ประสิทธิภาพการทำงานของรุ่นพี่เฉียนสูงมาก
ในวันที่สองที่หยางสวี่เริ่มงาน ลู่โจวก็ได้รับเมลจากสถาบันวัสดุเชิงคำนวณจินหลิง ในเมลมีรายงานการทดลองที่สรุปข้อมูลการทดลองทั้งหมดที่รวบรวมมาระหว่างนี้
ลู่โจวสามารถทำให้ทฤษฎีของเขาสมบูรณ์โดยใช้ข้อมูลนี้
ในที่สุดเขาก็เริ่มขั้นตอนถัดไปได้สักที
เช้าวันถัดมา ลู่โจวเรียกเจอริกมาที่ออฟฟิศแล้วถาม “ฉันจำได้ว่า คุณบอกฉันว่าอยากวิจัยวัสดุเชิงคำนวณ คุณพร้อมหรือยัง?”
เจอริกพูดอย่างตื่นเต้นทันที “แน่นอน! ศาสตราจารย์ ผมพร้อมแล้ว!”
เจอริกจบการศึกษาปริญญาตรีจากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ เขาจบเอกคณิตศาสตร์ประยุกต์และเคมีประยุกต์ควบคู่กัน เขาเป็นลูกศิษย์เพียงคนเดียวของลู่โจวที่มีทั้งปริญญาสาขาคณิตศาสตร์และเคมี
เหว่ยเหวินนั่งอยู่ข้างๆ มองมาทางพวกเขาด้วยความอิจฉา
เจอริกที่อยู่ในกลุ่มเดียวกับเขาเลือกทิศทางการวิจัยแล้ว
อย่างไรก็ตามมันก็ครึ่งปีแล้ว แต่เหว่ยเหวินยังไม่ได้เข้าร่วมการวิจัยไหนเลย
ลู่โจวรู้สึกได้ถึงความอิจฉาของเหว่ยเหวิน เขาจึงกล่าว “คุณไม่จำเป็นต้องอิจฉาเขา ถ้าคุณอยากวิจัยฟิสิกส์เชิงคณิตศาสตร์ คุณต้องใช้เวลาและความพยายามมากกว่าเขา”
ฟิสิกส์เชิงคณิตศาสตร์กับเคมีเชิงคำนวณนั้นแตกต่างกัน ฟิสิกส์เชิงคณิตศาสตร์เน้นการทดลองและพยายามอธิบายปรากฏการณ์ด้วยทฤษฎีใหม่ แต่เคมีเชิงคำนวณเกินระดับการทดลองไปและเข้าสู่โลกที่ไม่มีใครรู้จัก
ความพยายามที่ต้องใช้ในการทะลวงสาขาที่เกิดขึ้นใหม่กับสาขาที่มีข้อมูลครบพร้อมนั้นต่างกันโดยสิ้นเชิง
เห็นได้ชัดว่าเหว่ยเหวินทราบเรื่องนี้ เขาจึงแค่อิจฉาเล็กน้อยเท่านั้น
เขาพยักหน้า “ครับ”
เจอริกยกมือขึ้นถาม “ศาสตราจารย์อยากให้ผมทำอะไร?”
ลู่โจวไม่ได้ตอบคำถามนี้โดยตรง กลับกันเขายิ้มแล้วกล่าว “นี่เป็นคำถามที่ดี มากับฉัน คุณจะรู้เมื่อถึงที่หมาย”
…
ทุกการวิจัยเริ่มต้นด้วยการอ่านวิทยานิพนธ์
ไม่ว่าจะเป็นการวิจัยเชิงทฤษฎีหรือการวิจัยประยุกต์ก็ตาม
ลู่โจวไม่ได้รีบเริ่มคำนวณหลังได้รับข้อมูลการทดลอง กลับกันเขาฝังตัวเองอยู่ในห้องสมุดแทน
ลู่โจววางแผนจะทำงานนี้ด้วยตัวเอง แต่ตอนนี้เขามีผู้ช่วยสองคน หนึ่งคือเจอริกที่สนใจวัสดุเชิงคำนวณ และอีกคนก็คือนักวิจัยหลังปริญญาเอกสาขาวัสดุเชิงคำนวณ
เจอริกนั่งอยู่ข้างลู่โจว เขากำลังอ่านเอกสารฉบับหนึ่ง แต่จู่ๆ เขาก็เอ่ยถาม “ศาสตราจารย์ คุณคิดวิธีใช้คาร์บอนทรงกลมแบบกลวงเพื่อแก้ปัญหาชัตเติลเอฟเฟกต์ได้ยังไง?”
ลู่โจวอ่านเอกสารอย่างตั้งใจ “สัญชาตญาณทางวิทยาศาสตร์ล่ะมั้ง? แล้วก็แรงบันดาลใจ ที่จริงมันไม่มีทางเลือกที่ถูกต้องหรอก ก็แค่แนวคิดนี้เหมาะสมที่สุด”
“แนวคิดที่ค่อนข้างเหมาะสม…” เจอริกดูเอกสารในมือแล้วพยักหน้า
ด้วยความช่วยเหลือของผู้ช่วยสองคน วิทยานิพนธ์การวิจัยจึงไม่ได้ใช้เวลานานนัก
การอ่านเอกสารที่เกี่ยวข้องทั้งหมดใช้เวลาเพียงหนึ่งสัปดาห์เท่านั้น
แต่งานต่อจากนี้ไม่ง่ายเลย
ลู่โจวต้องทำส่วนการคำนวณด้วยตัวเอง
สิ้นเดือนมีนา ลู่โจวไม่ได้มาออฟฟิศที่สถาบันขั้นสูง หลังเขาลุกจากเตียง เขาก็ไปห้องเรียนที่อยู่ข้างห้องนอน
เขานั่งอยู่ในห้องเล็กๆ และชงกาแฟให้ตัวเองถ้วยหนึ่ง จากนั้นเขาก็เปิดลิ้นชักแล้วหยิบปากกาออกมา
ลู่โจวเขียนตัวหนังสือบรรทัดหนึ่งบนหน้ากระดาษที่ว่างเปล่า
[แบบจำลองเชิงทฤษฎีของโครงสร้างพื้นผิวสัมผัสไฟฟ้าเคมี]
ทฤษฎีพื้นผิวสัมผัสไฟฟ้าเคมีเป็นเสาหลักที่สำคัญของไฟฟ้าเคมีปัจจุบัน และเป็นหนึ่งในปัญหาคลาสสิกในสาขาเคมีเชิงทฤษฎี มันเป็นเหมือนข้อคาดการณ์จำนวนเฉพาะคู่แฝดในคณิตศาสตร์ที่ครองตำแหน่งศูนย์กลางของปัญหาบางประเภท
แนวคิดนี้สามารถย้อนรอยไปยังช่วงต้นยุคหนึ่งเก้าแปดศูนย์ตอนที่การนำเสนอแบบจำลองโมเลกุลพื้นผิวสัมผัส
นับแต่นั้นมา แนวคิดคลาสสิกของพื้นผิวสัมผัสไฟฟ้าเคมีก็ได้เปลี่ยนแปลงแนวคิดสมัยใหม่ของฟิสิกส์สสารควบแน่น
เนื่องจากความก้าวหน้าของเทคโนโลยี การจำลองโมเลกุลพลวัต การจำลองมอนติ คาร์โล และวิธีการจำลองแบบอื่นก็ถือกำเนิดขึ้น นี่ทำให้แบบจำลองเชิงทฤษฎีของพื้นผิวสัมผัสไฟฟ้าเคมีประยุกต์ใช้ได้มากขึ้น
ถึงกระนั้น ก็ไม่มีใครสามารถสร้างแบบจำลองเชิงทฤษฎีที่สามารถอธิบายกระบวนการไฟฟ้าเคมีที่เล็กจนมองไม่เห็นด้วยตาเปล่าที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวสัมผัสได้อย่างมีเหตุผล
มีสองตัวอย่างเช่น
จะอธิบายกราฟความจุที่ต่างกันของอิเล็กโทรดโลหะโมโนคริสตัลไลน์ได้อย่างไร?
จะอธิบายต้นกำเนิดของความจุสูงสุดในกราฟความจุที่ต่างกันของอิเล็กโทรด Hg[1] ในสารละลายอิเล็กโทรไลต์ของตัวทำละลายที่แตกต่างกันได้อย่างไร?
แม้มันจะฟังดูเหมือนปัญหาง่ายๆ แต่คำถามเหล่านี้ก็ไม่เคยได้คำตอบมาก่อน
การตอบคำถามเหล่านี้ก็หมายถึงรางวัลโนเบลสาขาเคมีอย่างน้อยสองสามรางวัล คณะกรรมการโนเบลให้ความสนใจกับทฤษฎีมากกว่าการใช้งาน
ท้ายที่สุดแล้วถ้ามีคนคิดคำตอบคำถามเหล่านี้ได้ แม้ว่ามันจะไม่มีผลต่อบัญชีธนาคารของบริษัท แต่มันจะส่งผลต่ออารยธรรมอย่างมหาศาล มันสำคัญมากกว่านวัตกรรมพีดีเอ็มเอสดัดแปลงอีก
แม้แต่ลู่โจวก็ไม่สามารถแก้ทุกปัญหาได้
อย่างไรก็ตามวิธีสร้างองค์ประกอบกรุปอิงมาจากทฤษฎีจำนวนเพิ่มเติม
ถ้าเขาสามารถใช้คุณสมบัติทางคณิตศาสตร์เพื่ออธิบายคุณสมบัติของพื้นผิวสัมผัส แล้วอาศัยสิ่งนี้ เขาจะสามารถสร้างแบบจำลองเชิงทฤษฎีของโครงสร้างพื้นผิวสัมผัสเคมีไฟฟ้า เขาสามารถสร้างเครื่องมือเชิงทฤษฎีที่สามารถตอบคำถามเหล่านี้ได้!
ลู่โจวอ่านชื่อวิทยานิพนธ์บนหน้ากระดาษก่อนจะหลับตาแล้วสูดหายใจลึกๆ
เมื่อเขาลืมตา เขาก็มีสมาธิอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน
งานหกเดือนที่ผ่านมาปูเส้นทางเพื่อสิ่งนี้
เขารวบรวมข้อมูลจำนวนมากก็เพื่อสิ่งนี้
และตอนนี้ ถึงเวลาที่เขาจะทำงานให้เสร็จแล้ว!
…
เมื่อเวลาผ่านไป กองขยะกระดาษในห้องหนังสือก็ค่อยๆ เพิ่มพูนขึ้น
ลู่โจวเหนื่อยจึงคิดว่าจะไปนอนที่ห้องนอน แล้วหลังตื่นมาค่อยกลับมาห้องหนังสือเพื่อทำงานต่อ
นอกจากกินข้าว เขาก็ไม่ได้ลงไปข้างล่าง หรือออกไปข้างนอกบ้านเลยด้วยซ้ำ
ลู่โจวใช้ปากกากระดาษนับไม่ถ้วน เขาเขียนสมการสุดท้ายลงบนกระดาษเอสี่แล้วหยุดมือกะทันหัน
ลู่โจวนั่งอยู่ที่เดิมเป็นชั่วโมงก่อนจะเกาหัวแกรกๆ แล้วโยนปากกาไป
เขาเดินวนไปมาในห้องหนังสือขณะพูดประโยคเดิมซ้ำไปซ้ำมา
“เคมีต้องการแบบจำลองเชิงทฤษฎีของฉัน…”
ทันใดนั้นเองลู่โจวก็นึกเรื่องบางอย่างได้ แววตาเขาเปล่งประกายระยิบระยับ
เขาหยุดเดินและมองดูกระดาษที่ซ้อนกันเป็นภูเขาย่อมๆ
“ฉันต้องการซูเปอร์…”
“ฉันต้องการซูเปอร์คอมพิวเตอร์สำหรับเคมีเชิงคำนวณ!”
………………………………….
[1] Hg คือค่าปรอทของสารละลาย
