ต่อจากเอเชีย มาดูนักฟิสิกส์ชาวยุโรปกันมั่งครับ
คนๆนี้เป็นอีกหนึ่งคนที่เรียกได้ว่า ถ้าเป็นคนรุ่นใหม่ที่สนใจทางด้านฟิสิกส์ทฤษฎีแล้วไม่รู้จักเค้าถือว่าน่าเกลียดครับ
ลองมาดูประวัติของยักษ์ใหญ่ชาวดัทช์ Gerard 't Hooft กันดูเลยครับ
ทูฟ เกิดที่เมือง Den Helder ประเทศเนเธอร์แลนด์ในวันที่ 5 กรกฎาคม 1946 โดยที่ครอบครัวของเขาเป็นตระกูลนักวิชาการที่ไม่ใช่นักวิชาการกิ๊กก้อกนะครับ ญาติรุ่นปู่ของเขาเป็นนักฟิสิกส์รางวัลโนเบล ปู่(ไม่ก็ตา)เป็นศาสตราจารย์ด้าน zoology ชื่อดัง และลุงของเขาก็เป็นศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์ที่ Ultrecht
ทูฟเข้าเรียนที่โรงเรียน Dalton Lyceum ซึ่งใช้หลักการเรียนการสอนแบบ Dalton Plan* ซึ่งเป็นประโยชน์กับตัวทูฟมาก นอกจากนี้เขายังได้เหรียญเงินตอนสอบแข่งขันคณิตศาสตร์โอลิมปิกของของเนเธอร์แลนด์ด้วยครับ
ทูฟเข้าเรียนที่มหาวิทยาลัย Ultrecht โดยเข้าเรียนด้านฟิสิกส์ทฤษฎีเกี่ยวกับ อนุภาคมูลฐาน (elementary particles) ในปี 1969 ทูฟได้เข้าเรียนระดับปริญญาเอกกับอาจารย์ใหม่ที่เพิ่งเข้ามาที่ Ultreacht คือ Martinus J. G. Veltman ซึ่งเป็นผู้เชี่ยวชาญด้าน ทฤษฎี Yang - Mills (ลองไปดูประวัติของ Chen Ning Yang สิครับ !!)
ในขณะนั้น ทฤษฎี Yang -Mills ยังไม่เป็นที่สนใจมากเท่าไหร่นัก เนื่องจากยังไม่สามารถจะ "renormalise" ทฤษฎีนี้ได้ และเนื่องจากพระเอกในคอมเมนต์นี้ของเราคือทูฟ ไม่ต้องบอกก็คงจะเดาได้ครับ ว่าทูฟและ Veltman ประสบความสำหรับในการ renormalise ทฤษฎี Yang- Mills จากวิธีการชื่อว่า
Dimensional Regularisation ที่ประดิษฐ์ขึ้นมาใหม่เอง
งานชิ้นนี้ได้กลายเป็นงานสร้างชื่อให้แก่ทูฟ ครับ นอกจากจะเป็นวิทยานิพนธ์ปริญญาเอกของเขาแล้ว ยังได้ทำให้ทั้ง ทูฟและ Veltman ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี 1999 ด้วย
หลังจบปริญญาเอกที่ Ultrecht แล้ว Veltman และ ทูฟย้ายไปทำงานอยู่ที่ CERN ในปี และงานวิจัยที่เป็นผลงานชิ้นสำคัญๆก็งอกเงยขึ้นมาจากที่นี่
โดยงานหลักๆหลายชิ้นที่ถูกพูดถึงใน wikipedia ก็เช่น
- พยามจะใช้ dimensional regularisation ในการแก้ปัญหา quantisation gravity ซึ่งแน่นอนว่าทำกันไม่สำเร็จ แต่ก็มีคนมาสนใจใช้วิธีการนี้ต่อ จนกระทั่งเกิดเป็นทฤษฎี super gravity ซึ่งอันนี้ไม่แน่ใจรายละเอียดครับ
- ในด้าน Quantum Chromodynamics หรือ QCD **ทูฟได้สร้างทฤษฎี SU(N) gauge theory สำหรับ กรณีที่ N มีค่ามากๆ (จากเดิมที่นัมบุเคยเสนอให้เป็น SU(3) gauge degree of freedom) ซึ่งมีความสำคัญมากในทฤษฎี AdS/CFT correspondence*** หรือ Maldacena duality ซึ่งผมจะกลับมาใส่รายละเอียดเพิ่มเติมเร็วๆนี้ครับ
นอกจากนี้ทูฟยังมีผลงานที่ศึกษาเกี่ยวกับ instanton ใน QCD ซึ่งจากการศึกษา instanton solutions ในทฤษฎี Yang-Mills ทำให้ทูฟค้นพบ spontaneous symmetry breaking จาก SU(N) ไปยัง U(1) ซึ่งนำไปสู่การมีอยู่ของ Magnetic Monopole ครับ (แปลว่า แม่เหล็กขั้วเดียว...เห้ย!)
ซึ่ง monopole อันนี้จะเรียกว่า 't Hooft–Polyakov monopole
ที่น่าสนใจอีกอย่างคือ เมื่อ Stephen Hawking ตีพิมพ์ผลงานเกี่ยวกับการที่ข้อมูลที่เข้าไปใน Black hole จะสูญหายไปตลอดกาล หรือที่รู้จักกันในชื่อ
Black hole information paradox ซึ่ง ทูฟและ Susskind ปฎิเสธทฤษฎีนี้อย่างเปิดเผย (ลองกลับไปดูในประวัติของ Leonard Susskind)
และนำไปสู่การคิดค้นทฤษฎี โฮโลกราฟิก (Holographic principle) โดยทูฟและ Susskind ด้วยครับ
ในปี 1974 ทูฟ ออกจาก CERN เพื่อกลับมารับตำแหน่งผู้ช่วยศาสตราจารย์ที่ Ultrecht และยังไปๆมาระหว่าง Stanford และ Havard
ทูฟยังมีอายุเพียง 65ปีเท่านั้นนะครับ ซึ่งนับว่าเด็กมากสำหรับผู้บุกเบิกงานวิจัยในหลายสาขาของนักฟิสิกส์ทฤษฎีที่มีชื่อเสียงระดับนี้
สาขาที่เขาบุกเบิกหลายสาขาก็ยังคงเป็นหัวข้อที่ใช้ในงานวิจัยอยู่ในปัจจุบัน เรียกได้ว่าเป็นหนึ่งในยักษ์ใหญ่ของปรมาจารย์ทางฟิสิกส์เลยทีเดียวครับ
*
http://en.wikipedia.org/wiki/Dalton_Plan** QCD เป็นสาขาที่ศึกษาเกี่ยวกับ quark ซึ่งมีสมบัติที่เรียกกันว่า colour (สี)
*** David Tong อธิบายแบบง่ายๆไว้ในเลคเชอร์โน๊ตเรื่อง QFT ของเขาว่า เป็นการที่สนามในสี่มิติซึ่ง "strongly couple" กัน จะทำให้เกิด excitations ซึ่งเหมือนกับมี สนามกราวิตอน (อนุภาคที่นำพาแรงโน้มถ่วง)เคลื่อนที่ในมิติที่สูงขึ้น
http://www.damtp.cam.ac.uk/user/tong/qft/three.pdf หน้า 50 ครับ
ปล.ผมเคยเอางานเขียนทั่วๆไปของทูฟมาให้ลองอ่านแต่ไม่รู้ว่าไปอยู่ไหนแล้วเหมือนกัน มันคืออันนี้ครับ
วิธีการเป็นนักฟิสิกส์ทฤษฎีที่ดี
http://www.staff.science.uu.nl/~hooft101/theorist.htmlวิธีการเป็นนักฟิสิกส์ทฤษฎีที่เลว
http://www.staff.science.uu.nl/~hooft101/theoristbad.htmlอันนี้เป็น homepage ของ 't Hooft ครับ
http://www.staff.science.uu.nl/~hooft101/
