1. ภาพรวม
เลสเตอร์ แฮลเบิร์ต เกอร์เมอร์ (Lester Halbert Germerเลสเตอร์ แฮลเบิร์ต เกอร์เมอร์ภาษาอังกฤษ; เกิดเมื่อวันที่ 10 ตุลาคม ค.ศ. 1896 - เสียชีวิตเมื่อวันที่ 3 ตุลาคม ค.ศ. 1971) เป็นนักฟิสิกส์ชาวสหรัฐอเมริกา ผู้ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการพิสูจน์ทวิภาคของคลื่น-อนุภาคของสสารร่วมกับคลินตัน เดวิสสัน ผ่านการทดลองของเดวิสสัน-เกอร์เมอร์ ซึ่งเป็นรากฐานสำคัญสำหรับการพัฒนากล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนและสนับสนุนทฤษฎีของหลุยส์ เดอ บรอยล์ นอกจากงานวิจัยที่โดดเด่นนี้ เขายังได้ศึกษาด้านเทอร์มิออนิกส์ การกัดกร่อนของโลหะ และฟิสิกส์การสัมผัส ตลอดอาชีพการงาน เขายังเคยเป็นนักบินขับไล่ในช่วงสงครามโลกครั้งที่หนึ่ง และทำงานที่ห้องปฏิบัติการเบลล์ในรัฐนิวเจอร์ซีย์
ในช่วงบั้นปลายชีวิต ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1945 เมื่ออายุ 49 ปี เกอร์เมอร์ได้เริ่มต้นอาชีพเสริมในฐานะนักปีนผาอย่างจริงจัง เขาได้ปีนผาอย่างกว้างขวางทั่วภาคตะวันออกเฉียงเหนือของสหรัฐอเมริกา โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ชาแวนกังค์ ริดจ์ ในรัฐนิวยอร์ก และเป็นที่รู้จักในวงการปีนผาด้วยบุคลิกที่เอื้อเฟื้อและเป็นมิตร มีฉายาว่า "โรงเรียนสอนปีนผาคนเดียว" เขาเสียชีวิตด้วยภาวะกล้ามเนื้อหัวใจตายเฉียบพลันขณะกำลังปีนผาอยู่ที่ชาแวนกังค์ ริดจ์ หนึ่งสัปดาห์ก่อนวันคล้ายวันเกิดปีที่ 75 ของเขา
2. ชีวิตและอาชีพทางวิทยาศาสตร์
เลสเตอร์ แฮลเบิร์ต เกอร์เมอร์เป็นนักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน ผู้มีผลงานโดดเด่นจากการทำงานที่ห้องปฏิบัติการเบลล์ ซึ่งรวมถึงการทดลองของเดวิสสัน-เกอร์เมอร์อันเป็นรากฐานสำคัญ และงานวิจัยด้านอื่น ๆ อีกหลายสาขา
2.1. ชีวิตช่วงต้นและห้องปฏิบัติการเบลล์
เลสเตอร์ แฮลเบิร์ต เกอร์เมอร์ เกิดเมื่อวันที่ 10 ตุลาคม ค.ศ. 1896 ในช่วงวัยหนุ่ม เขาได้เข้าร่วมในสงครามโลกครั้งที่หนึ่งในฐานะนักบินขับไล่ การรับราชการในกองทัพนี้เป็นช่วงเวลาหนึ่งในชีวิตช่วงต้นของเขา หลังจากการรับราชการทหาร เกอร์เมอร์ได้เริ่มต้นอาชีพในฐานะนักฟิสิกส์ที่ห้องปฏิบัติการเบลล์ (Bell Labs) ในรัฐนิวเจอร์ซีย์ ซึ่งเป็นหนึ่งในสถาบันวิจัยที่สำคัญที่สุดในโลกด้านโทรคมนาคมและวิทยาศาสตร์พื้นฐาน การทำงานที่ห้องปฏิบัติการเบลล์นี้เป็นจุดเริ่มต้นที่สำคัญในการสร้างรากฐานอาชีพด้านวิทยาศาสตร์ของเขา
2.2. การทดลองของเดวิสสัน-เกอร์เมอร์
การทดลองของเดวิสสัน-เกอร์เมอร์เป็นการทดลองทางฟิสิกส์ครั้งสำคัญที่ดำเนินการโดยเลสเตอร์ เกอร์เมอร์ร่วมกับคลินตัน เดวิสสัน ในปี ค.ศ. 1927 การทดลองนี้มีจุดประสงค์เพื่อพิสูจน์ทวิภาคของคลื่น-อนุภาคของสสาร ซึ่งเป็นหลักการพื้นฐานของกลศาสตร์ควอนตัม ที่ระบุว่าอนุภาคอย่างเช่นอิเล็กตรอนสามารถแสดงพฤติกรรมทั้งแบบคลื่นและอนุภาคได้
ภูมิหลังของการทดลองนี้มาจากการที่หลุยส์ เดอ บรอยล์ได้เสนอทฤษฎีสสารคลื่นในปี ค.ศ. 1924 ซึ่งเป็นแนวคิดเชิงทฤษฎีที่ระบุว่าอนุภาคใด ๆ ที่มีโมเมนตัมจะมีคุณสมบัติคลื่นที่สัมพันธ์กัน การทดลองของเดวิสสัน-เกอร์เมอร์ได้ให้หลักฐานเชิงประจักษ์ที่ยืนยันทฤษฎีของเดอ บรอยล์ โดยแสดงให้เห็นว่าอิเล็กตรอนสามารถแสดงพฤติกรรมการเลี้ยวเบน (diffraction) ได้ ซึ่งเป็นคุณสมบัติของคลื่น
กระบวนการของการทดลองเกี่ยวข้องกับการยิงลำแสงอิเล็กตรอนไปยังผลึกนิกเกิล (nickel crystal) ซึ่งทำหน้าที่เป็นตะแกรงเลี้ยวเบน ผลลัพธ์ที่ได้คือ รูปแบบการเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอนที่คล้ายกับรูปแบบการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ ซึ่งยืนยันว่าอิเล็กตรอนมีคุณสมบัติเป็นคลื่นได้เช่นเดียวกับแสง ความสำคัญของการทดลองนี้อยู่ที่ไม่เพียงแต่เป็นการยืนยันทฤษฎีของเดอ บรอยล์เท่านั้น แต่ยังเป็นบทพิสูจน์สำคัญที่นำไปสู่การพัฒนากล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ซึ่งใช้ลำแสงอิเล็กตรอนแทนแสงเพื่อสร้างภาพที่มีกำลังขยายสูงกว่ากล้องจุลทรรศน์แสงทั่วไปอย่างมาก ทำให้สามารถมองเห็นรายละเอียดของวัตถุขนาดเล็กในระดับนาโนเมตรได้ การทดลองนี้จึงมีผลกระทบอย่างใหญ่หลวงต่อฟิสิกส์อะตอม และการวิจัยด้านวัสดุศาสตร์
2.3. งานวิจัยอื่น ๆ และเกียรติประวัติ
นอกเหนือจากการทดลองของเดวิสสัน-เกอร์เมอร์ ซึ่งเป็นผลงานที่สร้างชื่อเสียงให้เขาเป็นอย่างมาก เลสเตอร์ เกอร์เมอร์ยังคงดำเนินงานวิจัยที่สำคัญอีกหลายด้านในสาขาฟิสิกส์อื่น ๆ ที่ห้องปฏิบัติการเบลล์ เขาได้ศึกษาเทอร์มิออนิกส์ ซึ่งเป็นการศึกษาเกี่ยวกับการปล่อยอิเล็กตรอนจากโลหะเมื่อได้รับความร้อน (รู้จักกันในชื่อปรากฏการณ์เอดิสัน) ซึ่งมีความสำคัญต่อการพัฒนาหลอดสุญญากาศและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในยุคแรก ๆ
นอกจากนี้ เขายังทำการวิจัยเกี่ยวกับการกัดกร่อนของโลหะ ซึ่งเป็นกระบวนการทางเคมีไฟฟ้าที่ทำให้โลหะเสื่อมสภาพเมื่อสัมผัสกับสภาพแวดล้อม งานวิจัยนี้มีความสำคัญต่อการทำความเข้าใจและป้องกันการเสื่อมสภาพของวัสดุในอุตสาหกรรมต่าง ๆ เขายังได้ศึกษาฟิสิกส์การสัมผัส ซึ่งเกี่ยวข้องกับพฤติกรรมของพื้นผิวที่สัมผัสกันและแรงที่เกิดขึ้นระหว่างพื้นผิวเหล่านั้น ซึ่งมีผลต่อวิศวกรรมเครื่องกลและวัสดุศาสตร์ในหลายด้าน
จากผลงานทางวิทยาศาสตร์อันโดดเด่นและมีคุณูปการต่อวงการฟิสิกส์ ทำให้ในปี ค.ศ. 1931 เลสเตอร์ เกอร์เมอร์ได้รับรางวัลสำคัญคือ เหรียญเอลเลียต เครสซัน (Elliott Cresson Medal) ซึ่งเป็นรางวัลอันทรงเกียรติที่มอบให้แก่ผู้สร้างสรรค์นวัตกรรมและผลงานทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่โดดเด่น
3. กิจกรรมปีนผา
เลสเตอร์ เกอร์เมอร์เป็นที่รู้จักกันในฐานะนักฟิสิกส์ผู้โดดเด่น แต่ในช่วงบั้นปลายชีวิต เขายังได้สร้างอีกหนึ่งอาชีพเสริมที่น่าสนใจในฐานะนักปีนผา การปีนผาไม่ได้เป็นเพียงงานอดิเรก แต่เป็นกิจกรรมที่เขาทุ่มเทและหลงใหลอย่างมากในช่วงทศวรรษสุดท้ายของชีวิต
3.1. การเริ่มต้นและรูปแบบ
เลสเตอร์ เกอร์เมอร์เริ่มเข้าสู่วงการปีนผาในปี ค.ศ. 1945 เมื่อเขามีอายุ 49 ปี ซึ่งนับเป็นการเริ่มต้นอาชีพเสริมที่ค่อนข้างช้าในชีวิต กิจกรรมการปีนผาของเขาได้ขยายวงกว้างไปทั่วภาคตะวันออกเฉียงเหนือของสหรัฐอเมริกา โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ชาแวนกังค์ ริดจ์ (Shawangunk Ridge) ในรัฐนิวยอร์ก ซึ่งเป็นหนึ่งในสถานที่ปีนผาที่มีชื่อเสียงที่สุดในภูมิภาคนี้
ในเวลานั้น ชมรมภูเขาแอปปาเลเชียน (Appalachian Mountain Club หรือ AMC) มีอิทธิพลอย่างมากและเป็นผู้ควบคุมการปีนผาในพื้นที่อย่างเข้มงวด อย่างไรก็ตาม เลสเตอร์ เกอร์เมอร์ไม่เคยเข้าร่วมหรือมีความเกี่ยวข้องกับชมรมนี้ ทำให้เขามักจะมีความขัดแย้งกับฮันส์ เคราส์ (Hans Kraus) ซึ่งเป็นนักปีนผาชั้นนำในพื้นที่และเป็นหัวหน้าคณะกรรมการความปลอดภัยของ AMC ครั้งหนึ่ง เกอร์เมอร์เคยถูกปฏิเสธใบรับรองการปีนผา พร้อมกับข้อคิดเห็นว่า "ชอบผู้คนมากเกินไปและกระตือรือร้นเกินไป"
สไตล์การปีนผาของเกอร์เมอร์นั้นแตกต่างจากผู้อื่น เขาเป็นที่รู้จักในเรื่องความเป็นคนใจกว้างและเป็นมิตร เขามักจะช่วยเหลือและให้คำแนะนำแก่นักปีนผาคนอื่น ๆ ด้วยความกระตือรือร้นและไม่คิดค่าตอบแทน ซึ่งสะท้อนถึงบุคลิกเฉพาะตัวของเขาที่ชอบการช่วยเหลือผู้อื่นและมีความรักในการปีนผาอย่างแท้จริง
3.2. ชื่อเสียงในวงการปีนผา
จากบุคลิกที่เอื้อเฟื้อเผื่อแผ่และเป็นมิตร เลสเตอร์ เกอร์เมอร์จึงได้รับความชื่นชมและมีชื่อเสียงอย่างมากในวงการปีนผา เขาเป็นที่รู้จักในเรื่องความกระตือรือร้นในการช่วยเหลือนักปีนผารุ่นใหม่และแบ่งปันความรู้ เขาเคยถูกกล่าวถึงว่า "โรงเรียนสอนปีนผาคนเดียว" (A one man climbing school) ซึ่งเป็นการยกย่องถึงบทบาทของเขาในฐานะผู้ให้คำแนะนำและฝึกสอนการปีนผาโดยไม่เป็นทางการ
แม้จะเริ่มต้นการปีนผาในวัย 49 ปี เขากลับมีสถิติความปลอดภัยที่น่าทึ่งในกิจกรรมนี้ ตลอด 26 ปีของการปีนผา เขาไม่เคยประสบอุบัติเหตุหรือแม้แต่การตกลงมาจากตำแหน่งผู้นำปีน (leader fall) เลย ซึ่งเป็นสิ่งที่น่าประหลาดใจและแสดงให้เห็นถึงความระมัดระวังและความเชี่ยวชาญของเขาในฐานะนักปีนผา
4. การเสียชีวิต
เลสเตอร์ แฮลเบิร์ต เกอร์เมอร์เสียชีวิตเมื่อวันที่ 3 ตุลาคม ค.ศ. 1971 ด้วยภาวะกล้ามเนื้อหัวใจตายเฉียบพลัน (massive heart attack) ขณะกำลังปีนผาอยู่ที่ชาแวนกังค์ ริดจ์ ในรัฐนิวยอร์ก เหตุการณ์นี้เกิดขึ้นเพียงหนึ่งสัปดาห์ก่อนวันคล้ายวันเกิดปีที่ 75 ของเขา ในขณะนั้น เขากำลังปีนนำ (lead climbing) บนเส้นทางที่มีชื่อว่า "Double Chin" (ในแหล่งข้อมูลภาษาญี่ปุ่นและเกาหลีระบุว่าเป็นเส้นทาง "Eyebrow") ซึ่งเป็นเส้นทางระดับความยาก 5.6 ตามระบบการให้คะแนนความยากของการปีนผา แม้จะเสียชีวิตระหว่างการปีนผา แต่เกอร์เมอร์มีประวัติความปลอดภัยที่ไร้ที่ติมาตลอด 26 ปีในการปีนผา โดยไม่เคยมีอุบัติเหตุหรือการตกลงจากตำแหน่งผู้นำปีนเลย
5. มรดก
มรดกที่เลสเตอร์ แฮลเบิร์ต เกอร์เมอร์ทิ้งไว้ส่วนใหญ่มาจากผลงานทางวิทยาศาสตร์อันยิ่งใหญ่ของเขา โดยเฉพาะอย่างยิ่งการทดลองของเดวิสสัน-เกอร์เมอร์ ที่ร่วมกับคลินตัน เดวิสสัน การทดลองนี้ไม่เพียงแต่พิสูจน์ทวิภาคของคลื่น-อนุภาคของสสาร ซึ่งเป็นหลักการพื้นฐานของกลศาสตร์ควอนตัมเท่านั้น แต่ยังเป็นหลักฐานสำคัญที่ยืนยันทฤษฎีสสารคลื่นของหลุยส์ เดอ บรอยล์ อีกด้วย
ผลงานของเขาได้เปิดทางให้กับการพัฒนากล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ซึ่งเป็นเครื่องมือที่ปฏิวัติวงการวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษาโครงสร้างของสสารในระดับอะตอมและนาโนเมตรได้ ซึ่งนำไปสู่ความก้าวหน้าในสาขาต่าง ๆ เช่น ชีววิทยา วัสดุศาสตร์ และนาโนเทคโนโลยี
นอกจากนี้ งานวิจัยอื่น ๆ ของเขาด้านเทอร์มิออนิกส์ การกัดกร่อนของโลหะ และฟิสิกส์การสัมผัส ก็ล้วนแต่มีส่วนช่วยเสริมสร้างความเข้าใจในคุณสมบัติของวัสดุและพฤติกรรมของอิเล็กตรอนอย่างลึกซึ้ง คุณูปการทางวิทยาศาสตร์ของเลสเตอร์ เกอร์เมอร์จึงไม่เพียงเป็นประวัติศาสตร์สำคัญในฟิสิกส์ควอนตัม แต่ยังคงเป็นรากฐานที่ส่งผลกระทบต่อวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในยุคปัจจุบันและอนาคตสืบไป