Einstein's miracle year - Larry Lagerstrom

ปีมหัศจรรย์ของไอน์สไตน์ - แลร์รี่ เลเกอร์สตอร์ม (Larry Lagerstrom)

Translator: Kelwalin Dhanasarnsombut Reviewer: Rawee Ma

As 1905 dawned,

เมื่อต้นปี ค.ศ. 1905

the soon-to-be 26-year-old Albert Einstein faced life as a failed academic.

อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ในวัยใกล้จะครบ 26 ปี ถูกมองว่าเป็นนักวิชาการตกอับ

Most physicists of the time would have scoffed at the idea

นักฟิสิกส์ส่วนใหญ่ในเวลานั้น คงหัวเราะเยาะถ้ามีใครบอกว่า

that this minor civil servant could have much to contribute to science.

ข้าราชการชั้นผู้น้อยคนนี้อาจทำประโยชน์ อย่างใหญ่หลวงให้แก่วงการวิทยาศาสตร์

Yet within the following year,

กระนั้น ในปีต่อมา

Einstein would publish not one,

ไอน์สไตน์ได้ตีพิมพ์ผลงาน ไม่เพียงแค่ หนึ่ง

not two,

ไม่ใช่ สอง

not three,

ไม่ใช่ สาม

but four extraordinary papers, each on a different topic,

แต่เป็นผลงานถึงสี่เรื่องที่ยอดเยี่ยม ในหัวข้อที่แตกต่างกันไป

that were destined to radically transform our understanding of the universe.

ที่จะพลิกโฉมความเข้าใจของเราเกี่ยวกับเอกภพ

The myth that Einstein had failed math is just that.

เรื่องเล่าที่ว่าไอน์สไตน์ตกเลขนั้น เป็นแค่ข่าวลือ

He had mastered calculus on his own by the age of 15

เขาศึกษาแคลคูลัส (Calculus) ด้วยตนเอง จนเชี่ยวชาญ เมื่ออายุ 15 ปี

and done well at both his Munich secondary school

และมีผลการเรียนดี ทั้งที่โรงเรียนมัธยมในมิวนิค

and at the Swiss Polytechnic,

และที่สถาบันเทคโนโลยีสวิสเซอร์แลนด์

where he studied for a math and physics teaching diploma.

ที่ซึ่งเขาได้ศึกษาเพื่อเป็น อาจารย์สาขาคณิตศาสตร์และฟิสิกส์

But skipping classes to spend more time in the lab

แต่เนื่องจากไม่ค่อยได้เข้าชั้นเรียน เพราะไปหมกตัวอยู่ในห้องทดลอง

and neglecting to show proper deference to his professors

แถมยังไม่เคารพเชื่อฟังอาจารย์ของเขา

had derailed his intended career path.

ทำให้เส้นทางการเป็นอาจารย์ของเขา ไม่เป็นอย่างที่หวัง

Passed over even for a lab assistant position,

ถูกปฏิเสธแม้กระทั่ง ตำแหน่งผู้ช่วยในห้องแลป

he had to settle for a job at the Swiss patent office,

เขาจึงต้องไปทำงาน ที่สำนักงานสิทธิบัตรในสวิตเซอร์แลนด์

obtained with the help of a friend's father.

ด้วยความช่วยเหลือจาก เพื่อนของพ่อ

Working six days a week as a patent clerk,

ทำงาน 6 วันต่อสัปดาห์ ในตำแหน่ง พนักงานตรวจสอบสิทธิบัตร

Einstein still managed to make some time for physics,

เขายังคงแบ่งเวลาส่วนหนึ่งให้กับฟิสิกส์

discussing the latest work with a few close friends,

อภิปรายถึงงานวิจัยใหม่ๆ ร่วมกับเพื่อนสนิทกลุ่มเล็กๆ

and publishing a couple of minor papers.

และได้ตีพิมพ์ผลงานเล็กๆ 2-3 เรื่อง

It came as a major surprise

และแล้วเป็นที่น่าประหลาดใจ

when in March 1905 he submitted a paper with a shocking hypothesis.

ที่ในเดือนมีนาคม ปีค.ศ.1905 เขาก็ได้ตีพิมพ์ผลงาน เสนอทฤษฎีที่น่าตกตะลึง

Despite decades of evidence that light was a wave,

แม้จะมีหลักฐานยึนยันว่าแสงเป็นคลื่น มาหลายทศวรรษแล้ว

Einstein proposed that it could, in fact, be a particle,

ไอน์สไตน์กลับเสนอว่า แสงอาจเป็นอนุภาค

showing that mysterious phenomena, such as the photoelectric effect,

โดยแสดงว่าปรากฎการณ์ที่ยังไม่มีคำอธิบาย เช่น ปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก

could be explained by his hypothesis.

สามารถอธิบายได้ด้วยทฤษฎีของเขา

The idea was derided for years to come,

แนวคิดของเขาเป็นเรื่องน่าหัวร่อไปอีกหลายปี

but Einstein was simply twenty years ahead of his time.

แต่ไอน์สไตน์ก็แค่ล้ำหน้ากว่าคนอื่นๆ ไปยี่สิบปี

Wave-particle duality was slated to become a cornerstone of the quantum revolution.

ทวิภาคของคลื่นและอนุภาคได้กลายเป็นหลักสำคัญ ของศาสตร์แขนงใหม่เรื่องกลศาสตร์ควอนตัม

Two months later in May, Einstein submitted a second paper,

สองเดือนต่อมา ในเดือนพฤษภาคม ไอน์สไตน์ได้ตีพิมพ์ผลงานชิ้นที่ 2

this time tackling the centuries old question of whether atoms actually exist.

บทความนี้เกี่ยวกับคำถามเก่าแก่ที่ว่า อะตอมมีจริงหรือไม่

Though certain theories were built on the idea of invisible atoms,

แม้ว่าหลายทฤษฎีจะถูกสร้างขึ้นโดยอาศัย แนวคิดที่ว่ามีอะตอมที่มองไม่เห็นอยู่

some prominent scientists still believed them to be a useful fiction,

นักวิทยาศาสตร์ชื่อดังบางคนยังคงเชื่อว่า มันเป็นสิ่งที่จินตนาการขึ้นมา

rather than actual physical objects.

มากกว่าจะเป็นสิ่งที่มีตัวตนอยู่จริงๆ

But Einstein used an ingenious argument,

แต่ไอน์สไตน์ได้ใช้ข้อพิสูจน์อันหลักแหลม

showing that the behavior of small particles

แสดงให้เห็นถึงพฤติกรรมของอนุภาคขนาดเล็ก

randomly moving around in a liquid, known as Brownian motion,

ที่เคลื่อนที่ในของเหลวอย่างไม่เป็นระเบียบ ที่เรียกว่า การเคลื่อนที่แบบบราวเนียน

could be precisely predicted

นั้นสามารถทำนายได้อย่างแม่นยำ

by the collisions of millions of invisible atoms.

โดยเกิดจากการชนกันของอะตอม ที่มองไม่เห็นนับไม่ถ้วน

Experiments soon confirmed Einstein's model,

การทดลองในภายหลังได้พิสูจน์ยืนยัน แบบจำลองของไอน์สไตน์

and atomic skeptics threw in the towel.

และข้อกังขาเกี่ยวกับการมีอยู่ของอะตอม ก็สิ้นสุดลง

The third paper came in June.

ผลงานชิ้นที่สามออกมาในเดือนมิถุนายน

For a long time,

นานมาแล้ว

Einstein had been troubled by an inconsistency

ที่ไอน์สไตน์มีปัญหาเรื่อง ความไม่สอดคล้องกัน

between two fundamental principles of physics.

ของหลักฟิสิกส์พื้นฐานสองเรื่อง

The well established principle of relativity,

หนึ่งคือ หลักสัมพันธภาพ (Principle of relativity)

going all the way back to Galileo,

ที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางมา ตั้งแต่ยุคกาลิเลโอ

stated that absolute motion could not be defined.

ที่กล่าวว่า การเคลื่อนที่สัมบูรณ์ ไม่สามารถนิยามได้

Yet electromagnetic theory, also well established,

และแต่ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า ที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางเช่นกัน

asserted that absolute motion did exist.

กลับยืนยันว่า การเคลื่อนที่สัมบูรณ์มีอยู่จริง

The discrepancy, and his inability to resolve it,

ความขัดแย้งที่ว่านี้ และการที่เขาไม่สามารถที่จะไขความกระจ่าง

left Einstein in what he described as a state of psychic tension.

ทำให้ไอน์สไตน์ตกอยู่ในภาวะที่เขาเรียกว่า ภาวะความตึงเครียดทางจิตใจ

But one day in May,

แต่วันหนึ่งในเดือนพฤษภาคม

after he had mulled over the puzzle with his friend Michele Besso,

หลังจากที่เขาขบคิดถึงปัญหานี้ กับเพื่อนชื่อ มิเชล เบส์โซ

the clouds parted.

เมฆหมอกบังตาก็หายไป

Einstein realized that the contradiction could be resolved

ไอน์สไตน์ตระหนักว่า ความขัดแย้งกันนี้สามารถจัดการได้

if it was the speed of light that remained constant,

ถ้าความเร็วแสงนั้นคงที่ตลอดเวลา

regardless of reference frame,

ไม่ว่าจะอยู่ในกรอบอ้างอิงใด

while both time and space were relative to the observer.

ขณะที่เวลาและพื้นที่นั้นสัมพัทธ์กับผู้สังเกต

It took Einstein only a few weeks to work out the details

ไอน์สไตน์ใช้เวลาเพียงไม่กีสัปดาห์จากนั้น แต่งเติมรายละเอียด

and formulate what came to be known as special relativity.

และคิดค้นสิ่งที่ต่อมารู้จักกันในชื่อ ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ (Special relativity)

The theory not only shattered our previous understanding of reality

ทฤษฎีนี้ไม่เพียงเปลี่ยนความเข้าใจของเรา ก่อนหน้านี้เกี่ยวกับความเป็นจริง

but would also pave the way for technologies,

แต่ยังนำไปสู่ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี

ranging from particle accelerators,

ตั้งแต่เครื่องเร่งอนุภาค

to the global positioning system.

ไปจนถึง ระบบกำหนดตำแหน่งบนโลก (Global positioning system)

One might think that this was enough,

บางคนอาจคิดว่าผลงานเท่านี้น่าจะเพียงพอแล้ว

but in September,

แต่ในเดือนกันยายน

a fourth paper arrived as a "by the way" follow-up to the special relativity paper.

งานตีพิมพ์ชิ้นที่ 4 ได้ออกมา ในฐานะภาคต่อของทฤษฎีสัมพันธภาพพิเศษ

Einstein had thought a little bit more about his theory,

ไอน์สไตน์ได้คิดต่อยอดจากทฤษฎีของเขา

and realized it also implied that mass and energy,

และได้ตระหนักว่า มันยังบ่งบอกถึงสสารและพลังงาน

one apparently solid and the other supposedly ethereal,

ซึ่งอันหนึ่งมีตัวตน และอีกอันไม่มีตัวตน

were actually equivalent.

ว่าจริงๆ แล้วเป็นอันเดียวกัน

And their relationship could be expressed in what was to become the most famous

ความสัมพันธ์ของมันสามารถแสดงออกมาได้เป็น

and consequential equation in history:

สมการอันโด่งดังในตำนาน

E=mc^2.

E=mc^2

Einstein would not become a world famous icon for nearly another fifteen years.

ไอน์สไตน์ยังคงไม่เป็นที่รู้จักมากนัก จนกระทั่งอีก 15 ปีถัดมา

It was only after his later general theory of relativity was confirmed in 1919

ในตอนที่ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ได้รับการพิสูจน์ในปีค.ศ. 1919

by measuring the bending of starlight during a solar eclipse

โดยการวัดว่าแสงมีการโค้งเบน ขณะเกิดสุริยุปราคา

that the press would turn him into a celebrity.

ซึ่งสื่อได้ทำให้เขากลายเป็นคนดัง

But even if he had disappeared back into the patent office

แต่ต่อให้เขากลับไปหมกตัวทำงาน ที่สำนักงานสิทธิบัตร

and accomplished nothing else after 1905,

และไม่ได้สร้างผลงานอะไรออกมาอีกเลย นับจากปีค.ศ. 1905 เป็นต้นมา

those four papers of his miracle year

งานตีพิมพ์ทั้งสี่ในปีมหัศจรรย์ของเขา

would have remained the gold standard of startling unexpected genius.

ก็ยังคงเป็นสิ่งที่แสดงถึง อัจฉริยภาพที่น่าทึ่งของเขาอยู่ดี