BẢN TIN VẬT LÍ THÁNG 2 2011

WWW.THUVIENVATLY.COM Bản Tin Vật Lý Tháng - 2011  Thư Viện Vật Lý www.thuvienvatly.com banquantri@thuviemvatly.com Tháng năm 2011 Nội dung: Trần Nghiêm – trannghiem@thuvienvatly.com Tuấn Quốc - tuanquoc511@yahoo.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 Lần chụp ảnh 3D domain từ Máy gia tốc hạt SuperB Italy bắt đầu hoạt động vào năm 2015 Phát hành tinh đá hệ mặt trời Thành công nhớ kiểu đường đua Tevatron hoàn thành sứ mệnh lịch sử vào tháng tới .8 Vệ tinh Planck phát nhiều siêu đám thiên hà 10 Cái có trước: thiên hà hay lỗ đen siêu khối chúng ? 11 Truyền thông lượng tử photon vướng víu chất rắn 13 Sự bất đối xứng sống có nguồn gốc vũ trụ 14 Lực hạt nhân yếu không yếu 16 Hành tinh nóng nóng số 18 Các trạng thái lượng tử tồn lâu mắt chim .20 Tách đồng vị nước spin 21 Làm vướng víu thành công 10 tỉ qubit 23 Mặt trời cấp lượng cho Trái đất nghĩ 25 Video ảnh đạt tới tốc độ công nghiệp 27 Kilogram định nghĩa lại nào? 28 Chế tạo thành công “laser giật lùi” 31 Các công nghệ vũ trụ tương lai 33 Thấu kính Luneburg silicon 35 Maser tiên đoán số phận Dải Ngân hà 37 LHC chạy mức TeV năm 2012 38 Các nhà lí thuyết chuyển sang graphene tìm manh mối cho hạt Higgs 39 Phát trạng thái lượng tử nước 41 -Kiểm tra thực LHC 44 Lần chụp ảnh 3D domain từ Các nhà vật lí châu Âu người thu hình ảnh 3D domain từ - vùng bên chất liệu tất mômen từ hướng theo chiều Trong domain từ 2D bề mặt chụp ảnh vài kĩ thuật khác, hình ảnh 3D lảng tránh nhà khoa học kể từ domain lần đề xuất cách 100 năm trước Đồng thời cung cấp nhìn sâu sắc vào cách thức domain hình thành phát triển, kĩ thuật giúp cải tiến ổ đĩa cứng – thiết bị lưu trữ liệu domain từ Ở nhiệt độ tới hạn, mômen từ chất liệu sắt từ, thí dụ sắt, có xu hướng hướng theo chiều với láng giềng chúng Tuy nhiên, từ trường tất mômen mẫu sắt không luôn hướng theo chiều Thay vào đó, vùng vi mô – gọi domain – hình thành, nhờ tất mômen domain hướng theo chiều, tất mômen domain lân cận hướng theo chiều khác Trong nhà vật lí có khả nghiên cứu tác dụng domain lên tính chất từ chất liệu, họ lại khả ghi ảnh 3D domain sâu bên khối chất liệu Thay vào đó, họ phải dùng đến kĩ thuật xâm hại chụp ảnh domain gần bề mặt mẫu vật, sau tách lớp mỏng lặp lại phép đo Chiếu xạ neutron Talbot-Lau Nay Ingo Manke Nikolay Kardjilov thuộc Trung tâm Helmholtz Berlin, đồng nghiệp Đức, Thụy Sĩ Anh, vừa tạo hình ảnh 3D đầu tiên, sử dụng kĩ thuật gọi chiếu xạ neutron Talbot-Lau Họ thực công việc cách chiếu chùm kết hợp gồm neutron lượng thấp vào mẫu hợp kim sắt-silicon Một số lượng nhỏ neutron bị chệch hướng chúng qua ranh giới hai domain Sự chệch hướng xảy chiếu suất chất liệu thay đổi đột ngột ranh giới Rồi họ dùng cách tử nhiễu xạ máy dò đặt sau quét qua chùm neutron chệch hướng để xác định góc lệch Ranh giới domain từ thể rõ ảnh 3D máy tính tạo với kĩ thuật chiếu xạ neutron Talbot-Lau (Ảnh: HZB/Manke, Grothausmann) Phép đo lặp lại nhiều lần mẫu vật quay đủ 360o Dữ liệu sau đưa vào chương trình máy tính đội phát triển, chương trình tạo ảnh 3D domain Các hình ảnh có độ phân giải Bản tin Vật lý tháng 2/2011 – http://www.thuvienvatly.com (1) không gian khoảng 35 µm, theo Manke Kardjilov họ cải tiến lên khoảng µm cách sử dụng máy dò neutron có độ phân giải không gian tốt dòng neutron cao 'Tiến đáng kể' Bruce Gaulin thuộc trường Đại học McMaster Canada, phát biểu rằng, “Tôi ấn tượng với chất lượng ảnh ảo 3D domain từ phân tích định lượng mà chất lượng liệu cho phép” Gaulin tham gia nghiên cứu Ông nói thêm công trình “một tiến đáng kể hi vọng cho phép người ta tìm hiểu chi tiết nhiều cấu trúc domain chất liệu có sức hấp dẫn mặt kĩ thuật” Đồng thời cải tiến cấu thí nghiệm mình, đội nghiên cứu phát triển phương pháp tốt nhằm giảng giải liệu Đội nghiên cứu có kế hoạch sử dụng kĩ thuật để kiểm tra lí thuyết domain từ thực phép đo từ trường mạnh Công trình đăng tạp chí Nature Communications DOI:10.1038/ncomms1125 Theo physicsworld.com Máy gia tốc hạt SuperB Italy bắt đầu hoạt động vào năm 2015 Ảnh ghép phác thảo địa điểm xây dựng máy gia tốc Super B phòng thí nghiệm Frascati thuộc INFN Máy dò hạt vẽ hình hộp góc bên trái ảnh (Ảnh: INFN) Bản tin Vật lý tháng 2/2011 – http://www.thuvienvatly.com (2) Chính phủ Italy vừa phê duyệt lần cuối việc xây dựng cỗ máy va chạm trị giá 500 triệu bảng Anh dùng để nghiên cứu khác biệt nhỏ đáng kể vật chất phản vật chất Cơ sở SuperB cho electron positron lao vào để tạo cặp hạt/phản hạt meson B, meson D lepton tau Việc đo khác biệt tinh vi cách thức hạt phản hạt chúng phân hủy giúp làm sáng tỏ bí ẩn nguyên vũ trụ lại có nhiều vật chất phản vật chất Cơ sở SuperB viện nghiên cứu vật lí hạt nhân vật lí hạt Italy (INFN) xây dựng Nó gồm vành đai chu vi km với hai máy gia tốc – máy cho electron máy cho positron Các va chạm xảy bên máy dò hạt cỡ lớn, thiết bị ghi lại vết tích sản phẩm phân hủy đo lượng chúng Dự kiến sở tạo meson B tốc độ gấp 50-100 lần so với “xưởng B” có trước BaBar Mĩ Belle Nhật Bản Marcello Giorgi phòng thí nghiệm thuộc INFN Pisa, giám đốc ủy ban dự án SuperB, cho biết thí nghiệm bắt đầu thu thập liệu vào năm 2016 Một synchrotron mạnh SuperB tạo xạ synchrotron, sử dụng nhiều thí nghiệm đa dạng ngành vật lí vật chất ngưng tụ, hóa học, sinh học khoa học vật liệu Cơ sở synchrotron có sáu chùm tia – ba chùm ánh sáng trích xuất từ chùm electron ba chùm trích xuất từ chùm positron Mặc dù số chùm tia nhỏ so với sở synchrotron khac, Giorgi cho biết “chùm ánh sáng rực rỡ so với synchrotron có” Synchrotron SuperB cho Viện Công nghệ Italy (ITT) điều hành Các kế hoạch thông qua lần cuối vào tháng 2/2010 Một thí nghiệm hạt hoàn tất SuperB, cuối sở dành riêng cho nghiên cứu xạ synchrotron Tuy nhiên, Giorgi nhấn mạnh nghiên cứu vật lí hạt ưu tiên hàng đầu ông không muốn thấy nghiên cứu vật chất/phản vật chất bị ảnh hưởng bất lợi nghiên cứu synchrotron Mặc dù việc công bố tài trợ bị hoãn năm – phần khủng hoảng tài toàn cầu – Giorgi hi vọng sở bắt đầu triển khai thi công vào cuối năm Dự kiến cỗ máy gia tốc vào hoạt động vào cuối năm 2015 liệu xuất vào năm 2016 Các nhà vật lí hoàn thành tiến độ nhiều phận máy gia tốc sử dụng lại từ cỗ máy va chạm electron–positron cố PEP-II Phòng thí nghiệm Máy gia tốc Quốc gia SLAC Mĩ, sở có thí nghiệm BaBar năm 2008 Chọn địa điểm xây dựng Mặc dù kế hoạch có phần gấp rút, INFN chưa thống địa điểm xây dựng sở Ứng cử viên hàng đầu phòng thí nghiệm Frascati thuộc INFN ngoại ô Rome Frascati nơi đặt máy va chạm electron–positron DAFNE, thiết bị dùng để nghiên cứu vi phạm CP meson K Mặc dù địa điểm INFN không đủ lớn để bao trọn vòng vành đai, chia sẻ không gian với khu nhiệm sở liền kề thuộc phòng nghiên cứu lượng quốc gia Italy, ENEA Theo Giorgi, INFN giai đoạn cuối trình thương lượng, có việc xây dựng tầng hầm bên đại lộ Bản tin Vật lý tháng 2/2011 – http://www.thuvienvatly.com (3) Nếu kế hoạch Frascati bị bác bỏ, địa điểm thay trường Đại học Tor Vergata Rome, cách phòng thí nghiệm Frascati 2,4 km Theo Giorgi, địa điểm xây dựng chọn vào cuối tháng Theo physicsworld.com Phát hành tinh đá hệ mặt trời Hành tinh đá hệ mặt trời vừa phát kính thiên văn vũ trụ Kepler NASA, theo nhà lãnh đạo đội khoa học chuyên trách sứ mệnh trên, Natalie Batalha Hành tinh gọi Kepler-10b, có tỉ trọng ngang ngửa với tỉ trọng sắt – nghĩa đặc Trái đất nhiều lần Hành tinh ngoại quay xung quanh cách Trái đất khoảng 560 năm ánh sáng Kepler–10b có quỹ đạo nằm gần chủ khoảng 20 lần so với quỹ đạo Thủy tinh quanh Mặt trời – kết nhiệt độ bề mặt cao đến 1400 độ Celsius Nó hướng mặt phía có khả có đại dương đá tan chảy phía ban ngày phía ban đêm dạng rắn, theo Batalha Nó có chu kì quỹ đạo khoảng 0,84 ngày biết có kích cỡ ngang ngửa Mặt trời Kể từ khám phá hành tinh hệ mặt trời (hành tinh ngoại) vào năm 1995, 500 hành tinh phát sau Trong đa phần số hành tinh khí khổng lồ kiểu Mộc tinh, nhà thiên văn dần tiến tới tìm hành tinh ngoại nhỏ có khả tương tự Trái đất Trước nhận dạng Kepler-10b, ứng cử viên tốt Corot-7b Trong Corot7b thật hành tinh đá, lại hoạt động mạnh khiến người ta khó xác định xác tỉ trọng Ảnh minh họa hành tinh Kepler-10b (Ảnh: NASA) Ba phép đo quan trọng Tuy nhiên, Kepler–10b trường hợp khác già – khoảng tỉ năm tuổi – nghĩa im ắng dễ xử lí nhiều Đội nghiên cứu xác định tỉ trọng hành tinh cách thực ba quan sát khác Trước tiên, họ xác định bán kính tương đối so với cách đo xem chặn ánh sáng qua Trái đất Sau đó, họ xác định khối lượng tương đối so với cách đo lắc lư gây hành tinh quay xung quanh Sau cùng, bước Bản tin Vật lý tháng 2/2011 – http://www.thuvienvatly.com (4) quan trọng, xác định bán kính khối lượng thân sao, thực cách đo tần số dao động trận “động sao” Kết hợp ba phép đo lại, đội khoa học tin tỉ trọng hành tinh vào khoảng 8.8 g/cm3, ngang ngửa với Thủy tinh “Không nghi ngờ nữa, hành tinh đá đầu tiên”, Batalha phát biểu hôm 10/1 họp Hội Thiên văn học Hoa Kì Seattle “Việc khám phá cột mốc quan trọng nhân loại”, bà bổ sung thêm Geoff Marcy thuộc trường Đại học California Berkeley, người không tham gia công trình trên, nói khám phá “sẽ vào sách thiên văn học” Nhiệt độ ban ngày ban đêm lượng ánh sáng tới kính thiên văn lần qua hành tinh Điều cho phép nhà nghiên cứu xác định nhiệt độ mặt phía ban ngày ban đêm hành tinh Trong Kepler-10b có nhiều phương diện giống với Trái đất, không nằm vùng xung quanh nó, nơi sống xuất – nhóm Kepler vốn biết rõ nhiệt độ thích hợp sống mà biết Một bí ẩn xung quanh Kepler-10b làm lại quay gần Guinan thuộc trường Đại học Villanova tin tàn dư hành tinh khí khổng lồ Mộc tinh vào gần phần chất khí bị thổi tung hết, trơ lại lõi đá mà Theo Hamish Johnston - physicsworld.com Batalha cho biết đội Kepler nghiên cứu điều biến có Thành công nhớ kiểu đường đua Các nhà nghiên cứu IBM vừa tiến thêm bước hướng đến việc thương mại hóa “bộ nhớ đường đua” – công nghệ nano sử dụng dây nano từ tính dụng cụ lưu trữ liệu mật độ cao Đường đua gồm thành domain từ - ranh giới vùng từ hóa ngược – di chuyển dọc theo dây nano, sử dụng xung điện phân cực spin nhỏ Nó dùng để chế tạo kiểu nhớ từ tính có khả lưu trữ liệu gấp 100 lần nhớ truy xuất ngẫu nhiên (RAM) Một ổ đĩa cứng máy tính thông thường sử dụng động để quay đĩa thủy tinh bit từ lưu trữ màng mỏng Bộ nhớ đường đua khác hoàn toàn sử dụng dòng điện để di chuyển thành domain từ lên xuống dọc theo dây nano mà không cần dịch chuyển nguyên tử hết Các thành domain từ ranh giới hẹp vùng chất liệu, mômen từ hướng “lên” phía bên thành hướng “xuống” phía bên Các thành di chuyển bên chất liệu cách thiết đặt từ trường cách bơm vào xung điện phân cực spin (một dòng electron phân cực spin mang xung lượng góc spin) Bản tin Vật lý tháng 2/2011 – http://www.thuvienvatly.com (5) Trong nhớ đường đua, liệu lưu trữ dạng chuỗi domain từ - cách thành domain – dọc theo dây nano bit lưu trữ hồi phục cách di chuyển chuỗi dọc theo dây nano ngang qua dụng cụ đọc ghi từ tính Một chip đường đua điển hình chứa ma trận dây nano dài vài micron rộng chừng 30 nm lưu trữ hàng trăm gigabyte liệu Cách đọc ghi bit thông tin nhớ đường đua (Ảnh: Stuart Parkin) Các thành có di chuyển tức thời không? Đội Stuart Parkin Trung tâm Nghiên cứu IBM Almaden San Jose, California, nghiên cứu kĩ thuật kể từ năm 2004 phát triển số nguyên mẫu đường đua đọc ghi liệu đơn giản Tuy nhiên, nay, nhà nghiên cứu thành domain từ di chuyển dây nano Các thành có di chuyển tức thời dòng điện đưa vào dừng lại dòng điện ngắt hay không, hay chúng có cần thời gian để đạt tới vận tốc cực đại từ từ tiến tới điểm ngừng không dòng điện không? Parkin đồng cho biết kịch thứ hai có khả xảy Các nhà nghiên cứu tới kết luận họ việc đo thời gian cần thiết cho thành domain gia tốc đến vận tốc cực đại khoảng cách mà domain bị kích thích xung điện Họ làm cách sử dụng xung điện kích thích xung điện thứ hai dùng để khảo sát, đồng thời đo thời gian cần thiết cho thành domain giảm tốc từ vận tốc cực đại xuống tới không dòng điện bị ngắt Bản tin Vật lý tháng 2/2011 – http://www.thuvienvatly.com (6) Thời gian khoảng cách ‘xa bất ngờ’ “Chúng nhận thấy thời gian cần thiết cho tăng tốc/giảm tốc dài bất ngờ khoảng chừng 10 ns khoảng cách xa, cỡ chừng µm," Parkin nói “Tuy nhiên, khoảng cách trễ gia tốc với khoảng cách di chuyển domain quán tính riêng (hay khối lượng) dòng điện ngắt đi” Kết vừa nói quan trọng có nghĩa là, thành domain có quán tính, di chuyển khoảng cách tương ứng với chiều dài xung điện đặt vào Biết điều này, nhà nghiên cứu điều khiển xác vị trí thành domain đường đua cách sử dụng xung điện có điều khiển thận trọng chuỗi xung di chuyển hồi phục liệu xác bên “Đây rõ ràng đột phá quan trọng kiến thức động lực học thành domain dòng điện điều khiển thích hợp với việc chế tạo nhớ đường đua”, Parkin nói Đội IBM theo dõi chuyển động thành domain cách đo điện trở đường đua chế tạo từ hợp kim pecmalci – hợp kim mềm có từ tính chế tạo từ sắt nickel Sự có mặt thành domain làm giảm chút điện trở dây nano ‘Kĩ thuật khéo léo’ “Chúng sử dụng điện trở dây nano không để xác định xem thành domain có mặt hay không, mà xác định số lượng thành domain cấu trúc từ tính nội chi tiết thành domain đó”, Parkin giải thích “Chúng sử dụng kĩ thuật khéo léo, kết hợp hai xung điện – xung kích thích thành domain, xung khảo sát chuyển động thành domain – phần giống với kĩ thuật bơm-khảo sát sử dụng xung photon” Các nhà nghiên cứu có kế hoạch chế tạo nguyên mẫu tích hợp nhớ đường đua với phận đọc, ghi dịch chuyển nằm đường đua Công trình công bố tạp chí Science 330 1810 Theo Belle Dumé – physicsworld.com Bản tin Vật lý tháng 2/2011 – http://www.thuvienvatly.com (7) Nung nóng hydrogen rắn biến thành chất khí hydrogen bình thường, giải phóng nhiều lượng trình – nhiều nhiều lần so với lượng giải phóng cách đốt cháy khối lượng nhiên liệu tên lửa thông thường (Ảnh: NASA) Tên lửa bay lượng mặt trời Mặt trời giải phóng vô số lượng, phương pháp khai thác lượng vũ trụ tạo sức đẩy cho phi thuyền vũ trụ tương lai Theo quan điểm này, gọi sức đẩy nhiệt mặt trời, gương thấu kính tập trung ánh sáng mặt trời để làm nóng methane chất nổ đẩy khác Chất khí nóng đẩy tên lửa phía trước (Ảnh: SDO/NASA) Nguồn: New Scientist Thấu kính Luneburg silicon Một thấu kính Luneburg lí tưởng (đĩa màu xanh) làm hội tụ tia sáng (màu đỏ) truyền theo hướng đến điểm mà mép nằm hướng Một sóng phẳng tới (các vạch màu hoa oải hương đến từ phía bên phải) với bước sóng nửa bán kính thấu kính bị hội tụ đến đốm có bề rộng chừng nửa bước sóng (Ảnh: Ulf Leonhardt) Bản tin Vật lý tháng 2/2011 – http://www.thuvienvatly.com (35) Các nhà vật lí Anh vừa chế tạo thấu kính Luneburg – thấu kính có khả hội tụ ánh sáng đến từ hướng – chip silicon Dụng cụ ngày có ứng dụng lĩnh vực quang học Fourier chip mà ngành công nghiệp viễn thông sử dụng để thực công việc từ giảm nhiễu nén liệu Đa số thấu kính thực tế có quang sai, nghĩa khả hội tụ ánh sáng chúng bị giảm ánh sáng lệch khỏi trục Nhưng thấu kính Luneburg, đề xuất 60 năm trước đây, khả hội tụ ánh sáng cho dù ánh sáng tới góc độ Nhưng việc chế tạo thấu kính Luneburg tỏ không đơn giản Chúng đòi hỏi chiết suất – tính chất chi phối khả bẻ cong tia sáng thấu kính – biến thiên từ phía đến phía dụng cụ, với cực đại lớn cực tiểu √2 (chừng 1,4) lần Với công nghệ ngày nay, pha tạp chất vào chất liệu để đạt tới mức trái ngược chiết suất Các nhà nghiên cứu cố gắng chế tạo phiên gần khứ, họ chưa lần thành công trọn vẹn ‘Thành tựu tuyệt vời’ Nay Ulf Leonhardt đồng nghiệp trường Đại học St Andrews vừa chế tạo thấu kính Luneburg cho ánh sáng hồng ngoại với điều sóng silicon “Người ta nghĩ chế tạo thấu kính Luneburg vùng phổ khả kiến, lân cận phổ khả kiến, với chi phí hợp lí”, phát biểu Juan Miñano, nhà nghiên cứu quang học thuộc trường Đại học Kĩ thuật Madrid, người liên quan nghiên cứu “May thay, Leonhardt không dừng bước trước lối nghĩ mà nhiều người chấp nhận làm say đắm với thành tựu này” Dụng cụ Leonhardt đồng nghiệp mẩu silicon hiển vi, định hình giống kính sát tròng kẹp hai lớp polymer silica lớn chất Khi nhà nghiên cứu chiếu chùm ánh sáng bước sóng 1575 nm lên dụng cụ, bám chặt lớp tiếp xúc polymer silica tới thấu kính, điểm trở nên bị giam cầm mạnh mẽ Thật vậy, hình dạng điều sóng thấu kính tạo đặc trưng chiết suất biến thiên từ 1,4 đến 2,8, làm hội tụ chùm tia vào đốm đường kính 3770 nm Đối với thấu kính Luneburg lí tưởng, đốm hội tụ nửa bước sóng, hay chừng 800 nm – nhỏ gần năm lần so với giá trị đo Leonhardt đồng nghiệp Leonhardt cho biết khác biệt hạn chế với thiết bị quang học, chùm tia bao trùm toàn thấu kính, thay phần, mang lại độ phân giải tốt Cần nghiên cứu thêm Igor Smolyaninov, nhà nghiên cứu trường Đại học Maryland, Mĩ, người nghiên cứu với thấu kính lạ, nghĩ thấu kính Luneburg điều sóng “kết quan trọng” Nhưng ông lưu ý “cần có thêm nghiên cứu” trước thu hình ảnh hoàn hảo Thật vậy, kể từ lúc nhóm Leonhardt đăng tải thảo họ lên arXiv, nhóm nghiên cứu tìm lộ trình hướng đến thấu kính Luneburg Trong báo công bố tạp chí Nature Nanotechnology (có thể đọc arXiv:1101.2493), Xiang Zhang trường Đại học California, Berkeley, số tác giả khác, trình bày thấu kính Luneburg làm hội tụ plasmon mặt – sóng electron kim loại Bản tin Vật lý tháng 2/2011 – http://www.thuvienvatly.com (36) “Cái nghiên cứu hai nhóm cho thấy là, cách sử dụng công thức quang học biến đổi, thiết kế dụng cụ dùng nghiên cứu quang học Fourier trở nên dễ dàng khéo léo hơn”, phát biểu Francisco Garcìa-Vidal, nhà nghiên cứu quang học trường Đại học Tự trị Madrid “Đó bước quan trọng hướng đến vật tồn lâu dài” Nguồn: physicsworld.com Maser tiên đoán số phận Dải Ngân hà Trong vài tỉ năm nữa, Dải Ngân hà lao vào thiên hà khổng lồ láng giềng, Andromeda? Một đốm sáng kiểu laser thiên hà gợi ý cho câu trả lời Tốc độ mà Andromeda tiến phía Dải Ngân hà xác định từ độ dịch chuyển Doppler ánh sáng mà phát Nhưng thiên hà phân tán rộng nên chuyển động sang ngang nhỏ bầu trời khó mà phát Nếu chuyển động đủ nhanh theo hướng này, bỏ lỡ Dải Ngân hà hoàn toàn Maser tìm thấy (khoanh tròn) (Ảnh: L Sjouwerman et al./Astrophysical Journal Letters) Thiên hà Andromeda va chạm với Dải Ngân hà hay không? (Ảnh: T A Rector B A Wolpa/NOAO/AURA/NSF) Loránt Sjouwerman thuộc Đài thiên văn Vô tuyến Quốc gia Socorro, New Mexico, đồng nghiệp vừa phát đốm sáng kiểu laser xạ vi sóng, gọi maser, Andromeda giúp xác định chuyển động ngang Bản tin Vật lý tháng 2/2011 – http://www.thuvienvatly.com (37) Được phát với Ma trận Kính thiên văn Rất Lớn nâng cấp New Mexico, maser xuất phân tử methanol bị gần làm cho nóng lên Theo dõi xác chuyển động đốm sáng dễ dàng nhiều so với theo dõi toàn thiên hà Andromeda Tuy nhiên, trước tiên nhà nghiên cứu phải tìm maser khác thiên hà Andromeda, để xác nhận chuyển động maser phản ánh quỹ đạo toàn thể Andromeda “Việc đo chuyển động riêng Andromeda điều then chốt để xác định số phận Dải Ngân hà”, theo lời Mark Reid thuộc Trung tâm Thiên văn Vật lí Harvard-Smithsonian Cambridge, Massachusetts “Một phép đo thực tốt với nguồn sáng nhỏ gọn maser chẳng hạn, người ta chưa phát maser đủ mạnh để kính thiên văn đo lấy” Nguồn: New Scientist LHC chạy mức TeV năm 2012 Máy Va chạm Hadron Lớn cần phải sửa chữa, phải chờ thêm thời gian (Ảnh: CERN) Máy Va chạm Hadron Lớn (LHC) chạy mức lượng toàn phần TeV năm nữa, theo phát biểu ông chủ CERN Geneva Công bố đưa sau nhà vật lí LHC thâm niên yêu cầu phòng thí nghiệm hoãn lịch ngừng hoạt động 19 tháng LHC theo lịch trình diễn vào tháng 12 năm 2011 Tuy nhiên, CERN bác bỏ yêu cầu nhà khoa học muốn nâng lượng cỗ máy lên thêm TeV Bản tin Vật lý tháng 2/2011 – http://www.thuvienvatly.com (38) Hồi năm ngoái, LHC chạy mức TeV (3,5 TeV chùm proton) CERN có kế hoạch kéo dài lịch hoạt động đến tháng 12 năm 2011 Kế hoạch sau cho cỗ máy nghỉ dưỡng năm để thay chỗ nối có khả bị hỏng nam châm siêu dẫn “Với LHC hoạt động suôn sẻ năm 2010, cải tiến hiệu suất tới, thật có hội vật lí vào tầm với vào cuối năm nay”, tổng giám đốc CERN, Rolf-Dieter Heuer, cho biết Thật vậy, Heuer tin việc kéo dài thời gian hoạt động mang lại hội vàng cho nhà vật lí LHC lần tìm vết tích boson Higgs vốn hay lảng tránh, mục tiêu cỗ máy va chạm Ông cho biết việc cho hoạt động kéo dài mức TeV có lợi cho LHC tìm kiếm hạt siêu đối xứng – khám phá mang lại manh mối quan trọng hợp lực mạnh lực điện yếu câu hỏi bỏ ngỏ khác ngành vật lí hạt Vẫn giữ mức TeV Các ông chủ CERN định giữ lượng va chạm mức TeV xuyên suốt năm 2011-12, bất chấp yêu cầu từ phía nhà vật lí muốn tăng lên TeV vào năm 2012 Giám đốc máy gia tốc công nghệ phòng thí nghiệm trên, ông Steve Myers giải thích: “Mặc dù việc tăng thêm [1 TeV] tăng độ nhạy với hạt sơ cấp mới, phân tích khách quan thận trọng tình hình cho thấy nguy cao tăng độ nhạy yêu cầu” LHC ban đầu thiết kế để chạy mức lượng va chạm 14 TeV, mục tiêu bị hoãn vào năm 2008 trục trặc chỗ nối hai nam châm siêu dẫn khiến cỗ máy phải ngừng hoạt động năm trời Cuối cùng, hoạt động trở lại vào tháng 11 năm 2009, vấn đề mối nối chưa giải trọn vẹn – CERN định LHC hoạt động an toàn mức lượng toàn phần cao TeV Theo physicsworld.com Các nhà lí thuyết chuyển sang graphene tìm manh mối cho hạt Higgs Có kiến thức boson Higgs vốn hay lảng tránh – hạt săn lùng riết Máy Va chạm Hadron Lớn (LHC) – lại đến từ chất rắn đơn giản? Vâng, theo tam gồm ba nhà vật lí Tây Ban Nha, manh mối thiết yếu đến từ việc khảo sát graphene – carbon dày nguyên tử Họ cho gợn sóng chất liệu phát sinh từ trình phá vỡ đối xứng tự phát tương tự phân tách lực yếu lực điện từ vũ trụ sơ khai Ở mức lượng cao vũ trụ sơ khai, lực hạt nhân yếu lực điện từ cho hợp thành lực điện yếu Khi nhiệt độ vũ trụ giảm xuống điểm định, hai lực đột ngột trở nên tách rời “Sự phá vỡ đối xứng điện yếu” giải thích theo trường – trường Higgs – chuyển dịch từ trạng thái lượng cao trống rỗng thực sang trạng thái nó, choán đầy không gian với trường Bản tin Vật lý tháng 2/2011 – http://www.thuvienvatly.com (39) mang lại cho số hạt khối lượng chúng vành mũ, chỗ rìa mũ bắt đầu uốn lên trở lại Boson Higgs chưa phát hạt với dao động trường này, săn tìm LHC Nhưng xác chi phối trường Higgs chuyển dịch trạng thái lượng cao trạng thái bản? Mặc dù thông số Mô hình Chuẩn ngành vật lí hạt điều chỉnh để mang lại phá vỡ đối xứng, có khả trường Higgs không cần dỗ dành hết Pablo San-Jose đồng nghiệp Viện Khoa học Vật liệu Madrid cho việc nghiên cứu xuất gợn sóng graphene làm sáng tỏ trình Sự phá vỡ đối xứng tự phát nằm tâm điểm giống – graphene số đối xứng chuyển tiếp từ hình dạng phẳng sang dạng gợn sóng, theo kiểu giống “sự kích hoạt” trường Higgs buộc chặt với phá vỡ đối xứng điện yếu So với cấp độ vũ trụ to lớn, carbon tẻ nhạt, San-Jose không nghĩ “Việc đo gợn sóng graphene sức căng biến đổi cung cấp cho thông tin chi tiết ngưng tụ nội trường Higgs”, ông nói Làm việc đồng nghiệp Francisco Guinea Jose Gonzalez, San-Jose khẳng định chứng tỏ phân bố lượng gợn sóng graphene không gian hai chiều phân bố lượng trường Higgs không gian ba chiều, mô tả “mũ Mexico” giống Na ná mũ to vành Mexico, lượng bắt đầu cao nhanh chóng giảm xuống cực tiểu theo hướng Độ cong âm đỉnh đảm bảo đối xứng phá vỡ tự phát – xê dịch khỏi đưa hệ xuống điểm ổn định Các nhà vật lí Tây Ban Nhan tin học đôi thứ trường Higgs từ cách thức gợn sóng xuất graphene (Ảnh: Đại học Manchester) Trong trường hợp graphene, độ cong âm kết cách thức graphene phản ứng với kéo căng nén Trong ngành vật lí hạt, độ cong âm kết mối liên hệ trường Higgs khối lượng “trần” boson Higgs Để dễ thay đổi, khối lượng trần phải ảo – boson Higgs có khối lượng hiệu dụng, thực trường Higgs đạt tới trạng thái bền Theo San-Jose, việc nghiên cứu cách thức graphene phản ứng với nén cách oằn thành gợn sóng cung cấp Bản tin Vật lý tháng 2/2011 – http://www.thuvienvatly.com (40) manh mối cách thức trường Higgs ngưng tụ Những gợn sóng nhỏ, tự phát, nén, chẳng hạn, cho thấy trường Higgs ngưng tụ mà không cần khối lượng trần ảo cho boson Higgs Các thí nghiệm khảo sát cấu trúc lượng trường hợp gợn sóng lớn hơn, cung cấp thông tin chi tiết khó khăn mặt toán học lí thuyết trường lượng tử Higgs Vitor Pereira, nhà vật lí vật chất ngưng tụ trường Đại học quốc gia Singapore, cảm thấy hứngthus với lời giải thích đội người Tây Ban Nha cho cách thức gợn sóng phát sinh graphene, nhìn thấy qua tương tác electron lệch mạng cấu trúc làm mềm chất liệu Ông cho cấu trúc graphene điều chỉnh thông qua điều khiển electron Pereira cho biết thêm tính chất graphene nhại theo trình khó khăn mặt thực nghiệm khác, thí dụ cặp hạt-phản hạt phát sinh chân không Mặc dù số nhà nghiên cứu hoài nghi độ xác mô thế, ông nghĩ ngược lại “Thật đẹp sử dụng graphene, cho hệ đơn giản hệ vật chất ngưng tụ, làm bệ thử cho tượng ‘năng lượng cao’ phức tạp thế”, ông nói Nguồn: Kate McAlpine (physicsworld.com) Phát trạng thái lượng tử nước Những phẩm chất kì lạ đầy sinh khí nước giải thích phần học lượng tử Đó khẳng định nêu nhóm nhà vật lí Anh Mĩ Họ thực phép đo cực nhạy proton mẫu nước nhỏ xíu nhận thấy proton hành xử khác với proton có mặt mẫu nước lớn nhiều Nước có nhiều tính chất khiến khác biệt với chất khác khiến đặc biệt thích hợp để trì sống Thí dụ, thực tế dạng rắn đặc dạng lỏng, tỉ trọng tối đa xảy 4oC, nghĩa hồ nước đóng băng từ xuống từ lên – thật cần thiết để trì sống kỉ nguyên băng giá Trong nghiên cứu mới, Georgr Reiter trường Đại học Houston đồng nghiệp nghiên cứu chi tiết yếu tố then chốt tính chất khác thường nước – liên kết hydrogen Đây liên kết phân tử nước, nối nguyên tử oxygen phân tử với nguyên tử hydrogen phân tử khác Liên kết hydrogen chủ yếu thường xem tượng tĩnh điện, nói cách khác nước gồm phân tử rời rạc liên kết với qua điện tích dương âm (tương ứng nằm phía nguyên tử hydrogen oxygen) Bức tranh đơn giản giải thích số đặc điểm nước, cấu trúc – tiên đoán mô hình phù hợp tốt với kết thí nghiệm tán xạ neutron cho biết nguyên tử oxygen cách nguyên tử lân cận trung bình Bản tin Vật lý tháng 2/2011 – http://www.thuvienvatly.com (41) Các tiên đoán proton nghèo nàn Tuy nhiên, Reiter đội ông tìm thấy mô hình tĩnh điện sử dụng để tiên đoán lượng proton bên phân tử nước Họ đến kết luận sau giữ nước bên ống nano carbon đường kính 1,6 nm sau đặt ống nano trước chùm neutron lượng cao phát từ nguồn neutron ISIS Phòng thí nghiệm Rutherford Appleton Anh Năng lượng cao neutron nghĩa chúng bật khỏi proton bên nước trước proton chệch hướng có hội tương tác với xung quanh chúng, cách ghi lại phân bố lượng neutron thoát ra, nhà nghiên cứu thu phép đo trực tiếp phân bố xung lượng động proton Họ nhận thấy phân bố xung lượng proton phụ thuộc mạnh vào nhiệt độ, có động cao 50% so với mô hình tĩnh điện tiên đoán nhiệt độ thấp, động cao 20% nhiệt độ phòng Mô hình tĩnh điện mang lại giá trị đại khái xác nước khối nhiệt độ phòng Mô hình phân tử nước lỏng thể nguyên tử oxygen hydrogen (tương ứng cầu đỏ trắng) (Ảnh: P99am/Wikipedia) 42 Đội nghiên cứu cho chứng cho thấy proton tồn trạng thái lượng tử trước chưa quan sát thấy nước bị giữ thể tích nhỏ - trạng thái không mô tả mô hình tĩnh điện Họ cho biết khoảng cách 0,1 nm phân tử cách tiêu biểu có giếng gian phân tử tác dụng lực đáng kể, cỡ khoảng cách 0,01 nm tiêu biểu giếng proton đơn lẻ, thăng giáng lượng tử chiếm ưu xảy dọc theo liên kết hydrogen trở nên đáng kể Theo cách này, liên kết hydrogen hình thành nên gọi “mạng điện tử liên kết” họ cho phản ứng mạng với giam cầm nguyên nhân gây biến đổi lớn lượng proton Khảo sát không gian giam cầm khác Các nhà nghiên cứu xác nhận khác biệt chất liệu khác Thí dụ, họ nhận thấy nước bị giam giữ bên chất liệu công nghiệp Nafion, màng trao đổi proton dùng tế bào nhiên liệu, proton có động gấp gần hai lần so với nước khối Họ nhận thấy sử dụng ống nano carbon đơn thành đường kính 1,4 nm phân bố có lượng thấp 30% so với nước khối “Không có phản ứng hóa học xảy đây”, Reiter nói, “cho nên khác biệt hai ống nano kích cỡ chúng Điều cho tối biết trạng thái lượng tử có mặt ống trụ vấn đề ống trụ to bao nhiêu” Theo Reiter, trạng thái lượng tử mà họ vừa nhận quan trọng sống chiều dài giam cầm tiêu biểu thí nghiệm họ - chừng nm – đại khái khoảng cách cấu trúc bên tế bào sinh học “Tôi nghĩ học lượng tử proton nước có vai trò phát triển dạng sống tế bào mà trước chưa để ý tới”, ông nói Reiter tin nghiên cứu nhóm ông có ứng dụng thực tiễn, thí dụ cải tiến hiệu suất tế bào nhiên liệu Ông cho biết họ tìm thấy mối tương quan độ dẫn nước giam cầm Nafion mức độ mà proton bên nước tồn giếng kép, thay giếng đơn Sow-Hsin Chen Viện Công nghệ Massachusetts, người không tham gia nghiên cứu này, tán thành kết thí nghiệm ngụ ý kiểu liên kết hydrogen nước bị giam cầm khác với nước khối, cho biết bước thực mô lượng tử để tìm hiểu xem điều ảnh hưởng đến tính chất nước bị giam cầm Nhưng ông lưu ý tính chất nước thiết phải giải thích học lượng tử Đặc biệt, ông tin khẳng định vài nhóm nghiên cứu nêu nước siêu lạnh có dạng tỉ trọng cao thấp rời rạc, giải thích tốt học thống kê so với xem xét hành trạng hạt đơn lẻ Bạn đọc tham khảo nghiên cứu arXiv: 1101.4994 Nguồn: Edwin Cartlidge (physicsworld.com) 43 Kiểm tra thực LHC Các nhà vật lí hạt khởi đầu năm 2011 với liều nhẹ thuốc kinh nghiệm, LHC tiến gần đến mô hình chiều dư siêu đối xứng Nhân viên CERN làm việc hang ATLAS đợt nghỉ dưỡng mùa đông trước va chạm trở lại hoạt động vào đầu tháng (Ảnh: CERN) Nếu tháng giêng xanh tươi làm cho bạn phấn chấn tinh thần, bạn dành chút tâm trí nhớ lại mùa hè năm 2008 tranh luận khám phá có Máy Va chạm Hadron Lớn (LHC) CERN, vừa khánh thành, vào giai đoạn tăng tốc Các phương tiện truyền thông giới đổ xô vào cuồng nhiệt mà LHC xào nấu nên: chiều không gian mới, “siêu hạt”, vật chất tối – quên chứ? – lỗ đen nuốt chửng hành tinh Hai năm rưỡi sau – thật chẳng có bất ngờ hành tinh Trái đất trơ trơ Và tranh biết hoạt động tự nhiên y Vẫn ngày ban mai LHC, năm cỗ máy chu vi 27 km cho proton lao vào mức lượng kỉ lục bắt đầu hóa sức tưởng tượng nhà lí thuyết Các nhà nghiên cứu thí nghiệm Compact Muon Solenoid (CMS), chẳng hạn, báo cáo rằng, lượng khảo sát tính nay, quark không biểu cấu trúc (arXiv:1010.4439), hạt kì lạ coloron 44 diquark E6 không trình (arXiv:1010.0203) – leptoquark (arXiv:1012.4031) hay boson chuẩn nặng (arXiv:1012.5945) Mặc dù thực thể bị bác bỏ hoàn toàn, liệu LHC cho phép ràng buộc chúng chặt chẽ – nguyên tắc cho phép nhà nghiên cứu thiết lập giới hạn chặt chẽ lên khối lượng hạt Các nhà khoa học CMS không tìm thấy chứng cho lỗ đen vi mô máy dò hạt 12 500 họ (arXiv:1012.3375) Kết này, báo cáo trước kì Giáng sinh, không gây sốc cho nghĩ lỗ đen phá hủy hành tinh (Đối với họ, vấn đề thời gian ) Nhưng chẳng có bất ngờ nhiều nhà vật lí, họ biết lỗ đen vi mô xuất LHC không gian có nhiều ba chiều Vậy thiếu vắng lỗ đen CMS có ý nghĩa tranh kì dị không-thời gian? Giờ bắt đầu loại trừ chúng hay chưa? “Cơ sở khoa học hấp dẫn sản sinh bay lỗ đen đứng vững”, khẳng định Steve Giddings thuộc trường Đại học California, Santa Barbara, người cách thập kỉ đồng tác giả đề xuất LHC tạo lỗ đen “Các kết CMS bắt đầu bác bỏ cấu hình cực độ chiều dư, cấu nhiều người tin có Vẫn có khả lỗ đen tạo LHC, tiên đoán, trừ bạn biết rõ cấu hình chiều dư!” Lấp chỗ trũng Mô hình chiều dư, sở tiên đoán lỗ đen, đề xuất vào năm 1998, Nima Arkani-Hamed thuộc Viện Nghiên cứu Cao cấp Princeton người khác, để xử lí gọi “bài toán thứ bậc”: lực hấp dẫn yếu 30 bậc độ lớn so với lực chi phối giới lượng tử Họ thừa nhận thứ sinh hấp dẫn bị giam cầm brane 3D tồn không gian nhiều chiều hơn, từ cường độ hấp dẫn rò rỉ ra, làm giảm thang Planck (tại chỗ lực hấp dẫn lực khác có cường độ nhau, xem trường hợp ứng với thời khắc vũ trụ) từ giá trị 1016 TeV bình thường xuống vài ba TeV – mức lượng mà LHC thăm dò Trong vũ trụ nhiều chiều thế, Giddings người khác tranh luận, lỗ đen vi mô xuất tốc độ lỗ đen giây LHC hạt vào cường độ hấp dẫn cự li ngắn – trước phân hủy tức thành lóe sáng hạt bình thường Tuy nhiên, Arkani-Hamed cho biết ông chưa nghĩ tín hiệu lỗ đen đáng tin cậy “Cho dù có tồn chiều dư nữa, lỗ đen cuối bạn khám phá bạn thấy hiệu ứng khác, lớn hơn, mức lượng thấp trước, thí dụ xạ hấp dẫn vào chiều dư”, ông nói “Cho dù thang Planck giảm bao nhiêu, bạn phải tiến đến mức lượng cao gấp vài lần để bắt đầu tạo bạn ghi nhận lỗ đen” Nhưng Georgi Dvali thuộc trường Đại học Ludwig-Maximilians Munich, Đức, người làm việc với Arkani-Hamed mô hình chiều dư lớn, khẳng định lỗ đen vi mô thật tồn “Nó xuất từ tồn lỗ đen lớn”, ông nói “Một lỗ đen vi mô xảy lỗ đen lớn giai đoạn cuối phát triển, bay hết qua phát xạ Hawking Chúng ta biết điều xảy – thang bậc chiều dài [tức lượng] mà thôi” 45 Theo Dvali, vấn đề kiến thức lí thuyết lỗ đen vi mô không đủ để dự đoán xác tính chất chúng Để tìm kiếm đối tượng (và thực thể kì lạ khác) LHC, nhà nghiên cứu phải lập mô hình kiện na ná chúng, chủ yếu tia vật chất dồi hình thành quark gluon – trình tự thân không hiểu xác phương diện lí thuyết Cho đến nay, đội CMS không tìm thấy tín hiệu phông này, cho phép nhà nghiên cứu loại trừ lỗ đen với khối lượng tối thiểu 3,5–4,5 TeV/c2 Một cú đánh vào lí thuyết dây? Nhưng thiếu vắng lỗ đen mà CMS nhìn thấy có phải đòn đánh vào lí thuyết dây hay không? Xét cho khuôn khổ lí thuyết rộng lớn viện đến chiều dư để kết nối lực hấp dẫn với ba lực khác, mô tả hạt sơ cấp dạng mặt sợi dây dao động không gian 6D 7D Tuy nhiên, Arkani-Hamed bác bỏ quan điểm cho lí thuyết dây bị “mũi máu”; ông xem khẳng định “lố bịch” Lisa Randall trường Đại học Harvard, người hồi năm 1999 phát triển phương pháp chiều dư (LED) tương tự gọi “hình học uốn cong” để xử lí toán thứ bậc, giải thích mô hình chiều dư lớn bà lẫn Arkani-Hamed sử dụng thành phần lí thuyết dây suy luận từ lí thuyết dây, mô hình chẳng hàm ý đến mô hình “Các mô hình thật lí thuyết hiệu quả, xác định rõ ràng mức lượng thấp”, bà nói “Những mô hình không thiết phát sinh li thuyết dây, lí thuyết dây không thiết ngụ ý thực hóa lượng thấp này” Các va chạm proton-proton TeV máy dò hạt Compact Muon Solenoid CERN ghi lại đặt giới hạn chặt chẽ lên khối lượng hạt có (Ảnh: CERN) 46 Thật ra, lí thuyết dây minh họa cụ thể việc kiểm tra sở toán học liên hệ lực hấp dẫn với giới lượng tử khó khăn Lí thuyết dây mô tả số mức kết hợp có chiều dư, kết hợp tương ứng với vũ trụ khác nhau, nhiều số có chứa đặc điểm mô hình LED lẫn mô hình hình học uốn cong “Theo loại kết hợp “tương đối tính hơn” rộng rãi nhiều này, có kết hợp đặc biệt lực hấp dẫn có cường độ mạnh LHC”, Giddings nói “Nhưng có nhiều kết hợp không thể” Trước nhà vật lí lí thuyết danh với việc ngắt kết nối khỏi địa hạt đo lường, ArkaniHamed cho biết trước thí nghiệm mang lại phán tối hậu, điều kiện quán – kết toán học phải quán với thí nghiệm có – khó thỏa mãn đến mức vô số ý tưởng chết Các mô hình chiều dư lớn, chúng nỗ lực nhằm bẻ khóa toán thứ bậc gần 20 năm qua, hợp lí phần thí nghiệm kiểm tra tính bất khả xâm phạm không gian 3D thang bậc tương đối lớn, chừng 0,1 mm Gọi siêu giới Tuy nhiên, tìm kiếm hăm hở LHC củng cố cho lí thuyết dây giải toán thứ bậc tức thì: siêu đối xứng (SUSY), ấn định chiều lượng tử cho không-thời gian làm phát sinh toàn phổ đối tác nặng cho hạt Mô hình Chuẩn biết, gọi “siêu hạt” “Siêu đối xứng ý tưởng sâu sắc nhiều so với chiều dư, có gợi ý mạnh bất ngờ SUSY lượng thấp đúng”, Arkani-Hamed nói “Cho nên phải đánh cuộc, (rất nhiều) số biến thể SUSY trình LHC” Các tìm kiếm SUSY máy va chạm CERN trước máy va chạm Tevatron ngừng hoạt động Fermilab Mĩ chẳng tìm thấy gì, cho phép nhà vật lí đặt giới hạn lên khối lượng siêu hạt Các va chạm lượng cao LHC cho phép cỗ máy tạo siêu hạt nặng hơn, chúng tồn Nhưng hồi đầu tháng này, CMS báo cáo thí nghiệm chẳng tìm thấy mới, loại trừ hạt siêu đối xứng với khối lượng khoảng 0,5 TeV/c2 (arXiv:1101.1628) Và hồi tháng 11, thí nghiệm báo cáo dấu hiệu gluon siêu đối xứng (glunio) có thời gian sống lâu, hạt phát sinh hướng phát triển SUSY gọi siêu đối xứng phân tách xác (arXiv:1011.5861) Người ta trông đợi thí nghiệm chị em CMS, ATLAS, báo cáo tìm kiếm riêng hạt kì lạ vòng vài tuần tới, bác bỏ cấu trúc quark (arXiv:1009.5069) hạt lạ nhẹ 1,26TeV/c2 (arXiv:1008.2461) Và với LHC khởi động lại vào tháng tới sau kì nghỉ dưỡng mùa đông tích góp liệu tốc độ cao – có lẽ mức lượng cao – hàng thập kỉ nghiên cứu lí thuyết vật lí Mô hình Chuẩn (tất nhiên, với chế mang lại khối lượng cho hạt sơ cấp) sớm hữu rõ ràng “Biết LHC bắt đầu đào sâu vào lãnh thổ thích hợp cho toán thứ bậc, điều thật bất ngờ cỗ máy không tìm chứng cho mẻ phân tích sơ liệu thu thập nửa mức lượng tối hậu nó”, Arkani-Hamed 47 nói “Nhưng cho dù chẳng tìm thấy chiều dư hết, hoàn hảo – xét cho làm việc nghiêm túc!” Matthew Chalmers Physics World, tháng 1/2011 48 WWW.THUVIENVATLY.COM Bản Tin Vật Lý Tháng - 2011  Thư Viện Vật Lý www.thuvienvatly.com banquantri@thuviemvatly.com Tháng năm 2011 Nội dung: Trần Nghiêm – trannghiem@thuvienvatly.com Tuấn Quốc - tuanquoc511@yahoo.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 [...]... bởi một hành tinh có kích cỡ bằng 1,4 lần Mộc tinh đi qua phía trước ngôi sao mỗi vòng một lần Các phép đo sau đó xác nhận sự có mặt của hành tinh trên vào năm 20 10, thể hiện các nhập nhằng trong phổ ánh sáng của ngôi sao trên chỉ có thể do sự tác động của một hành tinh gây ra Các phép đo cho thấy khối lượng của hành tinh trên chưa tới 4,5 lần khối lượng của Mộc tinh Bản tin Vật lý tháng 2/ 2011 – http://www.thuvienvatly.com... vậy Bản tin Vật lý tháng 2/ 2011 – http://www.thuvienvatly.com (25 ) Greg Kopp thuộc Phòng thí nghiệm Vật lí Khí quyển và Vũ trụ (LASP) ở Boulder, Colorado, và Judith Lean thuộc Phòng Nghiên cứu Hải quân ở thủ đô Washington cho biết họ đã có được một ước tính đáng tin cậy hơn của hoạt động mặt trời Họ đã phân tích dữ liệu thu thập bởi Thí nghiệm Bức xạ Mặt trời và Khí hậu (SORCE) của NASA, một vệ tinh... Hay là các bản sao cấp quốc gia trở nên nặng hơn? Câu trả lời là chúng ta không biết rõ – chẳng có cái gì ổn định hơn để mà so sánh cả Cho nên chúng ta cần một cái gì đó tốt hơn”, phát biểu của nhà vật lí BIMP Michael Stock Bản tin Vật lý tháng 2/ 2011 – http://www.thuvienvatly.com (28 ) Định nghĩa hiện nay của kilogram (Ảnh: BIPM) Các nhà đo lường học muốn thay thế bằng phương pháp nào? Hồi tháng 10,... qua một quả cầu silicon tinh khiết, từ đó đo thể tích của nó Sau đó, họ sử dụng sự nhiễu xạ tia X để ước tính thể tích mà mỗi nguyên tử chiếm giữ Điều đó sẽ đưa đến một số đếm chính xác của số lượng nguyên tử có trong quả cầu, nhưng Bản tin Vật lý tháng 2/ 2011 – http://www.thuvienvatly.com (29 ) không được vì tinh thể gốc silicon -28 có chưa một số lượng không nhỏ đồng vị silicon -29 và silicon-30 Sử dụng... làm thế nào bắt chước cơ chế này”, ông nói Theo New Scientist Tách các đồng vị nước bằng spin Ảnh chụp thiết bị hội tụ từ trường (Ảnh: Science/AAAS) Bản tin Vật lý tháng 2/ 2011 – http://www.thuvienvatly.com (21 ) Các nhà vật lí ở Israel vừa sử dụng một phiên bản hiện đại của thí nghiệm SternGerlach để phân tách các phân tử theo spin tương đối của các nguyên tử hydrogen thành phần của chúng Theo các nhà... tuần trước, chúng tôi đã làm chủ được việc cải tiến hiệu suất từ 7 lên 15 Bản tin Vật lý tháng 2/ 2011 – http://www.thuvienvatly.com (27 ) khung hình mỗi giây” Ông cho biết ông tin chắc rằng đội của mình có thể tăng tốc độ này lên cao hơn nữa, đến 24 khung hình mỗi giây của phim chiếu hoặc 30 khung hình mỗi giây của truyền hình Bove tin rằng, trong vòng vài ba năm tới, phương pháp tạo ảnh nổi ba chiều động... bộ chùm tia Sau đó, họ đặt mộc lỗ nhỏ rộng 0,5 mm tại tiêu điểm hội tụ như trông đợi của chùm tia, cách nguồn phát chừng 2 m, và quét lỗ nhỏ ngang qua chùm tia, ghi lại cấu tạo nước biến thiên như thế nào Các phép đo của họ Bản tin Vật lý tháng 2/ 2011 – http://www.thuvienvatly.com (22 ) cho thấy một chùm hội tụ với đường kính chừng 1,5 mm, chứa khoảng 97% nước ortho và chỉ 3% nước para Theo Alexandrowicz,... phospho-electron “Việc Bản tin Vật lý tháng 2/ 2011 – http://www.thuvienvatly.com (24 ) điều khiển và đọc ra từng hạt sẽ là thiết yếu đối với sự điện toán lượng tử, cũng như với khả năng làm vướng víu nhiều hệ spin với nhau”, ông nói “Bạn muốn trạng thái của một hệ spin ảnh hưởng đến trạng thái của hệ kia để có thể khai thác thật sự sức mạnh của máy tính lượng tử” làm các qubit electron chuyển động vật lí Bà cho... thiết lập sự giải mã thông tin ở cuối mỗi kênh Nhờ vào nguyên lý bất định trong cơ học lượng tử, không thể truy xuất các mã khóa này mà không phá hỏng nó, vì vậy các nhân viên truyền tin sẽ luôn nhận ra nếu vó một bên thứ ba cố gắng nghe trộm Tương lai của truyền thông phụ thuộc vào các photon vướng víu Bản tin Vật lý tháng 2/ 2011 – http://www.thuvienvatly.com (13) Lựa chọn tinh thể Đây là một thành... lượng ngang nhau của các phiên bản thuận trái và Bản tin Vật lý tháng 2/ 2011 – http://www.thuvienvatly.com (14) thuận phải của một phân tử thuận một bên cho trước, nhưng nhiều phân tử thuận một bên tìm thấy trong các sinh vật sống chỉ thuộc một biến thể Thí dụ, các amino acid cấu tạo nên protein chỉ tồn tại ở dạng thuận trái, còn đường tìm thấy trong ADN thì ở dạng thuận phải 12 bàn tay Mandala (Ảnh: iStockphoto/kycstudio) ... động hành tinh gây Các phép đo cho thấy khối lượng hành tinh chưa tới 4,5 lần khối lượng Mộc tinh Bản tin Vật lý tháng 2/ 2011 – http://www.thuvienvatly.com (18) Tên gọi WASP-33b, hành tinh quay... biểu nhà vật lí BIMP Michael Stock Bản tin Vật lý tháng 2/ 2011 – http://www.thuvienvatly.com (28 ) Định nghĩa kilogram (Ảnh: BIPM) Các nhà đo lường học muốn thay phương pháp nào? Hồi tháng 10,... thêm TeV Bản tin Vật lý tháng 2/ 2011 – http://www.thuvienvatly.com (38) Hồi năm ngoái, LHC chạy mức TeV (3,5 TeV chùm proton) CERN có kế hoạch kéo dài lịch hoạt động đến tháng 12 năm 20 11 Kế hoạch