WWW.THUVIENVATLY.COM Bản Tin Vật Lý Thư Viện Vật Lý www.thuvienvatly.com banquantri@thuviemvatly.com Tháng 10 năm 2010 Nội dung: Trần Nghiêm – trannghiem@thuvienvatly.com Biên tập: Trần Triệu Phú – trieuphu@thuvienvatly.com Thiết kế: Bích Triều, Vũ Vũ Cùng số Cộng tác viên khác Trong tin có sử dụng hình ảnh dịch từ tạp chí tiếng Physics World, Nature Physics, New Scientist, số tạp chí khác Nội dung Dùng trường laser hai màu tạo xung atto giây tách biệt ADN biến graphene thành mũi điện tử Đài thiên văn neutrino IceCube hoàn thành Đã đến lúc kiểm tra lí thuyết tất Thí nghiệm kiểm tra hấp dẫn khoảng cách ngắn Hawking: Chúa không tạo vũ trụ 10 Vũ trụ không đồng nhất: nguyên lí Einstein bị vi phạm? 12 Đề nghị kéo dài hoạt động Tevatron thêm năm 15 Bằng chứng thứ hai đảo cực từ nhanh kỉ lục 16 Các lỗ đen vĩnh cửu nơi an toàn vũ trụ 17 Transistor graphene phá kỉ lục tốc độ 19 Giăng buồm hệ mặt trời 21 Tìm thấy ranh giới fractal tinh thể 26 Sứ mệnh Solar Probe Plus lao thẳng vào khí mặt trời 28 Sứ mệnh nghiên cứu từ NASA vượt qua cột mốc quan trọng 29 Từ trường mặt trời làm cong môi trường xung quanh 32 Sau Big Bang thời kì hỗn độn 33 Những hạt vật chất lạ xuất LHC vào cuối năm 36 Tế bào quang điện tự sửa chữa không bị mặt trời làm hỏng 38 Người Hi Lạp cổ quan sát chổi Halley trước 40 Những cầu tự nhiên mặt trăng 42 Nguồn gốc từ trường nằm biến dạng không thời gian 44 Chùm tia di chuyển vật chất vào sống 46 Điệu vũ hạt nano nóng 48 Trung Quốc riết chuẩn bị cho sứ mệnh mặt trăng 50 Công nghệ laser tương lai đạt tới kỉ nguyên 52 Phát nhiều vật thể bay gần Hải vương tinh 54 Dò tìm quark kích thích: LHC qua mặt Tevatron 56 Chế tạo thành công mạch lôgic hoạt động nhiệt độ cao 57 Xoáy electron bẫy nguyên tử 59 Ánh sáng bị bẫy lại mặt cong 61 Mộc tinh Thổ tinh có chơi bắn đạn với Thiên vương tinh? 63 Thế giới lượng tử: Hai chân nhanh bốn chân 64 Minh chứng cho thuyết tương đối cấp bậc sống 66 Bất ngờ thí nghiệm CMS LHC 68 Siêu tụ điện graphene 70 Nhà vật lí đạt giải Nobel thứ hai bước chân vào Nhà trắng 72 Các nhà vật lí quan sát thấy xạ Hawking? 74 Dự đoán người đạt giải Nobel vật lí năm 76 Những khám phá vĩ đại Kính thiên văn vũ trụ Hubble 79 Dùng trường laser hai màu tạo xung atto giây tách biệt Phổ laser phân giải thời gian cực nhanh kĩ thuật sử dụng tương tác ánh sáng với vật chất để nghiên cứu tính chất hệ vật lí Các nhà nghiên cứu tạo xung laser kéo dài hàng atto giây – phần tỉ tỉ giây – để khảo sát chế động lực học hạt nhân trạng thái khác vật chất, kể đơn nguyên tử Hình minh họa ánh sáng phát từ hai laser Ảnh: iStockphoto/RapidEye Việc tạo xung atto giây tách biệt cách xác thực thử thách Thông thường, nhà vật lí sử dụng xung laser vài chu kì với bước sóng hồng ngoại gần làm máy bơm để thời ion hóa nguyên tử định, thường nguyên tử khí trơ Khi electron va chạm trở lại với hạt nhân mà từ bị hút khỏi, phát ánh sáng với tần số cao nhiều so với tần số laser bơm Cái gọi “sự phát điều hòa bậc cao” vùng tử ngoại ngắn tạo xung atto giây Eiji Takahashi đồng nghiệp ông Viện Khoa học Cao cấp RIKEN Wako, Nhật Bản, hợp tác với nhà khoa học trường Đại học Công nghệ Vienna, Áo, vừa báo cáo phương pháp dễ dàng Bản Tin Vật lý tháng 10/2010 tạo xung atto giây tách biệt, vượt trội nỗ lực trước tính đơn giản tính xác thực Một số nhóm nghiên cứu thời gian gần tạo xung laser tách biệt ngắn cỡ 80 atto giây Tuy nhiên, lượng chúng thấp để sử dụng thực tiễn, lượng xung bơm bị hạn chế Năng lượng bơm cao gây ion hóa chất khí cao độ cho nguyên tử bị va chạm xung bơm bị ion hóa cao, điều cản trở toàn trình tái va chạm Ngoài ra, để đảm bảo sản sinh xác thực xung atto giây tách biệt, pha sóng mang liền với xung bơm cần phải ổn định hóa, điều đòi hỏi trình phức tạp tốn Để khắc phục hạn chế này, Takahashi cộng sử dụng trường laser hai màu: laser bơm với bước sóng 800 nm chồng lên laser 1300 nm Sự kết hợp hai laser cho phép tạo phổ điều hòa cao mà không cần ổn định hóa pha sóng mang Điều quan trọng họ sử dụng laser thông thường có sẵn thị trường giá không đắt “Cách phối hợp laser hai màu lạ cho phép người ta khử rõ rệt ion hóa bia chất khí lợi”, Takahashi lưu ý Takahashi cho biết phương pháp có tiềm tạo xung tia X, tia tử ngoại cực ngắn, tách biệt, vào hàng atto giây với lượng megajoule từ hệ thống kiểu để bàn Ông tin điều mở cánh cửa sang địa hạt khoa học atto giây phi tuyến cao Nguồn: RIKEN, PhysOrg.com www.thuvienvatly.com Trang ADN biến graphene thành mũi điện tử Sơ đồ minh họa cảm biến graphene trang hoàng ADN (Ảnh: Robert Johnson, Đại học Temple) Các nhà nghiên cứu Mĩ vừa tiết lộ cảm biến hóa chất xây dựng hai chất liệu: graphene ADN Dụng cụ thật đơn giản, có độ nhạy cao dễ chế tạo, nhà khoa học tin dùng để chế tạo “mũi” điện tử có khả cảm nhận nhiều loại phân tử đa dạng Cuối cùng, cảm biến dùng bệnh viện để phát bệnh tật, cổng kiểm soát an ninh để dò tìm hóa chất nguy hại chí đội cứu hộ sử dụng để tìm kiếm người tích Giống đối tác sinh học chúng, mũi điện tử nhạy với số lượng lớn phân tử khác Để làm vậy, chúng thường gồm hàng trăm, chí hàng nghìn, cảm biến chip Mỗi cảm biến phản ứng với Bản Tin Vật lý tháng 10/2010 phân tử định, giống hệt protein thụ cảm khứu giác mũi thú Tuy nhiên, nhu cầu chế tạo hàng nghìn cảm biến khác – thách thức việc biến đổi phản ứng hóa học thành tín hiệu điện tử - làm cho mũi điện tử trở thành dụng cụ đắt tiền phức tạp A T Charlie Johnson thuộc trường Đại học Pennsylvania, đồng nghiệp Ye Lu, Brett Goldsmith Nick Kybert, vừa tới phương pháp đơn giản cảm nhận hóa chất việc www.thuvienvatly.com Trang chứng minh tính chất điện tử graphene tráng ADN bị thay đổi đặt trước phân tử định Bắt đầu với transistor graphene Graphene carbon dày nguyên tử đội khoa học xây dựng dụng cụ họ transistor graphene chế tạo phương pháp “băng dính” chuẩn, kĩ thuật bóc tách lớp nguyên tử carbon khỏi graphite Sau đó, nhà nghiên cứu làm triệt để graphene để loại bỏ chất cặn bề mặt gây tín hiệu không muốn có Mỗi transistor sau nhúng dung dịch ADN chuỗi đơn định, chúng tự lắp ráp thành khuôn mẫu bề mặt graphene ADN cấu tạo từ bốn base khác – adenine (A); cytosine (C), thymine (T); guanine (G) – ví dụ chuỗi sử dụng TCT GTG GAG GAG GTA GTC “Chúng kiểm tra vài chuỗi số chuỗi vô hạn”, Johnson giải thích Các nhà nghiên cứu chọn chuỗi ADN họ dựa khả chuỗi hoạt động tác nhân nhạy hóa chất – vai trò khác với chức ADN thể sống Mỗi chuỗi hành xử khác bề mặt graphene có hình dạng khác, độ pH tính chất thấm nước khác Điều có nghĩa chuỗi tương tác khác với hóa chất hữu dễ bay (VOC) khác Biến thiên điện trở Khi ADN/graphene tương tác với hóa chất môi trường nó, điện trở graphene thay đổi Bản Tin Vật lý tháng 10/2010 Sự thay đổi này, lớn đến 50%, dễ dàng đo thiết bị đơn giản Và, phép đo điện tử trực tiếp, nên diễn nhanh – phản ứng hoàn chỉnh trông chưa tới 10 giây cảm biến hồi phục trở lại khoảng 30 giây “Bằng cách chế tạo dãy dụng cụ ADN-graphene vậy, tin khai thác tính chất ADN/graphene để phát chất nổ, vũ khí hóa học (như chất khí kích thích thần kinh) chí hợp chất độc hại bị phóng thích bất ngờ nhà máy”, Johnson nói Thách thức to lớn trước mắt đội nghiên cứu tăng quy mô sản xuất cảm biến họ “Chúng cần kiểm tra nhiều chuỗi ADN nữa, lắp nhiều dụng cụ lên chip đảm bảo hiểu hết tín hiệu ma trận lớn gồm cảm biến đặt trước hỗn hợp hóa chất”, Johnson phát biểu “Chúng đặt nhiều hi vọng vào cảm biến nhiều vấn đề phải giải nữa” Nguồn: physicsworld.com www.thuvienvatly.com Trang Đài thiên văn neutrino IceCube hoàn thành Tháng 12 tới, IceCube – đài thiên văn neutrino quy mô km giới, đặt bên lớp băng Nam Cực – cuối hoàn tất sau hai thập niên lên kế hoạch triển khai xây dựng Tín hiệu thu từ cảm biến truyền dây cáp đến tòa nhà IceCube chứa nhiều máy tính để tái dựng lại trực tiếp chừng 2000 vết muon giây Ảnh: J Haugen “Hầu kỉ trôi qua sau khám phá chúng, chẳng biết hạt lượng cao đến Trái đất phát sinh từ đâu làm chúng có lượng tin thế”, theo Halzen, giáo sư vật lí trường Đại học Wisconsin Madison Sau ánh sáng, neutrino, hạt sinh phân hủy hạt phóng xạ, hạt dồi vũ trụ Các neutrino lượng cao sinh kiện dội vũ trụ, vụ nổ vụ nổ tia gamma Vì neutrino điện tích, khối lượng, tương tác yếu ớt với vật chất, nên hàng nghìn tỉ neutrino qua thể ngày, mà không để lại hiệu ứng Vào dịp hoi, neutrino chạm trúng hạt nhân nguyên tử, tạo hạt, gọi muon, ánh sáng màu lam phát với cảm biến quang học Vấn đề theo dõi va chạm – và, đặc biệt, va chạm neutrino lượng cao IceCube thực nhiệm vụ nhờ kích cỡ “đức hạnh trắng” Bản Tin Vật lý tháng 10/2010 www.thuvienvatly.com Trang Các nhà khoa học IceCube triển khai nguồn sáng định cỡ, gọi Nến Chuẩn, lỗ khoan sâu 2,5 km Mỗi số 86 lỗ khoan chứa dây số 60 Module Quang Kĩ thuật số (DOM) dò tìm ánh sáng màu lam từ kiện neutrino sâu lõi băng tinh khiết Ảnh: J Haugen Với cạnh km – 5160 cảm biến quang chiếm giữ tỉ băng – đài thiên văn IceCube có bậc độ lớn to máy dò neutrino khác; máy dò SuperKamiokande Nhật Bản, chẳng hạn, cạnh có 40 m “IceCube tối ưu hóa hoàn toàn kích thước để nhạy với luồng neutrino nhỏ tiết lộ nguồn gốc tia vũ trụ chất hạt vật chất tối”, Halzen nói Nguồn: IOP, PhysOrg.com Bản Tin Vật lý tháng 10/2010 www.thuvienvatly.com Trang Đã đến lúc kiểm tra ‘lí thuyết tất cả’? từ nghiên cứu vũ trụ Việc sử dụng lí thuyết dây để dự đoán hạt lượng tử bị vướng víu hành xử mang lại hội số để kiểm tra lí thuyết thực nghiệm “Nếu thí nghiệm chứng tỏ dự đoán vướng víu lượng tử xác, kết chứng minh lí thuyết dây ‘có tác dụng’ tiên đoán hành trạng hệ lượng tử bị vướng víu”, theo giáo sư Mike Duff FRS, tác giả đứng đầu nhóm nghiên cứu Khoa Vật lí Lí thuyết trường Imperial College London Giáo sư Michael Duff FRS, tác giả đứng đầu nhóm nghiên cứu Ảnh: Imperial College London Lí thuyết dây ban đầu phát triển để mô tả hạt sơ cấp lực cấu tạo nên vũ trụ Một nghiên cứu mới, đội trường Imperial College London thực hiện, công bố số ngày tháng tạp chí Physical Review Letters, mô tả khám phá bất ngờ lí thuyết dây dường tiên đoán hành trạng hạt lượng tử bị vướng víu Vì tiên đoán kiểm tra phòng thí nghiệm, lúc nhà nghiên cứu kiểm tra lí thuyết dây Hơn 25 năm qua, lí thuyết dây trở thành đối thủ ưa thích nhà vật lí cho ‘lí thuyết tất cả’, dung hòa biết vô nhỏ từ lĩnh vực vật lí hạt với kiến thức vô lớn Bản Tin Vật lý tháng 10/2010 “Đây chứng lí thuyết dây ‘lí thuyết tất cả’ mà nhà vũ trụ học nhà vật lí hạt tìm kiếm Tuy nhiên, quan trọng nhà lí thuyết chứng minh lí thuyết dây có hoạt động hay không, kể việc có ứng dụng hay không lĩnh vực vật lí bất ngờ liên quan gì”, giáo sư Duff nói Giáo sư Duff nhớ lại lần dự hội nghị Tasmania, người đồng nghiệp trình bày công thức toán học mô tả vướng víu lượng tử: “Tôi bất ngờ nhận thấy công thức ông ta giống với số công thức phát triển vài năm trước sử dụng lí thuyết dây để mô tả lỗ đen Khi trở Anh, kiểm tra sổ tay ghi chép xác nhận sở toán học từ lĩnh vực khác thật y hệt nhau” Việc phát lí thuyết dây đưa tiên đoán vướng víu lượng tử hoàn toàn bất ngờ, vướng víu lượng tử đo phòng thí nghiệm, điều có nghĩa cuối nhà nghiên cứu kiểm tra tiên đoán xây dựng tảng lí thuyết dây Chẳng có mối liên hệ rõ ràng giải thích lí thuyết phát triển để mô tả nguyên lí hoạt động www.thuvienvatly.com Trang vũ trụ lại hữu ích việc tiên đoán hành trạng hệ lượng tử bị vướng víu “Điều cho biết sâu sắc giới mà sống đó, hay có lẽ chẳng trùng hợp ngẫu nhiên Dù nữa, thật hữu ích”, giáo sư Duff kết luận Lí thuyết dây Lí thuyết dây, mở rộng – lí thuyết M, mô tả toán học vũ trụ Chúng phát triển 25 năm qua nhà lí thuyết tìm cách dung hòa lí thuyết tương đối rộng học lượng tử (Thuyết tương đối rộng mô tả vũ trụ cấp độ vũ trụ học – vô lớn, học lượng tử mô tả vũ trụ cấp độ vật lí hạt – vô nhỏ) Một vấn đề lớn khó giải quyết, đặc biệt lí thuyết M, mô tả hàng tỉ vũ trụ khác ‘mọi thứ’ cư trú vũ trụ vũ trụ khác theo lí thuyết M Các nhà nghiên cứu cách kiểm tra xem câu trả lời số đáp án mà lí thuyết dây/lí thuyết M cung cấp cho Thật vậy, chúng sống vũ trụ vũ trụ Cho đến nay, chẳng đưa tiên đoán, sử dụng lí thuyết dây, kiểm tra xem hay không Bản Tin Vật lý tháng 10/2010 Sự vướng víu qubit (bit lượng tử) Dưới điều kiện điều khiển xác, người ta làm vướng víu tính chất hai hạt lượng tử (hai bit lượng tử, hay qubit), thí dụ hai photon Nếu sau bạn đo trạng thái hai hạt bị vướng víu này, bạn làm ảnh hưởng đến trạng thái hạt Và điều hạt gần cách khoảng cách lớn Vì mà Einstein mô tả vướng víu lượng tử ‘tác dụng ma quỷ xuyên khoảng cách’ Có thể làm vướng víu nhiều hai qubit, việc tính toán làm hạt bị vướng víu với trở nên ngày phức tạp có nhiều hạt tham gia Giáo sư Duff đồng nghiệp ông nhận mô tả toán học kiểu vướng víu ba qubit tương tự mô tả toán học, lí thuyết dây, họ lỗ đen đặc biệt Từ đó, cách kết hợp kiến thức họ hai tượng vũ trụ, lỗ đen vướng víu lượng tử, họ nhận họ sử dụng lí thuyết dây để đưa tiên đoán kiểm tra Sử dụng sở toán học lí thuyết dây mô tả lỗ đen, họ dự đoán kiểu vướng víu xảy bốn qubit bị vướng víu với (Câu trả lời cho toán chưa tính trước đây) Mặc dù kĩ thuật khó thực được, kiểu vướng víu bốn qubit bị vướng víu đo phòng thí nghiệm độ xác tiên đoán kiểm tra Nguồn: PhysicsOrg.com www.thuvienvatly.com Trang Dự đoán người đạt giải Nobel Vật lí năm Việc công bố người đạt giải Nobel Vật lí 2010 diễn vào sáng thứ ba tuần sau mang lại hồi kết cho cân nhắc kín đáo Viện Hàn lâm Thụy Điển, quan xét chọn người thắng giải Nó mang lại hồi kết cho tranh cãi ầm ĩ báo chí người nhận giải thưởng năm – năm sau công trình thực nghiệm công trình lí thuyết Dưới khám phá dẫn đầu danh sách bình chọn: • Cho phát triển laser LED, Nick Holonyak; Shuji Nakamura, laser xanh lam; Robert Hall, laser bán dẫn Những phát triển kĩ thuật có giá trị thực tiễn lớn Chẳng hạn, laser LED gắn đa số máy tính tiền siêu thụ máy hát đĩa CD (15,9% phiếu bầu) • Cho nghiên cứu tính chất lượng tử kì lạ, tính phi định xứ, tính vướng víu, tính kết hợp, quang học nguyên tử (Alan Aspect, Serge Harouche, Anton Zeilinger, Charles Bennett, Anton Zurek, David Pritchard, Joerg Schmiedmayer, David Wineland, Peter Zoller) Các thí nghiệm nhà khoa học tiến hành có xu hướng củng cố tiên đoán phản trực giác học lượng tử, thí dụ quan điểm cho nguyên tử hai nơi đồng thời (11,6% phiếu bầu) Giải thưởng Nobel ghi nhận danh giá nhà khoa học Trong tuần qua, website Viện Vật lí Hoa Kì trưng cầu ý kiến nhà vật lí bình chọn cho khám phá vật lí đáng giá có khả giành giải Nobel 2010 Danh sách liệt kê 15 đề tài đáng giá giải Nobel, với tên tuổi nhà khoa học gắn liền với đề tài Những người yêu cầu nêu ý kiến liệt kê thêm khám phá tên danh sách Các kết bình chọn có lẽ chẳng mang chút khoa học gì, vấn đề dần sáng tỏ Trong số 320 người hỏi ý kiến, đa số phiếu bầu họ dành cho Bản Tin Vật lý tháng 10/2010 • Cho khám phá graphene (Andre Geim Kostya Novoselov) Chỉ phát vài năm trước đây, graphene dạng carbon gồm dày nguyên tử Đây đề tài nghiên cứu sôi ngành vật lí vật chất ngưng tụ tính chất tuyệt vời graphene, thí dụ độ dẫn cao sức bền học vô địch Nhiều nhà khoa học kì vọng graphene giữ vai trò lớn ngành điện tử học (11,3% phiếu bầu) • Cho khám phá phát triển ống nano carbon (Sumio Iijima, Cees Dekker, Phaeton Avouris, Charles Lieber, Thomas Ebbeson) Là dạng khác carbon góp mặt danh sách bình chọn Ống nano carbon ống hình www.thuvienvatly.com Trang 77 ống hút nước giải khát làm carbon, rộng phần tỉ mét dài vài phần nghìn mét Giống người anh em graphene phẳng chúng, chúng có tính chất thật hữu dụng Ống nano carbon làm thành vật dẫn điện bán dẫn, đồng thời chất dẫn điện tuyệt vời Chúng bền, dai ngày sử dụng để chế tạo phận dùng cho dụng cụ điện tử (10% phiếu bầu) • Cho tiên đoán, khám phá, phát triển siêu chất liệu chiết suất âm (Victor Veselago, John Pendry, David Smith, Xiang Zhang, Sheldon Schultz, Ulf Leonhardt) Các siêu chất liệu thường cấu trúc từ thành phần nhỏ, thí dụ vòng que nhỏ xíu Chúng tạo hiệu ứng quang lạ Người ta kì vọng chúng có ứng dụng thấu kính, kính hiển vi, chí việc làm “biến mất” số vật thể, trình gọi “tàng hình” (8,8% phiếu bầu) • Cho phát triển lí thuyết hỗn độn (Mitch Feigenbaum, Edward Ott, James Yorke, Celso Grebogi, Harry Swinney, Benoit Mandelbrot) Hỗn độn ngành khoa học mô tả kiến thức số hệ tự nhiên thăng giáng nhanh Ngay đo điều kiện khí thật xác nhiều nơi, khả dự báo thời tiết tương lai thật nghèo nàn (8,4% phiếu bầu) Bản Tin Vật lý tháng 10/2010 • Cho khám phá phát triển tinh thể quang lượng tử (Eli Yablonovitch, Shawn Lin, John Joannopoulis) Tinh thể quang lượng tử quang học tương tự chất bán dẫn điện tử học Một tinh thể quang lượng tử cho phép ánh sáng có lượng định truyền qua (5,9% phiếu bầu) • Cho phát giãn nở vũ trụ tăng tốc (Adam Riess, Saul Perlmutter, Brian Schmitt) Các phép đo siêu xa xôi đưa nhà thiên văn đến chỗ tin giãn vũ trụ chậm hay đảo chiều, mà thật tăng tốc (5,6% phiếu bầu) • Cho khám phá hành tinh hệ mặt trời (Alexsander Wolszczan, Dale Frail, Paul Butler, Geoffrey Marcy, Michael Mayor, Didier Queloz, David Lathan) Sự phát triển dạng kĩ thuật quang phổ nhạy cho phép nhà thiên văn phát (ban đầu gián tiếp, sau trực tiếp) có mặt hành tinh quay xung quanh láng giềng (4,7% phiếu bầu) • Cho khám phá quark top (Paul Grannis, Mel Schocket, William Carruthers) Các giải Nobel trao thưởng cho khám phá số quark khác, lại không trao cho quark top chứ? (4,4% phiếu bầu) Nguồn: PhysOrg.com www.thuvienvatly.com Trang 78 Những khám phá vĩ đại kính thiên văn Hubble • Mark Voit (Physics World, tháng 9/2010) Sau 20 năm phục vụ, sứ mệnh lịch sử Kính thiên văn vũ trụ Hubble đến hồi kết thúc Trong bài, Mark Voit giải thích làm kính thiên văn giành danh vọng bật lịch sử ngành thiên văn học, đánh giá số khám phá mang tính cách mạng Được xem “Con mắt Chúa”, Tinh vân Helix thật tàn dư chất khí phát sáng qua đời (Ảnh: NASA) Bạn thích hình ảnh từ kho ảnh Kính thiên văn vũ trụ Hubble? Ảnh Trường Sâu Hubble? Tinh vân Chim ưng? Thiên hà Xoắn ốc Whirlpool? Hay chân dung hành tinh? Chắc chắn bạn xem hàng tá hình ảnh Hubble, chúng nơi – báo in, tạp chí, chương trình truyền hình, hình website, chí thiếp mừng Sự sinh sôi nhanh chóng hình ảnh tuyệt đẹp đưa Hubble trở thành biểu tượng mà thiết bị khoa học khác sánh Hãy hỏi đường bạn gặp tên kính thiên văn Câu trả lời chắn Kính thiên văn vũ trụ Hubble, vài thập niên trở lại đây, vài thiết bị khác giúp tạo thời kì vàng son ngành thiên văn học Bản Tin Vật lý tháng 10/2010 www.thuvienvatly.com Trang 79 Các ảnh chụp Hubble làm say đắm lòng người vị trí kính thiên văn nằm phía bầu khí Trái đất Được đưa vào quỹ đạo cách 20 năm trước Tàu thoi vũ trụ Discovery, Hubble quay vòng xung quanh Trái đất 96 phút độ cao khoảng 560 km – không cao phía đầu So với khoảng cách đến mục tiêu vũ trụ nó, số có nghĩa kính thiên văn bám sát với mặt đất Tuy nhiên, giá trị đủ cao để vượt qua trở ngại lớn quan sát thiên văn xác: bầu khí hay xáo trộn Trái đất, chặn phần lớn dạng xạ điện từ mà nhà thiên văn muốn quan sát Ngay ánh sáng khả kiến không qua nguyên vẹn Tầm nhìn vũ trụ mà kính thiên văn mặt đất cỡ lớn mang lại có phần lu mờ nhiễu loạn khí làm khúc xạ lệch hướng chút đường chùm tia sáng Nếu không hiệu chỉnh, lệch hướng làm nhòe ảnh xa, không chúng gần có dạng điểm, cho chúng có kích thước góc khoảng giây cung, tùy thuộc vào điều kiện khí Ngoài hiệu ứng mà gọi nhấp nháy, mắt người phát lu mờ này, làm tổn hại nghiêm trọng nghiên cứu thiên văn đòi hỏi góc nhìn vô sắc nét Từ vị trí vũ trụ, Hubble có lợi lớn Nó xử lí hiệu ứng nhòe ảnh khí cung cấp ảnh chi tiết nguy nga tráng lệ Ngoài đẹp, danh vọng Hubble đến từ câu chuyện lịch sử li kì Trong năm phóng lên vào năm 1990, Kính thiên văn vũ trụ Hubble quảng cáo rùm beng tiến lớn ngành thiên văn học kể từ Galileo lần hướng kính thiên văn lên bầu trời Để khai thác lợi góc nhìn tươi từ không gian bên ngoài, NASA trang bị gương mặt đất xác chế tạo để làm phận quang Hubble dùng thu thập hội tụ ánh sáng Sự kì vọng cao độ vấp phải nhiều ê chề sau phóng, mà kính hội tụ xác gương gặp phải cố Bề mặt gương nhẵn bóng xác đến không ngờ, hình dạng không xác thiết bị kiểm tra dùng trình mài lắp đặt không quy cách Như thượng nghị sĩ đặt vấn đề, hàng tỉ đô la chi cho Hubble tạo “con gà công nghiệp” Nhưng đặc điểm đặc biệt thiết kế Hubble mang lại tia hi vọng Không giống kính thiên văn khác không gian, Hubble chế tạo để phục vụ nhà du hành đến thăm nom Một phần kế hoạch NASA việc nâng cấp Hubble cách đặn, mang thêm lên thiết bị mới, ưu việt vài ba năm lần hành trình bay sứ mệnh Và vào năm 1993, nhà du hành Tàu thoi vũ trụ Endeavour mang lên lắp đặt thiết bị quang hiệu chỉnh để bổ sung xác cho biến dạng gương chính, nhờ phục hồi tầm nhìn ưu việt mà ngày tạo sưu tập ảnh ấn tượng nhiều khám phá khoa học Mỗi chuyến thăm dịch vụ sau để lại phiên hơn, cải tiến kính thiên văn Các cải tiến thật đáng kể, phân chia hoàn thiện kì công Hubble thành năm giai đoạn khác nhau, giai đoạn chấm dứt sứ mệnh dịch vụ lắp đặt thiết bị Qua chuỗi tiếp tế khoa học này, Hubble giành danh vọng cao lịch sử thiên văn học, vào lúc bắt đầu sứ mệnh, thành công không chắn cho Bản Tin Vật lý tháng 10/2010 www.thuvienvatly.com Trang 80 Kính thiên văn vũ trụ Hubble bay xung quanh Trái đất vòng 97 phút tốc độ xấp xỉ 7,5 km/s so với Trái đất (Ảnh: NASA) Vật lộn để tồn (1990–1993) Nếu sứ mệnh dịch vụ hiệu chỉnh thị lực Hubble gặp thất bại, toàn chương trình bị hủy Nhưng bất chấp tiếng tăm bị mai kính ba năm nó, Hubble thực nghiên cứu khoa học có giá trị Cho dù với gương bị rạn nứt, Hubble kính thiên văn hoàn hảo chế tạo cho quan sát ánh sáng tử ngoại bước sóng ngắn, chúng thâm nhập vào bầu khí Trái đất Một dự án chủ chốt dành cho Hubble trước phóng lên không đòi hỏi chất lượng hình ảnh tốt, dự án không sử dụng camera ghi ảnh nó, mà sử dụng quang phổ kế Dự án chủ chốt nghiên cứu chất khí thiên hà Đa phần chất khí vũ trụ nằm bên thiên hà, nơi khó nghiên cứu Chất khí thiên hà không phát ánh sáng, đa phần biết phát sinh từ nghiên cứu quang phổ quasar xa xôi Khi ánh sáng phát từ quasar thực hành trình Bản Tin Vật lý tháng 10/2010 www.thuvienvatly.com Trang 81 hướng Trái đất, qua vô số đám mây khí thiên hà Mỗi đám mây hấp thụ chút ánh sáng vài bước sóng đặc biệt tùy thuộc vào thành phần trạng thái ion hóa đám mây Cho nên quang phổ quasar có mặt Trái đất, mang thông tin tương tự thông tin chứa mẫu nhân địa chất, cho biết điều kiện không gian liên thiên hà hành trình dọc theo hướng nhìn nhắm lùi tới quasar Phần lớn thông tin mã hóa phần tử ngoại quang phổ nơi nguyên tử tương tác đủ mạnh với xạ điện từ Trước có sứ mệnh Hubble, nghiên cứu chất khí liên thiên hà bị hạn chế với đám mây xa có độ lệch đỏ vũ trụ đủ lớn để dịch chuyển đặc trưng tử ngoại quan tâm sang dải khả kiến, nhờ làm cho chúng quan sát với kính thiên văn mặt đất Các quan sát tử ngoại Hubble quasar toàn sứ mệnh nó, đó, giúp lấp đầy khe trống lớn hiểu biết không gian liên thiên hà, cho biết điều kiện thiên hà biến đổi vài tỉ năm vũ trụ vừa qua Những kì tích vàng son (1993–1997) Ảnh chụp năm 1994 Hubble cho thấy nơi Mảnh vỡ G chổi Shoemaker–Levy đâm sầm vào Mộc tinh, làm toác đám bụi vỡ để lại vệt tối lớn Trái đất bề mặt hành tinh khổng lồ (Ảnh: NASA) Một sứ mệnh dịch vụ tháng 12 năm 1993 hoàn tất việc thay camera Hubble hiệu chỉnh thiết bị khác với dụng cụ quang thích hợp, kính thiên văn cuối sẵn sàng làm nên lịch sử Thành công lớn xuất vài tháng sau đó, chổi khác thường tên gọi Shoemaker–Levy va chạm với Mộc tinh vào tháng năm 1994 Các lực thủy triều lần chạm trán gần trước với Mộc Bản Tin Vật lý tháng 10/2010 www.thuvienvatly.com Trang 82 tinh xé toạc chổi thành mảnh, để lại chuỗi mảnh vỡ lao mảnh vào bề mặt phủ đầy mây hành tinh Một vụ va chạm có quy mô xảy hệ mặt trời lần vài ba trăm năm, Hubble sửa chữa xong lúc để quan sát kiện đó, mang lại ảnh chụp chi tiết vị trí va chạm mảnh vỡ Sự kiện trùng khớp với gia tăng nhanh chóng dịch vụ Internet đại chúng, hình ảnh va chạm nằm số quan tâm nhiều web Chất khí tập trung lại thành sinh cột tối này, bề mặt chúng phát sáng bị chiếu xạ xạ tử ngoại (Ảnh: NASA) Một ảnh ấn tượng khác công bố vào năm sau thể Tinh vân Eagle ngày tiếng, cột chất khí phát sáng phồng thu hút ý công chúng chi tiết phức tạp mà kính thiên văn Hubble chụp lấy nét đẹp vũ trụ Trong vùng hình thành thuộc thiên hà chúng ta, lực hấp dẫn bên phần đậm đặc nhất, tối đen cột mây hút chất khí lại với để tạo mới, ánh sáng tử ngoại phát từ trẻ gần tỏa cột làm cho chúng phát sáng Đây nhiều ảnh Hubble tiếng minh họa chu kì sống Đối với nhà thiên văn, việc nhìn thấy ảnh giống tìm đáp án cho toán tiến hóa họ cuối sách Nhiều kết tìm kiếm Hubble mô hình trước dự báo trước Bản Tin Vật lý tháng 10/2010 www.thuvienvatly.com Trang 83 Ảnh chụp năm 1996 tầm nhìn sâu xa vào lúc ấy, cho thấy thiên hà xa từ tỉ đến 12 tỉ năm ánh sáng, bao quát phần lớn lịch sử vũ trụ (Ảnh: NASA) Có lẽ ảnh mang tính lịch sử từ thời kì ảnh Trường Sâu Hubble, công bố vào tháng năm 1996 Lúc ấy, ảnh sâu xa vũ trụ ghi lại Vị trí bầu trời chọn hoàn toàn bình thường, đại diện vũ trụ quy mô lớn Chiếc kính thiên văn hướng vào vùng trời 10 ngày liền, thu thật nhiều ánh sáng có cố gắng phát thiên hà mờ nhạt xa xôi mà phân biệt Việc đo độ lệch đỏ thiên hà cho thấy ánh sáng phát từ thiên hà xa xôi ảnh 10 tỉ năm để tới Vì thế, phần lớn lịch sử vũ trụ thể ảnh này, điều quan trọng xác định xem tốc độ hình thành thiên hà nói chung vũ trụ thay đổi theo thời gian Những thiên hà trẻ nhất, xa xôi ảnh Trường Sâu Hubble trông nhỏ ổn định so với thiên hà ngày Điều cho biết va chạm thiên hà phổ biến buổi đầu lịch sử vũ trụ ủng hộ quan điểm cho thiên hà lớn lên theo kiểu có tôn ti trật tự, vật thể nhỏ hợp thành vật thể lớn Thời kì hợp sôi hình thành thiên hà yếu vũ trụ tiếp tục giãn nở, chậm lại trình hình thành thiên hà trùng khớp với chậm lại trình hình thành Tốc độ hình thành vũ trụ dường đạt cực đại khoảng hai đến bốn tỉ năm sau Big Bang tuột xuống chưa tới phần mười giá trị cực đại Bản Tin Vật lý tháng 10/2010 www.thuvienvatly.com Trang 84 Những khám phá kinh điển (1997–2002) Những khám phá tức thời xuất vài ba năm sau Hubble sửa chữa ban đầu xong, mà hình ảnh tiết lộ chi tiết trước chưa thấy bầu trời Một sứ mệnh sửa chữa lần hai vào năm 1997 mở rộng thêm khả Hubble với camera hồng ngoại quang phổ kế tử ngoại Nhưng số thành tựu khoa học bền vững kính thiên văn thực với thiết bị ban đầu đơn giản cần vài năm quan sát phân tích đơm hoa kết trái Một nghiên cứu chương trình lớn muốn đo tốc độ giãn nở vũ trụ với độ xác chưa có tiền lệ Nhà khoa học có tên đặt cho kính, Edwin Hubble, khám phá giãn nở vũ trụ vào năm 1929 việc chứng minh mối liên hệ tỉ lệ khoảng cách thiên hà bên nhóm địa phương tốc độ mà thiên hà di chuyển xa Đại lượng biểu diễn tốc độ giãn nở, H0 = (tốc độ lùi xa)/(khoảng cách thiên hà), đặt tên số Hubble để tôn vinh ông Việc biết giá trị quan trọng cho biết tuổi vũ trụ (xấp xỉ 1/H0) Nó sử dụng để suy luận khoảng cách thiên hà (nếu không khó mà đo được) từ tốc độ lùi xa chúng, khoảng cách dễ dàng xác định từ độ lệch đỏ quang phổ thiên hà Hơn hai tá thiên hà, có thiên hà mang tên M101 này, lùng sục để tìm biến quang Cepheid phần dự án Hubble trọng yếu nhằm đo tốc độ giãn nở vũ trụ (Ảnh: NASA) Tuy nhiên, để đo H0 cách xác, cách người ta phải đo khoảng cách đến mẫu thiên hà mà không cần sử dụng mối liên hệ tiện lợi Dự án nhằm đo H0 sử dụng kĩ thuật biến quang Cepheid giống kĩ thuật Edwin Hubble sử dụng để thực phép đo khoảng cách ban đầu ông với thiên hà xa tới 100 triệu năm Bản Tin Vật lý tháng 10/2010 www.thuvienvatly.com Trang 85 ánh sáng Sao biến quang Cepheid dao động kích cỡ độ sáng tốc độ tùy thuộc vào khối lượng chúng Chúng thật lí tưởng để đo khoảng cách thiên hà chúng thuộc sáng chu kì biến quang Cepheid tỉ lệ với công suất sáng toàn phần Việc đo độ sáng biểu kiến lẫn chu kì biến thiên Cepheid, đó, mang lại đủ thông tin để xác định khoảng cách đến thiên hà cư trú Người ta dễ dàng suy luận công suất sáng toàn phần Cepheid từ chu kì co giãn tính khoảng cách với công suất ánh sáng có mức sáng biểu kiến quan sát Hubble đặc biệt thích hợp làm công việc tầm nhìn sắc nét cho phép nhà thiên văn nhận dạng đo biến quang Cepheid thiên hà mờ nhạt cách vô vọng ảnh chụp mặt đất Năm 2001, đội dự án quan trọng công bố số đo H0 tốt phạm vi 10%, ràng buộc tuổi vũ trụ khoảng 14 tỉ năm Trong đó, nhà thiên văn khai thác lợi khả đo xa Hubble để khảo sát khoảng cách lớn thực khám phá khoa học bật kỉ thứ 20 Khám phá dựa quan sát siêu sinh lùn trắng phát nổ, chúng thường có công suất sáng cực đại hết Tính chất cho phép nhà thiên văn xác định khoảng cách siêu cách quan sát độ sáng biểu kiến cực đại siêu lùn trắng Như Cepheid, người ta biết công suất sáng toàn phần tính khoảng cách vật thể có độ sáng biểu kiến quan sát Sử dụng phép đo khoảng cách vậy, vào năm 1998, hai đội nghiên cứu độc lập chứng tỏ tốc độ giãn nở vũ trụ tăng lên vài tỉ năm gần đây, kết làm chấn động cộng đồng thiên văn học, họ trông đợi lực hút hấp dẫn làm chậm tốc độ giãn nở lại Một số dạng thức không rõ lượng, đặt tên “năng lượng tối”, xem thủ phạm cho giãn nở tăng tốc đó, nỗ lực đo lượng tối phương trình trạng thái toán lớn ngành thiên văn học vũ trụ học đại Các phép đo khoảng cách đến siêu xa hàng tỉ năm ánh sáng cho thấy giãn nở vũ trụ tăng tốc – hiệu ứng quy cho số dạng lượng tối tạo lực đẩy quy mô lớn Tầm nhìn sắc nét Hubble hỗ trợ cho phép đo việc phân biệt rõ ánh sáng siêu (mũi tên màu trắng) với ánh sáng thiên hà phía sau (Ảnh: NASA) Bản Tin Vật lý tháng 10/2010 www.thuvienvatly.com Trang 86 Công lao đặc trưng Hubble cho phép đo giãn nở tăng tốc lần thuộc tầm nhìn siêu hạng Đa số siêu sử dụng nghiên cứu phát với kính thiên văn mặt đất Tuy nhiên, ảnh chụp từ mặt đất, người ta khó phân biệt ánh sáng phát siêu xa với ánh sáng phát thiên hà chứa Với Hubble, việc trừ ánh sáng thiên hà để xác định độ sáng cực đại riêng siêu dễ dàng nhiều, nhờ cho phép phép đo khoảng cách xác Hơn nữa, thiết bị lắp đặt vào năm 1997 – camera hồng ngoại (tên gọi NICMOS) – tìm thấy siêu lệch đỏ cao xa siêu phát từ mặt đất, mang lại phép đo khoảng cách vốn gắn liền với việc khảo sát giãn nở tăng tốc Một thiết bị khác lắp đặt hồi năm 1997, quang phổ kế STIS, đáng ý với việc giúp nhận dạng đo khối lượng lỗ đen siêu khối nằm tâm thiên hà lân cận Bản thân lỗ đen nhìn thấy, để chứng tỏ vật thể kì lạ thật tồn tại, nhà thiên văn phải đo hiệu ứng hấp dẫn chúng lên đám mây khí quỹ đạo xung quanh chúng Tốc độ quỹ đạo xác định tốc phương pháp quang phổ, sử dụng hiệu ứng Doppler, từ phía bầu khí Trái đất, quang phổ kế Hubble xác lập dạng thức quỹ đạo tâm thiên hà cách chi tiết so với kính thiên văn mặt đất Việc đo khối lượng lỗ đen theo phương pháp chứng tỏ tất thiên hà có lỗ đen nằm tâm chúng, khối lượng lỗ đen trung tâm tỉ lệ với tổng khối lượng cấu thành nên khối u trung tâm thiên hà Duy trì sức mạnh (2002–2009) Bức ảnh Hubble đám thiên hà minh họa cho khả bẻ cong ánh sáng vật chất tối Đa số thiên hà màu vàng thuộc đám trên, thiên hà xanh hình thù kì dị hướng tiếp tuyến với trung tâm đám thiên hà phía sau có ảnh bị bóp méo ánh sáng chúng qua vùng lõi đồ sộ đám, nơi bị thống trị vật chất tối (Ảnh: NASA) Bản Tin Vật lý tháng 10/2010 www.thuvienvatly.com Trang 87 Đợt nâng cấp Hubble hồi năm 2002 bổ sung thêm camera nhạy, Camera Tiên tiến Dành cho Khảo sát (ACS), thiết bị mở rộng đáng kể khả cho kính thiên văn thu thập ảnh trường sâu vũ trụ Một nhiệm vụ ban đầu quan sát Trường Cực Sâu Hubble, nhìn vào vũ trụ sâu Trường Sâu Hubble hồi năm 1996 Camera Tiên tiến công cụ chương trình Khảo sát Sự Tiến triển Vũ trụ (COSMOS), khảo sát bầu trời quy mô mà Hubble thực hiện, chương trình chụp ảnh hai triệu thiên hà mảng trời rộng hai độ vuông Trong số thành tựu quan trọng khảo sát việc lập đồ vật chất tối với thiên hà Đa phần vật chất vũ trụ chẳng phát ánh sáng cho cấu tạo gồm hạt khác với hạt tìm thấy nguyên tử thông thường Pương pháp tốt để lập đồ vật chất tối dựa hội tụ hấp dẫn – bẻ cong chùm ánh sáng chúng qua gần đám vật chất lớn Ảnh chụp Hubble đám thiên hà khổng lồ, nơi chứa tới 1015 lần khối lượng Mặt trời, minh họa tuyệt vời cho cách thức có mặt khối vật chất lớn làm méo mó nhìn thiên hà nằm phía sau Các nghiên cứu hội tụ hấp dẫn với kính Hubble, có chương trình khảo sát COSMOS, giúp chứng tỏ phân bố vật chất tối vật chất phù hợp tốt với tiên đoán mô hình hình thành cấu trúc giả sử vật chất tối cấu tạo gồm hạt hạ nguyên tử chưa phát ra, chúng tương tác qua lực hấp dẫn lực yếu Ảnh Hubble chụp láng giềng Fomalhaut vào năm 2004 2006 cho thấy chấm nhỏ xíu quỹ đạo xung quanh nó, đại diện cho ảnh chụp ánh sáng khả kiến hành tinh thuộc khác Đa phần ánh sáng nhìn thấy ảnh ánh sáng tán xạ từ phía trên, chúng bị làm cho mờ dụng cụ gắn camera gọi nhật hoa kế (Ảnh: NASA) Gần gũi với hơn, Camera Tiên tiến Hubble có ích việc quan sát hành tinh chuyển động xung quanh khác Theo dõi sáng Fomalhaut, xa 25 năm ánh sáng, mang lại ảnh chộp nhanh vùng sáng khả kiến hành tinh quay xung quanh khác Việc thu ảnh chụp trực tiếp hành tinh hệ mặt trời thử thách gây Bản Tin Vật lý tháng 10/2010 www.thuvienvatly.com Trang 88 ‘nản lòng chiến sĩ’ thường tỏa sáng mạnh hành tinh nhiều bậc độ lớn Vì thế, số camera Hubble trang bị nhật hoa kế chặn lại ánh sáng phát từ sáng giữa, giống người ta dùng tay để chặn bớt ánh chói Mặt trời, phép nhìn thấy hành tinh đĩa bụi khí quay xung quanh Bức ảnh ghép cho thấy hành tinh quay xa Fomalhaut khoảng cách 10 lần bán kính quỹ đạo Thổ tinh, vết tích chuyển động hành tinh từ năm 2004 đến 2006 Cũng khoảng thời gian Trái đất, vô số điều bất trắc gây họa cho sứ mệnh Hubble Nhiều phận phi thuyền già tuổi thiết kế chúng, quay hồi chuyển thiết yếu cho việc ổn định định hướng kính thiên văn vũ trụ bị hỏng hóc Một sứ mệnh dịch vụ cuối lên kế hoạch nhằm đảm bảo hoạt động tiếp tục kính thiên văn năm 2010, bị ông trùm NASA Sean O'Keefe hủy bỏ hồi năm 2004, sau tổn thất vụ tai nạn tàu thoi Columbia Trước tình này, tiếng tăm khoa học Hubble cứu rỗi Phản ứng dội công chúng trước việc hủy bỏ chương trình mang lại kết quả, vào năm 2006, hành động người kế nhiệm O’Keefe NASA, Michael Griffin, hồi phục chương trình nâng cấp cuối cho Hubble Chuyến du hành cuối (2009 sau) Bức ảnh Hubble tinh vân hành tinh NGC 6302 ảnh chụp Camera Trường Rộng lắp đặt vào năm 2009 (Ảnh: NASA) Bản Tin Vật lý tháng 10/2010 www.thuvienvatly.com Trang 89 Sứ mệnh dịch vụ cuối rốt triển khai vào tháng năm 2009 Lúc ấy, Hubble hỏng hóc nghiêm trọng Ba số thiết bị – ACS, STIS NICMOS – ngủ im lìm kính thiên văn cần đến quay hồ chuyển mới, pin nguồn máy vi tính cho hoạt động khoa học Tuy nhiên, nhà du hành tàu thoi vũ trụ Discovery thay phận cần thiết, làm sống lại ACS STIS, lắp đặt hai thiết bị Một thiết bị mới, Quang phổ kế Nguồn gốc Vũ trụ, quang phổ kế nhạy từ trước đến Hubble mở rộng chương trình triển khai quang phổ học quasar để cung cấp nhiều mẫu lõi chất khí Còn thiết bị kia, Camera Trường Rộng 3, camera nhạy kính thiên văn lịch sử nhận thiên hà xa thiên hà tìm thấy trước ảnh chụp sâu Hubble Và, tất nhiên, camera cung cấp ảnh ngoạn mục để trang hoàng trang tờ báo in tạp chí Nếu thứ diễn suôn sẻ, Kính thiên văn vũ trụ Hubble tiếp tục thực khám phá bật kính kế nhiệm vào hoạt động Điều xảy vào năm 2014, Kính thiên văn vũ trụ James Webb cuối bay vào quỹ đạo Với gương để thu thập liệu to gấp bảy lần so với Hubble, phát thiên hà xa thiên hà mà Hubble tìm thấy chí tìm thấy thiên hà sơ khai trình hình thành vũ trụ Kì vọng cao, kính thiên văn có trở ngại trình triển khai phát triển Tác giả Mark Voit giáo sư thiên văn vật lí trường Đại học Bang Michigan, Hoa Kì Trần Nghiêm dịch – thuvienvatly.com Bản Tin Vật lý tháng 10/2010 www.thuvienvatly.com Trang 90 WWW.THUVIENVATLY.COM Bản Tin Vật Lý © Thư Viện Vật Lý www.thuvienvatly.com banquantri@thuviemvatly.com Tháng 10 năm 2010 Nội dung: Trần Nghiêm – trannghiem@thuvienvatly.com Biên tập: Trần Triệu Phú – trieuphu@thuvienvatly.com Thiết kế: Bích Triều, Vũ Vũ Cùng số Cộng tác viên khác Trong tin có sử dụng hình ảnh dịch từ tạp chí tiếng Physics World, Nature Physics, New Scientist, số tạp chí khác Bản Tin Vật lý tháng 10/2010 www.thuvienvatly.com Trang 91 [...]... người đi ra khỏi hệ mặt trời của chúng ta và đến Bản Tin Vật lý tháng 10/ 2 010 www.thuvienvatly.com Trang 24 thăm những thế giới mới và những thế giới của người ngoài hành tinh ở đâu đó trong thiên hà của chúng ta Nguồn: Astrobio.net (Prachi Patel), PhysOrg.com Bản Tin Vật lý tháng 10/ 2 010 www.thuvienvatly.com Trang 25 Tìm thấy các ranh giới fractal trong tinh thể Những người thợ rèn làm móng ngựa bằng... căng và nhiệt độ”, phát biểu của James Sethna, giáo sư vật lí tại trường Đại học Cornell, người đứng đầu nghiên cứu trên Bản Tin Vật lý tháng 10/ 2 010 www.thuvienvatly.com Trang 26 Công trình của họ được công bố trên số ra ngày 01/09 của tạp chí Physical Review Letters, một ấn phẩm của Hội Vật lí Hoa Kì Khi một đơn tinh thể bị bẻ cong, các phần của tinh thể dịch chỗ và tạo ra các khiếm khuyết trong cấu... phát ra liên Bản Tin Vật lý tháng 10/ 2 010 tục từ khí quyển tầng trên của Mặt trời Dòng từ tuôn chảy còn bị kéo vào nhật quyển với gió mặt trời, tạo ra cái các nhà thiên văn vật lí gọi là từ trường “mở” của Mặt trời Hơn 50 năm qua, các phi thuyền đã có thể quan sát trực tiếp từ trường mở đó, cho phép các nhà vật lí nghiên cứu mặt trời tìm kiếm các kiểu biến thiên của nó Đặc biệt, các nhà vật lí đã và đang... PhysicsOrg.com Bản Tin Vật lý tháng 10/ 2 010 www.thuvienvatly.com Trang 9 Hawking: Chúa không tạo ra Vũ trụ Chúa cứu thế không còn chỗ đứng nào nữa trong các lí thuyết sáng tạo Vũ trụ do một loạt các phát triển trong lĩnh vực vật lí học, nhà khoa học người Anh Stephen Hawking phát biểu như vậy trong một quyển sách mới khởi đăng hôm thứ ba rồi Chúa không còn chỗ đứng nào nữa trong các lí thuyết vũ trụ... Hawking trích dẫn khám phá hồi năm 1992 về một hành tinh đang quay xung quanh một ngôi sao nằm ngoài Hệ Mặt trời của chúng ta làm điểm Bản Tin Vật lý tháng 10/ 2 010 www.thuvienvatly.com Trang 10 bước ngoặc chống lại đức tin kiểu Isaac Newton rằng Vũ trụ không thể phát sinh từ sự hỗn độn “Cái gây ra những sự trùng hợp ngẫu nhiên của các điều kiện trên hành tinh chúng ta – một Mặt trời duy nhất, sự kết hợp... thông thường được cho là dần dần giải phóng thông tin về thành phần của chúng qua sự bức xạ Hawking “Đa số các nhà lí Bản Tin Vật lý tháng 10/ 2 010 www.thuvienvatly.com Trang 17 thuyết đi đến kết luận cho rằng sự bay hơi lỗ đen tương tự như một quyển sách đang cháy”, phát biểu của Martin Einhorn thuộc trường Đại học California, Santa Barbara “Toàn bộ thông tin trong quyển sách phải được mã hóa trong những... còn Hội Hành tinh học đang nhắm tới một cái tương tự vào năm 2011 Tại Hội nghị Quốc tế Lần thứ 2 về Giăng buồm Mặt trời (ISSS 2 010) , tổ chức tại trường Cao đẳng Kĩ thuật thành phố New York hồi tháng 7, 60 chuyên gia từ khắp thế giới đến dự đã nhất Bản Tin Vật lý tháng 10/ 2 010 www.thuvienvatly.com Trang 21 trí tán thành rằng “công nghệ giăng buồm mặt trời có thể triển khai cho các hoạt động bay trong... Scientist Bản Tin Vật lý tháng 10/ 2 010 www.thuvienvatly.com Trang 16 Các lỗ đen vĩnh cửu là nơi an toàn nhất vũ trụ Nếu bạn muốn giấu một cái gì đó trước mọi thực thể, thì bạn có thể đặt nó ở đâu bây giờ? Các lỗ đen dường như là một nơi cất giấu an toàn, nhưng Stephen Hawking đã tính được rằng chúng cũng rò rỉ bức xạ vậy, và đa số các nhà vật lí ngày nay nghĩ rằng bức xạ này có chứa thông tin về thành... và một thời điểm đặc biệt trong vũ trụ Một bài báo mô tả các kết quả trên đã được gửi đăng trên tạp chí Physical Review Letters Bản Tin Vật lý tháng 10/ 2 010 www.thuvienvatly.com Trang 13 Trong một bản thảo khác, Flambaum và người đồng nghiệp New South Wales, Julian Berengut, lí giải rằng lưỡng cực Australia phù hợp với các phép đo khác của sự biến thiên ở α Hồi năm 2008, chẳng hạn, các nghiên cứu với... cho biết α không phải là hằng số trong khoảng một phần 101 7 trong hành trình một năm Trong thời gian đó, Trái đất đã di chuyển một khoảng cách nhất định theo lưỡng cực này, và Flambaum cùng Berengut tính được rằng điều này sẽ làm thay đổi α đi khoảng một phần trong 101 8 – vẫn nằm trong giới hạn NIST Nguồn: physicsworld.com Bản Tin Vật lý tháng 10/ 2 010 www.thuvienvatly.com Trang 14 Đề nghị kéo dài hoạt ... trời đến Bản Tin Vật lý tháng 10/ 2 010 www.thuvienvatly.com Trang 24 thăm giới giới người hành tinh thiên hà Nguồn: Astrobio.net (Prachi Patel), PhysOrg.com Bản Tin Vật lý tháng 10/ 2 010 www.thuvienvatly.com... tra lí thuyết dây Hơn 25 năm qua, lí thuyết dây trở thành đối thủ ưa thích nhà vật lí cho lí thuyết tất cả’, dung hòa biết vô nhỏ từ lĩnh vực vật lí hạt với kiến thức vô lớn Bản Tin Vật lý tháng. .. chuyến Bản Tin Vật lý tháng 10/ 2 010 www.thuvienvatly.com Trang 42 cho tôi, liều lĩnh thử kiểm tra sức chống đỡ ngay”, Robinson nói “Tôi muốn lại chạy nhảy đó” Nguồn: New Scientist Bản Tin Vật lý tháng