SỰ KIỆN NOBEL VẬT LÝ 1996 ppt

GIẢI NOBEL VẬT LÝ 1996 Giải Vậtlý Nobel năm 1996được trao cho các giáo sư người Mỹ DavidM. Lee tại Đạihọc Cornellở Ithaca (New York,Mỹ), Douglas D. Osheroff tạiĐại học Stanfordở Stanford (California, Mỹ) và RobertC. Richardsontại Đạihọc Cornellở Ithaca (NewYork,Mỹ) “dophát minhcủa họ về tính siêu lỏng của heli-3”. Khi nhiệt độ hạ thấp vào mộtngày đônglạnh giá, hơi nước trở thànhnước và nướctrở thànhbăng. Những sự chuyển phanày và nhữngtrạng thái thay đổi của vật chấtcóthể đượcmô tả nhờ vật lý cổ điển. Khi nhiệt độ giảm, điều xảy ralà khôngcòn chuyển động nhiệt hỗnloạn trong các chấtkhí, chấtlỏng và chất rắn. Nhưng tìnhhình sẽ trở nênhoàn toàn khác khinhiệt độ tiếp tục giảm và tiến đến khôngđộ tuyệtđối (hay -273, 150C).Trongcác mẫuheli lỏng xảy racái gọi là hiện tượng siêu lỏng.Vật lý cổ điển không thể giải thích đượchiện tượngnày. Khi một chất lỏng trở thành siêu lỏng,các nguyên tử của chất lỏng bỗng dưng mấttoàn bộ sự hỗnđộn củachúng và chuyển động theomột cách phối hợp trong từng chuyển động. Điều này làm chochất lỏngmất toànbộ ma sáttrong. Khiđó chấtlỏng có thể chảyqua các lỗ rất bé và thể hiện một loạtcác hiệuứng không cổ điển khác. Để thu được hiểu biết cơ bảnvề các tínhchất của một chấtlỏng như vậy cần phảinhờ đến vật lý lượng tử và các chất lỏng rấtlạnh này do đó được gọi là các chất lỏng lượng tử. Bằng cách nghiên cứu cáctính chất của các chất lỏng lượngtử mộtcách chi tiết và sosánh chúng vớicác dự đoán của vậtlý lượng tử nhiệt độ thấp, các nhànghiên cứu cóthể cung cấp thông tin cơ bản để mô tả vậtchất ở mức vi mô. Đầu nhữngnăm 1970tại phòng thí nghiệmnhiệt độ thấp ở Đại học Cornell, Lee, Osheroff vàRichardsonđã phát hiện thấy rằng mộtđồng vị của helilà heli-3 có thể trở thành siêu lỏng tại mộtnhiệt độ chỉ khoảng haiphần nghìn độ trên khôngđộ tuyệtđối. Chất lỏnglượng tử siêu lỏng này khác hẳn với chấtlỏnglượng tử siêu lỏngmà người ta phát hiện thấy vào những năm 1930 ở nhiệt độ khoảng hai độ (cao hơnmột nghìn lần) trongmột đồngvị khác của heli làheli-4. Chấtlỏng lượng tử mới (heli-3) có những tínhchất rấtđặc biệtchẳng hạn như các định luật lượng tử của vật lý vimô thỉnhthoảng cũngtrực tiếpchi phối dáng điệu của các vật vĩ mô. Không khí màchúng ta hítthở khôngchỉ chứa oxi và nitơ mà còn chứa các khí khác nữa trong đó có khí heli mặc dù rất nhỏ. Trongtự nhiên, khí trơ helitồn tại ở haidạng gọi là các đồng vị với cáctính chất khác nhaumột cách cơ bản.Đồng vị nặnghơn là heli-4 và đồng vị nhẹ hơn là heli-3. Hầu như toàn bộ helilà heli-4. Còn heli-3chỉ chiếm một phần rất nhỏ (khoảng một phần triệu tổng số heli). Heli-4 có mộthạt nhân với haiproton và haineutron (tổng số nucleon là 4).Hạt nhân được baoquanhbởi một lớpvỏ electronvới haielectron. Dosố hạt cấu thành lên nguyêntử heli-4là chẵn nên nguyên tử heli-4 là một boson.Hạt nhân củaheli-3 cũng có hai protonnhưng chỉ có một neutron. Lớp vỏ electroncủa nguyêntử heli- 3 cũng có haielectron và do đó nguyên tử heli-3 có chứa một số lẻ hạt. Vì thế nguyêntử heli-3là một fermion.Do haiđồng vị này của heli đượcđược cấu thành từ số hạt khác nhaunên chúng có dáng điệu khác nhaukhi chúng được làm lạnh tới cácnhiệt độ gần khôngđộ tuyệt đối. Các boson như heli-4tuân theo thống kê Bose-Einstein. Trong cácđiều kiện nào đó,chúng ngưng tụ ở trạng tháicó năng lượng nhỏ nhất. Quá trìnhchuyển pha trong đó xảy rađiều đó được gọi là sự ngưng tụ Bose-Einstein.Người đầu tiên làm lạnh khí heli-4đến các nhiệt độ thấp sao chonó hóa lỏnglà Heike Kamerlingh- Onnes(Giải NobelVật lý năm1913). Điều này xảy ra vào đầunhững năm1900. Thậmchí khi đó Kamerlingh-Onnes lưu ý rằngkhi nhiệt độ tiến đến khoảng2 độ trên không độ tuyệt đối, trong chất lỏngxảy ra một điều đặc biệt gì đó. Nhưng phải đến cuốinhững năm 1930Pjotr Kapitsa(Giải Nobel Vậtlý năm 1978)bằng thực nghiệmmới pháthiện được hiện tượng siêuchảy trong heli-4. Hiện tượng này lúc đầu đượcFritz London giải thích mộtcách có hệ thống và sau đó được LevLandau (GiảiNobel Vậtlýnăm 1962) giải thích mộtcách chi tiết. Cácgiải thích dựa trên cơ sở thực tế là chất lỏng siêu lỏngmà nó xuất hiệntại một chuyển pha khinhiệt độ là 2,170 trên không độ tuyệt đối làmột loại ngưng tụ Bose-Einsteincủa cácnguyên tử heli. Các fermion như heli-3 tuân theo thống kê Fermi-Diracvà thựctế không bị ngưngtụ ở trạng thái nănglượng thấp nhất.Do đó, sự siêu lỏng không xảy ratrong heli-3 giống như trong heli-4,nghĩalà heli-3 không thể hóa lỏngở một nhiệt độ khoảng một vàiđộ trên không độ tuyệt đối. Nhưngcác fermionthực tế có thể bị ngưngtụ nhưngtheo một cách phứctạp hơn.Điều nàyđã được đề xuất trong lý thuyết BCSđối với siêu dẫn trong các kimloại. Lýthuyết này do John Bardeen, Leon Cooper và RobertSchrieffer (Giải NobelVật lý năm 1972)thiết lập. Lý thuyết BCS dựa trên cơ sở thực tế là electronlà một fermion(nó chỉ có mộthạt tức là nó chỉ có một số lẻ hạt) và do đó tuân theo thống kê Fermi-Diracgiống như heli-3. Nhưng các electrontrongcác kim loại đượclàm lạnh mạnh có thể kếthợp thành từng đôi gọilàcặp Coopervà do đó có dáng điệu như các boson. Các cặp Coopercó thể tạora một sự ngưng tụ Bose-Einstein. Xuất pháttừ kinh nghiệmtạo ra siêu lỏng trong heli-4và siêudẫn trong các kim loại, người ta hi vọng rằng cácfermion trong chất lỏngheli-3 sẽ có khả năngtạo ra các cặp boson và sự siêu lỏng có thể thu được trong các mẫurất lạnh của đồng vị heli-3.Mặc dù nhiều nhóm nghiên cứu đã xem xét vấn đề này trong nhiều năm (đặc biệt là trongnhữngnăm 1960) nhưng không có nhómnào thànhcông và nhiều người cho rằng không thể tạo ra hiện tượngsiêu lỏngtrong heli-3. David Lee,DouglasOsheroffvà RobertRichardson đã sử dụng một vài xangtimet khối heli-3lỏngđể tiến hành các thực nghiệm mà chúngdẫn đến phát minh được traoGiải thưởngNobel Vật lý năm 1996.Họ đã thayđổi áp suất, nhiệt độ vàthể tích của heli-3 lỏng và theo dõi cẩn thận sự phụ thuộc lẫn nhaucủa các biến số đó. Họ là các chuyên gia nhiệt độ thấpở Đại học Cornellvà họ đã tự chế tạo ra thiết bị nghiên cứu. Nhờ đó họ có thể tạo ra các nhiệt độ thấp sao chomẫu ở nhiệt độ khoảngmột vài phần nghìn độ trên không độ tuyệt đối.David Leevà Robert Richardsonlà các nhà nghiên cứulâu nămtrong khi DouglasOsherofflà một nghiên cứu sinh.Họ ở trong cùngmột nhómnghiên cứu. Thực tế là cácnhà khoa họcnày xemxét một hiện tượng kháclà một sự chuyển pha chomột loại trật tự từ trongheli-3 đóngbăng. Để tìm sự chuyển pha này, họ nghiên cứu áp suất đo được trong mẫu như một hàm củathời gian trong đó thể tích tăng và giảm chậm. Osheroffquan sát thấy những bướcnhảy phụ nhỏ trên đường cong đo được Cóthể coi những sự lệch nhỏ như thế là đặctính khôngthể giải thích đượccủa thiết bị nhưng Lee,Richardsonvà Osheroff cho rằng đó là một hiệu ứng thực sự. Trong một thông báo đầu tiên công bố năm 1972, kết quả này được giải thích như một sự chuyển phatrong heli-3 đóng băngmà nó xảy ra ở các nhiệt độ thấp. Nhưng do việc giải thích không tương ứng chính xác với các kếtquả đo, cácnhà nghiên cứu nói trên đã thực hiện một loạt phép đokhác và cũng trong năm 1972trong bài báo thứ haihọ đã chứng minh rằng thựctế có hai sự chuyển pha trong heli-3lỏng. Phát hiện này báotrước sự mở đầu choviệc nghiên cứu mạnh mẽ đối với chất lỏng lượng tử mới. Nhà lý thuyết Anthony Leggettcó mộtđóng gópđặc biệt quantrọng khi đưara giải thích phát minhcủa Lee, Richardsonvà Osheroff. Như vậy, cácđịnh luật của vật lý lượng tử đối với cáchệ vimô đôi khi cũng chi phối trực tiếp các hệ vĩ mô. Sau phátminh chất lỏng mới, nhóm nghiên cứucủa OlliLounasmaaở Đại học Côngnghệ Helsinkiđã chứng minhrằng chất lỏng mớilà chất siêu lỏng.Họ đã đo sự tắt dần củamột dây daođộng đặt vào trongmẫu và pháthiện thấy rằng sự tắt dần giảm đi một nghìn lần khichất lỏng bao quanhtrải qua sự chuyển phađến trạngthái mới.Điều này chứng tỏ rằng chất lỏng không cóma sát trong (độ nhớt). Nghiêncứu sau đó chỉ rarằng heli-3ít nhất có ba phasiêu lỏngkhác nhau trong đó chỉ cómột pha xảyra nếu đặtmẫu trong từ trường. Như vậy, chất lỏng lượng tử heli-3 thể hiện một cấu trúc phức tạp hơn nhiều so với heli-4.Chẳng hạn như cấu trúc của heli-3 lỏngcó tính bất đẳng hướng,nghĩa là nó có cáctính chất khác nhau theo các hướng không giankhác nhau.Điều nàykhông xảy ratrong các chất lỏng cổ điển nhưng giống với các tính chất của các tinhthể lỏng do Pierre- Gilles de Gennes(Giải Nobel Vậtlý năm 1991)phát hiện. Nếu quaymột chấtlỏng siêulỏngvới một tốc độ vượt qua một giá trị tới hạn, khiđó xuấthiện cáccuộn xoáy(vortice) vi mô. Hiệntượng cuộn xoáy trong heli-3 siêu lỏngcũng cótrong heli-4siêu lỏng.Nhưng trongheli-3 siêu lỏmg, các cuộn xoáy códạngphức tạp hơn. Các nhà nghiên cứu Phần Lan đã phát triển một kỹ thuật mới bằng cách sử dụng cácsợi quangđể quansát trực tiếp xem các cuộn xoáy tác động như thế nào đến bề mặt của heli-3quayở các nhiệt độ khoảng một phần nghìn độ trên không độ tuyệt đối. Phát minhcủa Lee,Osheroff vàRichardson thúc đẩy nghiên cứu ở tất cả các phòngthí nghiệm nhiệt độ thấp trên thế giới.Các chuyển pha đến trạng thái siêu lỏng trong heli-3lỏng đã được sử dụng để địnhrõ thangnhiệt độ ở các nhiệt độ rất thấp.Chúng còn đónggóp cho sự hiểu biết ngày càng tăng của chúng ta về cácsiêu dẫn nhiệt độ cao. Gần đây, hainhóm nghiêncứu thực nghiệm đã sử dụng các chuyển pha đến trạngthái siêu lỏng trongheli-3 để kiểm tramột lý thuyết nghiên cứu xemcác dây vũ trụ (cosmicstring) có thể được tạo thành trong vũ trụ như thế nào. Các đối tượng rất lớnmang tính giả thuyết này đượcxem là đóngvaitròquan trọngtrong việc hìnhthànhcác thiên hà và chúng có thể sinhra do cácchuyển phanhanh chóng trong vòng mộtphần củagiây sau vụ nổ lớn (Big Bang). Các nhóm nghiên cứu đã sử dụng các phản ứng hạtnhân sinhra bởi neutrinođể làmnóng từng phần và nhanhchóngcác mẫu heli-3siêulỏng của họ. Khi chúng được làm lạnh trở lại, xuấthiện các quả bóng của các cuộn xoáy. Các cuộn xoáy này được cho là tương ứng với các dây vũ trụ. Kết quả này khôngđược lấy làm chứngminh chosự tồn tại của cácdây vũ trụ nhưnglý thuyết đã được kiểm tra cóthể áp dụng cho việc tạora cuộn xoáy trongheli-3 siêu lỏng. David M.Lee sinh ngày 20tháng 1 năm1931 tại thị trấnnhỏ Ryengay bên ngoài thành phố New York( Mỹ). Ông là công dân Mỹ. Leebảo vệ luận án tiến sĩ vật lý năm 1959tại Đại học Yale.Ông đã được traotặng Giảithưởng FrancisSimon (1976)của Viện Vật lý Anh và Giải thưởngVật lý chất rắn Oliver E.Buckley (1980) của Hội Vật lýMỹ dophát minhra siêu lỏng trong heli-3.Ông làgiáo sư tạikhoa Vật lý của Đại học Cornell. Cha mẹ ông sinh ra và lớnlên tại thành phố NewYork.Cha ông là một kỹ sư điện và mẹ ônglà một giáo viên trườngcơ sở. Cha ônglà mộtgiám đốc côngty sản xuấtđiện ở NewYork. Họ là con cái của nhữngngười DoThái di cư đến Mỹ từ Anh và Lithuania vào cuối những năm 1800. Lúc nhỏ, Leethích sưu tầm các sinhvật như ếch, cá, rắn, kỳ nhông vàsâu. Từ sáu tuổi, Lee thích sống ở các trại hè của trẻ em ở NewEnglandvà điều đó làm cho Lee cànggắn bó với thiên nhiên. Một ham thích khác của Lee là đường tàu hỏa. Lee có một bộ sưu tập về cácbảng giờ tàu hỏa ở khắp nướcMỹ và trở thành một chuyên gia du lịch nhỏ tuổi. ChaLee muacho Lee một bộ tàu hỏa. Việc đầu tiênLee làm lànối tàuvới một ổ điện và khiđó một cơn mưa tia lửa điện baykhắpphòng. Leecòn quantâm đến khí tượng.Lee giữ các bản ghi thời tiết riêngcủa mình và đặtmua bảnđồ thời tiết hàng ngàycủa cơ quan dự báo thờitiết. Một ngày Lee hỏi cha mình về cuốn sách"Vũ trụ bí ẩn" của James Jeans. ChaLee nói rằng không cómột ai thựcsự hiểu những gì viết trongcuốn sách này. Lee đọc nó rất say mê và về sau Lee cho rằng chínhcuốn sách nàyđã làm cho ông bắtđầu yêu thích vật lý. Ở trường trung cao,ngoài giờ học Leethích tham gia các hoạtđộng thể thao như chạy thivà bóng đá. Lee tốt nghệp trường trung cao năm1948 và vào học Đại họcHarvard ngành vật lý. Ở đó, Lee còn học y học và tham gia Câu lạc bộ du thuyềnHarvard. Lee từng tham gia cuộcthi du thuyền từ Newportở RhodeIsland đến Hamilton ở Bermuda.Sau banăm rưỡi, Leetốtnghiệp hệ cao đẳng của Đại học Harvardvào tháng1 năm 1952.Tháng 4năm 1952 Leetham gia quânđội Mỹ trong vòng 22 tháng.Ông đã trải qua nhiềuvị tríkhác nhautrong quân đội trên đấtMỹ trong những giai đọncuối cùngcủa cuệc chiến tranhNam Triều Tiên. Một buổi tối trong thời kỳ này, ông gặp một người lính trẻ có tên là HerbertFried.Hóa ra Friedlà một nghiêncứu sinhcủa giáo sư PaulZilseltại Đại họcConnecticut. Zilsellà một chuyên gia về lý thuyết siêu lỏng.Lee và Friedđã nói chuyệnvề heli-4siêu lỏng.Về sau Friedlà giáo sư vật lý lý thuyếttại Đại học Brown. Tháng 2năm 1954sau khi rời quân ngũ, Lee vào học Đại họcConnecticutmột phần do cuộc nói chuyệnvới Fried và một phần dogia đình ôngchuyển đến Connecticut.Một năm rưỡi ở Đại học Connecticut đem lại cơ hộicho ông học vậtlý thực nghiệm. Đề tài đầu tiên của ông là xây dựngmột mạchđiều khiển chuẩn ion hóa cho máy gia tốcCockcroft- Walton của giáo sư Edgar Everhart. Khi đó, các ống chân không là các phần tích cực trong các mạch điện tử. Tại Connecticut, Lee kết bạn với John Reppy- người sau này trở thành đồng nghiệpcủa ông trongnhóm nhiệt độ thấp của ôngtại Đại học Cornell. John nghiên cứu thực nghiệm về helisiêu lỏng với giáo sư Charles Reynolds.Reynold thực sự kích thích sự quantâm của Lee về siêu lỏngvà vật lý nhiệt độ thấp. Cuối cùng Leehoàn thành cácđòi hỏi củabằng thạc sĩ khoahọc vật lý tại Đại học Connecticutvà sau đó ông trở thành nghiên cứu sinh vật lý tại Đại học Yalevào mùa hè năm 1955. Đề tài nghiên cứu mùa hè của ông tạiĐại họcYale là chế tạo mộtmột máy tháokhuôn vòi phun thủy ngân cho máy gia tốc thẳngion nặng khiđó đang được xây dựng. Bằngcách giải phóng nhiều electronhơn ra khỏi một ion,người ta có thể làm tăng điện tích thực của nó vàdo đó gia tốc nó đến các năng lượngcao hơn. Các electronđược giải phóng khỏi cácion một cách khácó hiệu quả khicác ion đượcchuyển quamột vòi phunsiêu âm của cácnguyêntử thủy ngân. Cũng trongmùa hè đầu tiên của mìnhtại Yale, Leegặp Russell Donnelly - người hoàn thành luậnán tiếnsĩ về việc quayheli siêu lỏng trong nhóm nhiệt độ thấpYale với sự hướng dẫn củagiáo sư CecilT. Lane. Nhà thực nghiệmtài năng này cómột sự nghiệp nổi bật và sau này là giáo sư tại Đại học Oregon.Trong một thời gian rất ngắn, Lee đã học đượcrất nhiều về thựcnghiệmvật lý nhiệt độ thấp và cuộc sống củamột nhàvật lý thực nghiệm.Điều đó dẫn ông đến quyếtđịnh theo đuổilĩnh vực chuyên sâu này. Thực maymắn là giáosư HenryA. Fairbankcủa nhóm nhiệt độ thấp Yaledành một vị trí cho Lee. Fairbanklà một người thầytuyệt vời và một người hướngdẫn luậnán tận tình.Khi đó,người ta đã thu được đồng vị heli-3 và đề tài luậnán tiến sĩ của Lee có liên quan đến nghiên cứu heli-3lỏng. Lee bảo vệ luậnán tiến sĩ của mình tại Đại học Yale vào tháng1 năm 1959 và sau đó đến làm việc tại Đại học Cornell.Ở đây, ông có nhiệm vụ thiết lậpmột phòngthí nghiệm nghiên cứu vật lý nhiệt độ thấp và giảng dạy tại khoaVật lý. Lee còn cótrách nhiệm đối với việc vận hànhmáy hóa lỏngheli. Mộtthời gianngắn sau khi đến Cornell, Leegặp Dana - người sauđó trở thành vợ ông.Dana khiđó là một nghiêncứu sinhdinh dưỡngvà hóa sinh.Dana sinh ravà lớn lên tạiThái Lan. Cha Dana là người Copenhagen và mẹ Danalà người Thái Lan.Vợ chồngông sinh được hai con trai. Lee trở thànhgiáo sư Đại họcCornell. Nhóm nhiệt độ thấp của ông ở Cornell đượctăng cường với sự bổ sung vào năm 1960củagiáo sư JohnD. Reppy- người từng là nghiêncứu sinh tại Connecticutvà sauđó tại Yale và Robert C. Richardson từ Đại họcDuke. Sauđó, nhóm của Lee còn có thêm giáo sư Jeevak Parpia.Qua nhiều năm, chươngtrình nghiêncứu của nhóm nhiệt độ thấp Cornell rất thànhcông. Ngoài công trình về heli-3siêu chảy, nhómcủa Lee đã có nhữngkết quả nổi bật như phát minh của Lee, Reppy vànghiên cứu sinh ErlendGrafvề điểm ba tới hạn trênđườngcong táchpha của hốn hợp lỏngcủa heli-3 và heli-4, phát minh của Richardson và nghiên cứu sinh WillianP. Halperincùng cáccộng sự của họ về trật tự phản sắttừ trongheli-3 rắn và phát minhcủa Leevà Jack H.Freed về các sóng spin hạt nhân trong khí hyđronguyêntử phân cực spin.Hơn nữa, Reppy và các sinh viên củaông ấy đã tiến hành nhiêu nghiên cứu mở rộngvề các dòng không tắt trong heli-3 và heli-4 siêu chảy. Thực nghiệm của Reppycùng với nghiên cứu sinh David Bishopchứng minh sự chuyển Kosterlitz-Thoulesstrong các màng heli-4 ssiêu chảy. Docôngtrình này, Reppy đã được trao tặngGiải thưởngFritz London năm 1981.JeevakParpia gầnđây đã thực hiện mộtsố nghiên cứu rất lý thú về heli- 3 siêu chảy trong các hình giới hạn. Các giải thưởng khácđược traocho các thành viên trongnhómcủa Lee gồm có Giảithưởng FrancisSimon(1976) củaViện Vật lý Anh vàGiải thưởngOliver Buckley (1980) của Hội Vật lý Mỹ. Ngoài ra,DavidLee, Robert Richardsonvà John Reppyđược bều làm việnsĩ Viện Hàn lam Khoa học Quốc gia và Viện Hàn lâmNghệ thuật và Khoa họcMỹ. Lee nói rằng mộttrong những phần thưởng xứng đángnhất trong sự nghiệp khoahọc củaông là cơ hội làm việc cùngvới các nghiên cứu sinhvà theodõi sự phát triển củahọ sau khibảo vệ luận án tiêns sĩ. Mộtnghiên cứu sinhcủa ônglà DouglasOsheroff- người cùng chia sẻ với ông Giải thưởngNobel Vật lý năm1996. Osheroff là một ví dụ tiêu biểu về mộtnhà khoahọc cực kỳ thành công khilà một nghiên cứu sinh và sauđó có một sự nghiệpnổi bật tại Phòng thí nghiệm AT& T Bellvà tại Đại họcStanford. Hầuhết các sinh viên khác của Leeđều có uytín cao trongkhoa học và công nghệ. Lee nói rằngthành công củaông là nhờ có sự giúp đỡ của các họctrò và đồng nghiệp củaông. DouglasD. Osheroff sinh năm 1945 tại Aberdeen(Mỹ). Ông là công dân Mỹ. Osheroffbảo vệ luận án tiếnsĩ vật lý năm 1973tại Đại họcCornell. Ôngđã được trao tặngGiải thưởng FrancisSimon(1976) củaViện Vật lý Anh vàGiải thưởngVật lý chấtrắn OliverE. Buckley(1980) của Hội Vật lý Mỹ do phát minhra siêu lỏng trong heli-3. Osheroffcòn được traoGiải thưởngGoresdo thành tích giảng dạy xuấtsắc tại Đại họcStanford. Ông là giáo sư tại khoa Vậtlý của Đại họcStanford. Về huyết tộc, Osheroffxuấtphát từ một dòng họ pha trộn. ChaOsherofflà con của nhữngngười DoThái nhậpcư từ Ngamột thời gianngắn saukhi bướcvào thế kỷ XX.Còn mẹ Osheroff là con gái của mộtmục sư đạoTin lànhvà vị mục sư này cócha mẹ là người vùngSlovakia. Osheroff lớnlên trong một giađình làm nghề y. Ông nội Osheroff vàcác concủa ông ấyđều trở thành thầy thuốc hoặc cưới thầythuốc. Chamẹ Osheroff gặp nhau ở New Yorkkhi cha Osheroff là một bác sĩ thực tập nội trú và mẹ Osheroff làmột y tá. Cuối chiến tranhthế giới lầnthứ II,cha mẹ Osheroff đến Aberdeen. Đó là một thị trấn nhỏ ở bờ biển phía tây của bang Washington. Osheroff sinhra ở đó và là conthứ hai trong một gia đìnhcó năm người con. Vì Osheroff sợ máu nên ông khôngbao giờ thích nghề y.Ông thích chụp ảnh vàlàm vườngiống như chamình. Osheroff sớmquantâm đếnkhoa học tự nhiên.Khi ông mới sáu tuổi, ông bắt đầu tháo tung từngmảnh đồ chơi của mìnhđể nghịch các động cơ điện.Từ đó trở đi, những lúcrỗi rãi ôngđùa nghịch với vô số các trò chơi cơ học, hóa họcvà điện.Ngôi nhàcủa gia đình ôngchứa đầy cácđồ chơi vàkhoa học và dụngcụ cơ khí nhỏ. Vào năm cuối ở trường trungcao, Osheroff đã chế tạođược một máy Xquang 100 keV. Ở trườngtrung cao, Osheroff làmột học sinhtốt nhưngchỉ thựcsự nổi trội về haimôn vật lývà hóa học. Ông thích vật lý hơn hóa họcvà thích nhất là làm thực nghiệm. Osheroffvào học Viện Côngnghệ California(Caltech) ngành vật lý mà ở đó Feynmanđang giảng dạy.ỞCaltech, Osheroff thamgiavào một nhóm sinh viên nghiêncứu quansát sao hồngngoại dưới sự hướng dẫn củaGerry Neugebauer. Ông còn bắt đầulàm việc tại phòng thínghiệm nhiệt độ thấp của DavidGoodstein. Hai giáo sư DonMcCullumtừ U.C. Riverside và Walter Ogiertừ Cao đẳng Pamona đã đếnđây để làm thực nghiệmtiến đếnnhiệt độ 0,5 Kbằngcách bơm lên mộtbể heli trong đó có thể điều khiển cẩn thận màng siêu lỏng. Những người này đã khắc sâu vào tâm trí của Osheroffvề vẻ đẹp củathế giới nhiệt độ thấp và thúcđẩy ông đi đến quyết địnhtrở thànhmột nhànghiên cứuvật lý chấtrắn. Osherofflàm nghiên cứu sinhtại Đại học Cornell. Ở đây, Osheroffđã gặp hai người mà họ đóng vai tròrất quan trọng trong cuộc đời của ông. Tronglúc ôngđi tìm nhà trọ, ônggặp PhyllisLiu người Đài Loan. Sauđó ba năm, Osheroffgặp lại Liu và họ tổ chức đám cưới vào tháng8 năm1970sau khiLiu bảovệ luận ántiến sĩ. Ngườithứ hailà giáo sư DavidLee -người hướng dẫn luận án của Osheroffvà trưởng phòng thí nghiệmnhiệt độ thấp ở Cornell.Tháng 11 năm 1971 Osheroff và Venky Narayanamurti ở Bell Labs phát hiện ra các chuyển pha bí ẩn trong tế bào Pomeranchukvà Bell Labsnhận Osheroffđếnthực tập sautiến sĩ. Tháng 9 năm 1972 ôngcùng với vợ mình là Phyllisđến NewJersey. Vợ ôngthực tập sautiến sĩ tại Đạihọc Princeton,còn ông đến Bell Labs ở đồi Murray.Osheroff làm việc tại Phòng nghiên cứu chất rắn và nhiệt độ thấp dưới sự chỉ đạo của C. C. Grimesvà bắt đầu muasắm thiếtbị cầncho việc nghiên cứu siêulỏngtrongheli-3. Việc muasắm trangbị này đã đượctiến hành từ trước khi Osheroff đếnNewJersey. Từ năm 1973 đến năm1978, nhómcủa Osheroffđã đo được nhiềuđặc trưng quantrọng của cácpha siêulỏngmàchúng giúpcho việc nhận dạngcác trạngthái vi mô phức tạp. Nhómnày phát hiệnthấy các phasiêu lỏnghầu như phức tạpkhôngthể tin nổi và chúng được mô tả cực kỳ tốtbởi lý thuyếtBCS. Năm1977 Osheroffquyết định nghiêncứu heli-3rắn.Đó là đề tài luận án ban đầu của ông.Đồng thời ôngcùng với Gerry Dolanbắt đầu nghiên cứu kiểm tra một số ý tưởng của DavidThouless về sự định xứ electrontrong cáchệ hỗn độn một chiều. Vào cuối năm 1979, cả hai cố [...]... Richardson bảo vệ luận án tiến sĩ vật lý năm 1966 tại Đại học Duke Ông đã được trao tặng Giải thưởng Francis Simon (1976) của Viện Vật lý Anh và Giải thưởng Vật lý chất rắn Oliver E Buckley (1980) của Hội Vật lý Mỹ do phát minh ra siêu lỏng trong heli-3 Ông là giáo sư tại khoa Vật lý của Đại học Cornell Cha mẹ Richardson là Lois Price Richardson và Robert Franklin Richardson Họ sống ở Arlington Richardson... Stanford Ông luôn luôn cho rằng Bell Labs là chỗ lý tưởng để tiến hành nghiên cứu khoa học Osheroff chuyển chỗ làm việc một phần vì vợ ông không vừa ý với công việc ở New Jersey và muốn chuyển đến một công ty công nghệ sinh học ở California Osheroff làm giáo sư khoa Vật lý của Đại học Stanford từ năm 1993 đến năm 1996 và thôi chức danh này vào tháng 9 năm 1996 để dành nhiều thời gian hơn cho các nghiên... hợp kiến thức mà Richardson thu nhận từ Meyer và Hunt thực tế là phần còn lại trong sự nghiệp nghiên cứu của Richardson Richardson hoàn thành luận án tiến sĩ năm 1965 và ông ở lại Duke làm một cộng tác viên nghiên cứu Khi đó, ở Đại học Cornell có nghiên cứu về vật lý nhiệt độ thấp Mùa xuân năm 1966, Phòng thí nghiệm vật lý nguyên tử và chất rắn của Đại học Cornell mời Richardson về làm việc cùng với David... có ích Để hiểu các dịch chuyển này về mặt lý thuyết, nhóm của Osheroff sử dụng hình thức luận của Leggett trong việc giải thích những dịch chuyển tần số đối với heli-3 siêu lỏng Osheroff và Dolan phát hiện ra sự phụ thuộc nhiệt độ của điện trở suất trong các vật dẫn hỗn độn hai chiều Phil Anderson và “nhóm bốn” của ông vừa mới dự đoán điều này mà họ gọi là sự định xứ yếu” Năm 1987 sau 15 năm làm việc... vật liệu vô định hình, có thể đo được kích thước của các chùm kết cặp đối với các khuếch tật như vậy mà khó có thể làm được trong các thủy tinh spin Robert C Richardson sinh ngày 26 tháng 6 năm 1937 tại bệnh viện Đại học Georgetown ở Washington (Mỹ) Ông là công dân Mỹ Richardson bảo vệ luận án tiến sĩ vật lý năm 1966 tại Đại học Duke Ông đã được trao tặng Giải thưởng Francis Simon (1976) của Viện Vật. .. khác với sự làm lạnh Pomeranchuk nên chỉ có nhóm này có thể tạo ra và nghiên cứu các tinh thể đơn Do đó, nhóm của Osheroff có thể nhận dạng các định hướng miền từ cho phép Cuối cùng Osheroff, Mike Cross và Daniel Fisher xác định được sự đối xứng của cấu trúc mạng con từ và phỏng đoán đúng cấu trúc trật tự chính xác Sau đó, cấu trúc trật tự này đã được xác nhận bằng tán xạ neutron phân cực Những sự dịch... học hóa và cuối cùng chọn học vật lý Trong quá trình học đại học, vào mùa hè Richardson có một công việc rất thú vị tại Cục Tiêu chuẩn Quốc gia (NBS) Richardson xem xét cách định cỡ các chuẩn điện trở mà các công ty điện gửi đến NBS mỗi năm một lần Chương trình của NBS đối với các sinh viên hè rất hấp dẫn Trước hết, sinh viên được trả công xứng đáng Thứ hai là họ thực sự làm công việc nghiên cứu có... Richardson định làm một bình Dewar đơn giản cho nitơ lỏng và ông cảm thấy bị thu hút bởi lĩnh vực vật lý nhiệt độ thấp Ông đã đọc một số bài báo về các nghiên cứu tại Đại học Duke và do đó ông quyết định nộp đơn đăng ký nghiên cứu sinh tại trường này Rechardson nhận được một lá thư từ Horst Meyer khi đó là một trợ lý giáo sư mới ở Duke Meyer khuyến khích Richardson đến cùng làm việc với ông ấy Ở Duke, Richardson... công ngoài sự mong đợi Nhóm của Osheroff đã phát hiện ra cộng hưởng phản sắt từ trong các mẫu heli-3 rắn có trật tự spin hạt nhân Các mẫu này được chuyển trực tiếp từ pha siêu lỏng sang pha rắn có trật tự spin Cùng lúc nhóm nhiệt độ thấp tại Đại học Florida cũng khám phá ra các cộng hưởng này Do nhóm của Osheroff làm lạnh các mẫu của họ bằng sự khử từ hạt nhân đoạn nhiệt đối với đồng và sự làm lạnh... Ithaca tháng 10 năm 1966 Môi trường nghiên cứu ở Cornell rất tốt với một loạt các nghiên cứu sinh tài năng, các đồng nghiệp gắn bó cả về lý thuyết và thực nghiệm và một nhóm các chuyên gia hỗ trợ kỹ thuật sẵn sàng giúp đỡ bất cứ việc gì Vợ của Richardson giảng dạy vật lý ở Cornell.và về sau trở thành một giảng viên cao cấp Con gái đầu của Richardson bảo vệ luận án thạc sĩ mỹ thuật tại Đại học Columbia . GIẢI NOBEL VẬT LÝ 1996 Giải Vậtlý Nobel năm 1996 ược trao cho các giáo sư người Mỹ DavidM. Lee tại Đạihọc Cornellở Ithaca. án tiến sĩ vật lý năm 1959tại Đại học Yale.Ông đã được traotặng Giảithưởng FrancisSimon (1976)của Viện Vật lý Anh và Giải thưởngVật lý chất rắn Oliver E.Buckley (1980) của Hội Vật lýMỹ dophát. luận án tiến sĩ vật lý năm1966 tại Đạihọc Duke.Ông đã được trao tặngGiải thưởng Francis Simon (1976) của Viện Vật lý Anhvà Giảithưởng Vật lýchấtrắn OliverE. Buckley(1980) củaHội Vật lý Mỹ do phát