หน่วย “คูรี” ตั้งตามชื่อของใคร

สุรศักดิ์ พงศ์พันธุ์สุข
กลุ่มวิจัยและพัฒนานิวเคลียร์
สถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน)

          เห็นทีว่าคงต้องยกโทษให้กับ เออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ด (Ernest Rutherford) เมื่อคำนึงถึงงานหลักของเขา ในฐานะประธานของ คณะกรรมการมาตรฐานเรเดียม (Radium Standards Committee) งานที่ว่าก็คือ การต้องคอยป้อยอเหล่ากรรมการ และดูเหมือนว่าต้องพูดอย่างหนึ่ง ในขณะที่หมายใจไว้อีกอย่างหนึ่ง

          งานอย่างนี้เป็นงานสกปรก แต่จำเป็นต้องมีใครสักคนรับไปทำ หากต้องการให้ภารกิจของคณะกรรมการ ในการประดิษฐาน “มาตรฐานเรเดียมสากล” (international radium standard) ให้ประสบผลสำเร็จ ปัญหาของรัทเทอร์ฟอร์ดก็คือ ผู้ที่ต้องรับหน้าที่เตรียม “มาตรฐาน” ชิ้นนี้ก็คือตัวของ มารี กูรี (Marie Curie) เอง ดังนั้น เธอคงต้องการจะเก็บรักษา “มาตรฐาน” นั้นไว้เป็นสมบัติของตัวเอง ซึ่งคณะกรรมการส่วนใหญ่ไม่อาจยอมรับได้ พวกเขาน่าจะต้องการให้ชิ้นมาตรฐานนั้นเป็นสมบัติของคณะกรรมการ และจะเก็บรักษาไว้ที่ สำนักงานมาตราชั่งตวงวัดระหว่างประเทศ (Bureau International des Poids et Mesures) ซึ่งตั้งอยู่ชานกรุงปารีส ดังนั้นอะไรที่กำลังติดขัด ก็จำต้องมีการทา “จารบี”

          โชคดีว่า “จารบี” นั้น ก็มีอยู่พอดี กล่าวคืออีกภารกิจหนึ่งของคณะกรรมการชุดนี้ก็คือ “การตั้งชื่อ” (nomenclature) ใด ๆ อันเกี่ยวกับสารกัมมันตรังสี ก็ทำไมจึงไม่สร้าง “หน่วยใหม่” ขึ้นมา และตั้งชื่อให้กับหน่วยนี้ว่า “คูรี” เสียเลย นี่เรียกว่า กระสุนนัดเดียวยิงได้นกสองตัว !

          ทีนี้ลองย้อนมาดูกันที่ “รากประวัติศาสตร์” ของนิยามดั้งเดิมของหน่วยคูรีว่าเป็นมาอย่างไร ก็พบว่าน่าจะมาจากข้อเสนอแนะของกรรมการตัวแทนจากสหรัฐอเมริกาชื่อว่า เบอร์แทรม โบลต์วูด (Bertram Boltwood) เมื่อปี 1904 ที่ว่าให้ใช้ “ปริมาณแก๊สเรดอนจากยูเรเนียมหนัก 1 กรัม ในแร่ดั้งเดิมที่นำมาใช้เป็นมาตรฐาน” ² อย่างไรก็ดี ถึงปี 1910 ดูเหมือนว่าจะสมเหตุผลกว่า หากหน่วยนี้จะตั้งอยู่บน “ปริมาณของแก๊สเรดอนในภาวะสมดุลกับเรเดียม” เสียเอง มากกว่าจะเป็นยูเรเนียม และไม่ว่าจะอย่างไร จะยิ่งดีขึ้นไปอีกที่ให้หน่วยนี้อธิบายถึง “แก๊สเรดอนที่ยู่ในภาวะสมดุล” ตามที่ เอฟ.เอ. แพเนท (F.A. Paneth) ได้บันทึกไว้เมื่อปี 1950 ว่า เรเดียมเองก็มีหน่วยอยู่แล้ว (ปริมาณที่สามารถชั่งได้เป็นกรัม) แต่แก๊สเรดอนยังไม่มี แพเนทให้เหตุผลว่า จำเป็นต้องมี “หน่วย” หนึ่งขึ้นมาสำหรับ “เรดอน—ธาตุกัมมันตรังสีที่อย่างน้อยที่สุดก็มีความสำคัญ (เท่ากับเรเดียม) สำหรับใช้ในทางการแพทย์—เนื่องจากเป็นไปไม่ได้ในการชั่งน้ำหนักของมัน” อย่างไรก็ดี “กรัม” ไม่เหมาะเลยในฐานะเป็นหน่วยสำหรับเรเดียม กล่าวคือปริมาณเรเดียมเป็นมิลลิกรัมหรือมากกว่าเท่านั้น จึงสามารถชั่งน้ำหนักได้ถูกต้อง และแม้ว่าจะมีเรเดียมเป็นจำนวนมากพอ ก็ต้องทำเรเดียมนั้นให้บริสุทธิ์ และบรรจุไว้ในแคปซูล ยิ่งไปกว่านั้น ในปี 1910 ความสำคัญหลักของเรดอนตกแก่บทบาทหลัก ในฐานะเป็นวิธีสำหรับหาปริมาณ (ทางอ้อม) ของเรเดียม หาใช่ในสังเวียนทางการแพทย์ไม่ กล่าวคือ พวกนักวิจัยมักใช้เรเดียมในปริมาณเพียงน้อย ๆ ดังนั้น ในการวัดปริมาณจึงใช้อิเล็กโทรสโคปวัดแก๊สเรดอน (ที่สลายมาจากเรเดียม) อันที่จริง เรเดียมมาตรฐาน ที่ใช้ได้จริงชิ้นแรกนั้นน่าจะได้แก่ มาตรฐานจากแก๊สที่เกิดขึ้น2 นี้เอง ในแง่นี้ “หน่วยคูรี” ย่อมเป็นหน่วยสำหรับเรเดียมเท่า ๆ กับสำหรับเรดอน

          ในทางเทคนิค คณะกรรมการว่าด้วยมาตรฐานเรเดียมจึงก่อตัวขึ้น และจะประชุมกันครั้งแรกใน การประชุมนานาชาติรังสีวิทยาและไฟฟ้า (International Congress of Radiology and Electricity) ที่กรุงบัสเซลส์ (13-15 กันยายน 1910) แต่ทว่า ไม่ต้องประหลาดใจหรอกว่า มติส่วนใหญ่ได้ถูกกำหนดไว้ล่วงหน้าแล้ว โดยบุคคลวงใน ได้แก่ รัทเทอร์ฟอร์ดและสเตฟาน ไมเออร์ (Stefan Meyer คือ บุคคลที่ถูกกำหนดตัวไว้ให้ เป็นเลาขานุการของคณะกรรมการ) แน่นอนว่ารัทเทอร์ฟอร์ดไม่โง่พอที่จะไม่หารือหัวข้อต่าง ๆ กับ มารี กูรี ไว้ก่อนที่จะถึงวันประชุมจริง แต่การหารือไม่เป็นไปตามที่กำหนดกันไว้ทั้งหมด ซึ่งรัทเทอร์ฟอร์ดเตือนไมเออร์ ไว้ในจดหมาย (ลงวันที่ 8 กันยายน 1910) ว่า มารีต้องการให้หน่วย “คูรี” เป็นนิยามของเรเดียมหนัก 1 กรัม เรื่องนี้คณะกรรมการต้องไม่ค่อยชอบใจ เพราะหน่วยที่ปฏิบัติได้จริง ควรเป็นปริมาณที่สะดวกต่อการใช้ ในการปฏิบัติงานตามปกติ แต่ทว่า ในปี 1910 นั้น เรเดียมน้ำหนัก 1 กรัม เป็นปริมาณที่มีอยู่แต่ใน “ตำนาน”

          ในวันเปิดการประชุมนานาชาติ แผนการของรัทเทอร์ฟอร์ดก็เริ่มดำเนินไปโดยนักฟิสิกส์ชาวเยอรมันผู้ “ไม่เกี่ยวข้อง” อยู่ในคณะกรรมการ ที่มีชื่อว่า เอดูอาร์ด ริกเคอ (Eduard Riecke) จากบันทึกการประชุมแปลได้ว่า “โปรเฟสเซอร์ริกเคอ (แห่งมหาวิทยาลัยเกิททิงเงน) เสนอว่า ให้ใช้ชื่อ ‘คูรี’ เป็นหน่วยสำหรับการวัดปริมาณทางรังสี” และ “มาดามกูรี (แห่งมหาวิทยาลัยปารีส) ยอมรับข้อเสนอของนายริกเคอ เพื่อเป็นเกียรติให้แก่การระลึกถึงปีแอร์ กูรี (Pierre Curie)”

          วันถัดมาคณะกรรมการว่าด้วยมาตรฐานเรเดียมก็ได้พบปะกันเป็นครั้งแรก แม้ตามความต้องการของมารี ที่จะให้หน่วยคูรีใช้พื้นฐานเรเดียม 1 กรัม ก็ตาม ที่ประชุมมีมติว่า หน่วยคูรีควรเป็นปริมาณของแก๊สเรดอนในภาวะสมดุล กับเรเดียมหนัก 10^-8 กรัม หรือ 1 ในร้อยล้านของ 1 กรัม (จากจดหมายลงวันที่ 20 มกราคม 1921 ของ โบลต์วูด ที่เขียนถึง เอ็น. เออร์เนสต์ ดอร์ซี (N. Ernest Dorsey)) แต่ตามที่โบลต์วูดเองอุทธรณ์ไว้ในเวลาต่อมาดังนี้ “มาดามกูรีเป็นกรรมการของคณะกรรมการคนหนึ่งที่เห็นด้วยกับมตินี้ [เกี่ยวกับตัวเลข 10^-8] แต่—ณ ยามนรกแตก เช้าวันต่อมา เธอก็มาถึงโรงแรมที่ผมและรัทเทอร์ฟอร์ดพัก และบอกกับเราว่า หลังจากที่ได้ใคร่ครวญเรื่องนี้โดยตลอด เธอรู้สึกว่าการใช้ชื่อ ‘คูรี’ สำหรับปริมาณน้อยระดับกณิกนันต์ [infinitesimal] ของสิ่งใดก็ตาม นับว่าไม่เหมาะสมด้วยประการทั้งปวง”

          รายงานของคณะกรรมการจะต้องเสนอในวาระถัดไปของการประชุมนานาชาติ จึงไม่มีทางเลือกใดนอกจาก มารี กูรี ได้สิ่งที่เธอต้องการไป เธอได้ชัยชนะนาทีสุดท้ายในคณะกรรมการ โดยทำให้หน่วยคูรีใช้พื้นฐานของ เรเดียมหนึ่งกรัมเต็ม

          คำชี้แจงที่ “เป็นทางการ” มากที่สุด เกี่ยวกับนิยามของหน่วยคูรี ดูเหมือนจะได้แก่ความเห็น จากรัทเทอร์ฟอร์ด ที่ตีพิมพ์ใน วารสารเนเจอร์ (Nature) ฉบับตุลาคม 19104 ความว่า “ในระหว่างการประชุม ได้มีผู้เสนอให้ใช้ชื่อ คูรี เพื่อเป็นเกียรติแก่โปรเฟสเซอร์กูรีผู้ล่วงลับ หากเป็นไปได้ก็ควรใช้กับปริมาณของเรเดียม หรือแก๊สที่สลายออกมา เรื่องนี้ตกเป็นภาระแก่คณะกรรมการมาตรฐานให้เป็นผู้พิจารณา ซึ่งคณะกรรมการเสนอว่า ให้ใช้ชื่อ คูรี เป็นหน่วยใหม่สำหรับแสดงปริมาณหรือมวลของแก๊สที่สลายจากเรเดียม (แก๊สเรดอน) ในภาวะสมดุลกับ (ธาตุ) เรเดียม 1 กรัม”

          หรือว่าคำถามนี้จะถูกฝังทิ้งไป คำถามมูลค่า 64,000 ดอลลาร์ ที่ว่า “หน่วย ‘คูรี’ ตั้งตามชื่อของใครกันแน่ ?”—คำถามที่สามารถกระตุ้นความหลงใหลของเหล่านักฟิสิกส์สุขภาพ ในยามที่ไม่มีอะไรให้ใหลหลง ?

          ใช่ ! ไม่ใช่ ! อาจจะ !

          แทบจะทุกครั้ง รัทเทอร์ฟอร์ดจะจำกัดการให้ความเห็นของตัวเอง เท่าที่เป็นข้อเท็จจริง คำพูดของเขาผ่านการหาเหตุผล ใคร่ครวญถ้วนถี่ สิ่งที่รัทเทอร์ฟอร์ดแถลงไว้ใน Nature ก็คือ มีผู้เสนอ ข้อเสนอนี้ต้องให้คณะกรรมการมาตรฐานเป็นผู้พิจารณา และคณะกรรมการได้กำหนดให้ คูรี เป็นปริมาณของเรดอนที่สมดุลกับเรเดียม 1 กรัม

          ทำไมรัทเทอร์ฟอร์ดจึงได้แถลงไว้ให้กำกวมเช่นนั้น ? บางทีอาจเป็นเพราะเป็นที่แน่ชัดว่า คูรี ตั้งขึ้นตามชื่อของ มารี และ/หรือ ปีแอร์ และเพราะว่ากรรมการบางท่านคงยกมือค้าน หากพวกเขาคิดว่ามันถูกตั้งตามชื่อของมารี มาลองพิจารณาความเห็นต่อไปนี้ของเบอร์แทรม โบลต์วูดกันดู2 “มาดามคูรีก็เป็นอย่างที่ผมเคยคิดอยู่เสมอ คือพวกปัญญาอ่อน...คุณไมเออร์ทำถูกแล้วในหน้าที่ (เลขานุการคณะกรรมการ) ของเขา” รัทเทอร์ฟอร์ดต้องทำให้กำกวมเข้าไว้โดยตั้งใจ เพื่อให้ใครบางคนอย่างโบลต์วูด สามารถยึดถือความเห็นของตนที่ว่า มันตั้งขึ้นตามชื่อของปีแอร์

          ทัศนะส่วนตัวของรัทเทอร์ฟอร์ดปรากฏอยู่ในหน้า 479 ของหนังสือ (ตีพิมพ์เมื่อปี 1913) ที่เขาเขียนที่ชื่อว่า สารกัมมันตรังสีและรังสีของสารกัมมันตรังสี (Radioactive Substances and Their Radiations) ⁵ “ในที่ประชุมรังสีวิทยาที่กรุงบรัสเซลส์ เมื่อปี 1910 ตัดสินใจกัน ให้เรียกปริมาณในสมดุลกันนี้ว่า ‘คูรี’ เพื่อเป็นเกียรติแก่ เมอซีเออร์และมาดามกูรี”

          สำหรับกรรมการท่านอื่น ๆ (มารี กูรี (M. Curie) เฟรเดอริก ซ็อดดี (F. Soddy) สเตฟาน ไมเออร์ (S. Meyer) ออทโท ฮาน (O. Hahn) เอช. เกเทล (H. Geitel) อี. ชไวด์เลอร์ (E. Schweidler) อา. เดอบีแยน  (A. Debierne) และ อาร์เทอร์ สจวร์ต อีฟ (A.S. Eve)) ไม่มีหลักฐานความคิดเห็นยกเว้นของ อาร์เทอร์ สจวร์ต อีฟ ที่สามารถหาพบ โดยเขากล่าวไว้ในหน้า 192 ของหนังสือชีวประวัติของรัทเทอร์ฟอร์ดที่เขาเขียนขึ้นเมื่อปี 1939 ความว่า “เห็นพ้องกันว่า ปริมานของแก๊สที่สลายจากเรเดียม... ควรเรียกว่า คูรี เพื่อเป็นเกียรติแก่มาดาม”

          หากว่ารัทเทอร์ฟอร์ดมีชีวิตยาวนานพอ (เขาเสียชีวิตเมื่อปี 1939) และได้ทันอ่านความเห็นของอีฟ บางทีเขาคงหัวเราะและพูดออกมาดัง ๆ ว่า “ไอ้หนูรัทเทอร์ฟอร์ดเอ๋ย แกทำสำเร็จแล้ว !”

          ดูเหมือนรัทเทอร์ฟอร์ดต้องการว่า คูรี ถูกตั้งตามชื่อของใครก็ได้ ตามแต่ใจคุณจะเลือก ไม่ว่าจะเป็น ปีแอร์ มารี หรือทั้งคู่

จากเรื่อง How the Curie Came to Be โดย Paul W. Frame เรื่องนี้เขียนเป็นสองตอนในthe Health Physics Society's Newsletter ฉบับเดือนตุลาคมและพฤศจิกายน 1996

รายชื่อเอกสารตามที่อ้างอิงในเรื่อง

1. L. Rutherford and Boltwood - Letters on radioactivity. Yale Univ. Press, New Haven; 1969.
2. Badash, L. Radioactivity in America - Growth and Decay of a Science. Johns Hopkins Univ. Press, Baltimore; 1979.
3. Eve, A.S. Rutherford - Being the life and letters of the Rt Hon. Lord Rutherford. O.M. MacMillan Co., New York; 1939.
4. Rutherford, E. Radium standards and nomenclature. Nature 84 (2136):430-431; 1910.
5. Rutherford, E. Radioactive substances and their radiations. Cambridge Univ. Press, London; 1913.

โพสต์เมื่อ : 24 พฤษภาคม 2555