มองย้อนกลับไปที่การศึกษาค้นคว้า
เกี่ยวกับผลกระทบของควอนตัมที่อุณหภูมิต่ำ
สงครามเย็น: ประวัติความเป็นตัวนำยิ่งยวด
ฌอง มาตริคอน &Georges Waysand
Rutgers University Press: 2003. 304 หน้า $65
เว็บสล็อต หนังสือเล่มนี้ซึ่งแปลจากภาษาฝรั่งเศสเป็นประวัติศาสตร์ของสาขาไครโอเจนิกส์และของสสารทั้งสองรูปแบบโดยเฉพาะในกลุ่ม — ความเป็นตัวนำยิ่งยวดและของเหลวยิ่งยวด (แม้ว่าจะมีการกล่าวถึงเพียงครั้งแรกในคำบรรยาย) ผู้เขียนแสดงความกระตือรือร้น (ซึ่งมีส่วนร่วม) ในด้านนี้อย่างชัดเจนและประวัติศาสตร์: ความหลงใหลและความลึกลับที่จัดขึ้นสำหรับไอคอนของการปฏิวัติควอนตัมจาก Albert Einstein ผ่าน Werner Heisenberg ถึง Richard Feynman; ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ที่ช้าและไม่สม่ำเสมอเนื่องจากถูกขัดขวางโดยความขัดแย้งทางบุคลิกภาพ ความอำมหิตของระบอบสตาลิน และการเมืองของสงครามเย็นที่แท้จริง การปะทะกันของวิธีการวิจัยในสาขาที่แตกต่างกัน และล่าสุดก็คือกรณีของการผลิตผลลัพธ์ทางวิทยาศาสตร์โดยเจตนาในระดับที่ไม่เคยมีมาก่อน
ประวัติศาสตร์นี้มีมากกว่าส่วนแบ่งของตัวเลขที่น่าสนใจและมีขนาดใหญ่กว่าชีวิต เริ่มต้นด้วย Heike Kamerlingh Onnes ผู้ประกอบการชาวดัตช์ ผู้ค้นพบความเป็นตัวนำยิ่งยวด ในการทำให้ฮีเลียมเป็นของเหลว เขาได้สร้างห้องปฏิบัติการไครโอเจนิกในไลเดน ซึ่งเป็นห้องปฏิบัติการระดับอุตสาหกรรมแห่งแรกสำหรับการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ล้วนๆ และเป็นบรรพบุรุษที่แท้จริงของ CERN, Fermilab และ Kamiokande ในปัจจุบัน
จากนั้นมีชาวรัสเซีย: Pyotr Kapitsa คนโปรดของเออร์เนสต์รัทเทอร์ฟอร์ดซึ่งถูกสตาลินลักพาตัวจากเคมบริดจ์สหราชอาณาจักรเพื่อดำเนินการวิจัยฮีเลียมในรัสเซีย Lev Shubnikov ผู้ก่อตั้งห้องทดลอง Kharkov ที่ยิ่งใหญ่ แต่ถูก Stalin ฆ่าในปี 1938 ประมาณ 15 ปีก่อนการทดลองที่ยอดเยี่ยมของเขาซึ่งแสดงให้เห็นถึงการนำยิ่งยวด ‘type II’ ในโลหะผสม ซึ่งเป็นเฟสที่ทำให้แม่เหล็กแรงสูงเป็นไปได้ เช่น ที่ใช้ในการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (MRI) — เป็นที่เข้าใจ; และร่างอันเจิดจรัสของ Lev Landau นักทฤษฎีที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของรัสเซีย
นอกจากนี้เรายังได้พบกับ Fritz London อัจฉริยะที่ไม่ค่อยมีใครรู้จักซึ่งถูกปฏิเสธไม่ให้ยอมรับว่าเขามีคุณูปการอันยิ่งใหญ่ของเขาในการทำให้เป็น superfluidity — โดย Landau ตระหนักว่ามันคือคอนเดนเสทของ Bose–Einstein มี John Bardeen ผู้ซึ่งร่วมกับ Leon Cooper และ Robert Schrieffer เสนอทฤษฎี BCS ของตัวนำยิ่งยวด แต่หลังจากชนะรางวัลโนเบลสำหรับทรานซิสเตอร์เป็นครั้งแรกเท่านั้น และในที่สุด เราก็ได้พบกับ Bernd Matthias ผู้มีพรสวรรค์ ผู้เชี่ยวชาญด้าน ‘นักเล่นแร่แปรธาตุ’ ในสิ่งที่ผู้เขียนเรียกว่า “อายุของวัสดุ” Matthias เสียชีวิตเร็วเกินไปที่จะค้นพบความก้าวหน้าในการเป็นตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิสูงที่ทำโดยผู้ติดตามและนักเรียนของเขา
จากที่กล่าวมาทั้งหมดนั้น
ตลอดทั้งเล่ม ฉันยังคงพบกับความผิดพลาดทางประวัติศาสตร์และความเข้าใจผิดที่ทำให้ฉันสงสัยว่าส่วนที่เหลือของมันฟังดูเป็นอย่างไร ตัวอย่างเช่น ในพื้นที่สองหน้า มีการตัดสินทางประวัติศาสตร์ที่น่าสงสัยสามประการ เริ่มต้นด้วย “ประวัติศาสตร์ของฟิสิกส์ถูกทำเครื่องหมายโดยสงครามโลกครั้งที่สองอย่างลบไม่ออก สาเหตุหลักมาจาก … ระเบิด” เขียนโดยผู้เขียน แต่นักฟิสิกส์หลายคนทำงานเกี่ยวกับเรดาร์มากกว่าระเบิด และเทคโนโลยีอีกมากมายเป็นผลมาจากมัน “ลอส อาลามอสไม่ได้มีส่วนสนับสนุนฟิสิกส์ที่อุณหภูมิต่ำ” หนังสือกล่าว แต่การวิจัยเกี่ยวกับฮีเลียม-3 เกิดขึ้นที่ลอส อาลามอส และห้องทดลองของแมทเธียสที่นั่นก็มีบทบาทสำคัญในภายหลัง และผู้เขียนประกาศว่า ตรงกันข้ามกับผู้ทดลอง “โดยพื้นฐานแล้วบุคคลสำคัญก่อนสงครามคือผู้ที่ยังคงเป็นศูนย์กลางในหมู่นักทฤษฎี
นอกจากนี้ยังมีข้อผิดพลาดในรายละเอียดส่วนบุคคลซึ่งในหลายๆ กรณีได้ปรับเปลี่ยนการเน้นย้ำในเรื่องราวอย่างละเอียด Bardeen ไม่ใช่ “นักเรียนของ Slater” เขาเป็นรุ่นน้องที่ Harvard และไม่มีแหล่งอื่นใดที่เขาได้รับอิทธิพลอย่างมากจาก John Slater Ted Geballe ไม่ใช่ “นักเรียนต้น” ของ Matthias; ค่อนข้าง Geballe เป็นหัวหน้าแผนกและที่ปรึกษาของเขาที่ Bell Labs และความสัมพันธ์เป็นแบบสองทาง (โดยบังเอิญ Geballe ได้รับการฝึกอบรมที่มหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนีย Berkeley ซึ่งเป็นห้องปฏิบัติการที่ผู้เขียนประณามสถานะ ‘ยังวิ่ง’ ในบันทึกวงเล็บ) และผู้เขียนละเลยการเชื่อมต่ออย่างต่อเนื่องของ Matthias กับ Bell Labs ก่อนที่เขาจะเริ่มเรียน ตัวนำยิ่งยวด
หนังสือเล่มนี้ยังทำให้เข้าใจผิดเกี่ยวกับการค้นพบผลของโจเซฟสัน บทความของ Brian Josephson ที่ทำนายอุโมงค์ supercurrents นั้นไม่ใช่สิบปีหลังจากทฤษฎี BCS ซึ่งเป็นข้อเท็จจริงที่ได้รับความสำคัญบางประการ แต่ห้าปี เขายังไม่สามารถทำนายของตัวเองในการทดลอง และมีการโต้เถียงกันในที่สาธารณะเกี่ยวกับความถูกต้องของพวกเขากับ Bardeen ในฤดูร้อนปี 2505; สิ่งนี้ถูกตัดสินโดยการทดลองที่ทำโดย John Rowell และฉันที่ Bell Labs
แต่โจเซฟสันเดินทางมาถึงล่าช้า (ในบทที่ 18 จาก 22) ในสงครามเย็นซึ่งเน้นที่ช่วงก่อนและหลังสงครามโลกครั้งที่สองเป็นหลัก เกือบจะคุ้มค่าที่จะอ่านหนังสือสำหรับเรื่องราวที่น่าสลดใจของลอนดอน ซึ่งหนังสือได้กล่าวถึงปัญหาที่คนรุ่นหลังสงครามต้องแก้ไข แต่ผู้ที่เสียชีวิตก่อนที่วิธีแก้ปัญหาจะชัดเจน นอกจากนี้ยังมีมุมมองที่ยอดเยี่ยมเกี่ยวกับบุคลิกที่เต็มไปด้วยหนามของรถ Landau และอันตรายร้ายแรงที่คุกคามเขา Kapitsa และ Shubnikov ขณะที่พวกเขาทำงานได้ดีล่วงหน้ากับเพื่อนร่วมงานชาวตะวันตกของพวกเขาระหว่างปี 1935 ถึง 1955
ในการอธิบายข้อขัดแย้งเกี่ยวกับทฤษฎีของเฟสซุปเปอร์ฟลูอิดของฮีเลียมเหลว ผู้เขียนได้รวมการมีส่วนร่วมของไฟน์แมนไว้ด้วย แต่ไม่ใช่ข้อมูลเชิงลึกที่เจาะลึกจาก Lars Onsager ในช่วงต้นทศวรรษ 1950 ซึ่งในความเห็นของฉันมีสถานะเท่าเทียมกัน เรื่องราวของ “การไล่ตามอย่างไม่หยุดยั้ง” ของ Bardeen เกี่ยวกับการแก้ปัญหาความเป็นตัวนำยิ่งยวดนั้นได้รับการบอกเล่าเป็นอย่างดี เช่นเดียวกับการอธิบายธรรมชาติของทฤษฎี BCS (โดยมีหนี้ให้ Victor Weisskopf ซึ่งอธิบายไว้) เว็บสล็อต
