ปี ค.ศ. 2025 นี้ ทั่วโลกต่างร่วมเฉลิมฉลอง International Year of Quantum Science and Technology ดังนั้น รายการ #Eurekaท่องโลกวิทยาการ จึงถือโอกาสย้อนรำลึกถึงจุดเริ่มต้นอันน่าทึ่งของศาสตร์แขนงนี้

เราจะพาคุณผู้ชมย้อนกลับไปในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 และต้นศตวรรษที่ 20 ในดินแดนเยอรมนี โดยบริบททางการเมือง เศรษฐกิจและสังคมที่สำคัญ และชี้ให้เห็นว่าแม้เยอรมนีจะเริ่มต้นการปฏิวัติอุตสาหกรรมล่าช้ากว่าอังกฤษมาก แต่การมุ่งเน้นสร้างระบบบรถไฟ มีส่วนสำคัญที่นำไปสู่การเติบโตอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมหนัก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง อุตสาหกรรมเหล็กและเครื่องจักรกล นอกจากนี้ความต้องการพัฒนาการส่องสว่างของหลอดไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพก็ถือได้ว่ามีส่วนสำคัญที่นำไปสู่ #ทฤษฎีควอนตัม เพราะทำให้นักวิทยาศาสตร์ตั้งคำถามเกี่ยวกับพฤติกรรมการแผ่รังสีของวัตถุดำ (black body radiation)

ในยุคนั้น ฟิสิกส์คลาสสิคซึ่งมีรากฐานมาจากกลศาสตร์ของนิวตัน ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าของแมกซ์เวลล์ รวมทั้งอุณหพลศาสตร์และทฤษฎีคลื่นแบบคลาสสิค ซึ่งเชื่อกันว่าน่าจะอธิบายปรากฏการณ์ทางธรรมชาติได้ครบถ้วน แต่ในทางปฏิบัติกลับเกิดปัญหา คือไม่สามารถอธิบายการแผ่รังสีของวัตถุดำได้

ประเด็นเรื่องการแผ่รังสีของวัตถุดำนี้ได้นำไปสู่การปฏิวัติทางความคิดครั้งสำคัญที่ทำให้มักซ์ พลังค์ (Max Planck) เสนอแนวคิดเรื่อง ควอนตัม (quantum) ในปี ค.ศ. 1900

นอกจากนี้ การเสนอคำอธิบายปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริกที่ว่าแสงมีพฤติกรรมเป็นอนุภาค แนวคิดแบบจำลองอะตอมของโบร์ พฤติกรรมของความจุความร้อนของของแข็ง คำอธิบายปรากฏการณ์คอมป์ตันที่สนับสนุนความเป็นอนุภาคของแสง รวมทั้งสมมติฐานคลื่นสสาร (matter wave) ของเดอบรอยล์ ที่เสนอว่าอนุภาคก็สามารถแสดงคุณสมบัติของคลื่นได้เช่นกัน เมื่อคิดแบบรวบยอดแล้ว ก็คือ #ทฤษฎีควอนตัมยุคเก่า (The Old Quantum Theory)

ขอเชิญทุกท่านร่วมสำรวจเรื่องราวเบื้องหลังการกำเนิดของทฤษฎีควอนตัมยุคเก่า ซึ่งเป็นการเปิดประตูบานแรกสู่โลกแห่งความเข้าใจใหม่ในระดับอะตอมและอนุภาค โดยต่อมามีการพัฒนาทฤษฎี ให้ลึกซึ้งครอบคลุมยิ่งขึ้น เรียกว่า #กลศาสตร์ควอนตัม (Quantum Mechanics)