BẢN TIN VẬT LÍ THÁNG 11 2010

WWW.THUVIENVATLY.COM Bản Tin Vật Lý © Thư Viện Vật Lý www.thuvienvatly.com banquantri@thuviemvatly.com Tháng 11 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 Graphene giành giải Nobel Vật lí 2010 Tủ lạnh nhỏ giới Trung Quốc phóng tàu thám hiểm mặt trăng thứ hai Tách li, thu giữ chụp ảnh nguyên tử Rubidium 85 Gió mặt trời có mang lượng đến cho Trái đất? 10 Tàu cao tốc vũ trụ giăng buồm không gian 11 Nhà vật lí đạt giải Nobel 2010 sinh viên ‘loại B’ 13 Chế tạo thành công họ tinh thể lỏng 14 Lần nhà khoa học tạo chất lỏng siêu chảy không ma sát 16 Vật chất tối có tạo nên lạ? 17 Phát có nước tiểu hành tinh thứ hai 19 Hubble phát vũ trụ sơ khai bị nhiệt 20 Phát hành tinh hệ mặt trời cỡ trái đất 22 Graphene giúp nâng cấp phương pháp tán xạ Raman tăng cường bề mặt 23 Vén bí mật sinh tơ 25 Va chạm với tiểu hành tinh gây phá hủy tầng ozone 26 Khí cầu Nam Cực phát tia vũ trụ lạ 28 Lần quan sát thấy trực tiếp electron phóng thích khỏi nguyên tử 29 Cấu trúc khổng lồ vũ trụ 30 Phonon chui hầm qua chân không 32 Hỗn hợp ánh sáng vật chất 33 Phát pulsar bí ẩn với sức mạnh tiềm ẩn 34 Lần quan sát thấy chào đời hạt nano 35 Nghiên cứu ‘sự nhiễu’ dải ruy băng graphene 37 Làm ‘cân’ từ vệ tinh nó? 38 Benoît Mandelbrot: Cha đẻ hình học fractal qua đời 39 Phỏng vấn nhà tiên phong lượng tử Anton Zeilinger 40 Trong tự nhiên, số chiếm ưu 43 Phát vùng ấm áp, kì lạ hành tinh ngoại 45 Lần chụp ảnh trực tiếp đơn cực từ 47 Các nguyên tử nặng va chạm LHC 49 Phát thiên hà xa xôi từ trước đến 50 Bức xạ Hawking phòng thí nghiệm 52 Tinh thể lỏng chảy thành dòng 54 Nghiên cứu graphene dẫn tới cải tiến cho tai nghe bluetooth dụng cụ khác 56 Phát chất khí bất ngờ rìa hố va chạm Mặt trăng 57 Thí nghiệm nhà bếp mô lỗ trắng 58 Vĩnh biệt máy hát Walkman sau 30 năm thịnh hành 59 Nước Mĩ phê chuẩn dự án điện mặt trời lớn giới 60 LED đầu ngón tay 61 Đèn xanh cho đài thiên văn neutrino Ấn Độ 63 Chất cách điện tô pô giúp xác định số 64 Bạn có muốn lên Hỏa mãi không nữa? 65 Ánh sáng siêu chảy 67 Xúc tiến xây dựng hệ SI 69 Du lịch vũ trụ có tác động lớn khí hậu 70 Hướng tới hiểu rõ graphene lớp đôi 72 Từ số không trở thành anh hùng: Những ý tưởng không tưởng làm chuyển biến giới 73 Graphene giành giải Nobel Vật lí 2010 Giải Nobel Vật lí 2010 trao "Cho thí nghiệm mang tính đột phá chất liệu graphene hai chiều" Vinh danh nhà vật lý Andre Geim Konstantin Novoselov Andre Geim Sinh năm: 1958, Sochi, Nga Konstantin Novoselov Sinh năm: 1974, Nizhny Tagil, Nga Nơi làm việc nay: Đại học Manchester, Nơi làm việc nay: Đại học Manchester, Manchester, Vương quốc Anh Ẩn sau Giải thưởng Nobel Vật lý năm lớp bong mỏng carbon thông thường, lớp dày nguyên tử Andre Geim Konstantin Novoselov chứng tỏ carbon dạng phẳng có tính chất ngoại hạng phát sinh từ giới lượng tử vốn kì dị đầy bí ẩn Graphene dạng carbon Là chất liệu hoàn toàn – mỏng mà bền Là chất dẫn điện, dẫn điện tốt Bản tin Vật lý tháng 11/2010 Trang Manchester, Vương quốc Anh đồng Là chất dẫn nhiệt, dẫn nhiệt tốt chất liệu biết khác Nó hoàn toàn suốt Carbon, sở dạng sống biết trái đất, lần khiến thật bất ngờ Geim Novoselov trích graphene từ miếng graphite, chất liệu tìm thấy thỏi bút chì thông thường Sử dụng băng dính kiểu bình thường, họ thu lớp carbon bong với bề dày nguyên tử Kì công thực vào thời điểm mà nhiều người tin chất liệu kết tinh mỏng bền Tuy nhiên, với graphene, nhà vật lí ngày nghiên cứu họ chất liệu hai chiều với tính chất độc vô nhị Graphene làm cho thí nghiệm thực được, mang lại bước ngoặc cho tượng ngành vật lí lượng tử Ngoài ra, có vô số ứng dụng triển khai thực tế việc chế tạo chất liệu sản xuất thiết bị điện tử tân tiến Transistor graphene dự đoán hoạt động nhanh transistor silicon mang lại máy vi tính hiệu Vì suốt chất dẫn tốt, nên graphene thích hợp cho việc sản xuất hình cảm ứng suốt, phát sáng, có lẽ tế bào quang điện Khi pha trộn với plastic, graphene biến chúng thành chất dẫn điện, đồng thời làm cho chúng chịu nhiệt tốt bền mặt học Tính chất khai thác chất liệu siêu bền mới, đồng thời chất liệu nhẹ, mỏng dẻo Trong tương lai, vệ tinh, máy bay, xe sản xuất từ chất liệu composite Hai nhà khoa học thắng giải Nobel làm việc chung với thời gian dài lúc Konstantin Novoselov, 36 tuổi, lần làm việc Andre Geim, 51 tuổi, với tư cách nghiên cứu sinh tiến sĩ Hà Lan Sau đó, ông theo Geim đến Anh Cả hai người ban đầu học tập khởi nghiệp với vai trò nhà vật lí Nga Hiện nay, hai giáo sư trường Đại học Manchester Nguồn: NobelPrize.Org Graphene - Chất liệu phẳng giới Giải Nobel Vật lí năm trao cho Andre Geim Konstantin Novoselov, hai nhà vật lí gốc Nga làm việc trường Đại học Manchester Vương quốc Anh, cho khám phá họ graphene chất liệu bền biết tới, bền thép khoảng 100 lần Vì graphene dày nguyên tử, suốt, đó, giữ vai trò định phát triển công nghệ hiển thị điện tử tương lai Một số đặc điểm hấp dẫn chất liệu này, nhìn từ quan điểm ứng dụng tương lai, phải kể đến tính chất điện Dòng điện chảy nhanh qua graphene mà không bị thất thoát lượng Đặc điểm này, với thực tế tương đối dễ chế tạo, biến graphene thành ứng cử viên để thay cải tiến mạch tích hợp có đầy máy vi tính ngày Mạch điện tử thường chế tạo miếng silicon chạm khắc nhỏ xíu chứa hàng tỉ transistor, transistor tác dụng công tắc, lần lượt, vị trí ON OFF, đặt lôgic nhị phân mà máy tính sử dụng để lưu trữ xử lí thông tin Các chip graphene rẻ hơn, nhanh hơn, dễ chế tạo chip silicon Graphene kiểu cấu tạo từ nguyên tử cacbon liên kết với theo kiểu hình lục giác tuần hoàn Về bản, chất liệu hai chiều chế tạo Việc mảnh vật chất mỏng giới nhiều tính đặc sắc graphene Nó Bản tin Vật lý tháng 11/2010 Trang Một thứ làm chậm việc sử dụng graphene ngành điện tử chất dẫn điện tốt Để hoạt động công tắc, transistor cần phải tắt mở thật nhanh Các chất bán dẫn thường sử dụng transistor, chất chúng, có tính chất lưng chừng dẫn điện không dẫn điện Nghĩa là, cách đưa vào tín hiệu bé, chúng cho phép dòng điện qua (chỉ vị trí ON), không cho dòng điện qua (vị trí OFF) Graphene tinh khiết, chủ yếu chất dẫn điện tốt, bật mở tắt Tuy nhiên, Geim nhiều nhà khoa học khác tin graphene biến tính để giải vấn đề Một khám phá thực tế Geim Novoselov, đồng nghiệp họ, khám phá graphene phương pháp khiêm tốn Họ lấy miếng băng dính dán lên miếng graphite, chất liệu dùng làm ruột bút chì Băng dính làm tróc mảng cacbon dày nhiều lớp Nhưng cách dùng dùng lại miếng băng dính, mảng cacbon ngày mỏng bóc ra, có số mảng cuối dày có lớp Các ảnh chụp hiển vi xác nhận mắt người nhìn thấy Graphene sánh với ống nano cacbon, miếng graphene cuộn lại thành hình ống hút Cả hai chất dẫn nhiệt dẫn điện tốt Cả hai bền "Graphene tảng sở cấu trúc nano cacbon, bao gồm ống nano cacbon, fullerene, vân vân, trở thành chén thánh cộng đồng nghiên cứu nhiều năm qua”, phát biểu Mildred Dresselhaus, nhà vật lí Viện Công nghệ Massachusetts chuyên gia dạng thức khác cacbon “Thật tuyệt Bản tin Vật lý tháng 11/2010 Trang Geim Novoselov công nhận giải thưởng danh giá cho việc có ý tưởng thật chế tạo graphene theo cách đơn giản cho phát triển tượng ật lí đẹp đẽ dựa chất liệu này” Nhà vua Thụy Điển trao giải thưởng cho Geim Novoselov buổi lễ tổ chức Stockholm vào tháng 12 tới Nói thêm lề chút, với việc công bố giải thưởng vinh quang năm nay, Andre Geim trở thành số nhà khoa học có hai giải thưởng: Giải Nobel giải Ig-Nobel Ig-Nobel loại giải thưởng Nobel ngược; chúng trao phần vui phần để khiến người ta suy nghĩ Geim giành giải Ig-Nobel hồi năm 2000 cho việc nâng ếch lên từ trường Công trình ma quái, mà lạ chút Trong đó, Geim nhà nghiên cứu khác kì vọng tìm nhiều ứng dụng khác cho graphene Ngoài công dụng việc chế tạo chất liệu hay điện tử học, graphene sở cho cảm biến hóa chất cho máy phát ánh sáng ngưỡng terahertz Loại xạ này, với tần số khoảng nghìn tỉ chu trình giây, thứ khó tạo Nó quan trọng, công cụ ghi ảnh thể người suốt tần số này, khiến cho loại sóng ánh sáng có ích cho ngành an ninh cho máy quét y khoa Nguồn: PhysOrg.com Tủ lạnh nhỏ giới Biểu đồ mức lượng tương tác tủ lạnh Bristol ba qubit (Ảnh: APS) Đối với đa số người, tủ lạnh ngăn đựng đầu thức ăn nước uống đông lạnh – nhóm nghiên cứu Anh vừa chứng minh người ta chế tạo tủ lạnh, sử dụng hai hạt lượng tử (hay chí hạt thôi) để làm lạnh hạt lượng tử khác Họ tin dụng cụ khai thác ngành công nghệ nano phiên chí tồn tự nhiên Các nhà vật lí chế tạo tủ lạnh, sử dụng vài nguyên tử Tuy nhiên, để làm vậy, họ sử dụng nguồn lượng ngoài, thí dụ chùm laser, để điều khiển làm lạnh Điều tương đương với xảy bên tủ lạnh gia dụng điều khiển động điện – hai cấu phản ánh yêu cầu ban định luật thứ hai nhiệt động lực học cần có lượng để truyền nhiệt từ vật nóng sang vật nguội Nhưng nhà toán học Noah Linden nhà vật lí Sandu Popescu Paul Skrzypczyk trường Đại học Bristol chọn cách tiếp cận khác Thay cố gắng tìm phương pháp thực tiễn nhằm chế tạo tủ lạnh vi mô, họ nhắm đến mục tiêu rõ xem tủ lạnh nhỏ đến mức lí thuyết Họ làm điều cách làm loại bỏ nguồn lượng vĩ mô bên thay vào sử dụng ba nguồn nhiệt, thay cho hai nguồn Như Popescu giải thích, tủ lạnh gia dụng xem có hai nguồn nhiệt (một nguồn lạnh bên nguồn ấm bên ngoài) cộng với động cơ, mô tả theo ba nguồn nhiệt, với nguồn thứ hai, nguồn nóng, sử dụng nhà máy điện sản xuất điện Bản tin Vật lý tháng 11/2010 Trang Các qubit đông lạnh Mẫu Bristol có ba dạng, số gồm ba bit lượng tử, hay qubit, hạt tồn hai trạng thái Hai qubit tạo thành tủ lạnh, qubit thứ ba đối tượng làm lạnh Các nhà nghiên cứu thiết lập hệ cho lượng kết hợp trạng thái kích thích qubit từ tủ lạnh qubit làm lạnh, nói thí dụ qubit ba, với lượng kết hợp trạng thái kích thích qubit hai Với biểu diễn trạng thái kích thích qubit trạng thái nó, điều có nghĩa trạng thái hệ 101 010 có lượng Cơ học lượng tử phát biểu tất qubit nhiệt độ nhau, trạng thái hệ có xác suất tồn nhau, nói cách khác hệ liên tục đảo lật trạng thái trạng thái kia, trải qua lượng thời gian cho hai Tuy nhiên, việc làm lạnh qubit số ba, nghĩa kéo từ trạng thái xuống trạng thái 0, hay nói cách khác, phân cực hệ cho trải qua thời gian trạng thái 010 nhiều trải qua trạng thái 101 Theo nhà nghiên cứu, yêu cầu thực cách cho qubit tiếp xúc với nguồn nóng, qubit hai tiếp xúc với nguồn âm ấm qubit ba tiếp xúc với nguồn lạnh Theo cách này, qubit buộc phải tồn lượng cao nó, nghĩa trạng thái 1, đưa hệ vào trạng thái 101 Khi đó, hệ có khả lật đảo từ 101 sang 010 lớn đảo ngược lại, làm lạnh qubit thứ ba đến nhiệt độ thấp nguồn nhiệt Hai mẫu thiết kế nhỏ nữa, có chút khó hình dung Một mẫu sử dụng qubit qutrit, hạt lượng tử tồn ba trạng thái Còn nhỏ khả thứ ba – độc có qutrit Mẫu xây dựng sở ba trạng thái qutrit có phân bố không gian khác nhau, nghĩa nguyên tắc chúng cho tiếp xúc với ba nguồn nhiệt khác “Chúng tin hệ nhỏ gọi tủ lạnh”, Linden nói Những ứng dụng thực tiễn Mặc dù công trình họ mang tính lí thuyết túy, nhà nghiên cứu tin tủ lạnh xây dựng mẫu thiết kế thứ họ thực tế chế tạo mà không khó khăn – có lẽ cách sử dụng ba ion khác giữ trường điện từ Họ cho biết tủ lạnh dùng để làm lạnh phận dụng cụ công nghệ nano dụng cụ bên máy tính lượng tử tương lai, họ cho tự nhiên có lẽ sử dụng công nghệ Thí dụ, việc làm lạnh enzyme làm giảm tốc độ mà phản ứng hóa học định xảy ra, làm điều hòa trình xảy bên thể Đội Bristol nhận thấy tủ lạnh họ làm lạnh tùy ý đến gần không độ tuyệt đối, họ có hiệu dụng cụ vĩ mô hay không, nói cách khác, chẳng biết điều kiện phải sử dụng hạn chế số trạng thái lượng tử có gây bất lợi cho mẫu thiết kế họ hay không Nhưng họ không nhận thấy vấn đề nghiêm tọng Như họ báo cáo báo khác chưa công bố (arXiv: Bản tin Vật lý tháng 11/2010 Trang 1009.0865), dụng cụ lượng tử họ đạt tới hiệu suất Carnot – hiệu suất cao có máy nhiệt Günter Mahler trường Đại học Stuttgard tin công trình nhà nghiên cứu Bristol kích thích “có thêm thảo luận nghiên cứu khác” Ông mô tả mảng nghiên cứu lí thuyết đầy hấp dẫn, ông triển khai thành dụng cụ thực tế hay không Đặc biệt, ông cho biết, nguồn nhiệt khác phải giữ tách biệt để tránh rò rỉ nhiệt không mong muốn “Nhưng biết, yêu cầu đòi hỏi tách li không gian”, ông nói, “điều phản tác dụng dụng cụ nano tương lai vốn cần định xứ hóa” Nguồn: physicsworld.com Trung Quốc phóng tàu thám hiểm mặt trăng thứ hai Nó quay tròn xung quanh mặt trăng cự li 100 km, trước hạ xuống quỹ đạo cách bề mặt chị Hằng 15 km Ngày 01/10 vừa qua, Trung Quốc kỉ niệm 61 năm giải phóng đất nước với việc phóng phi thuyền mặt trăng thứ hai – bước chương trình đầy tham vọng họ nhằm vươn tới trở thành quốc gia thứ hai giới đưa người lên mặt trăng Trung tâm điều khiển tuyên bố vụ phóng thành công, sau pin mặt trời phi thuyền mở vệ tinh bắt đầu sử dụng lượng mặt trời nguồn cấp điện Chương trình Hằng Nga, đặt tên theo vị thần mặt trăng người Trung Quốc, xem nỗ lực nhằm đưa chương trình thám hiểm vũ trụ Trung Quốc sánh ngang với Mĩ Nga Phi thuyền mặt trăng đầu tiên, phóng lên vào tháng 10 năm 2007, bay quỹ đạo 16 tháng Bắc Kinh hi vọng mang mẫu đá mặt trăng trái đất vào năm 2017, với sứ mệnh có người lái phác thảo khoảng năm 2020 Tên lửa Trường Chinh 3C mang theo Hằng Nga 2, phi thuyền bay vào quỹ đạo cách mặt trăng 15 km, rời bệ phóng trung tâm Xichang thuộc tỉnh miền tây nam Tứ Xuyên Đài truyền hình trung ương Trung Quốc chiếu hình ảnh tên lửa lao vút vào bầu trời đêm – vài giây sau cất cánh – trước chuyển cảnh sang bên trung tâm phóng mô hình điện toán hoạt động bay tên lửa Phi thuyền không người lái tiến hành nhiều thử nghiệm đa dạng khoảng thời gian sáu tháng nhằm chuẩn bị cho việc phóng trông đợi vào năm 2013 Hằng Nga 3, phi thuyền mà phía Trung Quốc hi vọng phi thuyền không người lái họ hạ cánh lên mặt trăng “Hằng Nga đặt tảng cho hạ cánh mềm lên mặt trăng khảo sát thêm không gian vũ trụ bên ngoài”, hãng Tân Hoa Xã thức trích dẫn phát biểu nhà thiết kế dự án tàu quỹ đạo mặt trăng Trung Quốc, Wu Weiren “Nó chuyển động nhanh gần mặt trăng hơn, chụp hình ảnh rõ ràng” Con tàu vào quỹ đạo xuyên mặt trăng cách thành công Sẽ ngày cho Hằng Nga tới quỹ đạo mặt trăng Bản tin Vật lý tháng 11/2010 Trang Ngày phóng phi thuyền ngày quốc khánh Trung Quốc, ngày ghi dấu ấn lịch sử tuyên ngôn Mao Trạch Đông thiết lập chế độ Cộng hòa nhân dân vào năm 1949 Niên biểu chương trình vũ trụ Trung Quốc 1956: Trung Quốc, xã hội nông nghiệp bần hàn, thành lập Viện nghiên cứu Tên lửa Đạn đạo 1960: Trung Quốc phát triển tên lửa mình, nhà khoa học Nga hỗ trợ, đánh dấu khởi đầu loạt tên lửa, tất mang tên CZ (Changzheng – Trường Chinh) 1970: Ngày 24 tháng 4, Trung Quốc trở thành nước thứ năm giới gửi vệ tinh vào quỹ đạo, DFH-1 phóng lên không gian tên lửa Trường Chinh 1992: Khi Trung Quốc đưa chuyến bay vũ trụ có người lái mục tiêu trung đến dài hạn mình, Quốc vụ viện phê chuẩn “dự án 921”, dự án bí mật dự án trước đó, sau gọi dự án Shenzhou 1995: Chương trình vũ trụ Trung Quốc chịu tổn thất tên lửa CZ-2E phát nổ cất cánh Tứ Xuyên, làm người thiệt mạng Du lịch vũ trụ có tác động lớn khí hậu Du lịch vũ trụ có hệ nghiêm trọng khí hậu Trái đất Các chương trình mô máy tính cho biết bụi bặm tên lửa phát làm tăng nhiệt độ địa cực, làm giảm đáng kể che phủ băng Trong vài năm tới, công ti du lịch vũ trụ hi vọng bắt đầu cho hành khách bay đặn chuyến bay vũ trụ bán quỹ đạo Nay Martin Ross thuộc Tập đoàn Hàng không Los Angeles, California, đồng vừa thực mô chi tiết tác động chuyến bay lên khí hậu Trái đất Họ giả định tốc độ bay 1000 chuyến bán quỹ đạo năm, số đưa vào kế hoạch kinh doanh du lịch vũ trụ bán quỹ đạo vào năm 2020, ước tính phát thải từ động cao su đốt kiểu động lên kế hoạch cho phi thuyền SpaceShipTwo hãng Virgin Galactic Các nhà nghiên cứu nhận thấy tác động bụi hóng, tức phần nhiên liệu cháy không hết, vượt phát thải carbon dioxide từ vụ phóng Bụi hóng hấp thụ ánh sáng mặt trời cách đặn, làm ấm bầu khí nơi chúng tập trung nhiều Phía thời tiết 1000 chuyến bay năm phóng thích chừng 600 bụi hóng, hay carbon đen – lượng phát thải từ máy bay nguồn bay khác ngày Nhưng bụi hóng máy bay xuất cao độ đủ thấp cho mưa quét chúng khỏi khí vài ngày vài tuần Các tên lửa giải phóng chất thải cao độ gấp ba lần – tầng bình lưu, cách mực nước biển 40 km Ở nơi nằm cao thời tiết đó, bụi hóng phân tán thời gian lên tới 10 năm Để nghiên cứu tác động phát thải carbon đen, đội Ross sử dụng mô 3D khí hậu Trái đất Họ giả định toàn carbon đen thải phía bầu trời Spaceport America, trung tâm du lịch vũ trụ xây dựng New Mexico, Mĩ Các nhà nghiên cứu nhận thấy carbon đen làm cho nhiệt độ tăng lên địa cực bắc nam Độ tăng Bản tin Vật lý tháng 11/2010 Trang 70 vào khoảng 0,2oC đa phần thời gian năm đó, đạt cực đại khoảng 1oC vào mùa đông bán cầu Sự ấm lên làm băng biển địa cực tan chảy, đặc biệt Nam Cực, nơi diện tích bao phủ băng co lại đến 18% vào mùa hè Liên quan với tầng ozone Thành viên đội nghiên cứu Michael Mills thuộc Trung tâm Quốc gia Nghiên cứu Khí Boulder, Colorado, Mĩ, cho biết đội ông dốc sức tìm hiểu xem xác nguyên nhân phát thải carbon đen lại gây ấm lên địa cực Nhưng bụi hóng làm ấm không khí tầng bình lưu, điều củng cố thêm dòng đối lưu mang không khí từ xích đạo đến địa cực Điều làm giảm lượng ozone phía vùng nhiệt đới tăng lượng ozone phía địa cực – hiệu ứng nhìn thấy mô Sự tăng lượng ozone địa cực nguyên nhân làm cho vùng cực ấm lên, Mills nói, điều ngược lại quan sát thấy Trái đất – địa cực lạnh với giảm lượng ozone phía Nam Cực Mối liên hệ có khả cách thức ozone tương tác với xạ, nhà nghiên cứu cố gắng tìm hiểu chế xác “Đó tranh đẹp cho Bắc Cực hay Nam Cực”, phát biểu Charles Zender thuộc trường đại học California, Irvine, ông nói nghiên cứu “được thực thận trọng” Dự đoán sơ Mills thừa nhận có sai số kết nghiên cứu Ông đặc biệt lưu ý đội nghiên cứu thiếu liệu lượng carbon đen tên lửa du lịch vũ trụ phát thải chuyến bay Đội khoa học giả định động cao su đốt hãng Virgin Galactic phát 60 gram carbon đen kilogram nhiên liệu đốt cháy Tuy nhiên, đội khoa học quyền truy xuất phép đo phát thải carbon đen từ động hãng Virgin Galactic, hay công ti du lịch vũ trụ khác; công ti dự tính đốt loại nhiên liệu khác, thí dụ dầu lửa Các động tên lửa đốt dầu lửa không dùng du lịch vũ trụ phát 20 đến 40 gram carbon đen kilogram Cao su cháy hơn, không rõ – 60 gram dự đoán Jeff Greason, CEO hãng XCOR Aerospace, trụ sở Mojave, California, công ti phát triển tên lửa du lịch bán quỹ đạo tên gọi Lynx, cho biết động công ti ông phát lượng carbon Bản tin Vật lý tháng 11/2010 Trang 71 chưa cháy nhiều so với tên lửa trước đây, thí dụ tên lửa dùng để phóng sứ mệnh mặt trăng Apollo “Chúng đốt nhiên liệu với hiệu suất cao buồng đốt”, ông nói Nguồn: New Scientist Hướng tới hiểu rõ graphene lớp đôi “Graphene chất liệu tuyệt vời với số khả thật hấp dẫn, có việc sử dụng dụng cụ điện tử”, Pablo Jarillo-Herrero phát biểu “Tuy nhiên, tất hệ graphene khác mặt điện tử học Graphene lớp đơn có tính chất khác với graphene lớp đôi, hai loại có tính chất khác với graphene có nhiều lớp Cái muốn làm tìm hiểu tính chất đặc biệt graphene lớp đôi để biết cách sử dụng cho ứng dụng khác nhau” Jarillo-Herrero nhà khoa học MIT Ông làm việc chung với Thiti Taychatanapat, Harvard, để nghiên cứu số tính chất graphene lớp đôi, xác định chuyển vận điện tử hoạt động điều kiện định Một nguyên khiến chất bán dẫn hoạt động tốt dụng cụ kĩ thuật số chúng có gọi dải khe lượng Dải khe cho phép chất bán dẫn tắt mở chế độ dẫn Để cho graphene hoạt động chất thay có giá trị cho chất bán dẫn này, số loại khe cần phải mở cấu trúc điện tử “Người ta chứng minh mở dải khe graphene lớp đôi”, Jarillo-Herrero nói “Tuy nhiên, khe chuyển vận điện tử hiệu dụng nhỏ khoảng 100 lần so với dải khe lí thuyết hay dải khe quang học Sự khác biệt mang lại trở ngại Chúng muốn tìm hiểu tính chất graphene lớp đôi gây tượng này, nghiên cứu xem thay đổi nào” Jarillo-Herrero Taychatanapat đưa nhìn có hệ thống vào cách thức dải khe hoạt động Bản tin Vật lý tháng 11/2010 Trang 72 graphene lớp đôi Họ nhận thấy dải khe nhỏ đo thấp chưa tới bốn độ Kelvin “Các nghiên cứu cho thấy dải khe đủ lớn để chuyển mạch transistor trạng thái on off, tỉ số on/off đủ cao – vào bậc triệu - nhiệt độ thấp, tường thuật kết lần graphene lớp đôi”, JarilloHerrero nói Tuy nhiên, vấn đề yếu graphene lớp đôi hoạt động chất thay bán dẫn có giá trị, phải hoạt động nhiệt độ phòng Dẫu vậy, Jarillo-Herrero nuôi hi vọng “Đây bước tiến quan trọng giúp hiểu cách khoa học xảy nhiệt độ thấp, hiểu chế không cho phép chuyển vận điện tử hoạt động nhiệt độ cao” Jarillo-Herrero tin vấn đề graphene thường đặt silicon oxide, gây trật tự điện tử “Trên silicon oxide, electron dải khe trọn vẹn chúng”, Jarillo-Herrero giải thích “Cho nên, cố gắng mô tả trật tự loại bỏ Một cách làm đưa graphene lên chất khác Khi thực điều này, có vô số tiến Boron nitride đặc biệt có triển vọng, số nhóm nghiên cứu thử graphene lớp đôi chất khác” Cuối cùng, Jarillo-Herrero hi vọng thông tin có từ chứng minh giúp đưa đến việc sử dụng graphene lớp đôi điện tử học kĩ thuật số “Nghiên mang lại khởi đầu cho việc tìm hiểu transistor graphene lớp đôi hoạt động nào, tìm hiểu độ linh động electron graphene Hi vọng hiểu tính chất graphene rõ hơn, hướng đến công nghệ tích hợp tương lai với điện tử học ứng dụng khác”, ông nói “Loại nghiên cứu quan trọng”, JarilloHerrero bổ sung thêm “Mọi thứ phải bắt đầu cấp độ trước tiến xa thêm, công trình đưa đến việc sử dụng graphene điện tử học” Nguồn: PhysOrg.com Từ số không trở thành anh hùng: Những ý tưởng không tưởng làm chuyển biến giới Micheal Faraday (Ảnh: Hulton Deutsch Collection/Corbis) Mặc dù nhìn trông chúng thật khéo léo to tát, đa số ý tưởng khoa học lạ hóa sai lầm Nhưng vài trường hợp lại xảy điều ngược lại Khi lần đề xuất, chúng hóa mà làm chuyển biến giới Trong thời đại mà tài trợ cho nghiên cứu không dễ kiếm được, 10 ý tưởng đóng vai trò nhắc nhở kịp lúc giá trị khoa học túy không theo nghĩa làm thỏa mãn trí tò mò chúng ta, mà cuối ứng dụng thực tiễn vô tận Công dụng điện gì? Michael Faraday chế tạo động điện vào năm 1821 máy phát điện sơ sau thập kỉ - phải nửa kỉ trôi qua điện bắt đầu cất cánh Trong số nhiều câu chuyện khám phá không tưởng làm chuyển biến giới, trường hợp tiếng nói đến nhiều Sự thật gì, hay đơn câu chuyện tinh thần thôi, câu hỏi bỏ ngỏ Bản tin Vật lý tháng 11/2010 Trang 73 Sẽ ổ đĩa cứng điện từ học (Ảnh: Steve Gschmeissner/SPL) Năm 1821, làm việc Viện Hoàng gia London, Michael Faraday theo đuổi công trình người Đan Mạch Hans Christian Ørsted, người ý tới kim la bàn quay, suy luận điện từ có liên quan với Faraday phát triển động điện sau đó, thập kỉ sau, nhận thấy nam châm chuyển động bên cuộn dây dẫn cảm ứng dòng điện Năm 1845, ông thiết lập nên tảng vật lí học đại, lí thuyết trường điện từ Như người ta thường kể lại, thủ tướng hay vị khách quan trọng Faraday trình diễn thí nghiệm cảm ứng Khi hỏi “Nó hay sao?”, Faraday trả lời: “Một đứa trẻ sơ sinh hay chứ?” Hoặc có lẽ ông nói: “Không lâu ngài đánh thuế nó” Phiên cũ câu chuyện phát sinh từ thư gửi vào năm 1783 người tiền nhiệm vĩ đại Faraday lĩnh vực điện học, nhà triết học khách người Mĩ Benjamin Franklin Về nguồn gốc thư chẳng rõ Cho dù nữa, học đến nửa kỉ cho đầu tư lĩnh vực khoa học đến đơm hoa kết trái Sự sâu sắc Faraday thể năm 1850 nỗ lực thất bại nhằm xây dựng hải đăng thắp sáng điện, đường truyền điện báo cự li dài – dẫn tới đường cáp điện báo Đại Tây Dương Nhưng thập niên 1880 điện bắt đầu sử dụng rộng rãi Frank James, giáo sư lịch sử khoa học Viện Hoàng gia, bước ngoặc câu chuyện Cho dù hay không, bắt nguồn đưa vào sử dụng vào năm 1880, nhà sinh vật học lỗi lạc Thomas Huxley nhà vật lí John Tyndall vận động phủ tài trợ cho khoa học Và họ thành công Bản tin Vật lý tháng 11/2010 Trang 74 Câu đố xác suất Bayes Cái liên hệ vũ trụ học đại với trầm tư kỉ 18 bàn billiard? Câu trả lời nằm định lí nhà toán học nghiệp dư Thomas Bayes nghĩ Một tu sĩ người Anh trầm tư bên bóng bàn billard nguồn gốc không xác thực cho kĩ thuật mạnh khoa học đại Tại gốc rễ câu hỏi đơn giản Nhưng câu trả lời, gần 250 năm sau xuất lần đầu tiên, gây tranh cãi tận Cơ hội ? (Ảnh: SuperStock) Năm 1764, Hội Hoàng gia London cho công bố báo Thomas Bayes, viên chức thuộc giáo hội nhà toán học nghiệp dư, xử lí toán lắc léo lí thuyết xác suất Cho đến ấy, nhà toán học tập trung vào toán quen thuộc điều kì vọng từ, nói thí dụ, xúc xắc gieo xuống, người ta biết hội nhìn thấy mặt định Bayes quan tâm đến mặt ngược lại vấn đề: làm chuyển quan sát kiện thành ước tính hội xuất lần Trong báo ông, Bayes minh họa toán với câu hỏi bí truyền vị trí bóng billard lăn bàn Ông đến công thức biến đổi quan sát vị trí cuối chúng thành ước tính hội bóng tương lai theo chúng Tất tầm thường – ngoại trừ vấn đề giống tảng khoa học: làm biến quan sát thành chứng ủng hộ hay chống đối niềm tin chúng ta? Nói cách khác, công trình ông cho phép quan sát sử dụng để suy luận xác suất mà giả thuyết Vì thế, Bayes lập tảng cho định lượng niềm tin Nhưng có trục trặc; thân Bayes nhận nó, gây tranh cãi Để suy luận công thức ông, Bayes đưa giả định hành vi bóng, trước thực quan sát Ông tin gọi “tiền định” hợp lí, xem khác Ông sai Trong phần lớn thời gian 200 năm qua, việc áp dụng phương pháp Bayes cho khoa học gây nhiều tranh cãi vấn đề giả thuyết tiền định Trong năm gần đây, nhà khoa học ngày dễ chịu với ý tưởng tiền định Kết phương pháp Bayes trở thành trung tâm cho tiến khoa học lĩnh vực khác từ vũ trụ học khoa học khí hậu Thật không tệ cho công thức mô tả hành vi bóng billard Bản tin Vật lý tháng 11/2010 Trang 75 Đường ray Một xe có hai bánh xe trông thật kì quặc, bí ẩn tác dụng cân bất ngờ tâm điểm hệ thống dẫn ngày Louis Brennan kĩ sư người Australia gốc Ireland nghĩ dạng phương tiện vận tải khả triển khai: xe kiểu quay hồi chuyển có hai bánh xe nằm phía trước hai bánh xe kia, giống xe đạp Nó thật ý tưởng không sống nổi, soi sáng thử nghiệm cho cách mạng vận tải Một tác dụng cân mong manh (Ảnh: Bảo tàng Đường sắt Quốc gia Hoa Kì/SSPL) Các quay hồi chuyển khai thác nguyên lí vật quay có xu hướng bảo toàn mômen động lượng nó: bắt đầu quay tròn, bánh xe quay chống lại lực muốn làm thay đổi trục quay Brennan nhận quay hồi chuyển giữ đứng đường ray vào năm 1903 ông đăng kí sáng chế cho ý tưởng Ông chứng minh nguyên mẫu đường ray thu nhỏ buổi hội nghệ thuật Hội Hoàng gia London vào năm 1907, “đã đánh thức hứng khởi đến bất ngờ giới” Nhà văn danh tiếng H.G Wells ám đến kiện tiểu thuyết năm 1908 ông, Không Chiến, mô tả khán giả quan tâm trước ý tưởng xe kiểu quay hồi chuyển lao qua vực thẳm sợi dây cáp: “Hãy tưởng tượng quay ngừng lại!” Brennan tiếp tục chứng minh phiên trọn vẹn vào năm 1909 nhưng, Wells đề xuất, nỗi khiếp sợ trước vấn đề an toàn cản trở thương mại hóa Tại điểm này, Elmer Sperry bước vào câu chuyện Đã nghiên cứu công nghệ quay hồi chuyển riêng mình, ông mua sáng chế Brennan tiến tới thành lập Công ti Con quay hồi chuyển Sperry Brooklyn, New York, để theo đuổi ứng dụng hải dương học, có la bàn quay hồi chuyển thăng tàu thuyền Ngày nay, dụng cụ Sperry người khác phát triển có mặt nơi La bàn quay hồi chuyển sử dụng nguyên lí quay hồi chuyển để giữ kim la bàn hướng bắc, quay hồi chuyển có mặt phận quan trọng thiết bị thăng bằng, dẫn hướng, thiết bị lái tàu chiến, tàu chở dầu, tên lửa nhiều thiết bị khác Một số nhìn thấy song song nỗi lo ngại sở khiến cho kiểu xe thăng nhờ quay Brennan trông không tưởng phản đối số công nghệ đại Đường ray Brennan hoạt động nguyên lí xác thực người ta e ngại trục trặc kĩ thuật gây thảm họa Sperry sử dụng nguyên lí khoa học giống ông che giấu chúng công nghệ nên chúng không bị cảm nhận rủi ro, theo lời David Rooney thuộc Bảo tàng Khoa học London “Nhiều người nghe nói tới lo ngại kiểu ẩn dụ Wells”, ông nói “Điều xảy nhà khoa học không đúng? Liệu có phải lao đầu xuống vực không?” Bản tin Vật lý tháng 11/2010 Trang 76 Người học cách bay George Cayley biết cách chế tạo máy bay trước anh em nhà Wright cất cánh đến kỉ Giá ông có động đốt hoạt động tốt Trong kỉ thứ 18 19, nhà khoa học công chúng tin người bay với cánh nhân tạo, mà ý tưởng điên rồ bạn đề cập tới Tuy nhiên, điều không làm nản chí nhà khoa học đáng kính người Anh George Cayley, người đương thời ông – có trai ông – phải nhiều phen bối rối trước nỗ lực ông Trí tưởng bay bổng (Ảnh: Shelia Terry/SPL) Năm 1799, Cayley chạm khắc đĩa bạc với mặt mang thiết kế cho máy bay giới mặt minh họa mô tả sớm công bố lực khí động lực học tác dụng lên cánh cho phép máy bay bay Chuyên luận ba phần ông mang tên Hàng không công bố vào năm 1809 1810, chào đón với hoài nghi cao độ người đương thời Nhưng Cayley không thèm chấp bọn họ nghĩ đầu, theo tác giả Richard Dyde Người phát minh bay Ông hoàn tất loạt thí nghiệm hậu thuẫn cho lí thuyết ông “bị thuyết phục người sai hết rồi” Cayley xây dựng máy bay mô hình ngày phức tạp hơn, đỉnh điểm tàu lượn kích cỡ trọn vẹn người trai George ông lái vào năm 1853 Công trình tiên phong truyền cảm hứng cho Orville Wilbur Wright, người thực chuyến bay có người lái có điều khiển nặng-hơn-không-khí vào 50 năm sau Thành công họ phụ thuộc nhiều vào phát minh gần động đốt – dụng cụ mà Cayley, nhận tầm quan trọng mấu chốt nó, nhiều năm thử phát triển không mang lại kết Bản tin Vật lý tháng 11/2010 Trang 77 Người Mĩ bỏ lỡ hội tầng ozone Chương trình theo dõi ozone Cục Nam Cực Anh quốc gây xôn xao dư luận quan để ý thấy lỗ thủng lớn bầu trời Ernest Rutherford nhận xét tất khoa học thuộc vật lí học, thú sưu tập tem mà Trong nhà vật lí người tìm kiếm thật, người làm sáng tỏ quy luật bao quát tự nhiên, người lại nhà sưu tập, họ đơn giản phân chia vạn vật thành hạng loại Nhưng câu chuyện lỗ thủng tầng ozone cho thấy việc sưu tập phân loại có tác động lớn Lỗ thủng tầng ozone (Ảnh: NASA/SPL) Vào đầu thập niên 1980, giới nghiên cứu Anh đối mặt trước cắt giảm ngân sách phủ, chương trình theo dõi dài hạn chịu đe dọa trực tiếp Trong số chúng phép đo ozone khí trạm nghiên cứu Halley nước Anh Nam Cực Cục Nam Cực Anh quốc (BAS) tìm giải pháp tiết kiệm, việc theo dõi tầng ozone dường chẳng mát đáng kể Sau đó, vào tháng năm 1985, xuất tạc đạn: Joe Farman, Brian Gardiner Jonathan Shanklin tường thuật mát lớn lượng ozone (Nature, vol 315, trang 207) Các nhà nghiên cứu BAS sử dụng thiết bị 25 năm tuổi để ước tính bề dày lớp ozone cách đo xạ tử ngoại đâm xuyên qua khí Cho đến có báo cáo vặt vãnh có giá trị thấp, xu hướng rõ đội nghiên cứu vẽ đồ thị trị trung bình phép đo tối thiểu Sau đó, Farman nghiên cứu số chế hóa học lỗ thủng Trong người Anh sử dụng thiết bị cũ kĩ họ, vệ tinh Nimbus NASA mang lại chứng rõ ràng suy yếu tầng ozone Nhưng ngập dòng lũ liệu chuẩn tinh thần từ trước, nên người Mĩ vốn lo ngại thiết bị hoạt động không chuẩn, đầu bỏ sót vấn đề Khám phá dự tính Farman chứng tỏ cho người thấy rõ làm hoạt động người gây nguy hại cho bầu khí – trường hợp với hóa chất dùng tủ lạnh, máy điều hòa không khí dung môi Các phủ đồng ý hành động ngày hàm lượng ozone theo dự báo hồi phục lại mức thập niên 1950 vào khoảng năm 2080 (Nature, vol 465, trang 34) Một kết cục không tệ cho dự án kiểu chơi tem nhàm chán Người thêm chữ ‘i’ cho iPod Chúng gây phiền phức cho người khám phá chúng hồi kỉ thứ 16, số ảo mang lại cho thứ, từ học lượng tử âm nhạc di động Khi sinh viên học tới phần số ảo, phản ứng chung là: quái thế? Vâng, nhiều thứ xảy xuất hiện, đến hàng kỉ người ta khám phá nhiều Bản tin Vật lý tháng 11/2010 Trang 78 Bạn hình dung bậc hai số âm hay không? (Ảnh: Gusto Images/SPL) Một số ảo bậc hai số âm Những số trở thành công cụ thiết ngành chế tạo vi chip thuật toán nén kĩ thuật số: máy hát MP3 bạn hoạt động số ảo Thậm chí nữa, số ảo tảng học lượng tử, lí thuyết gây cách mạng điện tử học Ít có công nghệ đại tồn mà số phức – số có phần thực phần ảo Vào kỉ thứ 16, nhà toán học người Italy Gerolomo Cardano đến ý tưởng số ảo, chí số âm bị người ta nghi ngờ có ích hay không Mặc dù gặp nhiều khó khăn, Cardano không lùi bước Có lúc, Cardano chí viết chúng “vô dụng”, rõ ràng ông nhận thấy chúng vừa gây bực dọc vừa làm say đắm lòng người “Cardano viết biểu thức thức cho số phức, ông cộng nhân chúng, ông mang lại cho chúng ý nghĩa thực tế hay ý nghĩa hình học nào”, theo lời Artur Ekert trường Đại học Oxford Rafael Bombelli xây dựng lí thuyết tảng công trình Cardano thập niên 1560, số ảo không xem xét nghiêm túc nhà toán học nhận mối liên hệ chúng số π e Vào kỉ thứ 18, Leonhard Euler chứng minh e i × π = - (trong i bậc hai -1) Ngày nay, số ảo thiếu Số ảo có vai trò chúng thuyết lượng tử nhằm giải thích khía cạnh kì lạ lí thuyết đó: đối tượng lượng tử nguyên tử electron tồn hai nhiều nơi lúc Các nhà vật lí triết học tranh cãi xem điều có ý nghĩa gì, rõ ràng sở toán học hoạt động bao hàm số phức gọi “biên độ xác suất” Không có số ảo, bạn câu trả lời phản ánh thực giới vật chất Và chẳng có tay máy iPod Bản tin Vật lý tháng 11/2010 Trang 79 Số phận bi thảm nhà tiên phong di truyền học Ngày nay, biết tập tính di truyền biến đổi đáng kể mà biến đổi ADN – nhà khoa học xấu số phải tự vào năm 1926 để đưa kết luận vào lịch sử khoa học Khi Paul Kammerer dùng súng tự sát sườn đồi Áo vào năm 1926, số phận trù định ông người ta nhớ tới kẻ lừa đảo khoa học, người bịa kết để chứng minh cho lí thuyết gây tranh cãi Thật ra, có lẽ ông có chút ý tưởng thoáng qua biểu sinh học, biến đổi có ảnh hưởng tập tính di truyền không liên quan đến đột biến ADN Ý tưởng nằm tay kẻ lừa gạt? (Ảnh: Paul Hobson/FLPA) Kammerer tới với thí nghiệm ông cóc bà mụ, Alytes obstetricans (xem ảnh), loài lưỡng cư bất thường bắt cặp đẻ trứng đất khô Bằng cách giữ cóc điều kiện khô, nóng bất thường, ông buộc chúng giao phối để trứng nước Chỉ vài trứng nở con, hôn nhân nước gây giống nước Kammerer kết luận chứng di truyền Lamacrk – quan điểm (ngày biết không đúng) đặc điểm cần thiết quãng đời cá nhân di truyền cho Tháng năm 1926, Kammereer bị trích gian lận trang báo Nature (Vol 118, trang 518) Sáu tuần sau đó, ông tự sát Câu chuyện buồn phần lớn bị quên lãng năm 1971, Arthur Koestler cho xuất tập sách khẳng định thí nghiệm nhà sinh học bị can thiệp quyền phát xít Kammerer người theo chủ nghĩa xã hội, ông dự tính xây dựng học viện Liên Xô, khiến ông trở thành mục tiêu phong trào quốc xã phát triển Vienna Rồi vào năm ngoái, nhà sinh học Alex Vargas thuộc trường Đại học Chile Santiago xem xét lại công trình Kammerer Theo Vargas, Kammerer kẻ gian lận, mà ông tình cờ phát biểu sinh (Journal of Experimental Zoology B, vol 312, trang 667) “Kammerer có phương pháp tiếp cận đúng”, Vargas nói, ông hi vọng thí nghiệm cóc ngày lặp lại Ngày nay, biết kiểu di truyền thuộc loại mà Kammerer khẳng định quan sát thấy biểu sinh Quá trình trọng tâm nghiên cứu sinh học phân tử, vô số loại thuốc hoạt động phát triển Nó khám phá đến Kammerer – có lẽ chờ đợi loại thuốc lâu ông lịch sử nhìn nhận nghiêm túc Bản tin Vật lý tháng 11/2010 Trang 80 Những sinh vật bé nhỏ Khi nhà buôn vải người Hà Lan kỉ thứ 17 nói với trí tuệ lỗi lạc xứ London ông ta nhìn thấy “sinh vật nhỏ bé” qua kính hiển vi tự tạo mình, họ bán tín bán nghi Vào đầu mùa thu năm 1674, Henry Oldenburg, thư kí Hội Hoàng gia London, nhận thư đặc biệt Người gửi Antoni van Leeuwenhoek, nhà buôn vải xứ Delft Hà Lan, thư nêu kết luận nghe xảy Antoni van Leeuwenhoek (Ảnh: Jan Verkolje) Sử dụng kính hiển vi ông tự chế tạo, van Leeuwenhoek nhìn thấy sinh vật nhỏ xíu, nhìn thấy mắt trần, sinh sống nước ao hồ Một số “động vật nhỏ bé” thật nhỏ, sau ông ước tính, lấy 30 triệu thành hàng nhỏ hạt cát Các giới chức Hội Hoàng gia bán tín bán nghi Ngay với thiết bị mạnh mình, nhà hiển vi học danh tiếng người Anh Robert Hooke chưa quan sát thấy thứ trông giống sinh vật bé nhỏ Thật người Hà Lan phát triển thấu kính ưu việt nhiều so với thấu kính Hooke, ông phát vi khuẩn động vật nguyên sinh Với việc chế tạo thấu kính ngày nhỏ cong – sử dụng kĩ thuật mà ông giữ kín – van Leeuwenhoek phóng đại vật lên tới 500 lần Đồng thời với việc khám phá giới vi sinh vật, ông người nhìn thấy tế bào hồng cầu máu Năm 1677, van Leeuwenhoek gửi tiếp quan sát động vật nhỏ bé khác cho Hội Hoàng gia Cuối Hooke cải tiến kính hiển vi ông chế tạo ông nhìn thấy sinh vật bé nhỏ Ba năm sau, van Leeuwenhoek kết nạp làm hội viên Hoàng gia Nhưng năm 1890, 160 năm sau van Leeuwenhoek qua đời, vi khuẩn người ta biết đến có liên quan đến bệnh tật “Đọc thư van Leeuwenhoek, bạn hình dung ấn tượng người bị hoa mắt trước ông tìm ra”, theo lời Lesley Robertson, người phụ trách phòng trưng bày khoa vi sinh vật học trường Đại học Delft “Ông nghĩ ông tìm giới hoàn toàn – chắn ông chưa nhận mối liên quan [của chúng] với bệnh tật” Bản tin Vật lý tháng 11/2010 Trang 81 Protein sát thủ Trước giành giải thưởng Nobel, Stanley Prusiner bị người ta nhạo báng đề xuất ông gọi prion gây chứng bệnh não bọt biển Khi chứng cho thấy bệnh Creutzfeldt-Jakob rối loạn não kiểu “bọt biển” (CJD), bệnh kuru scrapie truyền virus hay vi khuẩn, nhà thần kinh học Stanley Prusiner nêu loại tác nhân lây nhiễm lạ: protein xấu Đó ý tưởng kì quặc đến mức Prusiner bị người ta nhạo báng Ảnh: Eye of Science/SPL Prusiner lần đầu nghiên cứu chứng bệnh vào năm 1972, sau bệnh nhân ông trường Đại học California, San Francisco, qua đời CJD Một thập niên sau, tạp chí Science (số 216, trang 136), ông đề xuất chứng bệnh gây “hạt lây nhiễm chứa protein”, hay prion Ý tưởng dựa kết nhà nghiên cứu người Anh Năm 1967, Tikvah Alper thuộc Đơn vị Xạ trị Trung tâm Nghiên cứu Y khoa chứng minh gây CJD vô hại trước liều lượng xạ tử ngoại phá hỏng chất liệu di truyền khác (Nature, số 214, trang 764) Không lâu sau đó, nhà toán học John Stanley Griffith thuộc trường Bedford College London nghĩ giả thuyết duy-protein cho lây bệnh scrapie Bài báo Nature năm 1967 ông (số 215, trang 1043) phát biểu lí để lo sợ ý tưởng “sẽ làm cho toàn cấu trúc lí thuyết sinh học phân tử đến sụp đổ” Công trình gây ý công bố Tuy nhiên, vào lúc Prusiner nhập cuộc, thờ lãnh đạm chuyển sang mức trích Tháng 12 năm 1986, trang hồ sơ mỉa mai Prusine xuất tạp chí Discover, mang tiêu đề “Tên gọi trò chơi tiếng tăm: có phải khoa học không?” Nhưng 11 năm sau đó, ông trao giải thưởng Nobel Vẫn có câu hỏi chưa có lời đáp mô hình prion, chẳng nghi ngờ công trình nghiên cứu Prusider mang lại kiến thức sâu sắc nguyên nhân gây chứng thần kinh phân liệt Bản tin Vật lý tháng 11/2010 Trang 82 Tương lai kĩ thuật số có từ khứ lâu Âm kĩ thuật số phát minh vào năm 1937 – hàng thập kỉ trước công nghệ sử dụng phát triển Tương lai kĩ thuật số có từ khứ lâu (Ảnh: Steve Horrell/SPL) Mặc dù vào lúc ấy, ông không nhận nó, năm 1937, kĩ sư người Anh Alec Reeves thiết lập tảng cho mạng viễn thông kĩ thuật số đại Van điều khiển (ống chân không) thời kì hoàng kim nó, máy vi tính kĩ thuật số tương lai nhiều năm phía trước, transistor thập niên đời Năm 1927, gọi điện thoại thương mại xuyên đại dương thực máy điện thoại vô tuyến Vào đầu năm 1930, Reeves giúp phát triển radio cao tần mang tải vài gọi lúc, gọi chồng chất với nhau, tạo tín hiệu nhiễu khó hiểu Khi ấy, Reeves nhận việc biến đổi biểu diễn dạng tương tự giọng nói thành chuỗi xung kiểu điện báo tránh chồng chất rắc rối Ông thiết kế mạch điện để đo cường độ giọng nói người 8000 lần giây gán cho cường độ tín hiệu 32 mức Mỗi mức biểu diễn chuỗi năm chữ số nhị phân Miễn máy thu phân biệt chuỗi nhị phân với chuỗi nhị phân 0, biến đổi chuỗi xung trở lại thành giọng nói Đó lí thuyết “Khi ấy, chẳng có công cụ có sẵn biến thành sản phẩm kinh tế”, ông viết 25 năm sau Công ti chủ quản ông, ITT, đăng kí sáng chế điều biến mã xung, chưa kiếm xu trước phát minh hết hiệu lực vào thập niên 1950 Reeves người có tầm nhìn xa trông rộng, ông thường nói: “Những điều nói xảy thường đúng, chưa nói xác cả” Có lẽ ông nghĩ ông thật nhìn thấy tương lai Ông nghiên cứu tâm linh học tin ông cảm nhận tín hiệu dạng mã Morse gửi đến từ giới khác Các nhà điều hành ITT cuối bố trí ông vào chức danh nghiên cứu mạo hiểm Phòng thí nghiệm Chuẩn Viễn thông Harlow, Essex Trong vai trò đó, ông lập nhóm để nghiên cứu công nghệ truyền thông laser, nhiệt tình ủng hộ cho công trình nghiên cứu Charles Kao lãnh đạo, mang đến mạng lưới cáp quang mang tải tín hiệu ánh sáng điều biến mã xung khắp giới ngày Nguồn: New Scientist Trần Nghiêm dịch – thuvienvatly.com Bản tin Vật lý tháng 11/2010 Trang 83 WWW.THUVIENVATLY.COM Bản Tin Vật Lý © Thư Viện Vật Lý www.thuvienvatly.com banquantri@thuviemvatly.com Tháng 11 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 73 Bản tin Vật lý tháng 11/2010 Trang 84 [...]... physicsworld.com Nhà vật lí đạt giải Nobel 2010 từng là một sinh viên ‘loại B’ Konstantin Novoselov, nhà vật lí gốc Nga, một trong hai nhà khoa học đạt giải Nobel vật lí năm nữa, đã phải vật lộn với việc học môn vật lí khi ông còn là sinh viên ở trường đại học Ông đã từng nhận không ít điểm B khi còn đi học, trường đại học của ông cho giới truyền thông biết như vậy vào hôm qua Trường Đại học Vật lí và Công nghệ... đi bộ vũ trụ đầu tiên của Trung Quốc 2010: Ngày 1 tháng 10, Trung Quốc phóng Hằng Nga 2, phi thuyền mặt trăng thứ hai của mình Nguồn: AFP, PhysOrg.com 2003: Ngày 15 tháng 10, Shenzhou V bay vào quỹ đạo, mang người Trung Quốc đầu tiên bay vào vũ trụ, Bản tin Vật lý tháng 11/ 2010 Trang 7 Tách li, thu giữ và chụp ảnh từng nguyên tử Rubidium 85 Trong một đột phá vật lí quan trọng, các nhà khoa học tại... áp tối thiểu tại đó tinh thể lỏng hoạt động Các lưỡng cực cao hơn cho phép các điện áp ngưỡng thấp hơn Ngoài ra, lưỡng cực là một yếu tố quan trọng trong việc bật chuyển tinh thể lỏng giữa các trạng thái sáng và tối nhanh như thế nào Ở một điện áp cho trước, các tinh thể lỏng có lưỡng cực cao hơn bật chuyển nhanh hơn các tinh thể lỏng có lưỡng cực thấp hơn Bản tin Vật lý tháng 11/ 2010 Trang 14 Có... đội khoa học Bản tin Vật lý tháng 11/ 2010 Trang 21 COS đã có kế hoạch sử dụng Hubble để nhìn vào những hướng khác để xem sự ion hóa trở lại helium có xảy ra đồng đều trong khắp vũ trụ hay không Nguồn: ESA/Trung tâm Thông tin Hubble, Physorg.com Phát hiện một hành tinh ngoài hệ mặt trời cỡ trái đất Đến nay, có hơn 490 hành tinh ngoài hệ mặt trời đã được xác nhận Phần lớn là những hành tinh khí khổng... một cú va chạm tiểu hành tinh với đại dương cỡ trung “Ngoài những tác động đã nêu trong công trình này, một tiểu hành tinh 1 km va chạm với đại dương sẽ giải phóng năng lượng tương đương tới 50.000 triệu tấn TNT Nó sẽ tạo ra một miệng hố trong nước rộng hơn 15 km, sinh ra sóng thủy triều với độ cao cực đại gần Bản tin Vật lý tháng 11/ 2010 Trang 27 40 m”, Joanna Morgan, nhà vật lí địa cầu tại trường... tiểu hành tinh 65 Cybele cũng có chứa nước “Khám phá này cho thấy vùng này của hệ mặt trời của chúng ta chứa nhiều nước hơn người ta lường trước”, Bản tin Vật lý tháng 11/ 2010 Trang 19 Campins là một chuyên gia về tiểu hành tinh và sao chổi Ông đã thu hút sự chú ý với bài báo công bố trên tạp chí Nature trình bày bằng chứng đầu tiên của nước đóng băng và các phân tử hữu cơ trên tiểu hành tinh 24 Themis... công việc Nguồn: AFP Bản tin Vật lý tháng 11/ 2010 Trang 13 Chế tạo thành công một họ tinh thể lỏng mới Các nhà hóa học tại trường Đại học Vanderbilt vừa chế tạo ra một họ tinh thể lỏng mới có những tính chất điện độc đáo có thể cải thiện hiệu năng của các màn hiển thị kĩ thuật số dùng trong mọi thiết bị từ đồng hồ đeo tay kĩ thuật số cho đến ti vi màn ảnh phẳng Các màng mỏng tinh thể lỏng tạo ra... hành tinh có khối lượng và kích cỡ ngang như Trái đất, và nằm cách ngôi sao chủ của chúng một cự li sao cho nước ở thể lỏng (cái gọi là “vùng ở được”, vì nước lỏng là thiết yếu cho sự sống như trước nay chúng ta biết) Phi thuyền Kepler đã được phóng lên hồi tháng 3/2009 để nghiên cứu các hành tinh ngoài hệ mặt trời Một trong những mục tiêu chính của nó là dò tìm các hành Bản tin Vật lý tháng 11/ 2010. .. nghiên cứu, đứng đầu là Elisabetta Pierazzo tại Viện Khoa học Hành tinh ở Arizona, Hoa Kì, là nhóm đầu tiên mô phỏng các tác động trên tầng ozone từ một cú va chạm tiểu hành tinh với đại dương cỡ trung bình Pierazzon cùng đồng nghiệp đã khảo sát bụi phóng xạ phát sinh từ hai kịch bản va chạm ở vĩ độ trung bình: Bản tin Vật lý tháng 11/ 2010 Trang 26 Mô hình đã chạy mô phỏng vài năm sau cú va chạm và... trưng cho họ tinh thể lỏng mới là cấu trúc "zwitterionic" của nó Zwitterion là những hợp chất hóa học có điện tích toàn phần bằng không nhưng chứa các nhóm tích điện dương và âm Tinh thể lỏng mới phát triển có chứa một zwitterion cấu tạo gồm một phần vô cơ tích điện âm và một phần hữu cơ tích Bản tin Vật lý tháng 11/ 2010 Trang 15 điện dương Kaszynski lần đầu tiên có ý tưởng chế tạo tinh thể lỏng ... m Bản tin Vật lý tháng 11/ 2010 Trang 12 Nguồn: physicsworld.com Nhà vật lí đạt giải Nobel 2010 sinh viên ‘loại B’ Konstantin Novoselov, nhà vật lí gốc Nga, hai nhà khoa học đạt giải Nobel vật. .. việc bật chuyển tinh thể lỏng trạng thái sáng tối nhanh Ở điện áp cho trước, tinh thể lỏng có lưỡng cực cao bật chuyển nhanh tinh thể lỏng có lưỡng cực thấp Bản tin Vật lý tháng 11/ 2010 Trang... thuyền Kepler phóng lên hồi tháng 3/2009 để nghiên cứu hành tinh hệ mặt trời Một mục tiêu dò tìm hành Bản tin Vật lý tháng 11/ 2010 Trang 22 Họ tường thuật việc tìm hành tinh có kích cỡ khoảng 1,5