ในบรรดาสาขาย่อยต่างๆ ทางฟิสิกส์ของประเทศไทย ถือได้ว่าฟิสิกส์เชิงคำนวณและเชิงทฤษฎีเป็นสาขาที่มีผลผลิตงานวิจัยที่มีความเป็นเลิศ ในระดับที่ได้รับการยอมรับให้ตีพิมพ์ในวารสารนานาชาติชั้นสูงที่มีการตรวจสอบอย่างเคร่งครัด อย่างต่อเนื่อง สม่ำเสมอ และมีจำนวนมากที่สุด แสดงให้เห็นถึง ศักยภาพความเชี่ยวชาญทัดเทียมนักฟิสิกส์นานาชาติ และ การผลิตผลงานวิจัยที่ต่อเนื่องสม่ำเสมอของคณาจารย์นักฟิสิกส์เชิงคำนวณและเชิงทฤษฎีที่กระจายอยู่ ณ สถาบันต่างๆ อย่างไรก็ดี ผลงานเหล่านี้ในรายละเอียดแล้ว ส่วนใหญ่เกิดจากความสนใจ มุ่งมั่น และ การทำงานโดดเดี่ยวเฉพาะตัว หรือ การติดต่อร่วมมือกับผู้เชี่ยวชาญต่างชาติที่รู้จักกันเป็นการส่วนตัว แต่นักฟิสิกส์เชิงคำนวณและเชิงทฤษฎีของไทยเอง ในอดีตยังไม่มีโอกาสรวมตัวเป็นปึกแผ่น และ ไม่ได้รับการสนับสนุนเท่าที่ควร ทำให้การพัฒนางานวิจัยด้านนี้ไม่สามารถดำเนินได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ ขาดการบูรณาการของศาสตร์ต่างๆ เพื่อแก้ไขโจทย์ปัญหาร่วมกัน เป็นที่ทราบกันดีว่าเนื้อหาวิชาฟิสิกส์เป็นศาสตร์ที่ยากและลึกซึ้ง นักฟิสิกส์เชิงคำนวณและเชิงทฤษฎีแต่ละคนมักมีความเชี่ยวชาญลึกซึ้งเฉพาะสาขาย่อยของตน แต่โดยธรรมชาติโจทย์วิจัยฟิสิกส์ในชีวิตจริง มักจะเกี่ยวข้องกับหลากหลายสาขาย่อย ดังนั้น การรวมตัวเป็นปึกแผ่นของนักฟิสิกส์เชิงคำนวณและเชิงทฤษฎีประกอบกับนักฟิสิกส์ทดลองที่เกี่ยวข้อง ในรูปศูนย์วิจัย จะทำให้สามารถร่วมกันวิจัยโจทย์ปัญหาที่ซับซ้อนและตรงกับชีวิตจริงมากขึ้น ตัวอย่างเช่น |
o นักฟิสิกส์เชิงคำนวณด้านสารควบแน่น ซึ่งใช้คอมพิวเตอร์ในการจำลองสมบัติต่างๆของสาร ทั้งทางแสง ไฟฟ้า และ แม่เหล็ก หากมีการร่วมมือกับนักฟิสิกส์ทฤษฎีที่เชี่ยวชาญด้านทฤษฎีด้านแม่เหล็กไฟฟ้า ก็จะสามารถบูรณาการร่วมกันศึกษาเชิงลึก แปรผลที่วัดได้ลึกซึ้งขึ้น หรือ ร่วมกันพัฒนาโปรแกรมคำนวณให้สามารถจำลองสมบัติอื่นๆที่สามารถวัดได้จากการทดลอง |
| o นักฟิสิกส์ที่ศึกษาแบบจำลองของสารในสเกลใหญ่ (หลายแสนอะตอม) โดยเทคนิควิธีมอนติคาร์โล ต้องอาศัยพารามิเตอร์พื้นฐานจากการคำนวณและทฤษฎีระดับอะตอม ซึ่งนักฟิสิกส์เชิงคำนวณในสเกลอะตอมและนักฟิสิกส์ทฤษฎีด้านอนุภาคสามารถบูรณาการร่วมกันได้ |
| o แบบจำลองต่างๆ ตั้งแต่อันตรกิริยาระหว่างอะตอมในผลึก จนถึง ระหว่างอิเล็กตรอนกับโฮล มักต้องใช้ความรู้ทางปัญหาหลายอนุภาค (Many Body problems) ซึ่งนักทฤษฎีด้านทฤษฎีสนามควอนตัม จะสามารถให้คำปรึกษาและร่วมงานกันได้ |
 |
|
การวิเคราะห์โครงสร้างระดับอะตอมของอินเดียมออกซิไนไตรด์โดยใช้เทคนิคการวัดการดูดกลืนแสงซินโครตรอนร่วมกับการคำนวณแบบเฟิร์สปรินซิเปิล (first-principles calculations)
[J. T-Thienprasert et al., Appl. Phys. Lett. 93, 051903 (2008).]
|
ทั้งนี้ การจัดตั้งศูนย์วิจัยทางฟิสิกส์คำนวณและทฤษฎีเพื่อความเป็นปึกแผ่นและทำหน้าที่เป็นคลังสมอง (Think Tank) ของชาตินั้นได้มีการปฏิบัติกันมานานแล้วในอารยะประเทศ อาทิเช่น Center for Advanced Study ณ มหาวิทยาลัย Princeton หรือ Kavli Institute for Theoretical Physics ณ University of California at Santa Barbara ในศูนย์เหล่านี้นักฟิสิกส์จะมีโอกาสแลกเปลี่ยนความรู้ ร่วมกันศึกษาปัญหาจากต่างมุมมอง บูรณาการให้เกิดองค์ความรู้ใหม่โดยมีพื้นฐานความรู้ที่พร้อมมูลจากต่างสาขา สามารถทำวิจัยระดับสูงได้อย่างมีประสิทธิภาพ หากมองย้อนกลับไปในอดีตจะพบว่าแท้จริงแล้วความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในปัจจุบันนี้ เป็นผลสืบเนื่องจากความสำเร็จในการวิจัยทางฟิสิกส์เชิงคำนวณและเชิงทฤษฎี อย่างไรก็ดี ความสำเร็จแทบทั้งสิ้นเกิดจากการรวมกลุ่มของนักฟิสิกส์เพื่อถกปัญหา วิจัยร่วมกัน และได้รับการสนับสนุนทั้งด้าน ทุนทรัพย์ และ การบริหารจัดการที่ดี การที่เรารู้จักและสามารถนำพลังงานนิวเคลียร์มาใช้ได้ก็สืบเนื่องจากการแนะนำโดยนักฟิสิกส์ทฤษฎีที่พบว่าแท้จริงมวลก็คือพลังงานรูปหนึ่ง และ หากเราสามารถเปลี่ยนมวลเป็นพลังงาน จะได้พลังงานปริมาณมหาศาล (สมการ E=mc2 ของ Albert Einstein ที่รู้จักกันดีในปัจจุบัน) ยุคอิเล็กทรอนิกส์จะไม่เกิดขึ้น หากไม่มีองค์ความรู้ทางทฤษฎีสสารควบแน่นมาอธิบายการนำไฟฟ้าของสารกึ่งตัวนำ สืบเนื่องต่อมาถึงยุคที่มีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิคส์ขั้นสูงซึ่งยิ่งต้องใช้ความรู้ทางทฤษฎีควอนตัมฟิสิกส์ และ ฟิสิกส์คำนวณ ในการออกแบบโครงสร้างควอนตัม (Quantum Structures) ของอุปกรณ์ ยิ่งไปกว่านั้น การพัฒนาสารต่างๆ ทั้ง สารกึ่งตัวนำ สารที่ใช้ประโยชน์สมบัติทางกล (เช่น สารที่แข็งอย่างยิ่ง ทนความร้อนอย่างยิ่ง เบาอย่างยิ่ง ลื่นอย่างยิ่ง เป็นต้น) สารที่มีสมบัติพิเศษทางแสง (เช่น Photonic material) เป็นต้น ล้วนต้องใช้ความรู้ทางฟิสิกส์ทฤษฎี ประกอบกับความสามารถเชิงการคำนวณของนักฟิสิกส์คำนวณ เพื่อร่วมกันจำลองสมบัติของสารในอุดมคติ ก่อนที่จะหาแนวทางสร้างสารเหล่านั้น ดังนั้น ศูนย์วิจัยทางฟิสิกส์คำนวณและทฤษฎี จะมีส่วนสำคัญในการรวบรวมนักฟิสิกส์ที่มีศักยภาพ ทั้งที่มีความพร้อมแล้ว และ ต้องการการสนับสนุนช่วยเหลือแต่มีศักยภาพและตั้งใจจริง มารวมกลุ่มกันอย่างเป็นปึกแผ่น รวมพลังเตรียมความพร้อม และร่วมกันศึกษาวิจัยตามโจทย์ปัญหาของประเทศที่เป็นรูปธรรม เพื่อการพัฒนาประเทศ ที่ยั่งยืน ถาวร ต่อไป |
 |
|
Kavi Institute for Theoretical Physics (KITP) เป็นสถาบันที่มีชื่อเสียงมากในด้านฟิสิกส์คำนวณ ซึ่งก่อตั้งขึ้นในปี 1979 โดย Walter Kohn นักวิทยาศาสตร์ผู้ได้รับรางวัลโนเบล
|
นอกจากนั้นแล้ว การรวมตัวของนักวิจัยเป็นปึกแผ่นยังเพิ่มศักยภาพการทำวิจัยให้สามารถศึกษาโจทย์ปัญหาที่ใกล้ตัวมากขึ้น จะช่วยยกระบบบัณฑิตศึกษาทางฟิสิกส์เชิงคำนวณและเชิงทฤษฎีให้มีความน่าสนใจยิ่งขึ้น ความร่วมมือต่างสถาบันจะช่วยให้เกิดการช่วยเหลือกันในรูปกลุ่มวิจัยพี่-น้อง และ มีการใช้ร่วมกันซึ่งความสัมพันธ์กับผู้เชี่ยวชาญระดับโลก ช่วยเหลือสมาชิกอื่นในกลุ่มสร้างเครือข่ายกับผู้เชี่ยวชาญนานาชาติที่ตนมีความสัมพันธ์อยู่ โดยรวมแล้วจะเป็นการยกระดับบัณฑิตศึกษาให้ได้มาตรฐานนานาชาติ |
 |
 |
| โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ซึ่งใช้พลังงานความร้อนที่ได้จากปฏิกิริยาฟิชชันไปผลิตไอน้ำแทนการสันดาบจากเชื้อเพลิงชนิดที่ก่อให้เกิดมลพิษ |
|
องค์ประกอบของศูนย์วิจัยทางฟิสิกส์คำนวณและทฤษฎี
|
1. ห้องปฏิบัติการวิจัยฟิสิกส์นิวเคลียร์และอนุภาค (ม.เทคโนโลยีสุรนารี)
|
|
2. ห้องปฏิบัติการวิจัยฟิสิกส์ของสารควบแน่น (ม.เทคโนโลยีสุรนารี)
|
|
3. ห้องปฏิบัติการวิจัยฟิสิกส์สภาวะรุนแรง (จุฬาฯ)
|
|
4. ห้องปฏิบัติการวิจัยการจำลองสถานการณ์มอนติคาร์โลและพลศาสตร์ของโมเลกุลในทางฟิสิกส์ (ม.เชียงใหม่)
|
|
5. ห้องปฏิบัติการวิจัยจักรวาลวิทยา
|
