20รับ100สู่จุดสูงสุด

20รับ100สู่จุดสูงสุด

ขั้นตอนสำคัญในการเป็นนักฟิสิกส์อันดับหนึ่ง

นักฟิสิกส์ผู้ยิ่งใหญ่: ชีวิตและช่วงเวลาของนักฟิสิกส์ชั้นนำจากกาลิเลโอถึงฮอว์คิง

วิลเลียม เอช. ครอปเปอร์

Oxford University Press: 2001 514 หน้า $35

การเป็น20รับ100นักศึกษาวิชาฟิสิกส์ที่เก่งเป็นพิเศษเป็นเรื่องง่าย มีหลายปีที่จบการศึกษาด้วยข้อมูลประจำตัวชั้นนำจาก Caltech หรือ Imperial หรือ Cambridge แต่ติดตามพวกเขาเมื่อหลายปีผ่านไป – มีกี่เล่มที่จะเข้าสู่หนังสือประวัติศาสตร์เพื่อบรรลุอันดับที่หนึ่ง? William Cropper ได้เขียนประวัติศาสตร์ของนักฟิสิกส์สมัยใหม่ซึ่งแสดงให้เห็นว่านักฟิสิกส์สมัยใหม่ทำอย่างไร นี่คือขั้นตอนสำคัญบางส่วน…

หาที่ปรึกษาที่ดี  นี่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับทุกคนยกเว้นในลีก Einstein ด้วยที่ปรึกษาที่ยอดเยี่ยม คุณจะได้เรียนรู้เครื่องมือล่าสุด คุณจะได้สัมผัสกับงานวิจัยล่าสุด และคุณได้รับเครื่องมือ ‘โดยนัย’ จำนวนมากที่ไม่เคยรวมอยู่ในเอกสารมาตรฐาน แต่จำเป็นสำหรับการทำงานที่ยอดเยี่ยมของ ของคุณเอง การได้เห็นพี่เลี้ยงของคุณนั่งอย่างอบอุ่นในลำดับชั้นที่แน่นหนาก็มีประโยชน์เช่นกัน เป็นการเดินทางที่ยาวนานและเยาวชนในวัยยี่สิบของพวกเขารู้ว่าพวกเขากำลังละทิ้งรายได้และสถานะเป็นจำนวนมากโดยการให้บริการการฝึกงานเหล่านี้ ง่ายกว่าที่จะทนกับทุกสิ่งหากพวกเขารู้ว่ารางวัลใหญ่รออยู่

ล้มล้างพี่เลี้ยง คนนั้น  โอ้ คุณไม่จำเป็นต้องตะโกนด่าพี่เลี้ยง คุณอาจจะแกล้งทำเป็นสุภาพ และคุณสามารถรักษาเกียรติในการประชุมและส่วนที่เหลือทั้งหมด แต่คุณต้องทำลายพวกมัน มิฉะนั้น สิ่งที่ดีที่สุดที่คุณหวังว่าจะจำได้ก็คืองานที่ดีในประเพณีของ X. Werner Heisenberg รัก Arnold Sommerfeld แต่งานของ Heisenberg เกี่ยวกับกลศาสตร์ควอนตัมจะบั่นทอนทุกสิ่งที่ Sommerfeld สอน

ศัตรูที่รักที่สุด: Humphry Davy หันหลังให้กับลูกศิษย์ของเขา Faraday เมื่อเขาเริ่มส่องแสงจ้าเกินไป เครดิต: DAVID NEWTON

พี่เลี้ยงบางคนทำให้มันง่าย พวกเขากลัวนักเรียนที่เก่งกาจที่พวกเขานำมาซึ่งพวกเขาจึงต่อต้านพวกเขา นี่คือสิ่งที่ Sir Humphry Davy ทำเมื่อ Michael Faraday ได้ผลดีครั้งแรกในการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า มันทำให้ฟาราเดย์รู้สึกช็อคและหมดสติ — แต่ยังทำให้เขามีอิสระที่จะทำงานที่ยอดเยี่ยมมากขึ้นด้วยตัวเขาเอง

ค้นหาหัวข้อที่ถูกต้อง 

 ง่ายที่สุดหากสิ่งนี้มาจากเป้าหมายภายใน นักฟิสิกส์จำนวนมากอย่างน่าประหลาดใจที่มีเป้าหมายที่ซุ่มซ่อนคือความเชื่อในเอกภาพของธรรมชาติ พวกเขาไม่สามารถอธิบายเหตุผลได้จริง ๆ และมักจะเขินอายที่จะพูดถึงมัน แต่มันก็ยอดเยี่ยมในการชี้นำและจูงใจพวกเขา

อีกวิธีหนึ่งที่ประสบความสำเร็จในการค้นหาหัวข้อที่ดีคือการอ่านผ่านๆ ในอดีต เพื่อค้นหาส่วนที่ทุกคนรอบตัวคุณคิดว่าทำเสร็จแล้วตั้งแต่นั้นมา หากไม่ถูกต้อง แสดงว่าคุณมีหัวข้อที่สดใหม่และสุกงอม ไอน์สไตน์ได้รับแรงบันดาลใจอย่างลึกซึ้งจากการกลับมาอ่านอิมมานูเอล คานท์และเดวิด ฮูม คำถามของพวกเขาเกี่ยวกับเวรกรรมและวิธีที่เราให้เหตุผลว่าความรู้ของเรานั้นยังมีชีวิตอยู่ และมีแต่คนรุ่นเดียวกันของไอน์สไตน์เท่านั้นที่มองข้ามไป

ฟาราเดย์ก็ทำแบบเดียวกัน ในช่วงต้นศตวรรษที่ 19 ทุกคน ‘รู้’ ว่าพื้นที่ว่างไม่ได้เต็มไปด้วยก็อบลินที่มองไม่เห็นหรือสิ่งอื่นๆ ไอแซก นิวตันไม่ได้พิสูจน์อย่างนั้นเหรอ? แต่ฟาราเดย์มองหาจดหมายรองของนิวตัน และเห็นว่านิวตันเองก็มีข้อสงสัยบางอย่างเกี่ยวกับเรื่องนี้

บางทีพื้นที่ว่างอาจไม่ว่างเปล่านัก แนวคิดของฟาราเดย์เกี่ยวกับพื้นที่นี้คือผลลัพธ์โดยตรงหลังจากทำงานมามาก

พัฒนาเครื่องมือของคุณเอง  สิ่งนี้สำคัญมาก เพราะคุณต้องการความได้เปรียบที่แตกต่าง (ขอย้ำอีกครั้งว่านักฟิสิกส์ระดับแนวหน้าส่วนใหญ่ไม่ได้ฉลาดกว่านักฟิสิกส์ระดับสองหรือต่ำกว่า) อย่างท่วมท้น ถ้าคนที่ฉลาดมาก 100 คนพยายามเข้าใจอนุภาคมูลฐานและทุกคนใช้สมการเชิงอนุพันธ์ที่คล้ายคลึงกัน ซึ่งอาจโดดเด่นได้ ? แต่ตอนนี้ ลองจินตนาการว่าหนึ่งใน 100 คนนั้นเริ่มใช้ทฤษฎีกลุ่ม จู่ๆเขาก็ ‘ฉลาดขึ้น’ หรืออย่างน้อยก็มองเห็นได้ลึกซึ้งขึ้น ที่เหลืออีก 99 คน

จุดอ่อนประการหนึ่งของวิธีนี้คือ คุณต้องแน่ใจว่าเป็นเครื่องมือใหม่ที่ถูกต้อง การเลือกหนึ่งอันโดยพลการจากฟิลด์ที่ไม่สงสัยบางอย่างจะไม่ทำงาน วิธีหนึ่งในการหลีกเลี่ยงปัญหานี้คือการย้ายเครื่องมือจากฟิลด์หนึ่งไปยังอีกฟิลด์หนึ่งในเวลาที่คุณต้องการ Richard Feynman ทำได้ดีในเรื่องนี้ และ Enrico Fermi ทำได้ดีมาก เมื่อเขาศึกษาเมฆในอวกาศ เขาจะตระหนักว่าเส้นแรงแม่เหล็กที่พุ่งผ่านพวกมันนั้นคล้ายกับการสั่นของผลึกขัดแตะ เครื่องมือที่สร้างขึ้นสำหรับโครงตาข่ายสามารถนำไปใช้กับกาแลคซี่ได้ (เมื่อพยายามย้ายดังกล่าว คุณจะต้องตรวจสอบผลลัพธ์เสมอ แต่อย่างน้อย คุณก็ต้องเริ่มต้นใหม่)

อีกวิธีหนึ่งในการหลีกเลี่ยงการใช้เครื่องมือที่ไม่ถูกต้องคือการตระหนักอย่างยิ่งว่าคุณกำลังใช้เครื่องมือของคุณในระดับใด นักวิจัยหลายคนในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 รู้สึกว่ามีปัญหากับอิเล็กโทรไดนามิกของร่างกายที่กำลังเคลื่อนที่ แต่ส่วนใหญ่พยายามแก้ปัญหาเหล่านี้โดยใช้ไดนามิกมาตรฐาน ไอน์สไตน์ใช้เงื่อนงำจากกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์แทน แม้ว่ากฎข้อที่สองสามารถให้ผลลัพธ์ที่มีรายละเอียดได้มากมาย แต่ก็สามารถใช้เป็น ‘เครื่องตัดสิน’ ระดับสูงได้ ซึ่งจะบอกคุณว่ากิจกรรมทุกประเภทจะได้รับอนุญาตหรือไม่ แน่นอน ผลที่ได้คือสมมติฐานของทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ20รับ100