกส์ยุคใหม่’? (จบ)
ในบทความตอนแรก ผมได้ไล่เรียงเหตุผลที่ทำให้เยอรมนีเป็นศูนย์กลางในการพัฒนาฟิสิกส์ยุคใหม่ในระยะแรก (คือช่วงต้นศตวรรษที่ 20) โดยระบุสาเหตุไว้ 4 อย่าง ได้แก่ (1) มหาวิทยาลัยของเยอรมนีใช้ปรัชญาการศึกษาแบบฮุมบ็อลท์ (2) มีการจัดตั้งฟิสิกส์ทฤษฎีขึ้นเป็นสาขาจำเพาะ (3) เสถียรภาพทางการเมืองของจักรวรรดิเยอรมัน และ (4) การพัฒนาอุตสาหกรรมอย่างรวดเร็วของเยอรมนี
คราวนี้มาดูสาเหตุอื่นๆ ที่เหลือซึ่งสำคัญไม่แพ้กัน!
สาเหตุที่ 5 : ความเป็นเลิศด้านการทดลอง
ปัจจัยนี้มักถูกละเลยหรือ ‘ด้อยค่า’ เมื่อกล่าวถึงสาเหตุที่ทำให้เยอรมนีเป็นศูนย์กลางในการพัฒนาฟิสิกส์ยุคใหม่
จากสาเหตุที่ 1 คือ อุดมคติการศึกษาแบบฮุมบ็อลท์ที่ส่งผลให้เยอรมนีประสบความสำเร็จในการพัฒนาการศึกษาระดับอุดมศึกษาในช่วงต้นศตวรรษที่ 19 หัวใจของปรัชญานี้คือ การผสานรวมระหว่างการสอน (Lehre) และการวิจัย (Forschung) ที่ไม่ได้แยกจากกัน โดยเน้นให้นักวิชาการเป็นผู้สร้างองค์ความรู้ใหม่ผ่านการทดลองและการตั้งคำถามเชิงหลักการ
อุดมคติการศึกษาแบบฮุมบ็อลท์จำเป็นต้องใช้พื้นที่ทางกายภาพเพื่อดำเนินกิจกรรมสร้างความรู้ใหม่ จึงต้องสร้างห้องปฏิบัติการและสถาบันวิจัยขึ้น พร้อมกับสร้างเส้นทางอาชีพสำหรับนักวิจัยที่ทำการทดลองคู่กันไปด้วย
ในห้วงเวลานั้นเยอรมนีประสบความสำเร็จอย่างสูงในการจัดสรรงบประมาณสำหรับห้องปฏิบัติการและเครื่องมือที่ทันสมัย ทำให้เยอรมนีมีโครงสร้างพื้นฐานที่ดีกว่าอังกฤษและฝรั่งเศส
วัฒนธรรมการทดลองที่เข้มแข็งของเยอรมนีเริ่มต้นจากสาขาเคมีก่อนที่จะถ่ายทอดไปยังฟิสิกส์ ตัวอย่างสำคัญคือบทบาทของยุสตุส ฟอน ลีบิก (Justus von Liebig) นักเคมีผู้บุกเบิกการสร้างห้องปฏิบัติเคมีสมัยใหม่ที่มหาวิทยาลัยกีสเซนในช่วงทศวรรษที่ 1820 เขาเปลี่ยนวิธีการสอนเคมีจากการบรรยายไปสู่การลงมือในห้องปฏิบัติการ
ความสำเร็จของลีบิกเป็นต้นแบบให้แก่ฟิสิกส์ในหลายด้าน ทั้งด้านการบริหารจัดการ อันได้แก่ วิธีการระดมทุน การจัดองค์กร และการจัดการสิ่งอำนวยความสะดวกในการวิจัย และด้านการพัฒนาบุคลากร อันได้แก่ ช่างเทคนิคและนักศึกษา
ปัญหาเรื่องวัตถุดังที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้ในหัวข้อ การพัฒนาอุตสาหกรรมอย่างรวดเร็วของเยอรมนี เป็นตัวอย่างในกรณีการเกิดทฤษฎีควอนตัม ส่วนปัญหาการตรวจไม่พบลมอีเทอร์ก็เป็นตัวอย่างของการทดลองที่แม่นยำ (ซึ่งในกรณีนี้ทำโดยนักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน) ในกรณีการเกิดทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ
กล่าวโดยสรุป การเปลี่ยนผ่านจากฟิสิกส์คลาสสิคไปสู่ฟิสิกส์ยุคใหม่ไม่ได้เกิดจากแนวคิดใหม่ที่ชาญฉลาดแต่เพียงอย่างเดียว แต่ยังเป็นผลจากการวิเคราะห์ข้อมูลการทดลองที่แม่นยำซึ่งทฤษฎีเดิมอธิบายไม่ได้อีกด้วย
สาเหตุที่ 6 : แนวคิดเชิงปรัชญาของคนเยอรมัน
การที่เยอรมนีเป็นศูนย์กลางในการพัฒนาฟิสิกส์ยุคใหม่ในช่วงแรกนั้น ยังมีรากลึกๆ มาจากปรัชญาและวัฒนธรรมการคิดอีกด้วย
แนวคิดของนักปรัชญาเยอรมัน เช่น อิมมานูเอล คานท์ (Immanuel Kant) โยฮันน์ ก็อททลีบ ฟิชเทอ (Johann Gottlieb Fichte) และเกออร์ก วิลเฮล์ม ฟรีดิช เฮเกล (Georg Wilhelm Friedrich Hegel) ได้สร้างกรอบความคิดที่เน้นว่า ‘จิต (Geist)’ มีบทบาทในการจัดระเบียบประสบการณ์ของมนุษย์ แนวคิดเช่นนี้ส่งผลให้การศึกษาวิทยาศาสตร์ในเยอรมนีไม่ได้เป็นเพียงแค่การสังเกตธรรมชาติ แต่เป็นการตั้งคำถามเชิงโครงสร้าง เช่น ประเด็นที่ว่า ‘เวลา’ และ ‘อวกาศ’ เป็นสิ่งที่มีอยู่จริง หรือเป็นเพียงสิ่งที่เราสร้างขึ้นโดยใช้แบบจำลองทางทฤษฎีกันแน่
แนวคิดเหล่านี้เปิดพื้นที่ให้กับการพัฒนาทฤษฎีที่ไม่สอดคล้องกับสามัญสำนึก เช่น ทฤษฎีสัมพัทธภาพ ที่เสนอว่าเวลาและอวกาศไม่เป็นสิ่งสัมบูรณ์ตามแบบที่ฟิสิกส์แบบนิวตันเชื่อ ตัวไอน์สไตน์เคยกล่าวว่า เขาได้รับแรงบันดาลใจจากงานของนักปรัชญาอย่างแอ็นสท์ มัค (Ernst Mach) ซึ่งวิพากษ์แนวคิดเรื่องอวกาศสัมบูรณ์ของนิวตัน
นักฟิสิกส์เยอรมันให้ความสำคัญกับญาณวิทยา หรือการตั้งคำถามว่าเรารู้เกี่ยวกับสิ่งต่าง ๆ ได้อย่างไร ตัวอย่างเช่น มักซ์ พลังค์ ไม่เพียงแต่ศึกษาการแผ่รังสีจากวัตถุดำ แต่ยังตั้งคำถามว่า ทำไมทฤษฎีคลาสสิคจึงล้มเหลวในการอธิบายข้อมูลทดลอง และนำไปสู่แนวคิด “พลังงานแบบไม่ต่อเนื่อง” ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของทฤษฎีควอนตัม
มหาวิทยาลัยเยอรมันในศตวรรษที่ 19-20 โดยเฉพาะภายใต้อุดมคติการศึกษาแบบฮุมบ็อลท์ได้บูรณาการปรัชญาเข้าไว้ในหลักสูตรวิทยาศาสตร์อย่างเป็นระบบ นักศึกษาฟิสิกส์ต้องเรียนปรัชญาเพื่อฝึกคิดเชิงนามธรรมและฝึกตั้งคำถามเชิงหลักการ ส่งผลให้เกิดวัฒนธรรมการคิดนอกกรอบ และเปิดรับแนวคิดใหม่ที่อาจขัดกับสามัญสำนึก
สาเหตุที่ 7 : เกียรติภูมิทางสังคมที่สูงของศาสตราจารย์
ในยุคจักรวรรดิเยอรมัน ตำแหน่งศาสตราจารย์ในมหาวิทยาลัย โดยเฉพาะในสาขาวิทยาศาสตร์ ถือเป็นตำแหน่งที่มีเกียรติและทรงอิทธิพลอย่างยิ่งในสังคมเยอรมัน บุคคลที่ดำรงตำแหน่งนี้ไม่เพียงแต่ได้รับการยอมรับในฐานะนักวิชาการผู้ทรงคุณวุฒิ แต่ยังได้รับสถานะทางสังคมที่สูงส่ง เทียบเท่าข้าราชการระดับสูง โดยบางรายได้รับการขนานนามว่า ‘Excellenz’ ซึ่งเป็นคำเรียกขานที่ใช้กับบุคคลชั้นสูงในราชสำนัก
สถานะอันทรงเกียรตินี้ส่งผลให้การเป็นศาสตราจารย์ โดยเฉพาะในสาขาฟิสิกส์ทฤษฎี กลายเป็นเป้าหมายของบุคลากรชั้นนำในยุคนั้น มหาวิทยาลัยเยอรมัน เช่น มหาวิทยาลัยฮุมบ็อลท์แห่งเบอร์ลิน มหาวิทยาลัยเกิททิงเงน และมหาวิทยาลัยคีล ต่างมีบทบาทสำคัญในการจัดตั้งตำแหน่งศาสตราจารย์เฉพาะทางด้านฟิสิกส์ทฤษฎีอย่างที่เล่าไว้แล้วในสาเหตุที่ 2
การจัดตั้งตำแหน่งเหล่านี้ไม่เพียงเป็นการยกระดับสถานะของฟิสิกส์ทฤษฎีในเชิงสถาบัน แต่ยังเป็นการสร้างสภาพแวดล้อมทางปัญญาที่เอื้อต่อการพัฒนาแนวคิดใหม่ๆ อันได้แก่ ทฤษฎีสัมพัทธภาพและกลศาสตร์ควอนตัม ตัวอย่างเช่น แวร์เนอร์ ไฮเซินแบร์ก ได้รับการบ่มเพาะภายใต้การดูแลของมักซ์ บอร์น ที่มหาวิทยาลัยเกิททิงเงิน และแวร์เนอร์ ไฮเซินแบร์ก ว็อล์ฟกัง เพาลี และฮันส์ เบเธอ (Hans Bethe) ได้รับการดูแลโดยอาร์โนลด์ ซอมเมอร์เฟลด์ (Arnold Sommerfeld) ยอดนักฟิสิกส์อีกคนหนึ่ง
กล่าวโดยสรุปก็คือ ตำแหน่งศาสตราจารย์ในมหาวิทยาลัยเยอรมันในยุคจักรวรรดิเป็นสัญลักษณ์ของเกียรติยศ ความรู้ และอำนาจทางปัญญา ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการผลักดันความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ของโลกในช่วงเวลานั้น
สาเหตุที่ 8 : บทบาทของนักวิทยาศาสตร์เชื้อสายยิว
ในระบบวิชาการเยอรมัน
ปัจจัยหนึ่งที่ส่งเสริมให้เยอรมนีมีบทบาทนำในการพัฒนาฟิสิกส์ยุคใหม่ คือการเปิดกว้างของระบบวิชาการในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 ถึงต้นศตวรรษที่ 20 ซึ่งเอื้อให้บุคคลจากหลากหลายภูมิหลัง รวมถึงผู้มีเชื้อสายยิว ได้เข้ามามีส่วนร่วมอย่างลึกซึ้งในงานวิจัยและการสอนในมหาวิทยาลัยและสถาบันวิทยาศาสตร์ชั้นนำของประเทศ
นักฟิสิกส์เชื้อสายยิวหลายคนมีบทบาทสำคัญ เช่น อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ผู้เสนอทฤษฎีสัมพัทธภาพและดำรงตำแหน่งผู้อำนวยการสถาบันไกเซอร์วิลเฮล์มในกรุงเบอร์ลิน มักซ์ บอร์น อาจารย์ที่มหาวิทยาลัยเกิททิงเงิน ซึ่งเป็นศูนย์กลางของการพัฒนากลศาสตร์ควอนตัม และว็อล์ฟกัง เพาลี ผู้มีบทบาทในการวางรากฐานทฤษฎีควอนตัม
ระบบการศึกษาของเยอรมนีในยุคนั้นมีลักษณะเฉพาะที่เน้นความสามารถทางวิชาการมากกว่าชาติพันธุ์หรือศาสนา ส่งผลให้เกิดการรวมตัวของนักวิทยาศาสตร์ที่มีความสามารถสูงในสถาบันเดียวกัน ซึ่งสร้าง “ความหนาแน่นทางปัญญา” ที่เอื้อต่อการแลกเปลี่ยนความคิดและการพัฒนาทฤษฎีใหม่อย่างรวดเร็ว
อย่างไรก็ตาม ความเปลี่ยนแปลงทางการเมืองหลังปี ค.ศ.1933 โดยเฉพาะการขึ้นสู่อำนาจของฮิตเลอร์และพรรคนาซี ได้ส่งผลกระทบรุนแรงต่อระบบวิชาการดังกล่าว รัฐบาลนาซีดำเนินนโยบายต่อต้านแนวคิดสมัยใหม่ โดยเรียกทฤษฎีสัมพัทธภาพและกลศาสตร์ควอนตัมว่า “ฟิสิกส์ของยิว” (J?dische Physik) และสนับสนุนแนวทาง “ฟิสิกส์เยอรมัน” (Deutsche Physik) ที่มีลักษณะชาตินิยมและต่อต้านทฤษฎีเชิงนามธรรม
ผลจากนโยบายนี้คือการอพยพของนักวิทยาศาสตร์ชั้นนำจำนวนมากออกจากเยอรมนี เช่น ไอน์สไตน์ บอร์น และเพาลี หรือแม้แต่เอนรีโก แฟร์มิ ซึ่งแม้ไม่ใช่ชาวยิว แต่ได้รับผลกระทบเนื่องจากภรรยาเป็นชาวยิว การอพยพครั้งนั้นเป็นภาวะ “สมองไหล” ที่ทำให้เยอรมนีสูญเสียบุคลากรระดับหัวกะทิ และส่งผลให้ศูนย์กลางทางวิทยาศาสตร์ย้ายไปยังสหรัฐอเมริกาและสหราชอาณาจักรในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง
สาเหตุที่ 9 : การผสานพลังทางปัญญา
ข้ามพรมแดนชาติพันธุ์
ความเป็นผู้นำของเยอรมนีในด้านฟิสิกส์ยุคใหม่ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 เกิดจากการผสานพลังจากนักฟิสิกส์ชั้นนำจากหลายชาติพันธุ์และหลายประเทศ
มหาวิทยาลัยและสถาบันวิจัยในเยอรมนีและพื้นที่ที่ใช้ภาษาเยอรมัน เช่น มหาวิทยาลัยเกิททิงเงิน ภายใต้การนำของมักซ์ บอร์น และมหาวิทยาลัยมิวนิก ภายใต้การนำของอาร์โนลด์ ซอมเมอร์เฟลด์ เป็นศูนย์กลางของการแลกเปลี่ยนความคิดเห็นระดับนานาชาติ นักฟิสิกส์หนุ่มสาวและผู้มีชื่อเสียงจากทั่วโลกเดินทางมาเยือนและทำงานร่วมกัน โดยมีอุดมคติการศึกษาแบบฮุมบ็อลท์ที่เน้นเสรีภาพทางวิชาการและการวิจัยขั้นสูงเป็นหลักสำคัญ
การประชุมโซลเวย์ (Solvay Conference) ซึ่งจัดขึ้นที่เบลเยียมก็มีนักฟิสิกส์ชั้นนำจากทั่วทุกสารทิศเข้าร่วม และส่งผลต่อทิศทางการพัฒนาฟิสิกส์ยุคใหม่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งกลศาสตร์ควอนตัม
วารสารเยอรมันอย่าง Annalen der Physik ก็ทำหน้าที่เป็นสื่อกลางหลักในการเผยแพร่ผลงาน ทั้งบทความระดับปฏิวัติวงการ เช่น ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของไอน์สไตน์ และบทความที่ทำให้ความรู้ก้าวหน้าขึ้นเป็นลำดับ
เยอรมนียังดึงดูดนักฟิสิกส์จากประเทศต่างๆ เช่น นีลส์ โบร์ (เดนมาร์ก) และแอร์วิน ชเรอดิงเงอร์ (ออสเตรีย) ให้เข้ามาแลกเปลี่ยนความรู้และร่วมงานกับนักวิทยาศาสตร์เยอรมันในสถาบันชั้นนำของยุโรป ผลงานของนักฟิสิกส์เยอรมัน เช่น แวอร์เนอร์ ไฮเซินแบร์ก ยังส่งผลกระทบอย่างลึกซึ้งไปถึงอังกฤษ โดยเฉพาะต่อพอล ดิแร็ก ซึ่งได้รับแรงบันดาลใจในการพัฒนาแนวคิดพีชคณิตเลขคิว (q-number algebra) และทฤษฎีทรานสฟอร์เมชัน (transformation theory) อันเป็นรากฐานสำคัญของกลศาสตร์ควอนตัมสมัยใหม่
สาเหตุทั้งหมด 9 ข้อที่กล่าวมานี้ต่างมีส่วนทำให้เยอรมนีเป็นศูนย์กลางในการพัฒนาทฤษฎีสัมพัทธภาพและกลศาสตร์ควอนตัมอันเป็นรากฐานของฟิสิกส์ยุคใหม่ได้สำเร็จนั่นเอง!
อ่านข่าวต้นฉบับได้ที่ : เหตุใด ‘เยอรมนี’ จึงเป็นศูนย์กลางระดับโลก ในการพัฒนา ‘ฟิสิกส์ยุคใหม่’? (จบ)
ติดตามข่าวล่าสุดได้ทุกวัน ที่นี่
– Website : https://www.matichon.co.th/weekly