5. CÁC BƢỚC THỰC HIỆN LUẬN VĂN
4.1.1Cuộc đời Nobel
Alfred Bernhard Nobel ( 1833 – 1896 ) là một nhà hóa học tài ba, ngƣời phát minh ra thuốc nổ (dynamite). Là con trai thứ ba của nhà khoa học Imanuel Nobel , từ nhỏ, ông đã tỏ ra rất có năng khiếu trong lĩnh vực khoa học kĩ thuật và thƣờng cùng bố và các anh nghiên cứu về thuốc súng và thủy lôi.
Hình 4.1: Alfred Bernhard Nobel
Hai mƣơi tuổi, Nobel bắt đầu nghiên cứu về thuốc nổ Nitroglycerin - loại thuốc nổ vốn đƣợc phát minh từ năm 1846 nhƣng vì chƣa thể khống chế và sử dụng nó một cách an toàn nên chƣa có ứng dụng thực tế. Sau ba năm nghiên cứu, ông đã tìm ra cách khống chế nó và cho ra đời loại thuốc nổ an toàn có tên là Dynamite. Những năm sau, Nobel thành lập một công ty thuốc nổ. Phục vụ hữu ích cho đời sống (phá núi, đang kênh…), và cùng thời gian xảy ra chiến tranh, công ty của Nobel phất lên nhƣ diều gặp gió. Là một ngƣời có đầu óc kinh doanh ông đã mở xƣởng tại nhiều nƣớc, phát triển thị trƣờng thuốc nổ rộng dãi. Trƣớc sau ông có tới 300 bằng sáng chế có đăng ký bản quyền. Nobel đã trở thành một nhà triệu phú thời bấy giờ với khối tài sản hơn 500 triệu USD. Thời đó, ông đƣợc mệnh danh là ― kẻ buôn bán tử thần‖ do thuốc nổ của ông đƣợc áp dụng vào các cuộc chiến tranh với vô vàn ngƣời chết.
GVHD: Ths. Nguyễn Hữu Khanh 68 SVTH: Quách Thùy Dƣơng 4.1.2 Sự ra đời của giải thƣởng
Nobel, nhà hóa học tài ba, nhà kinh doanh tài ba, suốt cuộc đời (63 năm) không lập gia đình (dù cho là có thời gian có mối quan hệ với một vài ngƣời). Một điều nữa, vì ngƣời đời coi ông là ―kẻ buôn bán tử thần‖ và chính ông cũng nhận ra hậu quả từ những phát minh khoa học của mình khi chúng đƣợc áp dụng vào chiến tranh.
Có lẽ, những lý do trên đã đƣa Nobel đến một quyết định mà không ai ngờ tới! Ngày 10/12/1896, sau cái chết đột ngột của Nobel, bản di chúc đƣợc công bố trong sự ngỡ ngàng của tất cả mọi ngƣời (nhất là những ngƣời thân cận của Nobel) khi ông dành hầu hết của cải của mình cho khoa học. Khối tài sản giá trị lớn lao này tƣơng đƣơng với là 33.200.000 Coron tƣơng đƣơng với 1,4 tỷ Frăng (năm 1987). Sau đây là phần di chúc liên quan đến giải thƣởng NOBEL:
― Tôi người ký tên dưới đây, Alfred Bernhard Nobel tuyên bố về sự cân nhắc kỹ lưỡng
ý nguyện của tôi về vấn đề tài sản khi tôi qua đời như sau:
Phần lớn số tiền đó sẽ do những người thực hiện di chúc của tôi đầu tư một cách an toàn nhất và sẽ trở thành một vốn mà mà lợi tức hàng năm sẽ được sử dụng để làm thành các giải thưởng dành cho những ai trong năm trước đó có những công hiến lớn nhất cho lợi ích của nhân loại.
Lợi tức đó sẽ được chia thành 5 phần bằng nhau và được phân phối theo cách sau: - Một phần sẽ tặng cho người có khám phá hoặc cải tiến quan trọng nhất trong lĩnh vực Vật lý.
- Một phần sẽ dành cho người có khám phá hay cải tiến đặc sắc nhất về hoá học. - Một phần sẽ dành cho người có khám phá quan trọng nhất trong sinh lý học và y học.
- Một phần sẽ dành cho người có tác phẩm có ý nghĩa nhất về mặt lý tưởng trong lĩnh vực văn học.
Và phần sau cùng sẽ dành cho người có cống hiến lớn nhất hoặc tốt nhất cho tình hữu nghị giữa các quốc gia, dân tộc, cho sự huỷ bỏ hoặc giảm bớt các quân đội thường trực, cho sự tập hợp và tổ chức các Hội nghị Hoà bình.
Các giải về Vật lý và Hoá học sẽ do Viện Hàn lâm khoa học Thụy Điển trao tặng. Các giải Sinh học và Y học do Viện Caroline ở Stockholm trao tặng, và các giải thưởng về Hoà bình sẽ do một Uỷ ban gồm năm thành viên do Nghị viện Na Uy đề cử.
Điều mong ước khẩn thiết của tôi là sẽ không có một sự phân biệt nào về quốc tịch trong việc trao giải, và người xứng đánh nhất để nhận giải có thể có hay không nguồn gốc Bắc Âu.
Paris, ngày 27 tháng 11 năm 1895. Alfred Nobel ”.
Và giải thƣởng Nobel danh giá bắt đầu từ đây. Giải thƣởng Nobel đƣợc trao bắt đầu từ năm 1901. Cho tới nay đã có hơn 750 giải thƣởng Nobel đã đƣợc trao cho các nhà khoa học, nhà văn những ngƣời hoạt động hoà bình cho thế giới. Những ngƣời đƣợc giải không những là một vinh dự cho cá nhân mà còn mang lại vinh quang cho tổ
GVHD: Ths. Nguyễn Hữu Khanh 69 SVTH: Quách Thùy Dƣơng
quốc của mình. Đây là giải thƣởng khoa học lớn nhất thế giới có tác dụng thúc đẩy sự nghiệp phát triển khoa học của nhân loại.
4.1.3 Cấu trúc giải thƣởng nobel
Phần thƣởng dành cho mỗi giải gồm hai phần: - Một tấm bằng kèm huy chƣơng Nobel.
Hình 4.3: Huy chƣơng Nobel
- Một món tiền (thay đổi tùy theo lãi của vốn Quỹ Nobel). Theo tính toán của Nobel, những năm đầu, mỗi giải thƣởng tƣơng đƣơng 15 năm lƣơng của một giáo sƣ đại học. Năm 1948, mỗi giải trị giá 32.000 USD. Năm 1980, 210.000 USD. Cuối những năm 1990 là 1 triệu USD. Và năm nay là 1,36 triệu USD.
4.1.4 Không có giải nobel toán học
Một thắc mắc đƣợc giới khoa học đặt ra từ lâu xoay quanh giải thƣờng danh giá này. Có rất nhiều cách giải thích.
Theo lời đồn đại, Nobel đã quyết định không thành lập giải Nobel Toán học vì một phụ nữ - ngƣời tình hoặc vợ chƣa cƣới - đã từ bỏ ông để đi theo một nhà toán học nổi tiếng Gosta Mittag Leffler. Tuy nhiên, cho đến nay, không hề có bằng chứng nào ủng hộ điều này. Một giả thuyết khác cho rằng việc không có giải toán học bởi Nobel cho rằng toán học là phƣơng tiện cho các môn khoa học tự nhiên khác chứ không trực tiếp tạo ra sản phẩm ứng dụng nhƣ vật lý, hóa học, sinh học hay tác động tức thời tới tinh thần và sức khỏe con ngƣời nhƣ y học và văn học.
Lý do thực sự đàng sau vấn đề này không ai rõ. Có một điều rằng, để thay thế sự thiếu hụt này, có một giải toán học tƣơng đƣơng với giải Nobel là giải Fields. Đây cũng là giải mà giáo sƣ Ngô Bảo Châu của chúng ta đã đạt đƣợc.
Nobel, nhà khoa học, nhà kinh doanh tài ba đã để lại cho nhân loại ngày nay một thông điệp về mục đích chân chính của khoa học: ―phải phục vụ lợi con ngƣời‖. Ông đã khởi xƣớng giải thƣởng khoa học danh giá nhất, là nguồn cổ vũ và khát vọng của tất cả những ngƣời nghiên cứu khoa học trên thế giới.
4.2 BỐI CẢNH VÀ CÁC GIẢI NOBEL VẬT LÝ
GVHD: Ths. Nguyễn Hữu Khanh 70 SVTH: Quách Thùy Dƣơng
Alfred Nobel đã viết trong di chúc cuối cùng rằng ông để dành tài sản và lấy lãi hàng năm để lập nên 5 giải Nobel (vật lý, hóa học, y học, văn học, và hòa bình) cho "những ai, trong những năm trước khi giải được trao đó, đã đưa đến những lợi ích nhất cho con người.", và …Giải thưởng cho vật lý và hóa học sẽ do viện Hàn lâm (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Thụy Điển trao tặng. Dù Nobel đã viết nhiều di chúc trong suốt cuộc đời của ông, bản
di chúc cuối cùng đƣợc viết gần 1 năm trƣớc khi ông qua đời, và ký tại Câu lạc bộ Na Uy-Thụy Điển ở Paris ngày 27 tháng 11 năm 1895. Nobel dành 94% tổng giá trị tài sản của mình, 31 triệu krona Thụy Điển (tƣơng đƣơng 186 triệu USD thời điểm năm 2008), để thiết lập 5 Giải Nobel. Do mức độ hoài nghi quanh di chúc này, mãi đến ngày 26 tháng 4 năm 1897 thì Quốc hội Na Uy mới phê duyệt.
4.2.2 Quá trình xét giải
Giải Nobel Vật lý (Tiếng Thụy Điển: Nobelpriset i fysik) là giải thƣởng thƣờng niên của Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển. Đây là một trong năm giải thƣởng Nobel đƣợc thành lập bởi di chúc năm 1895 của Alfred Nobel, dành cho những đóng góp nổi bật trong lĩnh vực vật lý học. Theo lời của Nobel trong di chúc, Giải Nobel thƣởng đƣợc quản lý bởi Quỹ Nobel và đƣợc trao bởi ủy ban gồm năm thành viên đƣợc lựa chọn từ Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển.
Giải Nobel Vật lý lần đầu tiên đƣợc trao cho Wilhelm Conrad Röntgen, ngƣời Đức. Mỗi ngƣời đoạt giải Nobel đều nhận đƣợc huy chƣơng Nobel, bằng chứng nhận và một khoản tiền. Mức tiền thƣởng đã đƣợc thay đổi trong suốt những năm qua. Năm 1901, Wilhelm Conrad Röntgen nhận đƣợc khoản tiền 150.782 krona, tƣơng đƣơng với mức tiền 7.731.004 krona vào tháng 12 năm 2007.
Năm 2012, Giải Nobel Vật lí đƣợc trao cho 2 nhà khoa học: Serge Haroche (ngƣời Pháp) và David J. Wineland (ngƣời Mỹ) với công trình nghiên cứu về quang học lƣợng tử. Lễ trao giải thƣởng đƣợc tổ chức tại Stockholmvào ngày 10 tháng 10, nhân dịp kỉ niệm ngày mất của Nobel.
John Bardeen là ngƣời duy nhất đoạt hai giải Nobel Vật lý vào năm 1956 và 1972. Marie Curie là ngƣời phụ nữ duy nhất đoạt hai giải Nobel trong hai lĩnh vực khác nhau: Giải Nobel Vật lý năm 1903 và Giải Nobel Hóa học năm 1911. William Lawrence Bragg là ngƣời đoạt giải Nobel trẻ nhất từ trƣớc tới nay: ở tuổi 25. Có hai ngƣời phụ nữ đoạt giải thƣởng này là: Marie Curie và Maria Goeppert-Mayer (1963). Tới năm 2012, Giải Nobel đã đƣợc trao cho 193 cá nhân. Có 6 lần Giải Nobel không đƣợc tổ chức là: 1916, 1931, 1934, 1940-1942.
GVHD: Ths. Nguyễn Hữu Khanh 71 SVTH: Quách Thùy Dƣơng 4.2.3 Những nhà vật lý không nhận đƣợc giải thƣởng Nobel
Thomas Edison và Nikola Tesla, hai nhà phát minh nổi tiếng Thế giới cuối thế kỉ XIX và XX đƣợc coi là những ứng cử viên nặng ký cho Giải Nobel Vật lý năm 1915, nhƣng không ai trong số họ giành đƣợc giải thƣởng này cho dù cả hai đều đóng góp rất lớn cho sự tiến bộ của khoa học và kỹ thuật. Nhiều ngƣời tin rằng ủy ban xét giải đã loại cả hai ngƣời do những mâu thuẫn cá nhân giữa hai nhà phát minh này, nhiều bằng chứng cho thấy cả Edison và Tesla bằng cách này hay cách khác đã tìm cách hạ thấp những cống hiến và sự xứng đáng đoạt giải của ngƣời kia, đồng thời thề sẽ từ chối giải nếu phải cùng nhận hoặc nhận sau địch thủ của mình—nhƣ đồn đại của giới truyền thông. Dù sao thì cũng rất đáng tiếc khi trong danh sách những ngƣời nhận giải không có tên Tesla và Edison. Cần biết rằng lúc này Tesla đang rất cần hỗ trợ về tài chính, chỉ một năm sau khi đƣợc đề cử không thành, ông đã lâm vào cảnh phá sản.
Hình 4.5: Nikola Tesla và Thomas Edison
Nhà Vật lý nữ ngƣời Áo Lise Meitner đã đóng góp rất lớn vào việc phát hiện ra hiện tƣợng phân hạch năm 1939 nhƣng không bao giờ đƣợc nhận Giải Nobel Vật lý. Trong thực tế, chính bà chứ không phải Otto Hahn, ngƣời đƣợc nhận Giải Nobel Hóa học năm 1944 "vì tạo ra nguyên tố mới nhờ phản ứng phân hạch", đã lần đầu tiên đề cập đến hiện tƣợng phân hạch đồng vị phóng xạ sau khi phân tích các dữ liệu thí nghiệm và cùng Otto Robert Frisch áp dụng thành công mẫu giọt chất lỏng của Niels Bohr để giải thích hiện tƣợng này. Nhiều ngƣời cho rằng Meitner không đƣợc trao giải vì tình trạng trọng nam khinh nữ phổ biến đầu thế kỉ 20 trên Thế giới và ngay trong thành phần ủy ban xét giải, đã dẫn đến những cống hiến của bà bị xem nhẹ và gạt khỏi danh sách trao giải.
Giải Nobel Vật lý năm 1956 đƣợc trao cho William Shockley, John Bardeen và Walter Brattain "vì phát minh transistor" trong khi thực tế đã có nhiều phát minh trƣớc đó liên quan đến việc hình thành transistor nhƣ các mẫu transistor hiện đại do Julius Edgar Lilienfeld đăng ký bằng sáng chế từ năm 1928.
Ngô Kiện Hùng là nhà Vật lý nữ đƣợc mệnh danh "Đệ nhất phu nhân của Vật lý", "Marie Curie của Trung Quốc", bà đã chứng minh bằng thực nghiệm sự vi phạm bảo toàn tính chẵn lẻ năm 1956 và là phụ nữ đầu tiên đƣợc nhận Giải Wolf cho Vật lý. Tuy vậy đến tận khi mất năm 1997, bà vẫn không đƣợc xét trao Giải Nobel Vật lý. Chính Ngô Kiện Hùng đã đề cập thí nghiệm của mình với Lý Chính Đạo và Dƣơng Chấn Ninh, giúp cho hai nhà Vật lý này chứng minh thành công lý thuyết về sự vi
GVHD: Ths. Nguyễn Hữu Khanh 72 SVTH: Quách Thùy Dƣơng
phạm bảo toàn tính chẵn lẻ trong phân rã điện tử. Lý và Dƣơng đã đƣợc nhận Giải Nobel Vật lý vì công trình này, tƣơng tự trƣờng hợp của Meitner, dƣ luận đã chỉ trích việc ủy ban không đồng trao giải cho Ngô Kiện Hùng nhƣ là một biểu hiện của việc trọng nam khinh nữ trong xét giải của Ủy ban Giải Nobel.
Hình 4.6: Ngô Kiện Hùng
Năm 1974 giải đƣợc trao cho Martin Ryle và Antony Hewish "vì những nghiên cứu tiên phong trong lĩnh vực Vật lý thiên văn vô tuyến". Hewish đƣợc trao Giải Nobel Vật lý với lý do riêng là đã phát hiện ra xung tinh, nhƣng thực tế thì nhà Vật lý này ban đầu đã giải thích những tín hiệu thu đƣợc là liên lạc của "những ngƣời nhỏ bé da xanh" ("Little Green Men", ám chỉ ngƣời ngoài hành tinh) với Trái Đất. Sự giải thích chính xác chỉ đến khi David Staelin và Edward Reifenstein phát hiện ra một xung tinh ở tâm của Tinh vân con cua (Crab Nebula). Sau đó, Fred Hoyle và nhà thiên văn Thomas Gold đã giải thích chính xác pulsar là những sao neutron quay rất nhanh trong từ trƣờng mạnh nên bức xạ sóng vô tuyến đều đặn và mạnh nhƣ là việc phát ánh sáng của một ngọn hải đăng. Jocelyn Bell Burnell, học trò do Hewish hƣớng dẫn, cũng không đƣợc xét trao giải, mặc dù cô là ngƣời đầu tiên đề cập đến các nguồn sóng vô tuyến từ ngoài vũ trụ mà sau đó đƣợc chứng minh là bắt nguồn từ các pulsar. Một trƣờng hợp tƣơng tự cũng liên quan đến Vật lý thiên văn là Giải Nobel Vật lý năm 1978, năm đó hai ngƣời chiến thắng là Arno Allan Penzias và Robert Woodrow Wilson "vì đã phát hiện ra bức xạ phông vũ trụ" (CMB), trong khi ban đầu chính bản thân hai ngƣời này cũng không thể hiểu đƣợc tầm quan trọng to lớn của phát hiện này và cũng không giải thích đƣợc chính xác nguồn gốc của các tín hiệu tìm thấy.
Trong những năm gần đây, Giải Nobel Vật lý cũng không thoát khỏi chỉ trích từ giới khoa học và dƣ luận. Giải năm 1997 đƣợc trao cho Chu Đệ Văn, Claude Cohen- Tannoudji và William Daniel Phillips "vì đã phát triển phƣơng pháp làm lạnh và bẫy nguyên tử bằng laser" trong khi những công trình tƣơng tự đã đƣợc các nhà Vật lý Nga thực hiện từ hơn một thập kỉ trƣớc đó.
4.3 TÌM HIỂU MỘT SỐ CÔNG TRÌNH QUANG HỌC NHẬN ĐƢỢC GIẢI THƢỞNG NOBEL DANH GIÁ GIẢI THƢỞNG NOBEL DANH GIÁ
4.3.1 Từ vật lý cổ điển đến vật lý lƣợng tử
4.3.1.1 Wilhelm Röntgen khám phá ra tia X - người đầu tiên đoạt giải Nobel Vật lý năm 1901 năm 1901
GVHD: Ths. Nguyễn Hữu Khanh 73 SVTH: Quách Thùy Dƣơng
Rontgen (1845 –1923), tên đầy đủ là Wilhelm Conrad Rontgen, sinh ra tại Lennep, Đức, là một nhà vật lý, giám đốc Viện vật lý ở Đại học Würzburg.
Hình 4.7: Wilhelm Conrad Rontgen
Năm 1869, khi mới 25 tuổi, ông nhận bằng Tiến sĩ tại Đại học Zurich. Năm 1874 Röntgen trở thành giảng viên tại Đại học Strasbourg. Suốt các năm tiếp theo ông công tác tại nhiều trƣờng đại học khác nhau và trở thành nhà khoa học xuất sắc. Năm 1875 ông trở thành một giáo sƣ tại Học viện Nông nghiệp ở Hohenheim, Württemberg. Năm 1876, ông trở lại Strasbourg làm giáo sƣ vật lý và năm 1879 ông đƣợc bổ nhiệm là giáo sƣ vật lý của Đại học Giessen. Năm 1888, ông đƣợc bổ nhiệm làm giáo sƣ vật lý và ông đồng thời trở thành giám đốc Viện vật lý của Đại học Würzburg.
Vào ngày 8 tháng 11 năm 1895, ông đã khám phá ra sự bức xạ điện từ, loại bức xạ không nhìn thấy có bƣớc sóng dài mà ngày nay chúng ta đƣợc biết đến với cái tên