BẢN TIN VẬT LÍ THÁNG 4 2010

Ảnh: Nuovo Cimento della Societa' Italiana di Fisica Giáo sư Alessandro De Angelis tại trường đại học Udine ở Italy và các đồng sự khẳng định những công trình mới được dịch ra gần đây c

Bản Tin Vật Lý

 Thư Viện Vật Lý www.thuvienvatly.com banquantri@thuviemvatly.com Tháng 03 năm 2010

Nội dung: Trần Nghiêm

Ni dung i dung i dung

Ai là người đầu tiên phát hiện ra nguồn gốc của tia vũ trụ? 1

Chế tạo thành công transistor phi tiếp xúc đầu tiên 4

Nên sửa định luật II Newton hay là chọn vật chất tối? 6

Cỗ máy Big Bang chính thức hoạt động trở lại 8

Radar tìm thấy trầm tích băng tại cực nam mặt trăng 10

Stephen Hawking muốn rời bỏ Anh quốc 13

Pháp xây dựng nhà máy quang điện mặt trời lớn nhất thế giới 16

Sắp đạt tới điện toán tốc độ ag 18

Chất siêu dẫn hydrocaron đầu tiên 20

Nước Mĩ đang lạc hậu về công nghệ lò phản ứng hạt nhân 22

Trái đất vẫn trong tình thế nguy hiểm khôn lường 24

Phát hiện một phương pháp mới sản xuất ra điện 26

Trưng bày bản thảo thuyết tương đối rộng tại Jerusalem 29

Từ trường trái đất già hơn chúng ta nghĩ 31

Làm thế nào nhìn xuyên qua những chất mờ đục 33

Galileo hồi sinh quan niệm Copernicus chứ không dựa trên số liệu 35

Biến polyethelene thành chất dẫn nhiệt 38

LHC sẵn sàng cho các va chạm tốc độ cao vào đầu tháng 4 41

Quân đội Mĩ đang phát triển hệ thống định vị dưới lòng đất 44

Truyền tín hiệu điện qua sóng spin 46

Bí ẩn gương phản xạ mặt trăng đã có lời giải 48

Thí nghiệm Borexino xác nhận không có ‘lò phản ứng địa cầu’ 50

Video trái đất và mặt trăng nhìn từ ISS 53

Phát hiện ra phản hạt nhân nặng nhất từ nhiệt độ hai nghìn tỉ độ 55

Hiện tượng phát xạ electron lạnh vẫn chưa có lời giải thích thỏa đáng 59

Tơ nhện: nhà vô địch về sức bền 62

Anten nano có thể giúp giữ bí mật lượng tử 64

Thuyết tương đối rộng lại thắng thế trong các thí nghiệm kiểm chứng 66

Phát hiện ‘dòng chảy tối’ tại rìa của vũ trụ 69

Nguy cơ mặt trời chạm trán với ngôi sao Gliese 710 là rất cao 71

Ion bị bẫy thực hiện ‘cuốc bộ lượng tử’ 73

Trái đất và Kim tinh: ‘bà con gần’ hay ‘láng giềng xa’? 76

Phát hiện hành tinh ngoại giống các hành tinh thuộc hệ mặt trời 78

Dự báo động đất bằng máy dò radon 81

Săn tìm vật chất tối trên bàn làm việc 83

Khám phá mới có thể đặt nền tảng cho điện toán lượng tử 85

Máy Va chạm Hadron Lớn lập kỉ lục 3,5 TeV 87

Trong khoảnh khắc, một định luật của tự nhiên bị vi phạm 89

Nguồn gốc của Dải Ngân hà 91

SN 2007if: ‘ngọn nến chuẩn’ quá sáng 93

‘Thảm tàng hình’che được vật ba chiều 95

Trữ năng lượng bằng không khí nén 97

Chế tạo carbon từ tính bằng cách loại từng nguyên tử ra khỏi graphite 104

Lần đầu tiên trông thấy ‘con mèo của Schrodinger’ bằng mắt trần 107

‘Sự nhiệt hạch lạnh’ sắp được chấp nhận chính thức 110

Phát hiện thiên hà cổ ‘đang dậy thì’ 112

Những lỗ đen siêu trọng có đang nuốt lấy vật chất tối? 116

Tường băng khổng lồ trên sao Hỏa 118

Hải vương tinh đã từng ăn thịt một hành tinh và đánh cắp vệ tinh của nó 120

Bay thử nghiệm thành công phi thuyền du lịch vũ trụ 122

Hợp chất sắt-nitrogen có từ tính mạnh vô địch 126

Khí quyển Mộc tinh thiếu neon vì những cơn mưa helium 128

LHC sẽ chạy ở mức 7 TeV vào ngày 30/3 131

Anh thành lập Cơ quan Vũ trụ UKSA 133

Microlaser nhỏ nhất thế giới 135

Vì sao nước nóng đông đặc nhanh hơn nước lạnh? 137

Máy phát điện mini khai thác năng lượng từ những chuyển động ngẫu nhiên 139

Kĩ thuật khóa-và-chìa lắp ghép những cấu trúc nhỏ xíu 141

Thêm một nhà toán học nhận giải thưởng triệu đô 143

Khảo sát từ tính của ôxi rắn 145

Thí nghiệm đơn cực từ tại CERN có thể viết lại các định luật vật lí 147

Thế giới hưởng ứng giờ trái đất 148

Từng nguyên tử nhẹ đã chịu ‘hiện hình’ dưới kính hiển vi 151

Vật chất tối ‘còn thiếu’ đang nằm trong các lỗ đen? 153

Phát hiện chất siêu dẫn nhỏ nhất thế giới 155

LHC sẽ tạo ra những lỗ đen mini, nhưng chẳng có gì đáng ngại 158

Từ trường có thể cướp đi trung tâm lí trí của não 161

CÁC CHUYÊN ĐỀ Tương lai của ngành truyền thông vũ trụ 165

Những bức ảnh ấn tượng của vành nhật hoa mặt trời 170

5 sự thật thú vị về số Pi 174

7 lí thuyết của tất cả 177

Công nghệ rô bôt gia dụng 181

Những núi băng trôi tráng lệ ở Nam Cực 184

Dự báo khoa học tương lai 10 năm tới 188

Vén màn những bí ẩn của sao Thổ 196

Bí ẩn thêm chồng chất về nước mặt trăng 201

Sự sống không cần nước? 204

Sự im lặng đến kì lạ 208

Đơn vị vật lí nào được ưa dùng nhất? 220

Vật lí học ở Trung Quốc 227

Những tuyệt tác của ánh sáng trong tự nhiên 239

10 vệ tinh lạ lùng nhất hệ mặt trời 246

Những bức ảnh thiên văn đẹp nhất trong 35 năm qua 256

Những nam châm mạnh nhất vũ trụ 263

Cây nấm phát quang vật lí 280

Ai là người đầu tiên phát hiện ra nguồn gốc của tia vũ trụ?

Một bản dịch những bài báo khoa học cũ xác nhận rằng nhà khoa học nhận giải Nobel cho công trình nghiên cứu của ông về tia vũ trụ đã không đơn độc trong lịch sử khám phá của mình

Nhà vật lí người Áo Victor Hess đã nhận giải Nobel năm 1936 cho việc nhận ra nguồn gốc của các tia vũ trụ - những hạt năng lượng cao tuôn vào khí quyển trái đất từ vũ trụ và Mặt trời đến

Domenico Pacini qua đời năm 1934, hai năm trước khi giải Nobel được trao cho Victor Hess Ảnh: Nuovo Cimento della Societa' Italiana di Fisica)

Giáo sư Alessandro De Angelis tại trường đại học Udine ở Italy và các đồng sự khẳng định những công trình mới được dịch ra gần đây của nhà khoa học người Italy thế kỉ 20, Domenico Pacini, cho thấy ông đã phát hiện ra nguồn gốc tia vũ trụ trước đó tới 2 năm

Bản dịch mới đã được gửi đăng tạp chí European Journal of Physics và có tải lên website bản thảo vật lí arXiv

Tia vũ trụ từ lâu đã thách đố các nhà vật lí, và vào bước chuyển mình của thế kỉ 20, đa

số các nhà khoa học nghĩ rằng có nguồn gốc từ bức xạ trong lớp vỏ trái đất

Nguồn gốc ngoài hành tinh của chúng ta đã được nêu giả thuyết, nhưng nó không được xác nhận mãi cho đến năm 1912, khi Hess đã liều lĩnh tiến lên 5 km vào bầu khí quyển trong một khí cầu trang bị một điện nghiệm, dùng để đo điện tích tĩnh điện

Vì điện nghiệm cho biết tốc độ phóng điện tăng theo độ cao, nên Hess đã có thể kết luận rằng tia vũ trụ không phát sinh từ phía trái đất

Dưới nước

Nhưng ngày nay, rõ ràng Pacini, một giáo sư tại trường đại học Bari, Italy, đã đi đến kết luận giống như vậy sau khi dìm một dụng cụ tương tự trong Vịnh Lovorno ở Tuscany vào năm 1910

Ông nhận thấy khi dụng cụ nổi trên mặt nước, dao động nghiệm cho thấy hàm lượng bức xạ ion hóa cao hơn nhiều so với trông đợi từ các khoáng chất phóng xạ ở trong đất

Ngoài ra, khi dìm dụng cụ trong nước, tín hiệu trên yếu đi – cho thấy nước đang hấp thụ bức xạ

Pacini qua đời năm 1934, khiến ông bị giải thưởng Nobel bỏ qua, vì giải thưởng này không trao cho người quá cố De Angelis tin rằng điều này góp phần làm mơ hồ thêm câu chuyện khám phá của ông

“Pacini thuộc loại người ‘lịch thiệp’ hơn, vì ông có trích dẫn Hess, trong khi điều ngược lại thường không có”, De Angelis nói

Pacini còn viết các ghi chép của ông bằng tiếng Italy, và vì là một nhà khí tượng học

và địa chất học, ông đã không có chỗ đứng trong giới học thuật để “bán các kết quả của mình”, ông nói, trong khi Hess, một nhà vật lí, đã dịch các ấn phẩm tiếng Đức nguyên gốc của ông sang tiếng Anh sau năm 1920

“Vì ông không được trao giải Nobel, nên công trình nghiên cứu của ông có phần nào

đó bị lãng quên”, De Angelis nói

Không bị lãng quên

Nhà nghiên cứu lịch sử khoa học, tiến sĩ Gerhard Wiesenfeldt ở trường đại học Melbourne nói trong khi mối quan hệ giữa hai nhà khoa học “cần phải nghiên cứu”, thì lập luận của Hess rõ ràng minh bạch hơn và thí nghiệm của ông có sức thuyết phục hơn

“Pacini thật sự có những đóng góp quan trọng, nhưng tôi không gọi ông là người đồng khám phá” Wiesenfeldt nói công trình nghiên cứu của Pacini không khảo sát chặt chẽ vì ông không phải là một nhà vật lí vô tuyến “Pacini có một chút kém may, nhưng ông không hẳn bị lãng quên”, ông nói

Một bài phê bình năm 1984 của nhà thiên văn học Hoàng gia Anh Arnold Wolfendale, đăng trên tạp chí Reports on Progress in Physics, đã liệt Pacini là người đầu tiên đề xuất nguồn gốc phi bức xạ của tia vũ trụ

“Nói chung, các khám phá khoa học thường phức tạp hơn chúng được nhận ra sau đó”

Theo abc.net.au

Chế tạo thành công transistor phi tiếp xúc đầu tiên

Giản đồ một transistor dây nano loại n (Ảnh: Nature Nanotechnology)

Các nhà nghiên cứu ở Ireland vừa thành công trong việc chế tạo transistor phi tiếp xúc đầu tiên từ trước đến nay Dụng cụ trên, na ná như một cấu trúc lần đầu tiên được đề xuất tận hồi năm 1925 nhưng không được hiện thực hóa mãi cho đến ngày nay, có những tính chất điện gần như “lí tưởng”, theo lời đội nghiên cứu Nó có tiềm năng hoạt động nhanh hơn và sử dụng

ít năng lượng hơn so với bất kì transistor truyền thống nào có mặt trên thị trường hiện nay

Transistor là những viên gạch cấu trúc cơ bản của các linh kiện điện tử hiện đại – và tất

cả những transistor hiện có điều chứa những lớp tiếp xúc bán dẫn Loại tiếp xúc phổ biến nhất

là tiếp xúc p-n, hình thành bởi sự tiếp giáp giữa một mẩu silicon loại p – pha tạp chất để tạo ra

sự dư thừa lỗ trống – và một mẩu silicon loại, pha tạp chất để tạo ra sự dư thừa electron Những tiếp xúc khác gồm có tiếp xúc lai, đơn giản là một lớp tiếp xúc p-n chứa hai chất bán dẫn khác nhau, và tiếp xúc Schottky giữa kim loại và chất bán dẫn

Số lượng transistor trên một vi chip điện tử đã tăng lên theo hàm mũ kể từ đầu thập niên 1970, và đã vượt quá con số vài trăm đến vài tỉ ngày nay Kết quả là các transistor trở nên nhỏ đến mức ngày càng khó tạo ra được những lớp tiếp xúc chất lượng cao Đặc biệt, rất khó làm thay đổi hàm lượng pha tạp của một chất liệu ở những khoảng cách nhỏ hơn khoảng 10

nm Vì thế, các transistor phi tiếp xúc có thể hỗ trợ các nhà sản xuất chip tiếp tục chế tạo những linh kiện ngày càng nhỏ hơn nữa

Bằng phát minh năm 1925

Nay, Jean-Pierre Colinge và các đồng nghiệp tại Học viện quốc gia Tyndall thuộc trường đại học College Cork đã bỏ qua hẳn khái niệm rất cơ bản của một lớp tiếp xúc và thay vào đó, chuyển sự chú ý sang một khái niệm lần đầu tiên được đề xuất tận năm 1925 bởi nhà vật lí Áo-Hung Julius Edgar Lilienfield Đã đăng kí bằng sáng chế dưới cái tên “Dụng cụ điều khiển dòng điện”, nó là một điện trở đơn giản và chứa một cổng điều khiển mật độ electron và

lỗ trống, và do đó điều khiển được dòng điện

Phiên bản dụng cụ của đội nghiên cứu gồm một dây nano silicon trong đó dòng điện được điều khiển hoàn hảo bởi một cổng silicon phân cách với dây nano bằng một lớp cách điện mỏng Cấu trúc trên tự nó rất đơn giản, trông hơi na ná như dây cáp điện thoại ghim dính với một bề mặt bằng một cái ghim plastic (xem hình) Điều quan trọng là không cần thiết phải làm thay đổi sự pha tạp trên những khoảng cách rất ngắn Thay vào đó, toàn bộ dây nano silicon được pha tạp n mức độ cao, khiến nó là một chất dẫn điện tốt Tuy nhiên, cực cổng được pha tạp loại p và sự có mặt của nó có tác dụng xả tháo số lượng electron trong vùng dây nano nằm bên dưới cổng

Nếu thiết lập một điện áp đơn giản dọc theo dây nano, dòng điện không thể chạy qua vùng bị xả tháo này Theo Colinge, vùng này “nén” dòng điện trong dây nano theo kiểu giống như dòng nước trong một cái vòi dừng lại vì bị nén ép Tuy nhiên, nếu thiết lập một điện áp lên cực cổng, thì tác dụng nén giảm đi và dòng điện có thể chảy Đội nghiên cứu còn chế tạo được một dụng cụ tương tự với dây nano loại p và cổng loại n

Transistor hoàn hảo nhất

Cấu trúc trên chế tạo thật đơn giản, thậm chí ở cấp độ nano, nghĩa là giảm chi phí so với các công nghệ chế tạo lớp tiếp xúc truyền thống, thứ công nghệ đang ngày một trở nên phức tạp hơn Dụng cụ trên còn có những tính chất điện gần như lí tưởng, Colinge bổ sung thêm, và hành xử giống như là transistor hoàn hảo nhất Điều này có nghĩa là nó ít chịu sự rò rĩ điện – nhược điểm của những dụng cụ truyền thống – và vì thế có tiềm năng hoạt động nhanh hơn và sử dụng ít năng lượng hơn

Đội Tyndall nói hiện nay họ đang thương thuyết với một số công ti bán dẫn hàng đầu thế giới để phát triển thêm và có thể đăng kí sáng chế công nghệ của họ

“Mặc dù ý tưởng một transistor không có lớp tiếp xúc trông có vẻ khá là nghịch lí, nhưng thực sự thì cái từ “transistor” không hàm ý sự có mặt của những lớp tiếp xúc”, các nhà nghiên cứu viết như thế trên tạp chí Nature Nanotechnology, nơi công trình nghiên cứu trên được công bố “Transistor là một linh kiện bán dẫn điều khiển dòng điện chảy và cái tên transistor là viết gọn lại của từ ‘trans-resistor'.”

Theo physicsworld.com

Nên sửa định luật 2 Newton hay là chọn vật chất tối ?

Một cái đĩa đang xoay tròn có lẽ là toàn bộ những gì cần thiết để đánh đổ định luật thứ hai của Newton về chuyển động – và có khả năng còn bác bỏ nhu cầu viện dẫn đến vật chất tối

Định luật 2 Newton phát biểu rằng lực tỉ lệ với khối lượng của vật và gia tốc của nó Nhưng kể từ thập niên 1980, một số nhà vật lí đã nhìn định luật này với con mắt hoài nghi Họ cho rằng những thay đổi tinh vi với định luật 2 ở những gia tốc cực kì nhỏ có thể giải thích cho chuyển động quan sát thấy của các ngôi sao trong các thiên hà

Xoay tròn là một giải pháp (Ảnh: LSST) Các ngôi chuyển động ở những tốc độ cho thấy các thiên hà có khối lượng lớn hơn nhiều so với phần nhìn thấy, cái các nhà thiên văn học gán cho vật chất tối Nhưng nếu như định luật 2 Newton có thể được sửa đổi một chút thôi, thì nó sẽ xóa sổ nhu cầu viện dẫn vật chất tối Giả thuyết trên, gọi là động lực học Newton sửa đổi (MOND), do Mordehai Milgrom, khi ấy làm việc tại trường đại học Princeton, đề xuất vào năm 1981

Những phép kiểm tra MOND trên mặt đất được cho là không thể vì những chuyển động xáo trộn của Trái đất Nhưng nay, Vitorio De Lorenci ở trường đại học Liên bang Itajubá, Brazil, và các cộng sự vừa nghĩ ra được một thí nghiệm thực hiện công việc đó (arxiv.org/abs/1002.2766)

Điều then chốt là triệt tiêu gia tốc của chuyển động quay của Trái đất, quỹ đạo của nó xung quanh mặt trời, và quỹ đạo của mặt trời xung quanh tâm thiên hà Ý tưởng cơ bản đó được đề xuất lần đầu tiên vào năm 2007, khi Alex Ignatiev tính được rằng toàn bộ các gia tốc triệt tiêu trong một mili giây tại hai điểm quan trọng trên bề mặt Trái đất, hai lần trong một năm Điều đó khiến cho thí nghiệm có thể về mặt lí thuyết, nhưng vẫn không khả thi

Đội của De Lorenci suy luận rằng một cái đĩa đang xoay tròn có thể tái tạo hiệu ứng trên tại mọi lúc và mọi nơi trên Trái đất Các phép tính của họ cho thấy nếu cái đĩa được đặt chính xác và tốc độ của nó được điều khiển chính xác, thì gia tốc tại những điểm đặc biệt trên vành đĩa sẽ triệt tiêu các gia tốc tạo ra bởi chuyển động của Trái đất và mặt trời

Nếu định luật 2 Newton là đúng ở mọi giá trị gia tốc, thì một dụng cụ đo gắn trên vành phải ghi được chẳng có lực bất thường nào tại những điểm này Tuy nhiên, nếu giả thuyết MOND là đúng, thì dụng cụ phải chịu một cú hích khác thường “Chúng ta có thể điều khiển các điều kiện để tạo ra chế độ MOND ở mọi nơi mọi lúc”, De Lorenci nói

Tuy nhiên, thí nghiệm trên chỉ có thể kiểm tra một phiên bản của lí thuyết MOND phát biểu rằng tất cả các lực tác dụng khác đi ở những gia tốc nhỏ xíu Một phiên bản khác phát biểu rằng chỉ có lực hấp dẫn bị ảnh hưởng thôi, và giả thuyết này chỉ có thể kiểm tra trong vũ trụ

Theo New Scientist

Cỗ máy Big Bang chính thức hoạt động trở lại

Các nhà khoa học đã khởi động lại cỗ máy va chạm nguyên tử lớn nhất thế giới, trong một nỗ lực nhằm vén màn những bí ẩn sâu sắc nhất của vũ trụ

Tổ chức Nghiên cứu Hạt nhân châu Âu, hay CERN, đã gửi những chùm proton năng lượng thấp theo cả hai hướng quay vòng quanh cỗ máy gia tốc hạt dài 27 km bên dưới đường biên giới Thụy Sĩ – Pháp ở Geneva

Các kĩ thuật viên lắp đặt đường cáp điện tại trung tâm của máy dò hạt ATLAS, một

bộ phận của Máy Va chạm Hadron Lớn, cỗ máy đã khởi động trong đêm 28 tháng 2

Sau một thời gian thử nghiệm thận trọng, CERN dự tính nâng năng lượng của các chùm hạt lên những mức chưa có tiền lệ và bắt đầu những va chạm proton lập kỉ lục mới vào cuối tháng 3 này, theo lời nữ phát ngôn viên Christine Sutton của CERN

Lần khởi động lại này tiếp theo sau một kì nghỉ mùa đông kéo dài 10 tuần trong thời gian đó các nhà khoa học đã tiến hành những cải tiến kĩ thuật và kiểm tra khả năng của cỗ máy cho va chạm những proton ở năng lượng cao gấp ba lần mức trước đây từng đạt tới

Máy Va chạm Hadron Lớn (LHC) được xây dựng để khảo sát những hiện tượng mà người ta đang hoài nghi, thí dụ như vật chất tối, phản vật chất, và cuối cùng là sự sáng tạo ra

vũ trụ cách nay hàng tỉ năm về trước mà nhiều người tin rằng đã xảy ra trong một vụ nổ gọi là Big Bang (Vụ nổ Lớn)

Lễ khánh thành của nó đã được phô trương lòe loẹt và gây ra sự tranh cãi lớn vào hôm

10 tháng 9, 2008 Một số người chỉ trích, đứng đầu là nhà khoa học Otto Rossler, khẳng định

cỗ máy này sẽ sinh ra một trận mưa lỗ đen mini

Trong vòng 4 năm, họ nói một trong những ‘chân không vũ trụ’ này có thể sẽ phình to lên đến kích thước có khả năng nuốt chửng cả Trái đất – một khẳng định CERN kịch liệt bác

bỏ

Trong sự kiện ấy, cỗ máy đã ngừng hoạt động ngay sau 9 ngày hoạt động, khi một mối điện rò rĩ bị quá nhiệt và gây ra một loạt hỏng hóc đối với các nam châm và những bộ phận khác

LHC sẽ gia tốc các hạt theo cả hai chiều xung quanh đường hầm tròn dài 27 km

CERN đã phải đảm nhận một chương trình sửa chữa và nâng cấp trị giá 26 triệu bảng Anh trong vòng 14 tháng trước khi sẵn sàng cho cỗ máy chạy thử lại lần nữa vào cuối tháng

11 năm ngoái Khi đó, cỗ máy đã hoạt động gần như hoàn mĩ, cung cấp cho các nhà khoa học những dữ liệu có giá trị trong lần chạy 4 tuần trước kì nghỉ lễ Giáng sinh

Các chuyên gia kĩ thuật đã tiến hành kiểm tra và nâng cấp những mối nối điện và những bộ phận khác của cỗ máy kể từ lúc ngừng hoạt động, nhưng vẫn muốn có thêm những bước cải tiến nữa nhằm đảm bảo cho LHC sẵn sàng hoạt động ở năng lượng cao hơn

“Từ lúc cho những chùm proton đầu tiên quay vòng tròn đến lúc thật sự đưa cỗ máy vào mức độ hoạt động hết công suất của nó là cả một chặng đường dài”, Sutton phát biểu

“Nó giống hệt như việc thiết kế một đường đua xe hơi Thể thức Một Lần đầu tiên bạn đưa nó vào, nhân vật của chúng ta sẽ không chạy vòng tròn nhanh như nó có thể Bạn phải học cách điều khiển, cách lái”

Mục tiêu lâu dài sẽ là cho chạy những chùm proton ở mức 7 TeV theo mỗi hướng, nhưng CERN đã quyết định sẽ tiếp tục phương pháp tiếp cận thận trọng và cho chạy ở mức 3,5 TeV trong 18 đến 24 tháng

Sau đó, một kì ngừng đóng cửa lâu dài sẽ cho phép nâng cấp thêm để cỗ máy hoạt động ở mức năng lượng thiết kế trọn vẹn

Theo Daily Mail

Radar tìm thấy trầm tích băng tại cực nam mặt trăng

Khai thác dữ liệu từ một radar NASA bay cùng phi thuyền Chandrayaan-1 của Ấn Độ, các nhà khoa học đã phát hiện ra những lớp trầm tích băng nằm gần cực nam của mặt trăng Thiết bị Mini-SAR của NASA, một radar khẩu độ tổng hợp, nhẹ cân, đã tìm thấy hơn 40 miệng hố nhỏ có nước đóng băng Các miệng hố có đường kính từ 2 đến 15 km Mặc dù tổng lượng băng tùy thuộc vào bề dày của nó trên từng miệng hố, nhưng ước tính có thể có ít nhất

là 600 triệu tấn nước đóng băng

Các miệng hố tại cực nam của Mặt trăng Hố mới - màu đỏ; hố bất thường – màu lục

Mini-SAR đã chụp ảnh nhiều vùng bóng râm vĩnh cữu tồn tại tại hai cực của Mặt trăng Những khu vực tối này cực kì lạnh và người ta giả thuyết rằng các chất dễ bay hơi, bao gồm cả nước đóng băng, có thể có mặt với lượng lớn ở đây Đối tượng khoa học chính của thí nghiệm Mini-SAR là lập bản đồ và mô tả mọi lớp trầm tích tồn tại

Mini-SAR là một radar chụp ảnh nhẹ kí (chưa tới 10 kg) Nó sử dụng những tính chất phân cực của sóng vô tuyến phản xạ để mô tả những đặc điểm bề mặt Mini-SAR gửi đi những xung radar bị phân cực tròn-trái Bề mặt hành tinh tiểu biểu thường làm đảo ngược trạng thái

phân cực trong sự phản xạ sóng tuyến, cho nên những tiếng vọng bình thường từ Mini-SAR là

bị phân cực tròn-phải Tỉ số công suất nhận theo cùng chiều truyền (tròn trái) với chiều ngược lại (tròn phải) được gọi là tỉ số phân cực tròn (CPR) Đa phần Mặt trăng có tỉ số CPR thấp, nghĩa là sự đảo ngược trạng thái phân cực là tiêu biểu, nhưng một số mục tiêu có CPR cao Trong số này là những bề mặt mới, rất gồ ghề (thí dụ một miệng hố mới, còn trẻ) và băng, bề mặt trong suốt đối với năng lượng vô tuyến và làm tán xạ nhiều lần các xung radar, dẫn đến sự tăng cường sự phản xạ cùng chiều và vì thế, CPR cao CPR không phải là dấu hiệu chẩn đoán độc nhất của tính gồ ghề hoặc bề mặt đóng băng; đội khoa học phải xét đến mặt trời của sự kiện tín hiệu CPR cao để giải thích nguyên nhân của nó

Vô số miệng hố nằm gần hai cực của Mặt trăng có phần bên trong vĩnh viễn vắng bóng ánh sáng mặt trời Những khu vực này rất lạnh và nước đóng băng ổn định ở đó về cơ bản là

vô hạn Những miệng hố mới thể hiện mức độ cao của sự gồ ghề bề mặt (CPR cao) cả bên trong và bên ngoài vành hố, nguyên do bởi những khối đá sắc nhọn và những cánh đồng đá phân bố trên toàn bộ khu vực hố Tuy nhiên, Mini-SAR đã tìm thấy những miệng hố nằm gần cực bắc có CPR cao ở phía trong, nhưng ở bên ngoài vành của nó thì không cao Mối quan hệ cho thấy CPR cao không chỉ gây ra bởi sự gồ ghề, mà còn bởi một số chất liệu bị giam giữ bên trong lõi của những miệng hố này Chúng ta hiểu mối quan hệ này là phù hợp với nước đóng băng có mặt trong những miệng hố này Băng phải tương đối tinh khiết và ít nhất là chừng 2 mét băng dày đã gây ra dấu hiệu này

Lượng nước đóng băng có khả năng có mặt theo ước tính có thể sánh với lượng đã ước tính từ sứ mệnh trước đây của dữ liệu neutron của phi thuyền Người Do thám Mặt trăng (vài trăm triệu tấn) Sự chênh lệch số lượng ước tính giữa Mini-SAR và quang phổ kế neutron của phi thuyền Người Do thám Mặt trăng là vì thực tế nó chỉ đo bề sâu chừng nửa mét, cho nên nó

sẽ ước tính thấp tổng lượng nước đóng băng có mặt Chí ít thì một số băng vùng cực bị hòa lẫn với đất đá mặt trăng và do đó, không nhìn thấy đối với radar của chúng ta

“Ảnh hợp nhất từ nhiều phép đo và dữ liệu thu được của những thiết bị gắn trên các sứ mệnh mặt trăng xác nhận rằng sự sinh tạo, di cư, lắng đọng, và giam cầm nước đã và đang xảy

ra trên mặt trăng”, theo Paul Spudis, nhà nghiên cứu chính của thí nghiệm Mini-SAR tại Viện Mặt trăng và Hành tinh học ở Houston “Những khám phá mới cho biết mặt trăng thậm chí còn hấp dẫn và thu hút nhiều mục tiêu khoa học, thám hiểm và hành động hơn so với trước nay người ta vẫn nghĩ”

“Sau khi phân tích dữ liệu, đội khoa học của chúng tôi xác định một dấu hiệu chắc chắn của nước đóng băng, một kết quả sẽ mang đến cho những sứ mệnh tương lai một mục

tiêu mới để thám hiểm và khai thác”, theo Jason Crusan, quản trị viên Chương trình Mini-RF cho Ban giám đốc Sứ mệnh Các hành động Vũ trụ của NASA ở Washington

Các kết quả của Mini-SAR đang được đăng tải trên tạp chí Geophysical Research Letters Các kết quả phù hợp với những tìm kiếm gần đây của những thiết bị NASA khác và cung cấp thêm kiến thức khoa học đang tích lũy dần về những dạng bội của nước tìm thấy trên mặt trăng Thiết bị lập Bản đồ Khoáng vật học Mặt trăng của cơ quan trên đã phát hiện ra các phân tử nước trong những vùng cực của mặt trăng, trong khi hơi nước đã được phát hiện bởi

Vệ tinh Cảm biến và Quan sát Miệng núi lửa Mặt trăng của NASA, hay LCROSS

Mini-SAR và phi Thiết bị lập Bản đồ Khoáng vật học Mặt trăng là hai trong số 11 thiết

bị gắn trên phi thuyền Chandrayaan-1 của Cơ quan Nghiên cứu Vũ trụ Ấn Độ Phòng thí nghiệm Vật lí Ứng dụng ở Laurel, Md., đã thực hiện phép phân tích và kiểm tra cuối cùng trên Mini-SAR Thiết bị được phát triển và chế tạo bởi Trung tâm Ứng chiến Không Hải quân ở China Lake, California, Mĩ, và một số đối tác thương mại và chính phủ khác

Theo PhysOrg.Com

Stephen Hawking muốn rời bỏ Anh quốc

Giáo sư Stephen Hawking đang dự tính rời khỏi trường đại học Cambridge sau gần 50 phục vụ, và chuyển sang Canada nhằm phản đối việc chính phủ cắt giảm ngân sách dành cho khoa học

Nhà vật lí nổi tiếng nhất thế giới này đã bắt đầu nản chí với nguồn quỹ nghiên cứu của trường đại học đang suy giảm Ông cho rằng như thế sẽ làm ‘chìm xuồng’ nhiều khám phá khoa học

Sự ra đi của giáo sư Hawking, người đã bắt đầu làm việc ở Cambridge vào năm 1962,

sẽ là một mất mát lớn đối với trường đại học trên và giới học thuật Anh quốc

Giáo sư Stephen Hawking, tác giả ‘best-seller’ của quyển Lược sử thời gian, tin rằng tình trạng ngân quỹ trường đại học suy giảm đang đe dọa cho những khám phá khoa học

Năm nay đã 68 tuổi, nhân vật đã có những đóng góp quan trọng cho ngành vật lí lí thuyết trong khi hầu như hoàn toàn bị liệt vì chứng bệnh thần kinh vận động – nói rằng những ràng buộc trợ cấp cho nghiên cứu khoa học ở Anh hiện nay tập trung vào nghiên cứu ứng dụng công nghiệp, chứ không theo đuổi kiến thức và khám phá

Tác giả ‘best-seller’ của quyển Lược sử thời gian, dự tính làm việc hai tháng tại Viện Perimeter, ở Ontario, trong mùa hè này và, nếu mọi thứ diễn ra như kế hoạch, ông hi vọng sẽ

di cư sang Canada luôn

Hôm qua, người phát ngôn của ông cho biết giáo sư Hawking “vẫn chỉ trích nặng nề chính sách của chính phủ đối với ngân sách khoa học”, nói rằng nó đang dọa kết thúc vai trò lịch sử hàng đầu của nền khoa học Anh quốc

Trong một nỗ lực nhằm giảm thâm hụt ngân sách, chính phủ Anh đã công bố sẽ cắt giảm ngân quỹ dành cho giáo dục bậc cao chừng 1 tỉ bảng Anh trong 3 năm

Trợ lí của ông, chàng sinh viên Sam Blackburn nói: “Giáo sư Hawking đang xem xét việc di cư nhưng nó còn tùy thuộc vào chuyến đi của ông đến Viện Perimeter có thành công hay không”

Tuy nhiên, việc đi ra nước ngoài sẽ là khó khăn đối với giáo sư Hawking, vì tình trạng tàn tật của ông, nghĩa là ông cần có đoàn tùy tùng chăm sóc và một trợ lí điều khiển máy tổng hợp giọng nói của ông

Động thái mới chăng? Giáo sư Hawking sẽ có hai tháng làm việc tại Viện Perimeter ở Ontario

trong mùa hè này

Và ông sẽ phải bỏ lại ngôi nhà tiện nghi của mình và các thành viên trong gia đình, kết quả của lần kết hôn thứ nhất của ông với Jane Hawking, người ông đã hòa giải trở lại hồi năm

2007 sau khi li dị người vợ thứ hai, Elaine Mason

Giáo sư Hawking sẽ tiếp gót người đồng nghiệp của ông, Neil Turok, một nhà khoa học uy tín trong lĩnh vực toán lí, người đã chuyển sang viện trên hồi năm 2008

Giáo sư Turok nói ‘cửa đã mở’ cho giáo sư Hawking ở lại làm việc lâu dài và chuyến

đi của nhà vật lí vào mùa hè tới là ‘thời điểm thích hợp nhất’

Trái với ở Cambridge, Viện Perimeter – thành lập cách đây 7 năm bởi Mike Lazaridis, nhà chế tạo dụng cụ cầm tay BlackBerry – có ngân quỹ hoạt động đang thật sự tăng lên từ những nguồn tài trợ cá nhân

Thật mỉa mai là giáo sư Hawking sẽ rời Cambridge, nơi được cho là đã mang lại nhiều tiến bộ khoa học hơn bất kì trường đại học nào khác trên thế giới

Đó là nơi Charles Darwin đã xây dựng lí thuyết tiến hóa và là nơi Francis Crick và James Watson nhận ra cấu trúc xoắn kép của ADN

Người tiền nhiệm xa xưa của giáo sư Hawking với vai trò giáo sư toán học ngạch Lucasian, ngài Isaac Newton, đã thiết lập nền khoa học hiện đsại với các định luật của ông về chuyển động và sự hấp dẫn

Một phát ngôn viên cho trường đại học Cambridge nói: “Giáo sư Hawking không có kế hoạch nào rời khỏi Cambridge hiện nay cả Tuy nhiên, ông sẽ là một vị khách mời thường xuyên của Viện Perimeter vì những mục đích nghiên cứu”

Theo Daily Mail

Pháp xây dựng nhà máy quang điện mặt trời lớn nhất thế giới

Tập đoàn năng lượng Pháp EDF hiện đang xây dựng nhà máy quang điện mặt trời lớn nhất thế giới tại một căn cứ không quân bỏ hoang của NATO trước đây và dự tính sẽ hoàn thành, đưa nhà máy vào khai thác trong năm 2012

Các tấm pin mặt trời

Jean-Marc Dall'Aglio, nhân viên công ti con EDF-EN thuộc kẻ khổng lồ năng lượng xanh EDF, cho biết khu vực rộng 415 hecta ở Toul-Rosieres, gần phía đông thành phố Metz,

sẽ sản sinh 143 megawatt, đủ điện cung cấp cho một thành phố 62.000 dân

Nhà máy quang điện lớn nhất hiện nay là tại Olmedilla ở Tây Ban Nha, sản sinh 60 megawatt Một số nhà máy lớn hơn nhiều đang được xây dựng ở Mĩ và Australia, và có lẽ sẽ qua mặt đối thủ Pháp

Toul-Rosieres sẽ tăng gấp bốn công suất điện mặt trời của nước Pháp vốn lệ thuộc năng lượng hạt nhân, nhưng vẫn còn thua xa những đất nước nhiều nắng gió như Tây Ban Nha

và Đức, hai nước có công suất điện mặt trời tương ứng là 1671 MW và 1505 MW

Dall'Aglio nói thật khó tìm được những địa điểm đủ lớn cho những ‘binh đoàn’ tấm mặt trời khổng lồ cần thiết để phát ra lượng điện năng hợp lí, ông nhấn mạnh rằng EDF luôn tìm kiếm những nơi thích hợp hơn

Khi được hỏi tại sao nhà máy mới lại đặt ở xứ Lorraine nhiều mây chứ không ở miền nam ngập nắng, ông trả lời rằng nhà nước Pháp đã có quyết định tăng mức giảm thuế đối với những nhà sản xuất điện mặt trời ở vùng sâu vùng xa nhằm khuyến khích đầu tư

“Chúng tôi vẫn đang đi tìm mọi lúc mọi nơi Ở Toul-Rosieres, lợi thế là địa điểm xây dựng nằm ngay bên trục giao thông”, ông nói Được biết, EDF sẽ nộp cho chính phủ khoảng 1 triệu euro (1,35 triệu đô la Mĩ) mỗi năm

Chừng 150 người sẽ tham gia xây dựng nhà máy, trong đó có việc tẩy sạch chất amiăng khỏi chừng 100 cấu trúc quân sự bỏ hoang, và một khi việc xây dựng hoàn tất, nhà máy sẽ sử dụng 15 nhân viên làm việc lâu dài

Theo AFP

Sắp đạt tới điện toán tốc độ ánh sáng

Một laser hồng ngoại mới chế tạo từ germanium hoạt động ở nhiệt độ phòng có thể dẫn đến những chip máy tính cực mạnh hoạt động ở tốc độ ánh sáng, theo lời các nhà khoa học

Cho đến nay, laser hồng ngoại germanium vẫn đòi hỏi những hệ thống cực lạnh đắt tiền để hoạt động (Ảnh: iStockphoto)

Nhiệt độ phòng

Sự sáng tạo ra một laser mới, cho dù là một laser germanium, chẳng phải là cái gì mới mẻ; có hơn 15.000 loại laser khác nhau, một vài trong số này sử dụng germanium, đã được chế tạo kể từ thập niên 1950

Cái khiến cho laser germanium này đặc biệt độc đáo là vì nó tạo ra một chùm tia hồng ngoại ở nhiệt độ phòng

Cho đến nay, laser hồng ngoại germanium vẫn đòi hỏi những hệ thống cực lạnh đắt tiền để hoạt động

Để chế tạo laser germanium, các nhà khoa học dùng một đĩa silicon màu bạc xám, kích

cỡ 15 cm, và tráng lên nó một màng mỏng germanium Những đĩa silicon như thế này thật ra được dùng để sản xuất chip trong các máy tính ngày nay

Tuy nhiên, Michel cảnh báo, một chiếc laser hồng ngoại, nhiệt độ phòng, cấp nguồn bằng điện, dùng cho laptop, vẫn còn xa trên chặng đường phát triển của nó

Nếu như và khi nào những chiếc laptop đó thật sự xuất hiện, thì chúng sẽ thật mạnh mẽ

- mạnh hơn cả những siêu máy tính hiện nay

Pin cấp điện cho laptop sẽ không nhất thiết phải thọ hơn nữa, nhưng năng lượng mà nó

dự trữ sẽ thực hiện các phép toán nhanh hơn nhiều bậc độ lớn so với ngày nay

Những giải pháp mật độ cao, công suất thấp

“Chúng ta không thể mãi tiếp tục làm cái chúng ta hiện đang làm”, phát biểu của Tom Koch, một nhà khoa học tại trường đại học Lehigh, người đã quen thuộc với nghiên cứu trên không không có tham gia trực tiếp “Chúng ta cần có những giải pháp mật độ cao, năng lượng thấp”, ông nói

Những con chip máy tính liên tục được thu nhỏ theo năm tháng, nhưng chúng đang đạt tới những giới hạn cơ bản của kĩ thuật điện toán trên nền electron Kĩ thuật điện toán trên nền ánh sáng là một lựa chọn nhằm cải thiện tốc độ và công suất của máy tính

Germanium là một chất liệu đặc biệt hấp dẫn đối với điện toán quang học, vì nó không yêu cầu thay đổi bất kì thứ gì đối với ngành công nghiệp chip máy tính hiện nay, Kock nói Những chiếc máy sử dụng silicon cũng có thể sử dụng germanium để sản xuất chip trong tương lai

Bất chấp những ưu điểm của germanium, Koch đồng ý với Michel rằng năm tháng sẽ vẫn còn dài trước khi bất kì dụng cụ thương mại nào được chế tạo với germanium Tuy nhiên, trên phương diện khoa học, “đây thật sự là một kết quả đẹp”, Koch nói

Nhiều người đã thử sử dụng germanium cho một laser hồng ngoại trong hàng thập kỉ nhưng không thành công Thực tế các nhà khoa học MIT thu được laser trên hoạt động đúng là khá ấn tượng

Theo abc.net.au

Chất siêu dẫn hydrocarbon đầu tiên

Các nhà nghiên cứu ở Nhật vừa chế tạo được chất liệu hydrocarbon siêu dẫn đầu tiên bằng cách thêm các nguyên tử potassium (K) và picene (C22H14) Chất liệu trên trở nên siêu dẫn ở nhiệt độ dưới 18K – cái khiến các nhà vật lí bất ngờ và có thể cung cấp những manh mối

về nguồn gốc vật lí của sự siêu dẫn

Picene: chất siêu dẫn hydrocarbon đầu tiên (Ảnh: Nature)

Một thử thách quan trọng mà các nhà vật lí đang đối mặt là tìm hiểu nguyên do chính xác vì sao một số chất liệu dẫn điện với điện trở zero ở những nhiệt độ tương đối cao (lên tới 138K ở các chất gốc đồng), trong khi những chất khác cần phải đông lạnh đến gần như không

độ tuyệt đối thì sự siêu dẫn mới xảy ra Để giải bài toán này, các nhà khoa học đã hết sức bận rộn đi tìm cách tạo ra càng nhiều loại chất siêu dẫn càng tốt, để tiến hành nghiên cứu có hệ thống những tính chất vật liệu ảnh hưởng đến sự siêu dẫn

Cách đây 2 năm, Kosmas Prassides tại trường đại học Durham, Matt Rosseinsky tại trường đại học Liverpool, Anh, và các đồng sự đã chứng tỏ được rằng một chất rắn cấu tạo gồm những phân tử carbon-60 (bóng bucky) và caesium là chất siêu dẫn ở dưới 38K Những chất liệu này khác với những chất siêu dẫn gốc carbon khác vì sự siêu dẫn liên quan các p-electron [electron phân lớp p] của carbon – mở ra một lộ trình mới cho sự nghiên cứu có hệ thống

Picene, potassium và các p-electron

Nay, Ryoji Mitsuhashi và các đồng nghiệp tại trường đại học Okayama ở Nhật vừa tìm thấy những tinh thể cấu tạo từ hydrocarbon picene và các nguyên tử potassium là chất siêu dẫn

ở nhiệt độ lên tới 18K

Đội nghiên cứu đã bắt đầu với một tinh thể picene cực kì tinh khiết sau đó được làm cho nóng lên trong sự có mặt của potassium trong vài ngày Nhiệt độ tới hạn siêu dẫn (Tc) khi

đó được đo bằng cách làm lạnh mẫu xuống một vài độ Kelvin và thiết đặt một từ trường Từ trường gây cảm ứng những dòng điện trong chất siêu dẫn, làm triệt tiêu hoàn toàn trường ngoài – một tính chất được mô tả là độ nhiễm từ âm

Sau đó, mẫu vật liệu được làm cho nóng lên dần dần và độ nhiễm từ của nó đo được là một hàm của nhiệt độ Sự chuyển tiếp từ trạng thái siêu dẫn được báo hiệu trước bởi một sự thay đổi đột ngột độ nhiễm từ giá trị âm sang dương, cái đội nghiên cứu trông thấy ở nhiều mẫu vật liệu của họ

Đội đã nghiên cứu những tinh thể có hàm lượng potassium từ một nguyên tử potassium trên mỗi phân tử picene đến 5,1 nguyên tử trên phân tử Sự siêu dẫn xuất hiện với những mẫu

có hàm lượng từ 2,6 đến 3,3 – với Tc từ 6,5K ở hàm lượng 2,6 đến 18K ở 3,3

Mitsuhashi cùng các cộng sự còn khảo sát một vài mẫu pha tạp chất sodium, rubidium

và caesium – toàn bộ là những kim loại kiềm giống như potassium Chỉ duy nhất một mẫu – chứa 3,1 nguyên tử rubidium trên mỗi phân tử picene – là siêu dẫn với Tc khoảng 7K

Loại đối xứng không đúng

Giống như các tinh thể carbon-60, sự siêu dẫn ở picene được cho là có liên quan đến các p-electron Nhưng theo Prassides, sự siêu dẫn xuất hiện là một bất ngờ vì các phân tử picene tự chúng sắp xếp trong những mặt phẳng hai chiều giống như graphite Đặc điểm này không giống các tinh thể carbon-60, chất có một cấu trúc lập phương phù hợp với sự đối xứng lập phương của các quỹ đạo p-electron Điều này có nghĩa là một tinh thể carbon-60 có một vài trạng thái năng lượng electron khác nhau với năng lượng bằng nhau – và sự “suy thoái” này được cho là giữ vai trò quan trọng trong sự siêu dẫn của nó

Picene không có sự đối xứng lập phương này và, do đó, sẽ không có sự suy thoái quỹ đạo p cần thiết Tuy nhiên, hóa ra bởi sự trùng hợp hoàn toàn ngẫu nhiên, picene có hai trạng thái p-electron có năng lượng bằng nhau Prassides tin rằng “sự suy thoái tình cờ” này có thể liên quan đến sự siêu dẫn

Một trở ngại chính trước việc giải thích những kết quả mới nhất này là Mitsuhashi và đội nghiên cứu không thể xác định cấu trúc tinh thể của những mẫu vật liệu của họ trong trạng thái siêu dẫn Đặc biệt, họ không biết các nguyên tử potassium nằm bên trong các mặt phẳng hay là nằm giữa các mặt phẳng – mặc dù họ tin rằng trường hợp thứ nhất là có khả năng hơn

Prassides phát biểu với physicsworld.com rằng việc xác định vị trí của các nguyên tử potassium là cần thiết để hiểu rõ hơn sự siêu dẫn Ông còn nói rằng những chất liệu hydrocarbon như thế có thể cung cấp một họ mới các chất siêu dẫn dùng cho nghiên cứu Những chất liệu mới có thể chế tạo, chẳng hạn, bằng cách pha tạp những chất liệu “acene” tương tự với các kim loại kiềm

Công trình công bố trên tạp chí Nature 464 76

Theo physicsworld.com

Nước Mĩ đang lạc hậu về công nghệ lò phản ứng hạt nhân

Nếu bạn đang dự tính xây dựng một thế hệ mới những nhà máy điện hạt nhân, hiển nhiên bạn sẽ đầu tư vào những thiết kế tiên tiến nhất và hiệu quả nhất sẵn có Nhưng đó dường như chẳng phải là cái đang diễn ra ở Mĩ

Những nhà máy điện hạt nhân mới đầu tiên trên đất Mĩ có thể sẽ sớm được xây dựng trong vòng 30 năm tới Tổng thống Barack Obama hứa sẽ chi hàng chục tỉ đô la cho các nhà chế tạo lò phản ứng, trong đó 8,3 tỉ đã được cam kết hồi tháng rồi để khôi phục việc xây dựng hai lò phản ứng nước nhẹ Westinghouse AP1000

Quay lại với những công nghệ cũ (Ảnh: Bloomberg/Getty) Những lò phản ứng này chỉ khác tí chút với những nhà máy đã xây dựng ở Mĩ trong những năm 1970, nhưng chúng có những vấn đề của riêng mình, đáng chú ý là không biết chúng có thể trụ vững trước bão tố và động đất hay không Nước Anh thì đang tìm kiếm những lò phản ứng nước nhẹ tương tự cho sự bành trướng hạt nhân của riêng mình

Trong khi đó, những nước khác lại đang khảo sát những công nghệ mới hơn Pháp, Nga, Trung Quốc và Nhật Bản đang trở lại với các lò phân tử Thế hệ IV (xem bảng), chúng hiệu quả hơn, và xét trên một số phương diện, chúng an toàn hơn Nhìn xa hơn vào tương lai thì những lò phản ứng lai phân hạch-nhiệt hạch tiên tiến có lẽ sẽ có triển vọng

Trung Quốc đang chuẩn bị địa điểm cho một lò phản ứng Thế hệ IV gọi là HTR-PM, một lò phản ứng ‘bệ thạch anh’ làm lạnh bằng chất khí sử dụng nhiên liệu ở dạng viên cầu thay cho dạng thỏi Sắp hoàn thành vào đầu năm 2013, nó sẽ chạy nóng hơn nhiều so với những lò phản ứng hiện có, và tạo ra nhiều hơn chừng 30% điện năng từ một lượng nhiên liệu cho trước

Nhiệt độ cao hơn có nghĩa là nhiệt thải ra từ HTR-PM có thể dùng để tách các phân tử nước để sản xuất hydrogen dùng làm nhiên liệu sạch cho xe cộ So với lò phản ứng nước nhẹ, thiết kế trên vốn dĩ còn ít chịu rủi ro tan chảy sau một phản ứng mất kiểm soát, vì nhiên liệu của nó trở nên kém hoạt tính hơn nếu nóng quá nhiệt độ hoạt động bình thường

Đối với nước Mĩ, có lẽ một trong những lợi thế lớn nhất của một số thiết kế Thế hệ IV

là chúng tạo ra ít chất thải hơn Công nghệ “lò phản ứng nhanh” Thế hệ IV – tên đặt vì các neutron năng lượng cao hay neutron “nhanh” điều khiển phản ứng hạt nhân – có thể sử dụng nhiên liệu đã qua sử dụng từ các lò phản ứng nước nhẹ thông thường Nước Mĩ đang ngừng nghiên cứu về dự án núi Yucca – bãi rác có lẽ là duy nhất của họ dành cho nhiên liệu đã qua

Động thái này phát sinh từ những quan ngại về phát triển vũ khí Để khai thác nhiên liệu đã qua sử dụng trong các lò phản ứng nhanh, cần phải xử lí lại chất thải để trích ra plutonium, chất còn có thể dùng làm vũ khí hủy diệt

Tuy nhiên, bức thư của Chu thể hiện “những quan ngại sâu sắc” về lệnh cấm tiềm tàng, lưu ý rằng những nước khác đang chạy đua ở phía trước “Nếu nước Mĩ không có một chương trình nghiên cứu lò phản ứng nhanh thật rộng rãi”, ông viết, “thì chúng ta sẽ không có cơ hội gây tác động trên thiết kế của những lò phản ứng nước ngoài này từ một góc nhìn an ninh quốc gia thiết yếu, thí dụ như chống phổ biến vũ khí hủy diệt”

Nhà trắng đã thay đổi chính sách, và hiện đang chi một khoản tiền khiêm tốn 10 triệu

đô la cho nghiên cứu lò phản ứng nhanh trong ngân sách năm 2011

Lò phản ứng hạt nhân, hiện tại và tương lai

Nước Toàn thế giới Thành tích đã được chứng minh

Hiệu quả thấp Nhiệt thải nhiệt độ thấp kém hữu dụng

Không thể sử dụng hiệu quả nhiên liệu tái chế

Sinh nhiệt hữu dụng, tăng hiệu suất và độ

Pháp, Nhật, và Nga

Sinh nhiệt hữu dụng Có thể dùng nhiên liệu đã qua sử dụng

Đòi hỏi nhiên liệu đã quan sát

sử dụng từ các lò phản ứng thông thường phải được xử lí thành plutonium Có những vấn đề an toàn với chất làm nguội Công nghệ ở giai đoạn

sơ khai

Theo New Scientist

Trái đất vẫn trong tình thế nguy hiểm khôn lường

Một chiếc kính thiên văn vũ trụ hồng ngoại đã theo dõi một vài tiểu hành tinh rất tối đang ẩn khuất đâu đó không trông thấy gần quỹ đạo của Trái đất Tính mơ hồ và quỹ đạo nghiêng của chúng đã giúp chúng thoát khỏi những cuộc khảo sát của con người nhằm phát hiện ra những thứ có thể va chạm với hành tinh của chúng ta

Được đặt tên là Tàu Khảo sát Hồng ngoại Trường rộng (WISE), kính thiên văn mới của NASA đã được phóng lên quỹ đạo hôm 14 tháng 12 năm rồi với sứ mệnh lập đồ toàn bầu trời ở những bước sóng hồng ngoại Nó đã bắt đầu chuyến khảo sát đầu tiên vào trung tuần tháng 1 vừa qua

Một vật thể gần Trái đất trở nên khả kiến trong vùng hồng ngoại

(Ảnh: NASA/JPL-Caltech/UCLA) Trong sáu tuần quan sát đầu tiên của nó, WISE đã phát hiện ra 16 tiểu hành tinh trước đây chưa biết với quỹ đạo nằm gần quỹ đạo của Trái đất Trong số này, 55% phản xạ chưa tới một phần mười lượng ánh sáng mặt trời rơi vào chúng, khiến chúng khó bị theo dõi với kính thiên văn quang học bình thường Một trong những vật thể này tối đen như nhựa đường nguyên chất, phản xạ chưa tới 5% ánh sáng mà nó nhận được

Nhiều tiểu hành tinh tối đen như thế này có quỹ đạo nghiêng cheo leo so với mặt phẳng mà mọi hành tinh và đa số tiểu hành quay trong đó Điều này có nghĩa là các kính thiên văn đang khảo sát tiểu hành tinh có thể bỏ qua nhiều vật thể khác có quỹ đạo nghiêng, vì chúng trải qua phần lớn thời gian nằm ngoài mặt phẳng này

May thay, những vật thể mới ấy lại sáng trong vùng bức xạ hồng ngoại, vì chúng hấp thụ rất nhiều ánh sáng mặt trời và bị nóng lên Điều này khiến chúng tương đối dễ dàng cho WISE theo dõi

Người ta trông đợi WISE sẽ phát hiện ra chừng 1000 vật thể ở gần Trái đất – nhưng các nhà thiên văn ước tính con số vật thể chưa biết có khối lượng đủ lớn để gây ra sự phá hủy nghiêm trọng trong một vụ va chạm với hành tinh xanh có thể lên tới hàng chục nghìn

Richard Binzel thuộc Viện Công nghệ Massachusetts, Mĩ, nói những tiểu hành tinh tối

có lẽ là những sao chổi cũ trước đây còn lại sau khi băng đã bay hơi hết khỏi phần ngoài của chúng, để lại cho chúng những bề mặt trơ không còn rơi bụi để hình thành đuôi nữa Ông cho biết nhiều sao chổi có quỹ đạo rất nghiêng, và những sao chổi mà phi thuyền đến thăm quan sát thấy có bề mặt rất tối

Theo New Scientist

Phát hiện một phương pháp mới sản xuất ra điện

Một đội gồm các nhà khoa học tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) ở Mĩ vừa phát hiện ra một hiện tượng trước nay chưa được biết tới có khả năng gây ra những làn sóng năng lượng mạnh lao xuyên qua những sợi dây nhỏ xíu gọi là ống nano carbon Theo các nhà nghiên cứu, phát hiện này có thể dẫn đến một phương pháp mới sản xuất điện

Một ống nano carbon (ảnh minh họa) có thể tạo ra một sóng năng lượng rất nhanh nó được tráng một lớp nhiên liệu và châm lửa, sao cho nhiệt truyền dọc theo ống Ảnh: Christine Daniloff

Hiện tượng trên, được mô tả là sóng năng lượng nhiệt, “mở ra một lĩnh vực mới trong nghiên cứu năng lượng, loại nghiên cứu hiếm”, phát biểu của Michael Strano, phó giáo sư hóa

kĩ thuật tại MIT, người là đồng tác giả của một bài báo mô tả những kết quả mới trên xuất hiện trên tờ Nature Materials vào hôm 7 tháng 3 Tác giả chính là Wonjoon Choi, một nghiên cứu sinh tiến sĩ ngành cơ kĩ thuật

Giống như một tập hợp những vật nổi trên biển bị đấy đi trên mặt nước bởi những con sóng truyền trong đại dương, hóa ra một con sóng nhiệt – một xung nhiệt đang lan truyền – truyền dọc theo một sợi dây vi mô có thể lái các electron xuôi dòng, tạo ra một dòng điện

Thành phần chính trong công thức chế biến là ống nano carbon - những ống rỗng hạ hiển vi cấu tạo gồm một mạng kiểu lưới thép mỏng của các nguyên tử carbon Những ống này, đường kính chỉ vài phần tỉ của một mét (vài nano mét), thuộc về một họ gồm những phân tử carbon mới lạ, trong đó có những quả bóng bucky C60 và những tấm graphene, chúng là đối tượng cho nhiều nghiên cứu rộng khắp thế giới trong hơn hai thập niên qua

Một hiện tượng trước nay chưa hề biết tới

Trong những thí nghiệm mới trên, mỗi một trong những ống nano dẫn điện và dẫn nhiệt này được tráng một lớp nhiên liệu hoạt tính có khả năng tạo ra nhiệt bằng cách phân li Nhiên liệu này sau đó được châm ngòi tại một đầu của ống nano hoặc bằng một chùm laser, hoặc bằng một tia lửa điện áp cao, và kết quả là một sóng nhiệt chuyển động nhanh truyền dọc theo chiều dài của ống nano carbon giống như một ngọn lửa tăng tốc theo chiều dài cái cầu chì bốc hỏa Nhiệt phát ra từ nhiên liệu đi vào trong ống nano, trong đó nó truyền đi nhanh hơn hàng nghìn lần so với trong bản thân nhiên liệu Khi nhiệt phản hồi trở lại lớp nhiên liệu tráng bên ngoài, một con sóng nhiệt được tạo ra được dẫn dọc theo ống Với nhiệt độ 3000 Kelvin, vòng nhiệt này tăng tốc theo chiều dài ống nhanh hơn 10.000 lần so với sự lan tỏa thông thường của phản ứng hóa học này Nhiệt sinh ra bởi sự đốt cháy hóa ra còn đẩy các electron đi dọc theo ống, tạo ra một dòng điện duy trì

Sóng nhiệt – kiểu như xung nhiệt lao dọc theo một sợi dây như thế này – “đã được nghiên cứu về mặt toán học hơn 100 năm nay”, Strano nói, nhưng ông là người đầu tiên dự đoán rằng những con sóng ấy có thể được dẫn hướng bằng một ống nano hoặc dây nano và làn sóng nhiệt này có thể đẩy một dòng điện chạy dọc theo sợi dây đó

Trong các thí nghiệm ban đầu của nhóm, Strano nói, khi họ cuộn dây các ống nano carbon với lớp tráng nhiên liệu của chúng để nghiên cứu phản ứng, thì “trông lạ chưa kìa, chúng tôi thật sự bất ngờ bởi kích cỡ của tia lửa điện thu được” truyền dọc theo dây

Sau khi phát triển thêm, hệ lúc này đã giải phóng năng lượng, tỉ lệ với trọng lượng của

nó, nhiều hơn khoảng 100 lần một trọng lượng tương đương của pin ion lithium

Lượng năng lượng sinh ra, ông nói, lớn hơn nhiều so với tiên đoán của các tính toán nhiệt điện Trong khi nhiều chất liệu bán dẫn có thể tạo ra một thế điện khi nóng lên, qua cái gọi là hiệu ứng Seebeck, thì hiệu ứng đó rất yếu ở carbon “Có cái gì đó khác đang xảy ra ở đây”, ông nói “Chúng tôi gọi nó là đưa-electron-lên-tàu, vì một phần dòng điện dường như tỉ

lệ với vận tốc sóng”

Sóng nhiệt, ông giải thích, dường như đang đưa các hạt mang điện (electron hoặc lỗ trống) lên tàu chạy giống hệt như một con sóng đại dương có thể nhặt và mang đi một tập hợp những mảnh vụn trôi nổi trên mặt nước Tính chất quan trọng này giải thích cho công suất cao sinh ra bởi hệ, Strano nói

Những ứng dụng có thể có

Vì đây là một phát hiện mới toanh, nên thật khí dự đoán chính xác nó sẽ có những ứng dụng như thế nào Nhưng Strano cho rằng một ứng dụng có thể có sẽ là cho phép ra đời những loại dụng cụ điện tử cực nhỏ - chẳng hạn, những dụng cụ có kích cỡ chừng bằng hạt gạo, có lẽ

là những bộ cảm biến hoặc dụng cụ điều trị có thể tiêm vào trong cơ thể người Hoặc nó có thể dẫn tới “những bộ cảm biến môi trường có thể tán xạ kiểu như bụi trong không khí”, ông nói

Trên lí thuyết, ông nói, những dụng cụ như vậy có thể duy trì năng lượng của chúng vô hạn định cho đến khi sử dụng, không giống như pin, nơi điện tích có thể rò rĩ dần dần khi chúng không được sử dụng Và trong khi từng dây nano thật quá nhỏ bé, Strano đề xuất rằng chúng có thể được chế tạo thành những ma trận lớn để cung cấp lượng công suất đủ lớn cho những dụng cụ lớn hơn

Các nhà nghiên cứu còn có kế hoạch theo đuổi một khía cạnh khác của lí thuyết của họ: đó là bằng cách sử dụng những loại chất liệu hoạt tính khác làm lớp tráng, thì mặt đầu sóng có thể dao động, do đó tạo ra một dòng điện xoay chiều Như thế sẽ mở ra nhiều khả năng mới đa dạng, Strano nói, vì dòng điện xoay chiều là cơ sở cho sóng vô tuyến ví dụ như truyền phát tín hiệu điện thoại, nhưng các hệ dự trữ năng lượng hiện nay đều sản sinh ra điện một chiều “Lí thuyết của chúng tôi đã tiên đoán những dao động này trước khi chúng tôi bắt đầu quan sát thấy chúng trong dữ liệu của mình”, ông nói

Đồng thời, phiên bản hiện nay của hệ có hiệu suất thấp, vì rất nhiều năng lượng được giải phóng dưới dạng nhiệt và ánh sáng Đội nghiên cứu dự tính sẽ nghiên cứu cách cải thiện điều đó

Theo PhysOrg.Com

Trưng bày bản thảo thuyết tương đối rộng tại Jerusalem

Trong một căn phòng tối ở Jerusalem, thế giới có một cơ hội hiếm hoi chiêm ngưỡng trí tuệ của Albert Einstein khi ông làm việc để vén màn những bí mật của vũ trụ

Bản trưng bày 46 trang, mỗi trang đều viết tay bởi chính nhà khoa học danh tiếng, đánh dấu lần đầu tiên bản thảo gốc, hoàn chỉnh của công trình bước ngoặc của ông “Thuyết tương đối rộng” được giới thiệu trước công chúng

Cuộc trưng bày, mở cửa vào tối chủ nhật qua, là một phần của chương trình kỉ niệm lần thứ 50 thành lập Viện Hàn lâm Khoa học và Nhân học Israel, đồng thời trùng với ngày sinh của Einstein, ngày 14 tháng 3

Giống như một lăng tẩm đối với khoa học, các trang viết xếp thành một hình chữ nhật

ở chính giữa một căn phòng nếu không đã khô khan, mỗi trang kết trên vỏ bọc gỗ thông riêng của nó và được rọi sáng bằng ánh sáng mờ nhất, để bảo vệ cho trang viết vốn mong manh, dễ hỏng

Từng trang viết chứa đầy những chữ viết tay ngoằn ngoèo của Einstein và các công thưc toán học Có những phần gạch chân, những phần khác thì gạch chéo và viết lại khi ông cố gắng hoàn chỉnh cái Hanoch Gutfreund, người phụ trách trưng bày, gọi là “thành tựu trí tuệ quan trọng nhất của ông”

“Người ta hầu như có nhòm qua vai Einstein trong khi ông đang làm việc”, Gutfreund nói “Những lời bình chú thêm vào vô số trang làm sáng tỏ thêm những ý tưởng cơ bản của Einstein, những thách thức mà ông đối mặt và những khó khăn mà ông gặp phải”

Được viết tại nhà của Einstein ở Berlin năm 1916 và được tặng cho trường đại học Hebrew Jerusalem nhân dịp khánh thành của trường năm 1925, tư liệu trên đã định nghĩa lại kiến thức của loài người về cơ cấu của sự tồn tại của chúng ta – không gian, thời gian và sự hấp dẫn

“Nó là cơ sở của kiến thức của chúng ta về vũ trụ, nó là cơ sở của nghiên cứu hiện đại

về vũ trụ học, về cấu trúc của vũ trụ và sự giãn nở của vũ trụ”, Gutfreund phát biểu với hãng tin AFP

Để bảo tồn tư liệu và ngăn không cho giấy và mực bị phân hủy, các trang viết được trưng bày trong một căn phòng tối đặc biệt, với độ ẩm và nhiệt độ được điều chỉnh hết sức thận trọng, theo lời Timna Elper, trưởng phòng thí nghiệm bảo tồn và phục hồi tư liệu tại Thư viện quốc gia Israel

“Đây là lần đầu tiên chúng tôi trưng bày toàn bộ mọi thứ Một số trang đã từng được trưng bày trước đây nhưng chưa lần nào trưng bày toàn bộ tư liệu”, Elper nói trong khi đang

theo dõi cuộc triển lãm trên màn hình máy tính, hình ảnh được ghi phim với những chiếc camera quay đêm đặc biệt

Những nhà phụ trách chỉ đồng ý cho trưng bày tư liệu vô giá trên trong 3 tuần, nó đã được chuyển về viện hàn lâm trong một chiếc xe bọc thép từ kho chứa tại thư viện quốc gia

Tác phẩm trên đã cách mạng hóa sự hiểu biết của các nhà khoa học về vũ trụ và làm nền tảng cho một thế kỉ khám phá quan trọng bằng sự lí thuyết hóa, trong số những thứ khác, rằng dòng thời gian bị ảnh hưởng bởi lực hấp dẫn

Các đồng hồ sẽ chạy nhanh hơn khi chúng ở xa một nguồn hấp dẫn lớn và chạy chậm

đi khi ở gần hơn

Lí thuyết này có những ứng dụng thực tiễn cho phép phát triển các công nghệ của kĩ nguyên vũ trụ, trong đó có khả năng theo vết quỹ đạo chính xác của các vệ tinh và xác định vị trí của chúng ta qua Hệ thống định vị toàn cầu (GPS)

Gutfreund nói việc trưng bày còn làm nổi bật “mối liên hệ giữa Albert Einstein với trường đại học Hebrew và người Do Thái”

Einstein sinh năm 1879 và giành giải Nobel vật lí năm 1921 trước khi trốn chạy Đức quốc xã sang Mĩ trong những năm 1930, đã giúp thành lập trường đại học trên trong những ngày đầu tiên của xứ Palestine do Anh cai trị

Sau này ông đã từ chối lời mời làm tổng thống Israel vào năm 1952 nhưng đã di chúc toàn bộ các bản viết của ông cho trường đại học Hebrew, trước khi ông qua đời vào năm 1976

ở Mĩ

Triển lãm sẽ kéo dài đến ngày 25 tháng 3

Theo AFP

Từ trường Trái đất già hơn chúng ta nghĩ

Từ trường của Trái đất, tấm khiên che chắn chúng ta khỏi các tia bức xạ chết chóc của Mặt trời, phát sinh từ lõi bên trong của hành tinh thậm chí còn sớm hơn trong lịch sử Trái đất

so với chúng ta nghĩ Trong khi từ trường này, cách nay 3,45 tỉ năm trước, đã không đủ mạnh

để che chắn cho sự sống trên Trái đất, những kết quả nghiên cứu mới còn cho biết hành tinh non trẻ của chúng ta khi ấy ẩm ướt hơn đáng kể so với ngày nay Đó là theo một nhóm nhà nghiên cứu vừa phát hiện ra một từ trường cổ đông lại trong đá ở Nam Phi

Ảnh minh họa cực quang Trái đất cách nay 3,4 – 4,45 tỉ năm trước Vòng cực quang lớn hơn so với hiện nay là kết quả của một từ trường lưỡng cực yếu hơn và áp suất gió mặt trời mạnh hơn Cường

độ cực quang sáng hơn do mật độ gió mặt trời lớn hơn nhiều lần so với ngày nay, và màu sắc chủ đạo phản ánh mức năng lượng lớn hơn của các hạt tích điện tham gia và hạ thấp xuống một chút bầu khí quyển cổ đại (Ảnh: J Tarduno và R Cottrell)

John Tarduno tại trường Đại học Rochester ở Anh, và đội của ông, phát hiện ra từ trường cổ trong một mẩu đá núi lửa thu gom tại Barberton Greenstone Belt Khi những hòn đá này hóa rắn, một số miền từ nhỏ xíu – bị bẫy bên trong đá tan chảy – tự sắp thẳng hàng với từ trường của Trái đất Theo kiểu như vậy, những hòn đá núi lửa tác dụng như những dụng cụ ghi, thu lại độ lớn và cấu hình của từ trường cổ

Siêu SQUID

Trước tiên, đội nghiên cứu cần tạo ra một dụng cụ có khả năng đo từ trường yếu bên trong những hòn đá, và để làm như vậy, các nhà nghiên cứu đã chọn một dụng cụ tiếp giáp lượng tử siêu dẫn, hoặc từ kế SQUID Các dụng cụ SQUID chuẩn thiếu độ nhạy cần thiết nên Tarduno và đội của ông tùy biến dụng cụ của họ bằng cách giảm đường kính của vùng cảm biến xuống chỉ còn 6 nm

Sử dụng SQUID mới của họ, các nhà nghiên cứu đã có thể xác nhận rằng các tinh thể silicate 3,5 tỉ năm tuổi đã ghi lại một từ trường phát sinh từ lõi của Trái đất Bản ghi xưa nhất của từ trường Trái đất có trước nghiên cứu này là 3,2 tỉ năm, phát hiện ra trong một vỉa đá núi lửa trồi lên khác ở Nam Phi

Một thách thức nữa mà các nhà nghiên cứu phải đối mặt là xác định các mẩu đã đó đã không chịu quá nhiều biến đổi trong hơn 3,5 tỉ năm qua Các miền từ, chứa trong những đơn tinh thể silicate, dễ xảy ra những biến đổi cấu trúc và hóa học vì là hệ quả của sự hình thành núi trong vùng này “… chúng tôi cần có đủ các hạt từ để tạo ra một bản ghi nhưng không cần quá nhiều sẽ gây nhiễu đến kết quả”, Tarduno nói

Kẻ bảo vệ sự sống

Từ trường của Trái đất phát sinh bởi sự xoáy cuộn của sắt tan chảy ở sâu bên trong lõi ngoài của hành tinh – lực coriolis giúp tạo ra khuôn mẫu đối lưu trong vùng này, dẫn đến một dynamo địa cầu Ngày nay, từ trường ấy trải rộng thành từ quyển, kéo dài đến 60.000 km, hoặc bằng 10,7 lần bán kính Trái đất, ở phía nhìn về mặt trời của Trái đất và trải ra xa hơn nhiều ở phía bên kia Từ quyển chấm dứt tại điểm dừng từ, nơi thể hiện một sự “hòa giải” giữa

từ trường của Trái đất và những cơn gió năng lượng cao từ Mặt trời thổi đến – sự sống trên Trái đất phụ thuộc vào sự cân bằng này

Các nhà nghiên cứu nhận thấy từ trường của Trái đất cách nay 3,5 tỉ năm yếu hơn đáng

kể so với ngày nay Ngoài ra, họ sử dụng một mô hình mặt trời đã có để suy luận ra rằng, vào lúc ấy, Mặt trời đang để rơi vãi vật chất ở tốc độ gấp chừng 100 lần tốc độ trung bình quan sát thấy ngày nay Kết hợp lại, hai yếu tố này có nghĩa là điểm dừng từ ở gần Trái đất hơn một nửa so với ngày nay

Tarduno nói những điều kiện này sẽ làm bốc ra những lượng khổng lồ hơi nước trước khi vòng tuần hoàn nước trở nên ổn định Vì lí do này, ông kết luận rằng hành tinh rất non trẻ khi ấy, trước khi có sự khởi đầu mạnh mẽ của từ trường, sẽ chứa nhiều nước hơn trước nay người ta nghĩ, và nhiều hơn đáng kể so với ngày nay

Nghiên cứu này công bố trên tờ Science

Theo physicsworld.com

Làm thế nào nhìn xuyên qua những chất mờ đục

Những thí nghiệm mới cho thấy người ta có thể tập trung ánh sáng qua những chất liệu mờ đục và phát hiện ra những vật nằm ẩn đằng sau chúng, cho bạn biết khá đầy

đủ về chất liệu đó

Biết đủ về cách thức ánh sáng bị tán xạ qua các chất sẽ cho phép các nhà vật lí nhìn

xuyên qua những chất liệu mờ đục, ví dụ như cục đường ở bên phải Ngoài ra, các

nhà vật lí có thể ssd thông tin mô tả đặc trưng một chất liệu mờ đục để đưa nó vào

làm một thành phần quang chất lượng cao, có thể sánh với thấu kính thủy tinh ở bên

trái Ảnh: American Physical Society

Các chất liệu như giấy, sơn, và mô sinh vật là mờ đục vì ánh sáng truyền qua chúng bị tán xạ theo những kiểu phức tạp và dường như ngẫu nhiên

Một thí nghiệm mới do các nhà nghiên cứu tại Viện Giáo dục Cao cấp Lý Hóa Công nghiệp thành phố Paris (ESPCI) thực hiện cho thấy người ta có thể tập trung ánh sáng qua những chất liệu mờ đục và phát hiện ra những vật nằm ẩn đằng sau chúng, cho bạn biết khá đầy đủ về chất liệu đó Thí nghiệm được tường thuật trên số ra hiện nay của tờ Physical Review Letters, và là đề tài bình luận của Elbert van Putten và Allard Mosk thuộc trường đại học Twente trên tờ APS Physics

Để chứng minh phương pháp của họ mô tả đặc trưng được những chất mờ đục, trước tiên các nhà nghiên cứu cho truyền ánh sáng qua một lớp kẽm ô-xit, đó là thành phần chung của những loại nước sơn trắng Bằng cách nghiên cứu sự thay đổi đường đi của chùm tia sáng khi nó đến gặp chất liệu trên, họ có thể tạo ra một mô hình số gọi là ma trận truyền sáng, bao gồm hơn 65.000 con số mô tả cách thức lớp kẽm ô-xit ảnh hưởng đến ánh sáng Sau đó, họ sử dụng ma trận này để điều khiển một chùm ánh sáng đặc biệt truyền qua lớp chất và tập trung

vào phía bên kia Như vậy, họ có thể đo ánh sáng ló ra từ chất liệu mờ đục, và sử dụng ma trận

ấy để dựng lên một ảnh của một vật nằm đằng sau nó

Nói chung, thí nghiệm cho thấy một chất liệu mờ đục có thể giữ vai trò là một nguyên

tố quang chất lượng cao có thể sánh với một thấu kính thông thường, một khi ma trận truyền

đủ cụ thể được xây dựng nên Ngoài việc cho phép chúng ta nhìn xuyên qua giấy hoặc nước sơn, và nhìn vào tế bào, kĩ thuật trên còn mở ra khả năng những chất liệu mờ đục có thể là những nguyên tố quang chất lượng trong các dụng cụ nano, ở những cấp độ nơi việc chế tạo các thấu kính trong suốt và những thành phần khác đặc biệt gặp khó khăn

Tham khảo: Measuring the Transmission Matrix in Optics: An Approach to the Study and Control of Light Propagation in Disordered Media, S M Popoff, G Lerosey, R Carminati, M Fink, A C Boccara, và S Gigan, Phys Rev Lett 104, 100601 (2010) – Số ra ngày 8 tháng 3, 2010, Download PDF (free)

Theo PhysOrg.Com

Galileo hồi sinh quan niệm Copernicus

chứ không dựa trên số liệu ?

Những ngôi sao nhìn qua những chiếc kính thiên văn sơ khai cho thấy Trái đất tuy thế vẫn đứng yên

Galileo Galilei đã đấu tranh với lòng can đảm

của ông hay với dữ liệu của ông ?

Ảnh: Justus Sustermans (1636)

Galileo Galilei đã đúng: Trái đất quay xung quanh Mặt trời, giống hệt như Nicolaus Copernicus từng nói như vậy vào năm 1543 Nhưng Galileo có tuân theo những kết quả quan sát của ông mang đến câu kết luận hợp lí của chúng không, hay là ông đã làm hồi sinh lại một

hệ thống khác – quan điểm Tycho cho rằng Trái đất không hề chuyển động, và mọi thứ khác đang quay xung quanh nó và Mặt trời, như nhà thiên văn người Đan Mạch Tycho Brahe đã phát triển trong thế kỉ thứ 16

Đây là kết luận do Christopher Graney, một nhà vật lí tại trường Cao đẳng Cộng đồng

và Kĩ thuật Jefferson ở Louisville, Kentucky, nêu ra sau khi đọc qua các bản thảo từ một nhà thiên văn khác, người đã hoạt động vào cuối thế kỉ 16 và đầu thế kỉ 17, cùng thời với Galileo

Graney đề xuất hồi năm 2008 rằng các quan sát sao của Galileo thật ra là những mẫu nhiễu xạ gọi là đĩa Airy – mẫu gồm những vòng tròn đồng tâm phát sinh khi ánh sáng phát ra

từ một nguồn điểm, thí dụ một ngôi sao, đi xuyên qua một cái lỗ Sự nhiễu xạ chưa được phát hiện ra vào thời Galileo, nên ông không quan tâm đến hiện tượng đó và tin vào cái do mắt ông, hay kính thiên văn của ông, đang cho ông biết và sử dụng các quan sát để ước tính kích cỡ và khoảng cách của các ngôi sao Kết quả là ông thu được khoảng cách của các ngôi sao quá ngắn, ngắn hơn hàng nghìn lần

Sau khi Graney nhận ra rằng chính các đĩa Airy đã đánh lừa Galileo, ông quyết định tìm kiếm những người đương thời của Galileo, những người có lẽ đã nhìn thấy những cái tương tự với những thiết bị của họ “Phải có ai đó có trong tay một chiếc kính thiên văn tốt, ngoài Galileo ra”, Graney nói