Bản Tin Vật Lý - Tháng 3-2011 - Thuvienvatly.com

8/7/2019 Bản Tin Vật Lý - Tháng 3-2011 - Thuvienvatly.com

http://slidepdf.com/reader/full/ban-tin-vat-ly-thang-3-2011-thuvienvatlycom 1/37



WWW.THUV IENVATLY . COM

Bản Tin Vật Lý

Tháng 3 - 2011

© Thư Viện Vật Lýwww.thuvienvatly.com

[email protected]áng 3 năm 2011

Nội dung: Trần Nghiêm – [email protected]

Tuấn Quốc - [email protected]ên tập: Trần Triệu Phú – [email protected]ết kế: Bích Triều, Mạnh VũCùng một số Cộng tác viên khác

Trong bản tin có sử dụng hình ảnh và các bài dịch từ các tạp chí nổi tiếngPhysics World, Nature Physics, New Scientist, cùng một số tạp chí khác.



Ni dung

Ch to thành công ‘phn laser’ .......................................................................... 1Phát hin 6 hành tinh quay xung quanh mt ngôi sao ..................................2Ln đ u tiên đo đ ư c lc nhit Casimir .......................................................... 5Tươ ng lai ca vũ tr hc sáng r trong mt vũ tr tăm ti ............................. 7Chân không có ma sát ....................................................................................9Loài chim ‘nhìn thy’ t trư ng ca Trái đ t ................................................ 10L đen quay tròn làm xon ánh sáng ........................................................... 13Mun tăng đ rn chc, ch vic thêm nư c vào ........................................... 15Plastic m i có kh năng dn đin ..................................................................17Phát hin hai hành tinh quay chung mt qu đ o ....................................... 18Nghiên cu l sâu đ c gia các ngôi sao ...................................................... 19Laser đ ơ n mode phát ra t dây nano đ ơ n .................................................... 21Bng tun hoàn các hình dng trong t nhiên .............................................23Sao neutron có lõi siêu chy .........................................................................25K hoch theo dõi toàn bu tr i .................................................................... 27LHC s tìm thy siêu đ i xng hay không? ..................................................29

Simon van der Meer: 1925–2011 ................................................................. 31



http://thuvienvatly.com 1

Ch to thành công ‘phnlaser’

Hình nh này th hin hai chùm laser truyn ngưcchiu nhau ang chiu ti mt máy hp th kt hp

hoàn ho (CPA) hay “laser nghch o thi gian”ch to bng silicon. nh: Science/AAAS

Mt nhóm nhà nghiên cu ti trưng ihc Yale Mĩ va ch to thành công mt“phn laser” hp th hu như hoàn toànnhng chùm ánh sáng kt hp ri ti. Phátminh xây dng trên cơ s mt nghiên culí thuyt công b hi mùa hè năm ngoái,trong ó Douglas Stone và các ng nghipYale ca ông khng nh rng mt h nhưvy là có th trin khai trogn mt dng cmà h gi là máy hp th kt hp hoàn ho(CPA). Thay vì phát ra nhng chùm ánhsáng kt hp vi mt laser, các dng ctrên hp th ánh sáng kt hp và bin nóthành nhit hoc thành in.

Nay, va mi nhp i vi các nhà vt líthc nghim ti Yale, Stone va ch to ramt phiên bn ca dng c trên dng cto ra mt “by giao thoa” bên trong mtbánh xp silicon. Hai chùm tia laser – ưctách ra t mt chùm ban u – ưc chiulên hai phía i din ca ming bánh xpvà bưc sóng ca chúng hòa trn to nênhình nh vân giao thoa. Vi phương thcnày, sóng ánh sáng b nht vô hn nh,phn x ti lui bên trong bánh xp, vi99,4% ca hai chùm tia b bin i thànhnhit.

Nhóm nghiên cu cho bit chng cónguyên c gì mà 100% ánh sáng không thb hp th, nu s dng kĩ thut trên. Cácnhà nghiên cu còn oan chc rng kích c hin nay ca dng c, ưng kính 1 cm, có

th gim xung ch còn 6 m. “Tht btng là kh năng ca quá trình ‘nghch othi gian’ ca s phát laser li chưa ưcxem xét nghiêm túc hoc nghiên cu trưcây”, Stone nói.

Tp trung vào các ng dng

Nhóm ca Stone tin rng “phn laser” cah có th có nhiu ng dng hp dn.Trong s này có nhng b lc dùng chocác b cm bin xây dng trên nn laser tn s terahertz dùng kh các tác nhânsinh hc hay c cht, chúng òi hi phiphát hin ra mt tín hiu laser tán x ngưcnh trên mt nn nhiu nhit rng ln.

Trong phn laser, sóng ánh sáng ti b bt gi bêntrong hp cng hưng, trong ó chúng phn x tilui cho n khi chúng b hp th hu như hoàn toàn.Năng lưng ca chúng b tiêu tán thành nhit. nh:Yidong Chong/Yale University

Mt ý tưng na là s dng dng c trênlàm mt loi lá chn trong các ng dng ykhoa cho phép các nhà phu thut chiucác chùm laser vào nhng mô sinh vtkhông mong mun, như các khi u, vi chính xác cao hơn. “Vi kĩ thut ca chúngtôi, mt b ánh sáng ti ưc thao tác kĩ thut thích hp có th xâm nhp sâu vàomt môi trưng như vy và ch b hp th




ti trung tâm, cho phép phân phi nănglưng n mt vùng c bit nào ó”,Stone gii thích.

Nhóm nghiên cu cũng cho rng bng cách

thêm mt chùm “iu khin” na, ngưi tacó th iu khin dng c trên hot ngbp bênh gia s hp th gn như hoàntoàn và hp th 1%. Tính cht này có thcho phép các dng c m ương chcnăng như công tc quang hc, b iu bin,và máy dò trong các mch quang tích hpbán dn.

Tuy nhiên, mt hn ch ca nhng dng cnhư vy là chúng s ch hot ng nhngbưc sóng nht nh, nghĩa là công nghtrên s không hu ích cho lm i vi cáct bào quang in hoc các dng c tàng

hình.Kt qu ưc công b hôm nay trên tp chíScience.

Ngun: James Dacey – physicsworld.com

Phát hin 6 hành tinh quay xung quanh mt ngôi sao

nh minh ha phi thuyn Kepler. (nh: NASA/S mnh Kepler/Wendy Stenzel)

Mt ngôi sao kiu Mt tri vi sáu hành tinh quay xung quanh va ưc phi thuyn Kepler phát hin ra là cái các nhà nghiên cu NASA ang tuyên b là khám phá ln nht trong ngànhca h k t khi hành tinh ngoi (hành tinh ngoài h mt tri) u tiên ưc phát hin ra hinăm 1995.




Sáu hành tinh mi nm cách Trái t hơn 2000 năm ánh sáng ang quay xung quanh mt ngôicó kích c ngang nga như Mt tri ca chúng ta, nó có tên gi là Kepler-11. Các hành tinhưc phát hin bng phương pháp i qua, phương pháp có th phát hin s m i chút ít trongánh sáng ca mt ngôi sao khi mt hành tinh quét qua ưng nhìn ca chúng ta t phía Tráit. Trưc kt qu này, duy ch có mt ngôi sao ưc bit có nhiu hơn mt hành tinh ang

quay xung quanh, ó là Kepler-9, ưc phát hin ra hi năm ngoái, ngôi sao có hai hành tinhã ưc xác nhn và có kh năng còn mt hành tinh th ba na.

Năm trong s sáu hành tinh quay xung quanh ngôi sao ca chúng c li gn hơn bt kì hànhtinh nào quay xung quanh Mt tri ca chúng ta, vi chu kì qu o t 10 n 47 ngày Tráit. ây là h hành tinh có chen chút nht tng ưc phát hin tính cho n nay. Qu o cahành tinh th sáu, nu t bên trong h mt tri ca chúng ta, s nm gia qu o ca Thytinh và Kim tinh.

“Vì ht sc bt ng và chúng tôi ang nm ưc rt nhiu thông tin ca h này, nên chúng tôinghĩ ây là phát hin ln nht v hành tinh ngoi k t s khám phá ra 51 Pegasi-b, hành tinhngoi u tiên hi năm 1995”, phát biu ca Jack Lissauer thuc Trung tâm Nghiên cuNASA Ames, California, ngưi lãnh o nghiên cu trên.

Ánh sáng sao m i

Bng cách o “chiu sâu” ca mi s i qua, cái cho bit ánh sáng sao b m i bao nhiêu domt hành tinh ang i qua, các nhà nghiên cu ã có th tính ra khi lưng và bán kính catng hành tinh. Bng cách này, h còn có th thu ưc t trng khi ca tng hành tinh, mangli nhng manh mi cho thành phn cu to ca chúng.

Sáu hành tinh có kích c tng bng hai ln bán kính Trái t n hơn bn ln bán kính Tráit, và các nhà nghiên cu mô t chúng là tương i “sưng phù”, vì bán kính tương i ln sovi khi lưng ca chúng. H cho rng các hành tinh trên có kh năng có t trng lưng chnggia Trái t và Hi Vương tinh, và hai hành tinh phía trong có th cu to t á và nưc vimt bu khí quyn hơi nưc.

Tuy nhiên, h lưu ý không nn so sánh vi Trái t giai on này. “Chúng tôi vn ang tìmhiu xem làm th nào t nhiên to ra nhng hành tinh trong ngưng khi lưng trung giannày”, phát biu ca Jonathan Fortney, mt trong các chuyên gia nghiên cu cu trúc hành tinhtrong i NASA, hin làm vic ti trưng i hc California, Santa Cruz. “Rõ ràng là nhnghành tinh như th không ging Trái t chút nào c, b sung thêm tính a dng hành tinh nmc khó tin ca chúng ta”.

Fortney cho bit thêm rng vic có nhiu hành tinh trong cùng mt h như vy s mang limt cơ hi c nht vô nh tìm hiu v s tin trin a cht ca tng hành tinh, ging htnhư vic các nhà thiên văn ã so sánh lch s hành tinh trong h mt tri ca chúng ta. Ngôisao ch, Kepler-11, già hơn Mt tri, ưc tính chng 6-10 t năm tui.

Kt qu “ht sc tuyt vi’

Suzanne Aigrain, mt nhà thiên văn trưng i hc Oxford, Anh quc, ngưi không thamgia gì trong nghiên cu trên, mô t kt qu mi trên là mt kt qu “ht sc tuyt vi” và tán




thành rng nhiu chi tit hơn na ca tng hành tinh s ưc hé l khi Kepler tip tc theo dõih thng trên. Bà cũng xut rng có th phát hin ra thêm nhiu chi tit c bit v khíquyn hành tinh bng cách kho sát quang ph do tng s i qua to ra, s dng các ài thiênvăn vũ tr, hoc trên mt t.

Kích c tương i ca nhng khám phá hành tinh ngoi mi ca Kepler. (nh: NASA/Tim Pyle)

Các nhà nghiên cu NASA tha nhn s may mn i vi khám phá này vì phương pháp i

qua ch hot ng khi nhà quan sát nm gn mt phng ca mt hành tinh ngoi. “Ch vì mthành tinh trong h ưc quan sát i qua t mt im ưu th c bit, iu ó không có nghĩa làmi hành tinh s i qua ưc nhìn t cùng mt góc ”, Lissauer nói. Vì lí do này, ông ưctính rng h thng Kepler-11, do ó, có th là mt h mt tri vi xác sut mt phn 10.000.“H Kepler-11 phng hơn c mt ĩa CD. Mt ming băng nha vinyl kiu cũ tht s là mtvt tương t tt hơn hình dung c ca h hành tinh mà chúng tôi ang trông thy”, ông nói.

Lissauer tin rng tính n nh bt ng ca h hành tinh trên mang li s gn gũi ca các hànhtinh vi ngôi sao là do các hiu ng tt dn xy ra không bao lâu sau khi các hành tinh hìnhthành. Ông cho rng hiu ng này có th ưc trung chuyn bi cht khí, hay các tiu hànhtinh kiu như gia Ha tinh và Mc ting trong h mt tri ca chúng ta. “Nhưng phi có rt

nhiu tiu hành tinh như vy mi làm chm dn chuyn ng li tâm và ưa chúng vào trngthái n nh kéo dài trong hàng t năm tri”.

Các nhà nghiên cu cũng cho rng mt hành tinh th by có th ang nm gia qu o cahành tinh th năm và th sáu, suy lun t kích c ca khe trng và các quan sát sơ b v hiung hp dn gia các hành tinh. Quan im này ưc chia s bi Carole Haswell thuc trưngi hc M Anh quc, bà oan chc rng nhng hành tinh khác na có th s ưc tìm thy.“Nu có nhng hành tinh như vy trong h, thì s phân tích chi tit ng lc hc trong khong




thi gian dài s cho phép chúng ưc phát hin ra mt cách gián tip”, bà nói. “Cũng có th cónhng hành tinh i qua có chu kì lâu hơn mà Kepler chưa phát hin ra s i qua ca nó”.

Khám phá ưc công b trên tp chí Nature.

Ngun: James Dacey – physicsworld.com

Ln u tiên o ưc lc nhit Casimir

Thí nghim lc nhit Casimir ti Yale thc hin trong mt chuông hút chân không. Bên phi là nhà vt lí Yale,

Andy Kim. (nh: Alex Sushkov)

Lc nhit Casimir – nh ó hai vt chumt lc hút gây ra bi các thăng giángnhit ca trưng in t - ln u tiên ãưc o bi các nhà vt lí Mĩ. Lc hútnh xíu y ưc phát hin gia hai b mtbng vàng cách nhau ít nht là 3 m.Khong cách này là quá xa có lc

Casimir quen thuc hơn phát sinh t cácthăng giáng im không lưng t.

Lc Casimir có tên gi t nhà vt lí ngưiHà Lan Hendrik Casimir, ngưi vào năm1948 ã trình bày rng hai tm kim loidn hoàn ho, không tích in, t trong




chân không, s hút ln nhau. Lc này phátsinh t thc t là năng lưng ca mttrưng in t trong chân không khôngbng không mà liên tc thăng giáng xungquanh mt giá tr trung bình nht nh, gi

là “năng lưng im không”.Casimir ã chng t rng áp sut bc xca trưng bên ngoài hai tm kim loi hơiln hơn áp sut bc x gia hai tm mtchút. Kt qu là hai tm s chu mt lc hút.Vì quá nh, cho nên lc này t ra cc kìkhó o và mãi cho n năm 1997 thì SteveLamoreaux trưng i hc Washington Mĩ mi cung cp s xác nhn thcnghim xác thc u tiên ca lí thuytCasimir.

Trong khi các thăng giáng im không xyra nhit gn sát không tuyt i, thìmt trưng in t còn chu mt s thănggiáng nhit tăng dn nhng nhit caohơn. Vào năm 1955, nhà vt lí ngưi NgaEvgeny Lifshitz ã d oán rng nhngthăng giáng này s có mt tác dng tươngt i vi áp sut bc x, dn ti mt lcnhit Casimir.

Nay ti trưng i hc Yale, Lamoreauxhp thành nhóm vi Alexander Sushkov vàcác ng nghip ln u tiên o ly lcnhit Casimir. Thay vì s dng hai tm kimloi song song, i nghiên cu i tìm lcgia mt tm tráng vàng và mt qu cu.ây là phương pháp ưc ưa chung olc Casimir vì vic canh thng hàng mtqu cu và mt tm kim loi thì d hơnnhiu so vi vic canh chnh chính xác haitm kim loi cho song song nhau.

Lamoreaux và các ng nghip gn tmphng trên mt chùm tia nm ngang treo lơ lng t tâm ca nó bng mt si dây tora mt con lc xon. Qu cu ưc mang tt li gn tm và, là h qu ca lc Casimir,con lc b xon v phía qu cu. Sau ó,

i nghiên cu o lc tĩnh in phi tácdng na kia ca con lc cân bng vichùm tia khi qu cu t t dch chuynkhi tm t 7 n 0,7 m, ri sau ó tintr li.

Sau khi hiu chnh các lc tĩnh in dưgia qu cu và tm kim loi, do s khônghoàn ho trong các b mt bng vàng,Sushkov và các ng nghip nhn thy lcCasimir im không ln át, úng như trôngi, nhng khong cách chưa ti khong3 m. Tuy nhiên, nhng khong cách lnhơn, nơi lc im không ưc cho là gimnhanh theo nghch o lũy tha ba cakhong cách, i nghiên cu o ưc mtlc gim chm hơn theo nghch o bìnhphương ca khong cách.

Sau ó, i nghiên cu ã so sánh s liuca h vi tiên oán lí thuyt ca Lifshitz,s dng hai mô hình cho s tán sc thptn ca hng s in môi ca các b mtvàng: mô hình Drude và mô hình plasma.“Trong khi c hai mô hình tiên oán mtlc t l nghch bình phương, thì thí nghimdưng như ưc mô t tt nht bi môhình Drude”, Sushkov gii thích.

Thomas Philbin trưng i hc StAndrew Anh quc mô t thí nghim trênlà “rt hp dn và quan trng”. Ông chobit thêm rng tm quan trng chính yuca công trình trên là nó xác nhn tiênoán ca Lifshitz hi năm 1955 v s tnti ca lc nhit Casimir. “Nó cũng kimtra kin thc ca chúng ta v các tính chtin t ca kim loi nhng tn s thp”,ông nói.

i Yale hin ang có k hoch o lcnhit Casimir gia nhng cht liu khác,trong ó có các cht bán dn.

Ngun: Hamish Johnston(physicsworld.com)




Tương lai ca vũ tr hcsáng r trong mt vũ trtăm ti

Các nhà vũ tr hc có th hoan h: h svn có th làm công vic ca mình trongmt nghìn t (1012) năm na – thm chí saukhi s giãn n ca vũ tr ã y hu nhưmi thiên hà ra khi tm nhìn. ó là ktlun ca mt nhà thiên văn hc Mĩ,ngưi cho rng l en khng l ti tâm cathiên hà ca chúng ta s tng vt các ngôisao vào khong không bên ngoài, cung cpcái mà các nhà vũ tr hc trong tương laicó th s dng theo dõi s giãn n ca

vũ tr.

K t cui thp niên 1990, khi các nhàthiên văn s dng các v n sau siêu mitrong nhng thiên hà xa xôi khám phárng s giãn n ca vũ tr ang tăng tc,thì tương lai xa ca vũ tr hc dưng nhưtht m m. Trong vòng chng 100 t năm,hu như mi thiên hà khác s quá xa cho ánh sáng ca chúng i ti chúng ta. Hqu là các nhà quan sát trong tương lai s

không bit vũ tr có ang giãn n haykhông. Hơn na, phông nn vi sóng vũ tr- ánh le lói ca Big Bang và là mt manhmi quan trng cho ngun gc ca vũ tr -s tt dn xung dưi ngưng mà ngưi tacó th phát hin ra.

Kch bn chun là ‘sai lm’

Vào tháng 10 năm 20110, Abraham Loebã có mt bui phát biu trưc ám ông

ti Trung tâm Thiên văn Vt lí Harvard-Smithsonian Cambridge, Massachusetts,trong ó ông ã im li chi tit nhng khókhăn này. “Mi ngưi rt tò mò và ã ngp tôi sau ó”, Loeb nói, ông là giáo sưthiên văn hc ti trưng i hc Harvard.“Có ai ó tng nói, ‘Ti sao ông không vitmt bài báo v iu ó?’ Và tôi tr li,‘Vâng, tôi s nghĩ v iu ó’, và ri khi

tôi nghĩ v nó, tôi nhn ra rng nó khôngúng: s có mt cách nào ó trong tươnglai xa xôi xác nhn kch bn vũ tr hcchun mà chúng ta hin có”.

Chìa khóa cho xut ca Loeb là cái gilà các ngôi sao siêu tc. Hi năm 1998,Jack Hills, khi ó làm vic ti Phòng thínghim quc gia Los Alamos NewMexico, phát biu rng nu mt ngôi saoôi ve vãn n gn l en khng l ti tâmca Di Ngân hà, thì mt ngôi sao trongcp có th rơi v phía l en. Ngôi sao nàys mt mt lưng năng lưng khng l, vàtheo nguyên lí bo toàn năng lưng, thìngưi anh em ca nó s thu mt lưngnăng lưng khng l và bay ra xa tc cao.

Phn trung tâm ca Di Ngân hà quan sát trongvùng hng ngoi gn vi thit b NACO trên Kínhthiên văn Rt Ln ca ESO. Trong vùng ó cathiên hà có mt l en siêu khi có th là mt ânhu ln cho các nhà vũ tr hc ca tương lai xa.(nh: ESO/S Gillessen et al.)




‘Các ngôi sao siêu tc s cu th’

Sau ó, vào năm 2005, Warren Brownthuc Trung tâm Thiên văn vt lí Harvard-Smithsonian cùng các ng nghip ca ông

công b khám phá ra ngôi sao siêu tc utiên. K t ó, các nhà thiên văn ã tìm rahơn mt tá ngôi sao như vy. “Nhng ngôisao siêu tc này s cu th”, Loeb nói. ólà vì, thm chí mt nghìn t năm sau tính tbây gi, l en ti tâm ca thiên hà s vnbn vt các ngôi sao ra bên ngoài. Nhngngôi sao này có kh năng s là sao lùn ,nhng mt tri ã lu m có th tn titrong hàng nghìn t năm. Bng cách theodõi chuyn ng ca nhng ngôi sao nàysau khi chúng ri khi thiên hà, các nhàthiên văn có th suy lun ra s giãn n cavũ tr.

T lâu trưc ó, Loeb trông i Di Ngânhà hp nht vi Thiên hà Tiên N(Andromeda), cách xa 2,5 triu năm ánhsáng, to ra mt thiên hà ln hơn mà ônggi là “Milkomeda”. Khi mt ngôi sao siêutc ri khi Milkomeda, thì lc hp dnca thiên hà trưc tiên là làm cho nó chmi. Nhưng cui cùng thì vũ tr ang giãnn s tăng tc ngôi sao lên. “Bng cáchtheo dõi chuyn ng ca nhng ngôi saonày, mt nhà vũ tr hc tương lai s có thsuy lun ra s tn ti ca hng s vũ trhc”, Loeb gii thích. Hng s vũ tr hcbiu din lc y ca không gian trngrng; nó là cái ang làm cho s giãn n cavũ tr tăng tc.

Milkomeda có khi lưng càng ln, thì cli mà s giãn n ca vũ tr biu hin scàng ln. Nu Milkomeda có khi lưngbng 2 nghìn t ln khi lưng ca Mt tri,thì Loeb tính ưc khong cách chuyntip này xy ra cách chúng ta 4,4 triu nămánh sáng. Nu Milkomeda có khi lưng

10 nghìn t mt tri, thì khong cáchchuyn tip này là 7,5 triu năm ánh sáng.

Không sáng sa?

Tuy nhiên, Lawrence Krauss ti trưng ihc Bang Arizona Tempe, ngưi trưcây ã xem xét kh năng ca nhng ngôisao siêu tc, thì gi thái hoài nghi.“Hin ti lúc này, vi sao siêu mi – nhngvt th sáng nht trong vũ tr - chúng tava vn có th khám phá ra s tn ti camt hng s vũ tr hc”, Krauss nói. “ xut rng bn có th s dng tng ngôisao ơn l o s giãn n ca vũ tr -iu ó có l va vn kh dĩ v mt vt lí,nhưng liu là có th hay không” Kraussnghĩ rng không th, rng mt nn vănminh mt nghìn t năm sau s có kh năngxem Milkomeda và các thiên hà v tinh canó là toàn b vũ tr, bao quanh bi mtkhông gian tĩnh lng, và chng có gì ángkhích l chi nhng lưng tin khng l mà theo dõi nhng thay i tinh vi vtc ca nhng ngôi sao m nht và xaxôi.

Loeb phn bin rng nhng ngôi sao này s gn hơn 1000 nghìn ln so vi nhng saosiêu mi xa nht hin nay và mt nn vănminh s có mt nghìn t năm phát trinmt chic kính thiên văn khng l nghiên cu nhng ngôi sao ang thoát raó.

Loeb vit bài báo ca ông hi tháng 1, saumt trn bão tuyt hoành hành NewEngland. “Cơn bão giúp tôi không b quyry bi chuyn khác, ch không b quntrí”, ông nói. Ông ã gi bài báo ăng tpchí Physical Review D. Bn tho ca bàibáo có ăng ti arXiv.

Ngun: Ken Kroswell (physicsworld.com)




thông tin lưng t có tng b phá hy haykhông, chng hn, khi nó rơi vào trong mtl en. Ông cho bit các photon tht phát ratrong quá trình gim tc s cha thông tinv trng thái lưng t ca ht ang quay

tròn, ging ht như các photon thoát ra tl en dưi dng bc x Hawking ưccho là có mang thông tin mã hóa v các len.

“ây là mt trong vài ba quá trình sơ cpbin i cái có v là năng lưng cơ c inthun túy thành mt trng thái lưng ttương quan cao”, Pendry nói.

Ngun: New Scientist

Loài chim ‘nhìn thy’ t trưng ca Trái t

Rõ ràng chim chóc có quan im úng khi di trú n nhng vùng m hơn lúc mùa ông chmv nhng vĩ cao, nhưng các nhà khoa hc ang bt u ng vc rng nhng ngưi bnlông vũ ca chúng ta có l còn thông minh hơn chúng ta nghĩ na. Nhà vt lí Erik Gauger titrưng i hc Oxford trao i cùng phóng viên tp chí Physics World v chim chóc có th cónhng cái la bàn bên trong nh xíu như th nào cho phép chúng di trú bng cách s dng ttrưng ca Trái t. Gauger nói v cơ ch ca la bàn loài chim và lí gii vì sao ngưi ta cóth bt chưc nó phát trin các máy tính lưng t.

Erik Gauger, i hc Oxford, tr nên hng thú vi chim c di trú sau khi nghenói ti mt mi liên h vi cơ hc lưng t. (nh: Ernst Vikne)




Có bng chng nào cho thy chim chócs dng t trưng ca Trái t nhhưng?

Bng chng cho thy chim chóc s dng t

trưng ca Trái t nh hưng phongphú t nhng báo cáo mang tính cht suyoán cho n s di trú ca chim chóc gâyra bi s nhiu t, cũng như nhng nghiêncu rt áng tin cy v chim chóc trong cácmôi trưng t tính ưc iu khin nhânto.

Ti sao chúng cn n kh năng này khidi trú?

tránh mùa ông khc nghit, chng hn,loài chim c x Scandinavia và Nga ditrú theo hưng nam vào mùa thu, tr linhng vĩ phương bc vào mùa xuân.Ngưi ta cho rng chim chóc s dng cácmanh mi th giác nh hưng, thí dnhư các thiên th, nhưng chúng còn sdng các a hình như núi non, sông ngòi,và có l c ưng cao tc na. tuy nhiên,vic có thêm thông tin v phương hưng ttính rõ ràng s giúp ích cho các loài di trútrên hành trình ưng dài ca chúng quanhng vùng t kém quen thuc hơn.

Nhưng chúng có bit âu là bc, âu lànam không?

Tht thú v, các thí nghim cho thy loàichim c châu Âu ch cm nhn gócnghiêng ca các ưng sc t vi b mtTrái t, ch không cm nhn tính phâncc ca t trưng. iu này có nghĩa thccht chúng không th phân bit hưng bcvi hưng nam. Tuy nhiên, theo ngôn ngkĩ thut, thì vic bit ưc góc nghiêng – làgóc hp bi ưng sc t vi mt phngnm ngang – cung cp thông tin phânbit hưng nam bc bán cu bc.

Làm th nào chim chóc phát hin ra t trưng?

S cm nhn t trưng hot ng khácnhau i vi nhng loài chim khác nhau.Thí d, loài b câu nhà có kh năng nht làcó mt cái la bàn cu to t nhng cht stt nm trong phn phía trên m ca chúng.

Ngưc li, bng chng cho thy mt cái labàn kích hot bng ánh sáng nm trong mtchim i vi nhng loài khác như chim c châu Âu. Trong s nhng manh mikhác, thì v trí biu kin ca la bàn trongmt chim ã dn n xut rng nhngcon chim c này có kh năng “nhìnthy” t trưng.

Chúng ta có bit nhng la bàn này hotng ra sao không – cái gì ang din ratrong cơ ch sinh hc loài chim?

Ý tưng ch o ưc bit là cơ ch “cpcăn”, liên quan n các phân t la bàn hóahc nm trên võng mc ca chim dng cóphn trt t. Năng lưng ca mt photonti có th kích thích mt phân t la bàn nhưvy t trng thái cơ bn ca nó lên mttrng thái kích thích, trong ó hai trong cácelectron ca nó ưc gi vào mt trng tháilưng t c bit gi là “trng thái cthân”.

Chim c châu Âu. (nh: Ernst Vikne)




Trng thái này tương tác như th nàovi t trưng ca Trái t?

S nh hưng ca phân t la bàn ó vitrưng tĩnh ca Trái t có th làm thay i

mi tương quan tn ti gia hai spinelectron, thành ra dn ti nhng phn nghóa hc khác nhau trong võng mc cachim. Vic có nhiu phân t như vy trongmt phân b có trt t trên võng mc có thto nên tín hiu la bàn.

Ông ang nói rng cơ hc lưng t cóth ang nm ti trung tâm ca h này?

Anh có th nói nó là cơ hc lưng t mt

cách d dàng vì nó liên quan n các spinelectron, ó là nhng tính cht lưng t.Vi s o y, a s các quá trình hóa hcs là “lưng t”. Câu hi tht s hp dn làcơ hc lưng t có gi vai trò nào khôngti mt cp sâu sc hơn nhiu liên quann s kt hp lưng t và các hin tưngi kèm ca s chng cht lưng t và svưng víu lưng t.

Và ây có là cái mà nhóm nghiên cuca ông ang quan tâm phi không?

Vâng, phân tích mi ây ca chúng tôi vchim c châu Âu, ăng trên tp chíPhysical Review Letters, cho thy dunghòa mô hình cp căn vi d liu thu tnhng thí nghim gn ây, s kt hplưng t tht s phi tn ti trong la bàny – mc dù không rõ là iu này giúp labàn hot ng như th nào. Thông thưng,các trng thái lưng t kt hp phân hyrt nhanh chóng, và i vi các ng dngcông ngh, như các h thông tin lưng t,thách thc là làm sao duy trì chúng cànglâu càng tt. Nhưng dưng như la bàn camt chim có th duy trì trng thái c thânca nó trong ít nht 100 s, nu không lâuhơn nhiu na. Con s này nghe có v nhưmt khong thi gian ngn, nhưng cácphân t nhân to tt nht có th so sánh ch

thu ưc 80 s nhit phòng trong iukin phòng thí nghim lí tưng.

Vy ông có th kt lun gì t nghiên cuca mình?

Bài báo ca chúng tôi nêu hai câu hi cngii quyt. Th nht, ti sao chim chóc sdng các trng thái lưng t này và chúngthu li lc gì t ó? Th hai, làm th nàochúng có th duy trì s kt hp lưng ttrong mt khong thi gian dài áng knhư vy? Nu chúng ta có th tìm ra câu trli cho câu hi th hai va nêu, thì iunày có th giúp các nhà nghiên cu btchưc phương thc chim chóc khai thácnhng trng thái lưng t này trong nhngkhong thi gian kéo dài hơn và giúp pháttrin các công ngh lưng t thc tin.

Theo mô hình cp căn, phía sau ca mtchim cha vô s phân t cm th t trưng.Nhng phân t này to ra mt hình nh, màchim chóc có th nhìn thy, ch rõ hưngca t trưng. Mi phân t như vy có bathành phn quan trng: có hai electron, banu b quang kích thích sang trng thái c

thân, và mt spin ht nhân kt hp vi mtspin ca hai electron. S kt hp này là dhưng, cho nên phân t ó có tính nhhưng i vi nó. (nh: Erik Gauger/HiVt lí Hoa Kì)

Làm th nào ông li quan tâm n lĩnhvc nghiên cu này?




Nghiên cu ca tôi là công ngh thông tinlưng t, lĩnh vc thưng thì chng có gì làm vi các loài sinh vt sng c. Cácng nghip và tôi tr nên hng thú vi labàn th gii loài chim sau khi c ưc

nhng kt qu thc nghim mi nht tRoswitha và Wolfgang Wiltschko, các nhànghiên cu Frankfurt. Chúng tôi ã nhpcuc sau khi mt phép tính nhm ơn ginkhin chúng tôi nhn ra rng s kt hplưng t phi ưc duy trì trong mtkhong thi gian rt lâu trong cu trúc

phân t ca cp căn, cho nên chúng tôithc hin thêm các phép tính phc tp, vàri nhn thy ưc tính ban u ca chúngtôi tht s là úng. Cho dù rt cuc khámphá này có t ra hu ích hay không i vi

các ng dng thông tin lưng t, thì la bàn th gii loài chim là mt vn nghiêncu tht lí thú, và nghiên cu vn nàyúng là tht s vui y.

Ngun: James Dacey (Physics World,tháng 2/2011)

L en quay tròn làm xon ánh sáng

Phn trong hình ch nht ca bc nh ghép này th hin dao ng pha ca ánh sáng phát ra trong vùng ph cnca mt l en ang quay tròn. Hình dng 3D ló ra khi hình ch nht là biu din ca chùm ánh sáng có xunglưng góc qu o. (nh: Nature Physics)

Ánh sáng i qua gn nhng l en ang quay tròn, nm ti tâm ca nhiu thiên hà, tr nên bxon, có kh năng mang li mt phương pháp mi kim tra thuyt tương i tng quát caEinstein. ó là kt lun ca mt i gm các nhà vt lí quc t, h cho bit hin tưng trên cóth nhìn thy ưc vi các kính thiên văn hin có.




“Nhng phép tính mi ca các quá trìnhlưng t phát ra bc x Hawking là cnthit, nhưng trưc khi ngưi ta có th x lívn ó, thì s xon li ca ánh sáng ãm ưng cho nhng kh năng mi thú v

trong nghiên cu vt lí ca các l en”, ôngnói.

Ngun: Jon Cartwright (physicsworld.com)

Mun tăng rn chc, chvic thêm nưc vào

Biu th hin trng thái mao dn nh ó mà chtlng th hai, không hòa tan (màu xanh) làm cho cácht bám dính vào nhau. (nh: Science)

Các nhà khoa hc c va chng tưc rng mt th vn có th bin i tmt cht lng nht thành mt cht gel ànhi bng cách thêm vào mt lưng nh camt cht lng th hai – min là cht lngth hai ó không hòa ln vi khi cht lng.

H cho bit cht lng th hai liên kt cácht vi nhau cht hơn, và nhn thy s liênkt tăng cưng này xy ra ngay c khi bnthân cht lng bám dính không tt vi cácht. Theo các nhà nghiên cu, ng dngca nghiên cu này nhng loi bt nh hơnvà r tin hơn, ng thi ci tin vic snxut các loi nưc sơn và nhng th vnkhác.

Vic có th iu khin dòng th vn – nhng ht rn, nh, phân tán trong mtcht lng – là quan trng trong vic snxut nhiu sn phm thương mi, thí dnhư cht tráng ph và thc ăn. Thí d, stht tt hơn nu nưc sơn kém nht hơnkhi nó ưc hòa trn lúc sn xut, nhưngli nht hơn khi nó trng thái hoàn thin

khi nó bám dính lên tưng và không nhgit na.

Trong nghiên cu mi, Erin Koos vàNorbert Willenbacher thuc Vin Côngngh Karlsruhe trình bày mt phương phápmi và thc tin dùng iu chnh nht ca mt th vn. Trong thí nghimca h, trưc tiên h ri các ht bt thytinh hút nưc, mi ht ưng kính chng25 m, vào mt dung môi hu cơ. Sau ó,

h thêm nưc vào th vn này sao chonưc ch chim 1% trng lưng ca thvn. Khi h khuy trn, cht lng nht banu bin thành mt cht liu kiu gel.

S bin i này ã ưc ngưi ta bit titrong nhiu năm, và xy ra là vì nưc làmm các ht – nói cách khác, nó có xuhưng bám ly b mt ca các ht hút nưcd dàng hơn so vi cht lng hu cơ và vìth to ra mt màng mng xung quanh

chúng. Khi hai ht tin n gn nhau,sc căng b mt ca nưc khi ó to iukin thun li cho lp bao ngoài ca nưcni li và to thành mt cu ni, vì th liênkt các ht vi nhau và to thành mt mnglưi làm cho th vn rn chc hơn.

Tuy nhiên, các nhà nghiên cu cũng nhnthy iu ngưc li có th xy ra. Khi ri




các ht bt thy tinh k nưc vào dung môivà sau ó pha thêm 1% nưc, h phát hinthy th vn nht ban u tr nên bám dínhkiu cht gel. Nói cách khác, thêm mtlưng nh ca mt cht hút m kém hơn

dung môi, thay vì tt hơn, cũng liên kt cácht bt vi nhau to thành mt lưng ítnhiu rn chc hơn.

Quá trình này cũng ã ưc quan sát thytrưc ây. Thí d, thêm nưc vào chocolatetan chy làm cho chocolate ông c, mcdù dung môi trong chocolate – bơ cocoa – làm các ht cocoa hút m d dàng hơn. Cáimà Koos và Willenbacher ã làm là chngminh rng ây là mt hin tưng ph quát,ri sau ó nhn thy quá trình xy ra nhiu kt hp cht lng và ht a dng. Hcòn có th xác nh cơ ch ca hin tưng,và cho bit v cơ bn nó ging như quátrình xy ra khi ưa vào mt cht hút mtt hơn, nhưng ngưc li.

Trong thí nghim ca h, các nhà nghiêncu ã o lc cn thit làm cho hai tmkim loi song song quay tương i vinhau khi t mt th vn chính giachúng. H nhn thy lc cn thit ó tănglên rõ rt khi cht lng th hai, không hòaln, ưc thêm vào th vn, và h nhnthy s tăng lên này úng là cái trông ikhi s liên kt ht ưc xác nh bi hiung căng b mt, hoc “mao dn”. Tuynhiên, trong trưng hp này, nưc khôngbao ngoài các ht, mà tìm cách gim ti

thiu tng din tích tip xúc ca nó vi cácht và khi cht lng, khin nưc b các htbao xung quanh.

Koos cho bit hiu ng này còn có th nhìn

thy khi xây dng lâu ài cát. Thêm mt ítnưc làm cho cát rn chc hơn vì nưc tora cu ni gia nhng ht cát. Liên kt niht tăng lên khi có nhiu nưc thêm vào,nhưng cui cùng khi cát tr nên bão hòanưc, và không còn không khí bên trongna, thì các ht cát d dàng văng tóe trongnưc. Nhưng vic thêm tr li mt lưngnh không khí – cht lưu hút m kémhơn – mang li các nhân mà xung quanh ócác ht cát có th tích t.

Theo Koos, kh năng tăng cưng s rnchc bng cách thêm nhng lưng nh camt cht hút nưc mnh hơn hoc kém hơnnhư th này có th ci thin quy trình snxut công nghip ca các th vn. Thí d,bà cho bit, h nhn thy có th to ra btbng cách ri các ht PVC trong nưc vàsau ó thêm vào mt lưng nh cht du.Cách này s dng ít PVC hơn so viphương pháp truyn thng ri PVC trctip vào du, nghĩa là quy trình có th rhơn và bt thu ưc nh hơn, có th ngdng trong quy trình sn xut các vt liuxây dng nh và bt cách âm, cách in.

Ngun: Edwin Cartlidge(physicsworld.com)




Plastic mi có kh năng dn in

Mt kĩ thut mi khám phá cho phép ngưi ta ch to ra mt h hàng hoàn toàn mica cht plastic vi các tính cht kim loi hoc thm chí các tính cht bán dn.

Mu màng mng dn in. (nh: Adam Micolich)

Plastic thưng dn in kém nên chúngưc s dng cách in cho dây cápin nhưng, bng cách t mt màng mngkim loi lên trên mt tm plastic và hòatrn nó vào b mt polymer vi mt chùmion, các nhà nghiên cu ngưi Australiava chng t ưc rng phương pháp trêncó th dùng sn xut các màng mngplastic r tin, bn, do và dn in.

Nghiên cu công b trên tp chí

ChemPhysChem vi tác gi u nhóm làgiáo sư Paul Meredith và phó giáo sư BenPowell, c hai u ang làm vic ti trưngi hc Queensland, và phó giáo sư AdamMicolich Khoa Vt lí i hc New SouthWales. Khám phá mi nht này trình bàycác thí nghim do cu nghiên cu sinh ihc Queensland, tin sĩ AndrewStephenson, thc hin.

Các kĩ thut chùm ion ã ưc s dngrng rãi trong ngành công nghip vi in t x lí dn in ca các cht bán dnnhư silicon, nhưng nhng n lc nhm ápdng quá trình này cho các màng mngplastic ã ưc trin khai k t thp niên1980 vi s thành công rt hn ch - tínhcho n nay.

“Cái i nghiên cu có th làm ây là sdng mt chùm ion iu chnh tính cht

ca mt màng plastic sao cho nó dn inging như kim loi dùng trong chính cácdây dn in, và thm chí tác dng nhưmt cht bán dn và cho dòng in i quamà không có in tr nu ưc làm lnhxung ti nhit thp”, giáo sưMeredith cho bit.




chng minh cho s ng dng tim tàngca cht liu mi này, i nghiên cu ãch to các nhit k in tr áp ng cáctiêu chun công nghip. ã kim tra vimt nhit k in tr platinum chun công

nghip, nó hoàn toàn có th sáng nganghoc thm chí còn chính xác hơn.

“Cht liu này tht s hp dn vì chúng tôicó th khai thác mi tính cht như mongmun ca các polymer – thí d như tínhdo cơ hc, tính bn, và chi phí thp – vàhn hp dn in tt, cái thưng không icùng vi các cht plastic”, giáo sưMicolich phát biu. “Nó m ra nhng ltrình mi hưng n sn xut in t hcplastic”.

Andrew Stephenson cho bit cái hp dnnht ca khám phá trên là kh năng dnin hoc cn tr òng din ca màngmng có th iu khin ưc rt chính xác.Nó m ra mt tim năng rt rng chonhng ng dng hu ích.

“Tht ra, chúng tôi có th làm bin thiênin tr hơn 10 bc ln – nói ơn ginlà chúng ta có 10 t la chn iu chnhcông thc khi ch to màng mng plastic.Trên lí thuyt, chúng ta có th ch to

plastic không dn in gì ht hoc dn intt như kim loi vy – và c s dn inlưng chng na”, tin sĩ Stephenson nói.

Nhng cht liu mi này có th sn xut ddàng vi trang thit b s dng rng rãitrong ngành công nghip vi in t và cótính trơ hơn trưc oxygen so vi cácpolymer bán dn chun.

Nhng li th này có th mang n mttương lai sáng sa cho các màng mngpolymer ã x lí chùm ion trong s pháttrin ang din ra sôi ni ca nhng chtliu mm dùng cho các ng dng in tplastic – mt s kt hp gia công nghhin nay và công ngh th h tip theo.

Ngun: i hc New South Wales,PhysOrg.com

Phát hin hai hành tinhquay chung mt qu o

Chôn vùi trong dòng lũ d liu thu t kínhthiên văn Kepler là mt h hành tinh khôngging h nào tng thy trưc ây. Haitrong s nhng hành tinh biu kin ca nóquay chung trong mt qu o xung quanh

ngôi sao ca chúng. Nu khám phá trênưc xác nhn, thì nó s cng c cho líthuyt cho rng Trái t ã tng chia squ o chung vi mt vt th c sao Hasau ó ã lao vào nó, kt qu là s hìnhthành nên mt trăng.

Hai hành tinh cùng chia s mt qu o. (nh:NASA/Ames/JPL-Caltech)




Hai hành tinh trên thuc v mt h bnhành tinh tên gi là KOI-730. Chúng quayxung quanh ngôi sao b m kiu mt trica chúng mi vòng mt 9,8 ngày khong cách qu o chính xác bng nhau,

mt hành tinh i trưc hành tinh kia chng60 . Trên bu tri êm ca hành tinh này,hành tinh kia phi xut hin dưi dng mtvt sáng rc r, liên tc, không bao gi m i hoc sáng lên thêm.

Kh năng này xy ra là nh “vt mt” hpdn. Khi mt vt th (thí d mt hành tinh)quay xung quanh mt vt th có khi lưngln hơn nhiu (mt ngôi sao), thì có haiim Lagrange trong qu o ca hành tinhti ó mt vt th th ba có th cân bng.Hai im này nm 60 v phía trưchoc phia sau vt th nh hơn ó. Thí d,nhóm tiu hành tinh tên gi là Trojan nmti nhng im này trong qu o ca Mctinh.

Trên lí thuyt, vt cht trong mt ĩa chtliu quay xung quanh mt ngôi sao mi rai có th kt khi thành cái gi là cáchành tinh “cùng qu o”, nhưng chưa cóai tìm thy bng chng cho iu này. “Cách như th này không ph bin, và ây làh duy nht mà chúng ta tng nhìn thy”,phát biu ca Jack Lissauer Trung tâmnghiên cu Ames ca NASA ti MountainView, California. Lissauer và các ng s

mô t h KOI-730 trong mt bài báo giăng trên tp chí Astrophysical Journal (arxiv.org/abs/1102.0543).

Richard Gott và Edward Belbruno ti

trưng i hc Princeton cho bit chúng tacó th còn có bng chng ca hin tưngtrên trong mnh sân sau vũ tr ca riêngchúng ta. Ngưi ta cho rng mt trăng ãhình thành khong 50 triu năm sau s rai ca h mt tri, t mnh v ca mt vachm gia mt vt th c Ha tinh và Tráit. Các mô phng cho thy vt va chmó, tên gi là Theia, phi có tc thp.Theo Gott và Belbruno, iu này ch có thxy ra nu như Theia có ngun gc tiim Lagrange phía trưc hoc phía sautrong qu o Trái t. Nhng kt qu mió “cho thy loi s kin mà chúng ta tngtưng tưng là có kh năng xy ra”, Gottnói.

Vy các hành tinh cùng qu o ca hKOI-703 mt ngày nào ó s va chm to ra mt mt trăng hay không? iu ó làcó th, nhưng các mô phng ca BobVanderbei ti Princeton cho tht các hànhtinh trên ít nht s b khóa chung qu otrong 2,2 triu năm na.

Ngun: New Scientist

Nghiên cu l sâu c gia các ngôi sao

L sâu c là mt trong nhng i tưng kì l phát sinh trong thuyt tương i tng quát. Mcdù không có bng chng thc nghim nào cho s tn ti ca l sâu c, nhưng các nhà khoahc d oán rng chúng dưng như s óng vai trò là nhng li tt gia mt im không thigian này vi mt im khác. Các nhà khoa hc thưng tưng tưng ra nhng l sâu c nilin nhng vùng không gian trng rng, nhưng nay mt nghiên cu mi cho rng l sâu ccó th tn ti gia nhng ngôi sao xa nhau. Thay vì là nhng ưng hm trng rng, nhng




l sâu c này s cha mt cht lưu hoàn ho chy ti lui gia hai ngôi sao, có kh năng gâyra mt du hiu có th phát hin ra ưc.

nh minh ha du hành qua l sâu c. nh: NASA/Les Bossinas (Cortez III Service Corp.)

Các nhà khoa hc, Vladimir Dzhunushaliev ti trưng i hc quc gia Eurasian Kazakhstan, và các ng tác gi, va ăng ti nghiên cu ca h v kh năng có nhng l sâuc gia các ngôi sao lên trang arXiv.org.

Các nhà khoa hc trên bt u nghiên cu ý tưng v l sâu c gia các ngôi sao khi h angnghiên cu nhng loi i tưng thiên văn vt lí nào có th m ương vai trò li vào cho cácl sâu c. Theo các mô hình trưc ây, mt s vt th này có th trông tương t như các ngôisao.

Ý tưng này ưa các nhà khoa hc n ch t hi không bit l sâu c có th tn ti trongnhng ngôi sao bình thưng và sao neutron hay không. Trông t xa, nhng ngôi sao này rtging vi nhng ngôi sao bình thưng (và sao neutron bình thưng), nhưng chúng có th cómt vài khác bit có th phát hin ra ưc.

nghiên cu nhng khác bit này, các nhà nghiên cu ã phát trin mt mô hình ca mtngôi sao bình thưng vi mt ưng hm ti tâm ca ngôi sao, qua ó vt cht có th dichuyn. Hai ngôi sao chia s mt l sâu c có th có mt mi liên kt c nht vô nh, vìchúng hin din cùng vi hai cái ming ca l sâu c. Vì vt cht kì l trong l sâu c có thchy ging như mt cht lưu gia hai ngôi sao, cho nên c hai ngôi sao có kh năng s phátxung theo mt kiu không bình thưng. S phát xung này có th dn ti s gii phóng nhiuloi năng lưng khác nhau, thí d như các tia vũ tr năng lưng cao.




Hin nay, cái khó là vic tính ra chính xác nhng loi dao ng nào ang xy ra, và loi nănglưng nào ang ưc gii phóng. Thông tin này s cho phép các nhà khoa hc d oán xemmt ngôi sao cha l sâu c có th trông như th nào t phía Trái t, và bt tay vào tìm kimnhng ngôi sao nu không thì ã trông bình thưng này.

Ngun: PhysOrg.com

Laser ơn mode phát ra t dây nano ơn

Mc dù các laser a dng v hình dng và kích c, nhưng mt trong nhng thit k laser minht c bit khin ngưi ta chú ý, vì nó ưc ch to ch bng mt si dây nano. Do kích c nh và tính ơn gin ca nó, nên laser dây nano ơn có th dùng làm ngun phát ánh sáng kt

hp cp nano dùng cho các ng dng trong lĩnh vc quang truyn thông, cm bin và xlí tín hiu.

(A, C, E) nh chp qua kính hin vi quang phát quang ca laser dây nano ơn ba dng cu hình. (B, D, F) Cácmũi tên nh biu din s phn x u cui vi sut phn x thp, còn nhng mũi tên ln biu din s phn x

gương lp vi sut phn x cao. nh: Yao Xiao, ©2011 Hi Hóa hc Mĩ.

i nghiên cu, gm Yao Xiao và các cng s, thuc trưng i hc Zhejiang Hàng Châu,Trung Quc, và trưng i hc Peking Bc Kinh, va công b kt qu nghiên cu ca h vmt laser dây nano ơn mi trên s ra mi ây ca tp chí Nano Letters. Mc dù ây khôngphi là laser u tiên ưc ch to ch t mt si dây nano, nhưng nó có nhng ưu im nhtnh vì nó hot ng trong mt mode ơn có th iu khin ưc.




“Trưc ây, các laser dây nano ơn ch yu hot ng ch a mode”, ng tác gi LimonTong trưng i hc Zhejiang cho bit. “Laser dây nano ơn ưc báo cáo trong bài báoca chúng tôi là ơn mode, ó là cái mà ngưi ta ang khao khát cho các ng dng thc tin”.

ây, s phát x laser có bưc sóng khong 738 nm (u trên ca ph ánh sáng nhìn thy).

Dây nano dùng ch to laser có ưng kính 200 nm, và chiu dài t 50 n 75 m. Các nhànghiên cu ã làm thí nghim vi các dây nano un cong theo nhng kiu khác nhau khi khosát dưi kính hin vi và gp np dây nano bng u dò si quang. Thí d, h ã gp np dâynano sao cho chúng có vòng thòng lng hai u, mt vòng mt u, và không có vòng nàoht.

làm cho dây nano hot ng như mt laser ơn mode, các nhà nghiên cu ã kích thíchdây nano tht thòng lng bng mt laser xung. Như h gii thích, khi khuch i ti lui, ưcduy trì bng s hi tip thí d như phn x, có th b sung cho s tn tht hi tip, s phátlaser xy ra. Các nhà nghiên cu ã quan sát s phát laser các dây nano ơn dưi dng haim sáng c hai u ca dây nano. H nhn thy, i vi các dây nano b tht thành thònglng, các vòng tht tác dng như các gương lp, chúng không ch mang li cho dây nano hpcng hưng chn lc mode, mà còn làm tăng sut phn x ca dây nano và làm gim ngưngphát laser. S kt hp ca sut phn x cao và ngưng phát thp to ra mt hp phát laser chtlưng cao trong dây nano.

Ngoài ra, vic thay i kích thưc ca các vòng tht còn cho phép các nhà nghiên cu iuchnh bưc sóng ca laser. S dng u dò si quang, các nhà nghiên cu có th d dàng làmthay i kích c ca các vòng tht. H nhn thy vic gim kích c ca mt trong các vònglàm thay i bưc sóng do s gim quang trình ca hp laser.

Các nhà khoa hc hi vng rng laser dây nano ơn, vi ưu im có cht lưng mode cao vàngưng phát laser thp ca nó, có th mang li nhng cơ hi mi cho các ng dng thc tinca laser dây nano. Ngoài ra, nghiên cu trên còn mang li mt kĩ thut thit k mi cho vicch to các laser ơn mode, ngưng thp, s dng nhng loi cu trúc nano khác.

“Là mt ngun sáng kt hp, loi laser dây nano này không ch có vt tia ti thiu (như nhiulaser dây nano khác), mà nó còn mang li s phát laser ơn mode (cái khó trin khai a scác laser dây nano khác, nhưng ưc khát khao cao cho nhng ng dng thc tin)”, Tongnói. “Vì th, loi laser này có th mang li tim năng to ln cho các ng dng như các mchquang in t tích hp cp nano dùng trong x lí d liu quang hc và quang cm bin”.

Tham kho: Yao Xiao, et al. “Single-Nanowire Single-Mode Laser.” Nano Letters.DOI:10.1021/nl1040308

Ngun: PhysOrg.com




Bng tun hoàn các hình dng trong t nhiên

Nhng hình nh nhiu màu sc này là mt phn ca d án công b hi tun trưc nhm to ramt bng tun hoàn ca nhng hình dng dùng cho hình hc mà Dmitri Mendeleev ã làm chohóa hc hi th k th 19. D án kéo dài ba năm trên s mang li mt tài nguyên hu dng choc các nhà toán hc ln nhà vt lí lí thuyt h tr cho các tính toán trong nhiu lĩnh vc adng, t lí thuyt s cho n vt lí nguyên t. Nhng nhng ngưi mun mua bng tun hoànkiu mi y có l phi u tư cho mt sân chơi ln hơn khi mà có n hàng nghìn viên gchcu trúc cơ bn như th này, t ó có th to ra tt c nhng hình dng khác.

“Bng tun hoàn là mt trong nhng công c quan trng nht trong ngành hóa hc. Nó lit kêcác nguyên t mà mi vt cht cu to nên t ó, và gii thích hóa tính ca chúng”, phát biuca nhà lãnh o d án Alessio Corti ti trưng Imperial College nưc Anh. “Công trình cachúng tôi hưng n mc tiêu làm cái tương t cho nhng hình dng ba, bn, và năm chiu – xây dng mt danh mc lit kê ht nhng viên gch cu trúc hình hc và khám phá tínhcht ca tng viên gch bng nhng phương trình tương i ơn gin”.




Các nhà khoa hc ang tìm kim nhng hình dng, như “bin th Fano”, là nhng viên gchcu trúc cơ bn và không th chia nh thành nhng hình dng ơn gin hơn na. H i tìm cácbin th Fano bng cách i tìm li gii cho mt bin th ca lí thuyt dây, lí thuyt tìm cáchhp nht cơ hc lưng t vi thuyt hp dn. Lí thuyt dây gi nh rng ngoài không gian vàthi gian, còn có nhng chiu và nhng ht tim n khác có th biu din bng s dao ng

ca nhng si dây nh xíu cha y trong vũ tr.Theo các nhà nghiên cu, các nhà vt lí có th nghiên cu nhng hình dng này hình dungra nhng c im như không-thi gian Einstein hoc các ht h nguyên t. Tuy nhiên, chocác hình dng tht s biu din nhng li gii thc t, các nhà nghiên cu phi kho sát nhnglát ct ca bin th Fano gi là bc 3 Calabi-Yau. “Nhng bc 3 Calabi-Yau này cung cpnhng hình dng kh dĩ ca nhng chiu b sung cun li ca vũ tr ca chúng ta”, TomCoates, mt thành viên khác ca i Imperial, gii thích.

Các bc 3 Calabi-Yau là nhng không gian cong 3 chiu nên ngưi ta khó hình dung ra chúng. nh bên trái thuưc bng cách ưa mt bc 3 Calabi-Yau vào mt không gian phng 4 chiu và sau ó chp nh t bên ngoài.

nh bên phi th hin mt vài lát ct ca bc 3 Calabi-Yau bên trái, nhìn thy phn bên trong ca nó. (nh:Tom Coates)

Coates cho bit bng tun hoàn như trên còn giúp ích trong lĩnh vc khoa hc rô bôt. Nhngc máy này ang hot ng trong nhng chiu kích ngày mt cao hơn khi chúng phát trin

nhng c ng ngày mt ging như sinh vt sng hơn. Các kĩ sư rô bôt có th s dng nhnghình dng mi khám phá trong d án trên giúp h phát trin nhng thut toán ngày mtphát trin hơn liên quan n chuyn ng ca rô bôt.

D án bng tun hoàn trên là mt chương trình hp tác quc t gia các nhà khoa hc London, Moscow, Tokyo và Sydney, ng u là Corti trưng Imperial College London vàVasily Golyshev Moscow. Vn bit rng có nhng s khác bit thi gian rt ln, nên inghiên cu trao i thông bng các phương tin xã hi, bao gm mt blog d án, nhn tin tcthi và ăng tin trên Twitter. Thành viên i nghiên cu, Al Kasprzyk ti trưng i hc




Sydney, phát biu, “Nhng công c này là cn thit. Vi mt s ngưi trong chúng tôi anglàm vic Sydney trong lúc nhng ngưi khác ang ngon gic ti London, thì vic vit blog làmt cách thc ơn gin trao i các ý tưng và y nhanh tin b công vic”.

Ngun: James Dacey (physicsworld.com)

Sao neutron có lõi siêu chy

nh ghép quang hc/tia X ca Cassiopeia A cho thy v trí ca ngôi sao neutron ca nó (nh chính). Khung nhnh th hin nh minh ha các lp ca ngôi sao neutron trên. (nh: NASA/CXC/UNAM/Ioffe/D Page, P

Shternin)

Theo hai nhóm nhà khoa hc c lp nhau, các sao neutron s biu hin tính siêu chy ln siêudn. Các nhà khoa hc trên ã nghiên cu ngôi sao neutron trong tàn dư sao siêu mi tên làCassiopeia A, và nhn thy lõi ca nó s tn ti mt trng thái siêu chy nhit lên tichng mt t Kelvin, trái vi nhit gn không tuyt i cn thit cho s siêu chy trên

Trái t.

Sao neutron là nhng vt th cc kì m c hình thành khi nhng ngôi sao khi lưng ln ãcn kit nhiên liu ht nhân và t co li. Áp sut cc ln bên trong ngôi sao nén hu như toànb proton và electron li vi nhau thành neutron. Các nhà thiên văn vt lí mun bit nhiu hơnv tính cht ca loi vt cht cc kì m c này, và mt phương thc bit là nghiên cuxem sao neutron ngui i như th nào. Vt th nm gn tâm ca Cassiopeia A, cách xa chúngta khong 11.000 năm ánh sáng, c bit thích hp cho mt nghiên cu như vy vì, không




ging như nhng vt th khác, nó có tui ã ưc bit rõ – khong 330 năm – và nhit bmt ã bit rõ – chng 2 triu Kelvin.

Hi năm ngoái, Craig Heinke thuc trưng i hc Alberta Canada và Wynn Ho thuctrưng i hc Southampton Anh ã phân tích 10 năm d liu tia X quý giá t v tinh

Chandra ca NASA và nhn thy nhit b mt ca sao neutron Cassiopeia A gim i nhanhhơn so vi trông i – t năm 2000 n 2009, nó gim khong 4%.

Các cp Cooper và neutrino

Trong công trình hin ti, các nhóm ng u bi Dany Page thuc trưng i hc T trQuc gia Mexico và Peter Shternin thuc Vin Ioffe St Petersburg, Nga, cho bit s nguii nhanh chóng như th này có th gii thích phn nào bng cách vin dn trng thái khôngnht ca vt cht gi là s siêu chy. H cho rng khi nhit ca mt ngôi sao neutron gimxung dưi mt giá tr nht nh, thì nó tr nên thích hp v mt năng lưng cho các neutronbên trong ngôi sao hình thành nên các cp Cooper – ơn v cơ bn ca trng thái siêu chy –

và năng lưng gii phóng có th d dàng thoát khi ngôi sao dưi dng neutrino.Nhưng hai nhóm nghiên cu nhn thy cơ ch này không th gii thích cho toàn b s nguii, và c lp nhau, h kt lun rng s siêu dn cũng phi có vai trò nào ó. H cho bit rngkhông bao lâu sau s hình thành ca ngôi sao neutron trên, các proton s kt hp li tothành các cp Cooper, t ó to ra trng thái siêu dn bi tác dng ca in tích ca chúng.Kt hp vi nhau theo kiu này, các proton s không th tham gia vào nhng phn ng phát xneutrino xy ra trong vt cht không-siêu chy, làm quá trình ngui chm li ngay trong giaion u ca cuc i ca ngôi sao và dn ti s gim nhanh nhit sau ó.

Tuy nhiên, còn có nhng gii thích khác ngoài gi thuyt siêu chy/siêu dn, thí d như ýtưng rng s ngui i nhanh chóng ơn gin là h qu t nhiên ca s nóng lên tc thi tora bi mt v va chm tiu hành tinh. Vic bác b ý tưng này và nhng ý tưng khác s òihi thêm d liu t phía Chandra – vi s gia tăng sau ó v nhit cho thy ngôi sao trêntht ra có th ang tri qua nhng cú va chm tiu hành tinh, trong khi s tip tc ngui i thìng h cho lí thuyt ca nhóm Page và nhóm Shternin.

Cht siêu dn nhit cc cao

Nu mô hình mi này là úng thì, như Wynn Ho, ngưi ng thi là thành viên ca nhómShternin, cho bit, các sao neutron có kh năng ang cha bên trong nhng cht siêu chy vàcht siêu dn nóng nht trong vũ tr. Tht vy, i ca Shternin ã tính ưc rng sao neutronCassiopeia A s biu hin s siêu chy khi nhit ca nó gim xung dưi khong 800 triuKelvin và s siêu dn proton có th xy ra nhit ti 2-3 t Kelvin. Trong khi ó, Pagecùng các ng s tính ưc nhit chuyn tip siêu chy ó vào khong chng 500 triuKelvin.

Nhng con s này trái ngưc hn vi 130 Kelvin là nhit cao nht mà ti ó mt cht liutrên Trái t ưc tìm thy là siêu dn. Nhưng Ho cnh báo rng chúng ta không th suy lunbt kì gi ý thc tin nào t các sao neutron, vì rng t trng cc cao ca nhng vt th này cónghĩa là các ht b nén rt cht và vì th tác dng qua lc ht nhân mnh, còn s siêu chy vàs siêu dn trên Trái t ưc trung chuyn bi lc in t, yu hơn nhiu, và khác v căn bn.




Tuy nhiên, Ho tht s tin rng nghiên cu mi nht trên có th dn ti s hiu bit tt hơn vbn thân lc mnh. Quan im này ưc chia s bi Fridolin Weber thuc trưng i hcBang San Diego Mĩ, ngưi chng phi là thành viên ca nhóm nào trong hai nhóm trên, vàlà ngưi cho rng nghiên cu trên là “không th thiu trong vic ci thin kin thc ca chúngta v nhng tính cht còn ưc hiu bit nghèo nàn ca vt cht cc kì m c”. Trong khi ó,

Marcello Baldo ti trưng i hc Catania Italy cho bit s mi m ca vic có th kim tramô hình siêu chy da trên các quan sát trong tương lai. “ây là mt kh năng tuyt vi”, ôngnói, “iu ó chưa bao gi xy ra trưc ây trong lĩnh vc này”.

Ngun: Edwin Cartlidge (physicsworld.com)

K hoch theo dõi toàn bu tri

Các kính thiên văn KAT-7 Nam Phi là nn tng cho lot kính MeerKAT, cái s là mt phn ca d án 4 Pi Sky.

Mt d án châu Âu ln u tiên s cho phép các s kin thiên văn ưc theo dõi trên toàn butri ã ưc trin khai và ang trong giai on tuyn dng nhân viên. ưc tài tr s tin 3triu bng Anh t y ban Nghiên cu Châu Âu trong vòng 5 năm ti, d án 4 Pi Sky s sdng kt hp nhiu kính thiên văn mt t và kính thiên văn vũ tr nghiên cu nhng skin him gp như các sao neutron ang va chm và sao siêu mi ang bùng n.




4 Pi Sky kt hp ba h thng kính thiên văn mt t. Mt là Low Frequency Array (LOFAR),gm chng 10.000 anten lưng cc ri rác trên khp châu Âu, s dùng theo dõi nhng vtth ti ngưng tn s khong 30–240 MHz. Hai h kia là lot kính MeerKAT Nam Phi vàAustralian Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP) min tây Australia, chúng s ưcs dng theo dõi nhng s kin xy ra nhng tn s cao hơn, chng 1 GHz.

Liên kt các kính thiên văn

Khi kt hp vi nhau, nhng chic kínhthiên văn trên s có th dõi toàn b bu tri,vì các nhà khoa hc s có th liên kt tkính thiên văn n kính thiên văn theodõi nhng hin tưng nht thi khi Trái tquay. S dng kĩ thut này, các nhà nghiêncu hi vng tìm thy và theo dõi hàngnghìn s kin him gp trưc ây b ngưita b qua.

“Tht ra, ây là d án s c gng và kthp nhng cái chúng ta có th làm vinhng chic kính thiên văn này dưi góc ti ưu hóa hiu năng ca chúng và khaithác phn mm mt cách hiu qu hơn”,phát biu ca Rob Fender, mt nhà thiênvăn ti trưng i hc Southampton Anh,nhà lãnh o d án 4 Pi Sky. Ông cho bitthêm rng phi mt ít nht là ba năm nathì c ba chic kính thiên văn này mi ivào hot ng và kt mng hoàn toàn dolch trình xây dng ca MeerKAT vàASKA. Tuy nhiên, mt phn ca mnglưi trên s hot ng trên LOFAR trongnăm nay.

Ngoài các kính thiên văn mt t, các nhànghiên cu 4 Pi Sky cũng s có th s dngkính thiên văn Máy nh tia X Toàn bu tri(MAXI) ca Cơ quan vũ tr Nht Bn trênTrm Vũ tr Quc t, thit b nghiên cucác s kin bưc sóng t 0,5 n 30 keV.“Rt nhiu hin tưng thoáng qua màchúng tôi nghiên cu vi kính thiên văn vôtuyn có mt thành phn tia X và chúng tôis có th nghiên cu vn ó vi MAXI”,Fender phát biu.

ng thi vi vic nghiên cu s ra ica nhng l en, d án trên còn có th

giúp các nhà nghiên cu nhn ra nhngngun phát sóng hp dn. Mc dù 4 Pi Skys không có kh năng phát hin ra nhngcon sóng như vy mt cách trc tip,nhưng nu nhng gn sóng này trongkhông-thi gian ưc phát hin ra bi mtthit b khác, thì các nhà nghiên cu s cóth s dng 4 Pi Sky kho sát xem ssn sinh sóng hp dn có i cùng vi sbùng n ca các tín hiu vô tuyn haykhông.

SKA chân tri trưc mt

Trong khi ó, hai i nhà thiên văn i thca nhau Nam Phi và t Australia vàNew Zealand ang tip tc cnh tranh nhauquyn ch t cho Square Kilometer Array(SKA), thit b s kt hp các tín hiu phátra t hàng nghìn anten nh phân tán rênmt din tích tng cng gn mt kilometvuông. C MeerKAT và ASKAP u angưc xây dng làm minh chng công nghcho SKA, ây s là mt chic kính thiênvăn vô tuyn có nhy và phân giigóc cc cao.

Trong nhng tun qua, i Nam Phi angkhng nh ã có trong tay hai t pháquan trng có ưc quyn cha dàn trnkính thiên văn trên. Th nht, h ã kthp d liu t hai kính thiên văn vô tuynti a im khác nhau bng mt kĩ thutgi là “o giao thoa ưng cơ s rt dài”,công vic trưc ây òi hi ca s h tr t các nưc bên ngoài. Th hai, các kĩ sưmáy tính ngưi Nam Phi còn hoàn tt vicxây dng phn cng máy tính, ROACH 2,cái h tin là s mang li kh năng x lí dliu cho SKA.




có mt ca chúng ch ưc suy lun ra qua“năng lưng b mt” trong máy dò ht.

Các nhà vt lí CMS ang săn tìm SUSYtrong d liu va chm ca h bng cách

kho sát hai hoc nhiu tia vt cht trùngkhp vi năng lưng còn thiu. Tht khôngmay, s lưng va chm áp ng nhngiu kin này không nhiu hơn trông ii vi riêng nn vt lí Mô hình Chun.Kt qu là chương trình hp tác trên ch cóth báo cáo nhng gii hn mi v mtbin th ca SUSY gi là mô hình chunsiêu i xng ràng buc ti thiu (SMSSM)vi siêu hp dn ti thiu (mSUGRA).

Các nhà hp tác ATLAS la chn mt sphân hy kh dĩ khác cho siêu ht gi nhtrên; h tìm kim mt electron hoc ngưih hàng nng hơn ca nó, ht muon, xuthin ng thi vi tia vt cht và nănglưng còn thiu. Các nhà nghiên cuATLAS ã nhìn thy ít s kin phù hp vitìm kim ca h hơn và vì th có th t ranhng gii hn cao hơn, bác b nhng khilưng glunio dưi 700 GeV, gi s rngmt CMSSM và mô hình mSUGRA trongó các khi lưng squark và glunio là bngnhau.

im lành hay im g?

Nhiu ngưi tin rng nhng gii hn nàykhông hn là im g i vi SUSY.Nhng phiên bn bao quát nht ca líthuyt trên có hơn mt trăm bin th, chonên nhng lí thuyt con này làm ơn ginhóa ý tưng trên n ch nó có th ưa ranhng tiên oán v các tương tác ht. “óúng là mt cách so sánh vi nhng thínghim trưc ây”, phát biu ca nhà vt líCMS Roberto Rossin trưng i hcCalifornia, Santa Barbara. “Không ai thts tin rng ây là mô hình mà t nhiên ãchn”.

Cng tác viên ATLAS, Amir Farbin trưng i hc Texas, Arlington, gi

nhng kt qu u tiên này là “món khaiv” cho các tìm kim SUSY ưc trình bàyti hi ngh Moriond Tháng ba La Thuile,Italy. “ ây, chúng tôi tht s không bácb lí thuyt nào ht”, ông nói.

Tuy nhiên, các nhà khoa hc CMSTommaso Dorigo thuc Vin Vt lí Htnhân Quc gia Padova, Italy, vàAlessandro Strumia thuc Vin Hóa Lí vàSinh Lí hc Tallinn, Estonia, cho bit cómt s nguyên do khin ngưi ta lo ngi.Siêu i xng phi “phá v”, to ra cácsiêu ht nng hơn nhiu so vi i tác cachúng. H nêu lí do rng iu này s xy ra năng lưng bng vi năng lưng phá v s i xng in yu – năng lưng ti ócác ht mang lc yu tr nên nng còn cácphoton vn không khi lưng.

Ngưi ta nghĩ iu này xy ra trong vùngph cn ca 250 GeV. “Nhưng các kt quLHC hin nay cho chúng ta bit rng cácht siêu i xng phi mc âu ó trênmc lc yu”, Strumia nói.

Dorigo lưu ý rng mc dù SUSY có thcho phép các khi lưng siêu ht cao,nhưng li ích chính ca vic gii bài toánth bc ca nó là “t nhiên” hơn i vicác khi lưng gn cp in yu. Bàitoán th bc liên quan n các ht o kéotheo khi lưng ca boson Higgs. Trongkhi các ht siêu i xng có th trit tiêuhiu ng này, thì các mô hình tr nên rtphc tp nu như các siêu ht có khilưng quá ln.

John Ellis CERN và trưng Cao ngHoàng gia London không ng ý rng cáckt qu LHC mang n nhng bài toán micho s siêu i xng. Vì LHC cho va chmcác quark và gluon tương tác mnh bêntrong proton, cho nên nó có th d dàngnht là sinh ra các i tác tương tác mnhca chúng, tc là các squark và glunio. Tuynhiên, trong nhiu mô hình siêu i xng,các i tác ca electron, muon và photon là




nh hơn, và khi lưng ca chúng có thvn gn cp in yu, ông nói.

Các tìm kim chun

Cng tác viên CMS, Konstantin Matchev trưng i hc Florida, Gainesville, giithích rng nn vt lí mi ưc trông itrong khong 1 – 3 TeV – mt ngưng màcác thí nghim LHC khó mà bt u khosát ni. c bit, ông lưu ý rng trong s14 tìm kim “chun” mà các cng tác viênCMS t ra, thì nhng d liu này ch miưc kim tra hai iu kin u mà thôi.

“Trong ba năm, nu như chúng tôi bao quát

ht nhng im chun này, thì chúng tôi cóth nói rng vin cnh trưc mt không còn

tt lành gì na. Hin nay, vn ch mibt u thôi”, Matchev nói.

Nhng không phi ai cũng lc quan v vickhám phá SUSY. “Tôi nghĩ, chúng ta s i

vào khng hong, trong mt vài năm ti”,Dorigo d oán, ông hoài nghi lí thuyttrên vì nó ưa ra quá nhiu ht mi trongm d liu hin nay th hin “chng có giý nào”. Tuy nhiên, mc dù ông s thuacưc 1000 ô la, nhưng ông cho bit ông svn là mt trong nhng hoan nghênh nhitlit nht nu như LHC tìm ra các siêu ht.

Ngun: physisworld.com

Simon van der Meer:1925–2011

Simon van der Meer, ngưi cùng nhn GiiNobel Vt lí năm 1984 vi Carlo Rubbia,va qua i hôm 4 tháng 3, th 85 tui.

Cp ôi trên ưc trao gii cho vai trò cah trong vic khám phá ra các boson W vàZ – nhng ht mang lc yu – ti Super Proton Synchrotron (SPS) và ti phòng thínghim vt lí ht CERN Geneva. Van der Meer i tiên phong trong kĩ thut “làm mátngu nhiên”, giúp m bo có s phnproton i vào máy va chm cho ht Wvà Z ưc phát hin.

Van der Meer sinh ngày 24 tháng 11 năm

1925 ti Hague, Hà Lan. Ông hc vt lí kĩ thut ti trưng i hc Công ngh Delft.Tt nghip năm 1952, sau ó ông gia nhpPhòng nghiên cu Philips Eindhoven,phát trin thit b cao áp và linh kin int cho kính hin vi in t. Ông n làmvic CERN vào năm 1956, và tri quaphn ln s nghip ca ông ó trưc khingh hưu vào năm 1990.

Simon van der Meer (phi) và Carlo Rubbia tiCERN.

Làm vic dưi s lãnh o ca JohnAdams – tng giám c tương lai caCERN – Van der Meer ã khng nh têntui ca ông vào u nhng năm 1960 khiông phát trin mt dng c gi là “sng




bò” có th làm tăng cưng ca chùmneutrino. Nhng dng c này vn ưc sdng ngày nay vì chúng cho phép nhngchùm neutrino hi t xuyên qua Trái t ixa hàng trăm kilo mét n nhng máy dò

ht khng l, cc nhy, t dưi lòng t.Sau ó, Van der Meer tham gia nghiên cumt thí nghim ti CERN nhm phát trinmoment t d thưng ca muon, cái ưaông n vi các nguyên lí thit k máy giatc.

Năm 1967, Van der Meer bt u phát trincác nam châm mnh dành cho các máy giatc ca CERN, trong ó có SPS vàIntersecting Storage Rings (ISR). Trong lúcnghiên cu v ISR, Van der Meer ã pháttrin ý tưng làm lnh ngu nhiên tăngcưng ca chùm proton ca máy vachm. Mc dù kĩ thut trên không ưc sdng trên ISR, nhưng nó ã ưc ưa vàokim tra trên Thí nghim Làm lnh Khiphát do Rubbia và nhng ngưi khác theoui vào năm 1976 nhm s dng nó trênSPS. Sau ó, Van der Meer tham gia d ánSPS. Ông ã giúp ch o d án Máy thugom Phn proton, thit b s dng s làmlnh ngu nhiên thu gom s phnproton dùng cho máy va chm.

Kĩ thut trên s dng các in cc nhy thu gom nhng tin hiu in t nh “ngunhiên” ghi nhn iu kin trung bình camt chùm ht, thí d như mt ca nó.Nhng tín hiu ngu nhiên này – và vì th,các tính cht ca bn thân chùm ht – khió có th iu khin ưc bng cách sdng “b y” cao tn phát ra in trưngvà t trưng bin thiên nhanh. Vì th, kĩ thut trên có th thu nh kích c ca mtchùm ht trong c ba chiu không gian,nh ó làm tăng tc va chm. Ngưi tanói chùm ht ó “lnh i” vì các ht chimgi mt th tích nh hơn, ging ht như cácphân t khí trong mt khí cu b làm lnh.

Các nhà nghiên cu ti SPS cui cùng ãkhám phá ra boson W và Z trong mt ln

chy thc nghim bt u vào cui năm1982 và tip tc sang tháng 1 năm 1983.Van der Meer còn xut mt phươngpháp gi là “trích xut ngu nhiên” ãưc s dng ti CERN trên Vòng Phn

proton Năng lưng thp (LEAR) và trên cmáy k tc ca nó – Máy gim tc Phnproton (AD). Các nhà vt lí nghiên cutrong d án hp tác ASACUSA mi ây ãs dng AD to ra mt chùm nguyên tphn hydrogen thíc hp cho nghiên cuquang ph hc, nh ó mà i ã giànhgii thưng t phá ca Năm ca tp chíPhysics World ca Mĩ.

Trong mt bài phát biu, ông ch CERNhin nay, Rolf-Dieter Heuer, và giám ccác máy gia tc thuc phòng thí nghimtrên, Steve Myers, ã mô t Van der Meer là “nhân vt ln ích thc ca nn vt lí hthin i, mt nhân vt quan trng có nhngóng góp cho ngành khoa hc máy gia tcvn ht sc thit yu cho s hot ng cacác máy gia tc ht như LHC hin nay”.Ông là mt nhà sáng ch i tài, luônương u vi nhng vn hóc búa, ônghim khi xut hin trưc khi ông ã cótrong tay li gii ca mình. Kĩ thut làmlnh ngu nhiên là phát minh tiêu biu caSimon van der Meer: thot nhìn thì ht scơn gin, nhưng i vi nhng ai tht shiu rõ máy gia tc ht, thì nó chng gì hơnlà mt “cú sút” trí tu ca mt thiên tài.

Phát biu vi physicsworld.com, Rubbiatán dương Van der Meer, gi ông là “mttrong nhng ngưi xut sc nht” mà ôngta tng gp g. “Ông có th làm cho mingưi cm thy thoi mái bi s trong sángca suy nghĩ và lòng tt bng tt bc camình”, Rubbia nói. “Các ý tưng ca ôngcc kì căn bn và ông có th làm cho mingưi hiu ưc chúng”.

Rubbia ln u tiên làm vic cùng vi Vander Meer ti CERN Proton Synchrotron(PS), nơi ông ã phát minh ra sngneutrino. “Lúc ó, chúng tôi cùng làm vic




ti ISR, nơi ông phát trin mt phươngpháp rt khéo léo xác nh ri chùmht và phát minh ra s làm lnh ngu nhiên,kĩ thut m ra cơ hi lí tưng cho các vachm proton-phn proton. Có th sánh

ngang vi năng lc xut chúng ca ông là

s khiêm tn n mc huyn thoi ca ông.ưc nhn gii Nobel chung vi ông làmt vinh d ln i vi tôi”.

Theo physicsworld.com



WWW.THUV IENVATLY . COM

Bản Tin Vật Lý

Tháng 3 - 2011

© Thư Viện Vật Lýwww.thuvienvatly.com

[email protected]áng 3 năm 2011

Nội dung: Trần Nghiêm – [email protected]

Tuấn Quốc - [email protected]ên tập: Trần Triệu Phú – [email protected]ết kế: Bích Triều, Mạnh VũCùng một số Cộng tác viên khác

Trong bản tin có sử dụng hình ảnh và các bài dịch từ các tạp chí nổi tiếngPhysics World, Nature Physics, New Scientist, cùng một số tạp chí khác.

Bản Tin Vật Lý - Tháng 3-2011 - Thuvienvatly.com

Documents

Transcript of Bản Tin Vật Lý - Tháng 3-2011 - Thuvienvatly.com