ข่าวสาร

แสงกับรางวัลโนเบล ตอนที่ 38 | ค.ศ. 1985 สำหรับความสำเร็จในการพัฒนาวิธีการตรวจสอบโครงสร้างของคริสตัลที่มีความซับซ้อน

จากสิ่งที่ Max von Laue และ พ่อลูกตระกูล Bragg ได้วางรากฐานเกี่ยวกับการศึกษาโครงสร้างของอะตอมจากการเลี้ยวเบนของรังสีเอ็กซ์ ซึ่งคณิตศาสตร์ที่ใช้จะเป็น Fourier Series และสัมประสิทธิ์ที่คำนวณได้จะสอดคล้องกับความหนาแน่นของอิเล็กตรอนในคริสตัล นอกจากนี้เนื่องจากตำแหน่งของอะตอมจะมีความหนาแน่นของอิเล็กตรอนสูง ทำให้เรารู้ตำแหน่งของอะตอมจากการเลี้ยวเบนของรังสีเอ็กซ์ไปในตัวด้วย

อย่างไรก็ตาม ถ้าวัตถุมีโครงสร้างที่ซับซ้อนมากขึ้น การรู้ถึงตำแหน่งของอะตอมในสามมิติจึงมีความจำเป็น เพียงแต่การที่จะรู้ถึงตำแหน่งในสามมิติได้นั้นจะต้องวิเคราะห์ลวดลายการเลี้ยวเบนของรังสีเอ็กซ์จากหลายทิศทาง เพื่อให้รู้ทั้งค่าเฟสและค่าความเข้มของรังสีเอ็กซ์ที่เลี้ยวเบนออกมา

นักวิทยาศาสตร์ทั้งสองคน คือ Jerome Karle และ Herbert A. Hauptman ได้พัฒนาคณิตศาสตร์และวิธีการตรวจสอบลวดลายการเลี้ยวเบนของรังสีเอ็กซ์จากหลายทิศทาง และอาศัยการวิเคราะห์ค่าเฟสของรังสีเอ็กซ์ที่เลี้ยวเบนออกมาในแต่ละทิศทางจากการทดลองเป็นจำนวนที่มากกว่าจำนวนตัวแปรที่ต้องการตรวจสอบ ทำให้ได้ผลที่น่าเชื่อถือมากขึ้น ผลที่ได้คือเขาทั้งสองสามารถสร้างภาพ 3 มิติ ของตำแหน่งของอะตอมของสารอินทรีย์และสารอนินทรีย์ได้

Herbert Hauptman ตอนอายุ 90 ปี กับโมเดลของโครงสร้างผลึกของ dodecahedrons (ภาพจาก https://www.dm.unito.it/~cerruti/math news0207.html)

ประวัติย่อ : Jerome Karle

Jerome Karle เกิดที่นิวยอร์ค สหรัฐฯ ในวันที่ 18 มิถุนายน ค.ศ. 1918 ในครอบครัวที่ให้ความสนใจทางศิลปะ แม่ของเขาเป็นนักเล่นเปียโนและสอนเขาให้เล่นจนเขาเองเคยฝันที่จะเล่นเปียโนเป็นอาชีพในอนาคต แต่เนื่องจากไม่ชอบการแสดงต่อหน้าสาธารณะจึงเบนความสนใจไปที่การเรียนแทน ซึ่งก็ทำให้เขาถูกจัดอยู่ในห้องเรียนสำหรับเด็กที่มีความสามารถพิเศษ นอกจากนี้เขายังชอบเล่นกีฬา ในปี ค.ศ. 1933 เขาเข้าเรียนระดับปริญญาตรีที่ City College of New York และได้เรียนวิชาคณิตศาสตร์ ฟิสิกส์ เคมี และ ชีววิทยา เพิ่มเติมนอกเหนือไปจากวิชาบังคับ ปี ค.ศ. 1938 ได้รับปริญญาโทจาก Harvard University ทางชีววิทยา หลังจากนั้นได้เข้าทำงานที่ New York State Health Department และได้พัฒนาการตรวจสอบปริมาณฟลูออรีนในน้ำดื่มซึ่งภายหลังต่อมาได้เป็นวิธีการตรวจสอบที่ได้มาตรฐานวิธีการหนึ่ง ปี ค.ศ. 1940 ได้ศึกษาต่อทางเคมีที่ University of Michigan และจบปริญญาเอกในปี ค.ศ. 1944 ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1946 เขาเข้าทำงานที่ Naval Research Laboratory ซึ่งต่อมา Herbert A. Hauptman ก็ได้มาเข้ามาร่วมงานกับเขา

ประวัติย่อ : Herbert A. Hauptman

Herbert A. Hauptman เกิดวันที่ 17 กุมภาพันธ์ ค.ศ. 1917 ที่นิวยอร์ค สหรัฐฯ ความสนใจทางวิทยาศาสตร์เกิดขึ้นตั้งแต่ที่เขาเริ่มอ่านหนังสือได้ เขาได้รับปริญญาตรีทางคณิตศาสตร์จาก City College of New York ในปึ ค.ศ. 1937 และปริญญาโทสาขาเดียวกันจาก Columbia University ในปี ค.ศ. 1939 ต่อมาตัดสินใจที่จะทำงานวิจัยจึงได้ร่วมงานกับ Jerome Karle และได้เรียนระดับปริญญาเอกที่ University of Maryland ไปพร้อมๆ กันด้วย

แหล่งที่มา

B. G. Malmstorm Ed., Nobel Lectures in Chemistry 1981-1990, World Scientific Publishing, January 1993.
https://nobelprize.org, accessed Feb 2019.
https://en.wikipedia.org, accessed Feb 2019.
ศรัณย์ สัมฤทธิ์เดชขจร, โฟโทนิกส์ มหัศจรรย์แห่งแสง, นานมีบุ๊คพับลิเคชัน, กรุงเทพฯ, กุมภาพันธ์ 2549.

ข่าวสาร

แหล่งที่มา

บทความที่เกี่ยวข้อง