Tiểu hành tinh 1999 RQ36 và cái hẹn năm 2182

 

Tiểu hành tinh 1999 RQ36 có lẽ không phải là một cái tên dễ nhớ, nhưng các nhà thiên văn dự đoán chưa tới 200 năm nữa, nó sẽ gây ra một vụ va chạm không thể nào quên. Theo các quan sát radar và quang học, khối đá vũ trụ trên, với đường kính chừng bằng năm sân bóng đá, có xác suất 1/1000 lao vào trái đất trong năm 2182.

Các nhà thiên văn còn quan tâm đến khả năng tiểu hành tinh trên tiết lộ những manh mối về nguồn gốc của trái đất. Dựa trên số liệu ảnh quang phổ, 1999 RQ36 có khả năng cấu tạo chủ yếu là carbon và là tàn dư còn tương đối nguyên vẹn của hệ mặt trời sơ khai, hình thành cách nay 4,56 tỉ năm trước.

Tiểu hành tinh trên là đích đến của OSIRIS-REx, một phi thuyền NASA theo lịch trình sẽ phóng lên vào năm 2016. Phi thuyền trên do trường Đại học Arizona, Lockheed Martin và Trung tâm Bay Vũ trụ của NASA cùng hợp tác phát triển, với mục tiêu mang về một mẫu ban sơ của tiểu hành tinh vào năm 2023.

Mới đây, NASA đã bật đèn xanh cho một đề xuất chung của những sinh viên MIT và Harvard này muốn chế tạo một quang phổ kế ảnh tia X, gọi là REXIS (Quang phổ kế Ảnh tia X Regolith), để bay trên tàu OSIRIS-REx. Thiết bị trên sẽ phân tích bề mặt của tiểu hành tinh tìm sự hiện diện của carbon, sắt, oxygen và những nguyên tố tạo nên sự sống khác.

“Đó là cơ hội gom mẫu hóa học nguyên chủng của mọi thứ tạo nên Trái đất, và chúng ta nữa”, phát biểu của Richard Binzel, giáo sư hành tinh học tại Khoa Khoa học Trái đất, Khí quyển và Hành tinh học thuộc MIT, và là cố vấn cho dự án sinh viên trên.

Thiết bị sinh viên trên sẽ đi cùng với bộ thiết bị khác trên phi thuyền, trong đó có các camera sẽ lập bản đồ kích cỡ, hình dạng và thành phần bề mặt của tiểu hành tinh. Những thiết bị khác sẽ đo tác động của gió mặt trời đối với quỹ đạo của tiểu hành tinh – thông tin có thể giúp các nhà thiên văn vẽ nên quỹ đạo của tiểu hành tinh trên so với Trái đất.

 

Quang phổ kế tia X do nhóm sinh viên MIT và Harvard chế tạo sẽ bay trên OSIRIS-REx. Ảnh: Khoa Hàng không học và Du hành vũ trụ MIT

Nguồn: MIT, PhysOrg.com

http://360.thuvienvatly.com

Phi thuyền Rạng đông đi vào quỹ đạo quanh tiểu hành tinh Vesta

Sau bốn năm hành trình liên hành tinh, phi thuyền Rạng đông của NASA sắp đi vào quỹ đạo xung quanh tiểu hành tinh khổng lồ Vesta. Trong khi đó, một bài báo mới công bố cho rằng Vesta và Ceres, một tiểu hành tinh lớn khác mà Rạng đông sẽ đến viếng, là những vật thể chính dự đoán số phận lâu dài của hệ mặt trời.

Với bề ngang 530 km, Vesta là một trong những cư dân lớn nhất thuộc vành đai tiểu hành tinh, tàn dư của những khối vật chất cấu thành hành tinh còn sót lại giữa Hỏa tinh và Mộc tinh.

Phi thuyền Rạng đông đã đi vào quỹ đạo quanh Vesta lúc 05:00 GMT hôm nay 16/7. Các camera và quang phổ kế của nó sẽ nghiên cứu địa hình và thành phần hóa học của Vesta. Nghiên cứu đó có thể tiết lộ những manh mối về thời kì đầu của sự hình thành hành tinh, vì người ta nghĩ Vesta đã ngừng lớn từ lâu trước trái đất và những hành tinh khác.

 

Phi thuyền Rạng đông đã chụp bức ảnh này của Vesta hôm 9/7 ở cự li 41.000 km. (Ảnh: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA)

Những quỹ đạo nhiễu loạn

Sau một năm ở trong quỹ đạo Vesta, Rạng đông sẽ tiến đến Ceres, tiểu hành tinh lớn nhất trong hệ mặt trời. Trong khi Vesta, giống như trái đất, bên trong bị phân chia thành một nhân kim loại và một lớp bao và vỏ đá bên ngoài, thì Ceres dường như chứa rất nhiều nước đóng băng. Các nhà khoa học hi vọng dữ liệu mà phi thuyền Rạng đông thu thập sẽ giúp họ tìm hiểu xem làm thế nào hai tiểu hành tinh lớn đó đã đi đến kết thúc với thành phần khác nhau như vậy.

Mặc dù Vesta và Ceres rất nhỏ so với Trái đất, nhưng chúng có sự ảnh hưởng lớn bất ngờ đối với quỹ đạo của hành tinh chúng ta.

Một nghiên cứu công bố trong tuần này cho biết do những tương tác nhiễu loạn giữa Vesta và Ceres, các nhà thiên văn sẽ không bao giờ có thể tính ra quỹ đạo của Trái đất trong hơn 60 triệu năm trong tương lai, hoặc truy nguyên nó đến hơn 60 triệu năm trước.

Vesta và Ceres thường đi qua gần nhau nên làm thay đổi quỹ đạo của chúng. Kết quả là quỹ đạo của chúng bị nhiễu loạn, thay đổi theo kiểu không thể nào dự đoán trước hơn khoảng 400.000 năm trong tương lai.

Chân trời sự kiện

Sự co giật hấp dẫn từ Vesta và Ceres hóa ra còn ảnh hưởng đến quỹ đạo của Trái đất và những hành tinh khác. Tác dụng của những sự co giật nhỏ này tích lũy dần theo thời gian, khiến người ta không thể tính ra vị trí của các hành tinh trong hơn 60 triệu năm trong tương lai hoặc trong quá khứ.

Với phi thuyền Rạng đông, các nhà thiên văn sẽ đo chính xác hơn vị trí của Vesta và Ceres, nhưng đây sẽ vẫn là vấn đề khó đối với những dự đoán lâu dài.

Sự tương tác nhiễu loạn giữa Vesta và Ceres sẽ nhanh chóng khuếch đại ngay cả những sai số đo nhỏ nhất, làm thất bại mọi nỗ lực nhằm dự đoán quỹ đạo hành tinh vượt quá giới hạn 60 triệu năm, phát biểu của tác giả đứng đầu nhóm nghiên cứu, Jacques Laskar ở Đài thiên văn Paris, Pháp.

“[Đây] dường như là một giới hạn tuyệt đối nhưng vấn đề sẽ nhanh chóng được cải thiện trong tương lai”, ông nói.

Nguồn: New Scientist

Video về sao chổi

Nhật thực toàn phần

Sự ra đời của Mặt trăng

Mặt trăng và trái đất thật khác lạ trong hệ mặt trời, vì chúng tồn tại là một cặp đôi thế giới có kích cỡ khá tương đương nhau. Các nhà khoa học đã vất vả trong hàng thế kỉ nhằm tìm hiểu xem làm thế nào trái đất có được một bạn đồng hành to lớn như thế. Trước khi có những sứ mệnh mặt trăng Apollo, đã tồn tại ba lí thuyết chính. Một là Mặt trăng và Trái đất hình thành cùng với nhau là một hành tinh đôi. Lí thuyết khác thì cho rằng Mặt trăng bị bắn vọt ra bởi một Trái đất đang quay nhanh, có lẽ từ chỗ ngày nay là Thái Bình Dương. Theo lí thuyết còn lại, Mặt trăng có thể là một vật thể đi lạc, bị bắt giữ bởi trường hấp dẫn của Trái đất. Người ta trông mong các sứ mệnh Apllo xác thực xem lí thuyết nào là đúng, nhưng không có kết quả nào của chúng khớp với thực tế hết. Phải có một lời giải thích khác mà thôi.

 

SỰ RA ĐỜI CỦA HỆ MẶT TRỜI

Đa số các nhà hành tinh học đều nghĩ rằng các hành tinh và những vật thể khác trong hệ mặt trờiđã hình thành cách nay khoảng 4,6 tỉ năm bên trong cái đĩa bụi và khí quay tròn xung quanh Mặt trời vừa mới ra đời. Những cụm vật chất gọi là mầm hành tinh dần dần hợp nhất với nhau trong một quá trình gọi là bồi tụ, nhưng cũng có một số va chạm tốc độ cao là vỡ các cụm vật chất ra trở lại. Những mảnh nhỏ còn sót lại theo năm tháng đã trở thành sao chổi và tiểu hành tinh.

CÚ VA CHẠM KHỦNG KHIẾP

Một cú va chạm khủng khiếp giữa Trái đất mới ra đời và một hành tinh nhỏ với kích cỡ tương đương Hỏa tinh là lời giải thích phổ biến nhất ngày nay cho Trái đất có được mặt trăng của nó. Lí thuyết này giải thích tốt hơn những lí thuyết khác về cấu trúc, thành phần, và quỹ đạo của Mặt trăng. Những mô phỏng trên máy tính cho biết nó đã có khả năng xảy ra như thế nào.

 

LÍ THUYẾT TINH VÂN

Các ngôi sao và hệ hành tinh của chúng ra đời trong những tinh vân như thế này, Tinh vân Orion. Một lí thuyết của nguồn gốc Mặt trăng cho rằng nó và Trái đất đã co lại từ đám tinh vân quay xung quanh Mặt trời. Nhưng quan điểm này không thể giải thích sự khác biệt giữa đá Mặt trăng và đá địa cầu và tại sao nhân sắt của Mặt trăng lại rất nhỏ.

1. VA CHẠM SỚT QUA

Cách nay khoảng 4,55 tỉ năm, khi Trái đất chỉ mới 50 triệu năm tuổi, một hành tinh nhỏ đã hình thành trong quỹ đạo lân cận và hai hành tinh đã đi vào hành trình va chạm. Lúc này, Hệ Mặt trời là một nơi khốc liệt, trong đó những vụ va chạm lớn không phải là không phổ biến. Cú va chạm với Trái đất không trực diện nhưng tác động tai biến của nó đã làm văng ra khỏi hai hành tinh vô số đất đá dưới dạng hơi nóng trắng. Đây là chất liệu từ đó Mặt trăng hình thành. Nhiệt độ rất cao mà cú va chạm đạt tới có thể giải thích tại sao Mặt trăng có nhiều nguyên tố nhất định hơn so với Trái đất, trong khi một số nguyên tố khác thì ít gặp hơn.

 

2. ĐÁM MÂY NÓNG

Chỉ vài giờ sau cú va chạm, đám mây khổng lồ gồm bụi và khí nóng và những mảnh đá vỡ tuôn thành dòng ra khỏi Trái đất. Một số chuyển động đủ nhanh nên thoát khỏi trường hấp dẫn của Trái đất.

 

3. CÁI VÀNH BỤI

Một phần chất khí, đá và bụi bay vọt ra vẫn bị giữ lại trong quỹ đạo xung quanh Trái đất. Nó nguội đi nhanh chóng và, không bao lâu sau va chạm, đám mây quay tròn co lại thành một cái vành bụi.

 

4. HÌNH THÀNH MẶT TRĂNG

Chỉ trong vòng vài năm, vật chất trong cái vành đang quay tròn bắt đầu cụm lại với nhau. Những mảnh đó hút nhau do lực hấp dẫn và cuối cùng hình thành nên Mặt trăng.

 

HAROLD C. UREY

Nhà khoa học người Mĩ Harold C. Urey (1893 – 1981) nhận Giải Nobel Hóa học năm 1934 và bắt đầu nghiên cứu Mặt trăng vào thập niên 1940. Ông ủng hộ lí thuyết cho rằng Mặt trăng vốn ban đầu hình thành ở đâu đó trong Hệ Mặt trời và bị Trái đất bắt giữ hồi 4,5 tỉ năm trước. Urey có khả năng không đúng nhưng ông muốn thấy con người đặt chân lên Mặt trăng và sự nhiệt tình của ông đã ảnh hưởng đến chương trình vũ trụ buổi đầu của NASA.

Trích Sách ảnh Mặt trăng

Tập sách TVVL đang thực hiện

Tàng hình con tàu từ dòng nước chảy

Một con tàu đang xé nước. Liệu những con tàu của tương lai có thể sử dụng siêu chất liệu để tránh bị phát hiện ra hay không? (Ảnh: iStockphoto.com/sharply_done)

Những con tàu trong tương lai có lẽ sẽ có thể di chuyển trong nước mà không tạo ra lằn tàu chạy. Đó là theo hai nhà nghiên cứu ở Mĩ, họ vừa đề xuất một loại chất liệu mới cho phép nước chảy vòng qua một vật như thể nó không có mặt ở đó. Thiết kế trên, cho đến nay chưa được xây dựng, có thể làm tăng hiệu suất năng lượng của tàu thủy và tàu ngầm – và thậm chí còn giúp chúng khỏi bị đối phương phát hiện. “Chức năng chính của cấu trúc [của chúng tôi] là ngăn nước chảy vòng quanh ‘cảm nhận’ ra vật đó”, phát biểu của Yaroslav Urzhumov ở trường Đại học Duke.

Năm năm qua đã chứng kiến một làn sóng nghiên cứu về áo tàng hình. Chiếc áo tàng hình thực tế đầu tiên, hoạt động với sóng điện từ trong vùng vi sóng, đã được chứng minh bởi một đội đứng đầu là David Smith tại trường Đại học Duke vào năm 2006, và kể từ đó các nhà nghiên cứu đã đề xuất và chứng minh những áo tàng hình hoạt động với ánh sáng nhìn thấy, âm thanh và thậm chí với những sự kiện trong dòng thời gian.

Uốn cong dòng nước chảy

Thiết kế mới trên, do Urzhumov và Smith trình bày trong một bài báo đăng trên tạp chí Physical Review Letters, có thể gọi là áo tàng hình nước, hay chính xác hơn là “áo tàng hình dòng chất lỏng”. Nó hoạt động trên cơ sở lí thuyết đã mang lại cho chúng ta những áo tàng hình trước đây, đó là quang học biến đổi tọa độ. Theo kiểu hệt như các phương trình của thuyết tương đối rộng cho biết sự hấp dẫn có thể uốn cong không-thời gian như thế nào, các phương trình quang học biến đổi tọa độ có thể cho biết các chất liệu với những tính chất khác lạ có thể uốn cong đường đi của ánh sáng – hoặc những sóng khác, như sóng âm, sóng nước - như thế nào. Những chất liệu mới lạ này, gọi là siêu chất liệu, có thể dẫn sóng vòng quanh một vật, rồi từ một khoảng cách nó xuất hiện như thể vật thật sự không có mặt ở đó.

Trước đây, các nhà vật lí đã từng nói tới áo tàng hình đối với nước. Vào năm 2008, các nhà vật lí tại trường Đại học Liverpool ở Anh và Ecole Centrale Marseille ở Pháp đã trình bày làm thế nào một siêu chất liệu có thể che chắn một vật theer khỏi những con sóng mặt nước. Nhưng sóng mặt nước thì khó chảy: trong sóng, bản thân chất lỏng không di dời đi đâu và không có sự truyền khối lượng. Urzhumov và Smith là những đầu tiên chỉ ra làm thế nào một vật có thể bị tàng hình để cho nó có thể di chuyển trong nước mà không để lại vết tích.

Một trở ngại mà hai nhà nghiên cứu trên vướng phải là làm thế nào để nước chảy vòng quanh một con tàu lớn và gặp nhau gọn gàng tại đuôi tàu. Urzhumov và Smith đề xuất rằng siêu chất liệu bao quanh thân tàu đòi hỏi không những xốp, mà còn có một cấu trúc dị hướng biểu diện sự cản trở khác nhau với dòng chảy ở những điểm khác nhau xung quanh thân tàu. Đây có thể là một mạng lưới mái chèo được chống đỡ bằng dây, Urzhumov đề xuất.

Cần những máy bơm nhỏ xíu

Cho dù siêu chất liệu có khả năng lái nước vòng quanh thân tàu, thì vẫn có một trở ngại lớn hơn: càng có nhiều nước bị lái, thì con tàu sẽ càng bị chậm lại. Chính sự thay đổi vận tốc này là nguyên nhân gây ra sự xáo trộn nổi bọt tại lằn tàu chạy. Do đó, các nhà nghiên cứu đề xuất, siêu chất liệu trên sẽ cần bơm nước một cách tích cực để kháng lại sự mất vận tốc. Vì hoạt động bơm này phải được thực hiện trong siêu chất liệu, nên các máy bơm đó phải là nhỏ xíu.

Urzhumov có hai ý tưởng trong đầu. Một là máy bơm áp điện, nó gồm một tinh thể nhỏ bẻ cong khi có một điện áp đặt vào nó. Ý tưởng kia là máy bơm điện-thấm lọc, trong đó một điện áp đặt lên màng tạo ra sự chênh lệch áp suất, buộc nước thấm qua. “Máy bơm micro kiểu điện-thấm lọc có tốc độ chảy thấp hơn nhiều, nên chúng [chỉ] có thể dùng để chế tạo một nguyên mẫu chứng-minh-nguyên-lí, cỡ nhỏ, tốc độ chậm”, Urzhumov nói. “Máy bơm micro kiểu áp điện là những ứng cử viên có khả năng nhất”.

Nếu áo tàng hình dòng chất lỏng của Urzhumov và Smith được chế tạo, thì các nhà nghiên cứu dự đoán một ưu điểm của nó sẽ là hiệu suất. Khi tàu thủy di chuyển, nó kéo theo nước lân cận đi cùng với nó, làm dịch chuyển nhiều khối lượng hơn cái đúng ra nó phải làm. Mặt khác, nếu tàu thủy chỉ được đẩy đi bằng siêu chất liệu hoạt tính, thì nó sẽ chỉ dịch chuyển lượng nước tối thiểu cần thiết.

Tránh bị phát hiện

Một ưu điểm nữa là sự tĩnh lặng: lằn xoáy của con tàu là nơi phát sinh rất nhiều tiếng ồn của nó. Bằng cách triệt tiêu lằn tàu, siêu chất liệu sẽ làm cho con tàu im ắng hơn. “Tiếng nhiễu âm học chắc chắn được [các cơ quan] quốc phòng sử dụng với mục đích dò tìm [mục tiêu]”, Urzhumov nói.

Sebastien Guenneau, một nhà vật lí tại trường Đại học Liverpool, người đã hỗ trợ phát triển áo tàng hình sóng nước hồi năm 2008, cho biết áo tàng hình dòng chảy có thể có “những ứng dụng hết sức tiềm năng trong lĩnh vực hàng không học”, làm giảm dòng nhiễu loạn xung quanh những con tàu thủy, tàu ngầm và thậm chí là máy bay. “Có những ứng dụng dễ thấy trong kĩ thuật dân sự, nhưng tôi đoán ngành quân sự cũng sẽ thấy hứng thú”, ông bổ sung thêm.

Phòng thí nghiệm của Smith trước đây đã xây dựng một vài áo tàng hình điện từ, nhưng nhóm Duke không có kế hochj xây dựng áo tàng hình dòng chảy trong thời gian trước mắt. “Sức mạnh thực nghiệm của chúng tôi nằm ở những siêu chất liệu điện từ... chúng ta không có một cơ sở thử nghiệm thủy động lực học nào”, Urzhumov nói. “Sẽ hiệu quả hơn nhiều là nên xây dựng một chương trình hợp tác với một tổ chức sẵn sàng cho những thí nghiệm như thế”.

Các bạn có thể tham khảo bản thảo của bài báo trên tại arXiv:1106.2282.

Nguồn: physicsworld.com

 Những bất ngờ từ biên giới của hệ mặt trời

Ảnh minh họa hai phi thuyền Voyager của NASA đang khám phá một vùng không gian hỗn loạn gọi là nhật nang, lớp vỏ ngoài của cái bọt hạt tích điện bao xung quanh Mặt trời của chúng ta. (Ảnh: NASA/JPL-Caltech)

Những quan sát bất ngờ của phi thuyền Voyager 1 của NASA một lần nữa làm hồi sinh lí thuyết của các nhà thiên văn về phạm vi bán kính của nhật nang – lớp vỏ nóng bên ngoài của hệ mặt trời. Dữ liệu mới đây từ phi thuyền trên gửi về cho thấy một sự giảm nhẹ vận tốc của gió mặt trời tại điểm nhật dừng – ranh giới phía ngoài của nhật nang – chứ không giảm đột ngột như những lí thuyết hiện nay tiên đoán. Đồng thời, các nhà khoa học khảo sát dữ liệu từ phi thuyền Voyager 1 lẫn Voyager 2 đã tìm thấy rằng từ trường trong nhật nang là một cái bọt sôi sục những bong bóng từ, so với những cung sức từ duyên dáng mà chúng tiên đoán.

Tại ranh giới hệ mặt trời

Các hạt ion hóa từ Mặt trời phát ra ở tốc độ cao – gió mặt trời – tạo ra một cái bọt bóng bao xung quanh hệ mặt trời của chúng ta. Lớp vỏ của cái bọt đó, gọi là nhật quyển, chứa điểm nhật dừng, nhật nang, và cực xung kích. Gió mặt trời truyền đi ở tốc độ siêu thanh cho đến khi nó đi qua một sóng xung kích – cực xung kích, tại đó nó chậm dần và làm nóng nhật nang. Nhật dừng là rìa bên ngoài của nhật nang, nơi gió mặt trời chậm xuống mức zero.

Được phóng lên hồi gần 34 năm về trước, và hiện đang lao đi trong không gian ở cách Mặt trời chừng 14,4 tỉ km, cả Voyager 1 lẫn Voyager 2 hiện đang ở trong nhật nang. Một đội khoa học đứng đầu là Stamatios Krimigis thuộc Phòng thí nghiệm Vật lí Ứng dụng Đại học Johns Hopkins ở Maryland, Hoa Kì, đã sử dụng thiết bị Hạt Tích điện Năng lượng Thấp của Voyager 1 để xác định vận tốc của gió mặt trời. Voyager 1 đã đi vào một khu vực trong đó vận tốc của gió mặt trời chậm dần đến zero kể từ năm 2007. Khi Voyager 1 di chuyển ra bên ngoài trong hơn ba năm qua, vận tốc xuyên tâm của gió mặt trời đã và đang giảm đi gần như tuyến tính từ 208.000 km/h xuống zero; còn thành phần thổi ngang tương đối so với Mặt trời cũng có xu hướng tiến đến zero.

“Điều này cho chúng ta biết rằng Voyager 1 có lẽ đã ở gần điểm nhật dừng, hay ranh giới tại đó môi trường giữa các sao về cơ bản làm dừng dòng chảy của gió mặt trời”, Krimigis nói. “Lớp chuyển tiếp mở rộng của dòng chảy gần bằng zero mâu thuẫn với các lí thuyết tiên đoán một sự chuyển tiếp đột ngột sang dòng chảy giữa các sao tại điểm nhật dừng – và một lần nữa, điều đó có nghĩa là chúng ta sẽ phải xem xét lại các mô hình của mình”.

Khi các vận tốc có thể thăng giáng, nên đội nghiên cứu đã khảo sát số ghi nhiều tháng trước khi xác nhận rằng vận tốc thật sự bằng không. Tuy nhiên, các nhà khoa học tin rằng Voyager 1 vẫn chưa đi qua điểm nhật dừng tiến vào không gian giữa các sao. Băng vào không gian giữa các sao sẽ nghĩa là một sự giảm đột ngột mật độ của những hạt nóng thuộc nhật nang và một sự tăng mật độ của những hạt lạnh thuộc plasma giữa các sao. Các nhà nghiên cứu, viết trên tạp chí Nature, đã ước tính vị trí điểm nhật dừng bằng cách kết hợp các quan sát Voyager 1 với những ảnh chụp nguyên tử trung hòa năng lượng cao của nhật nang thu từ sứ mệnh Cassini. Họ tin rằng điểm nhật dừng có thể đâu đó gần 18 tỉ km, nghĩa là Voyager 1 có thể đi ra khỏi lớp chuyển tiếp và đi vào môi trường liên thiên hà vào cuối năm 2012. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Letters.

Vấn đề bọt bóng

Cùng lúc, một đội khoa họa khác ở NASA đã tìm thấy những cái bọt từ riêng biệt, mỗi bọt rộng chừng 160 triệu km, trong nhật nang. Theo các nhà nghiên cứu, Voyager 1 đã đi vào “vùng bọt” đó vào khoảng năm 2007 và Voyager 2 đi vào một năm sau đó, và một trong hai phi thuyền sẽ mất hàng tuần để băng qua chỉ một cái bọt như thế.

 

Ảnh cũ và mới của nhật nang. Những xoắn ốc màu đỏ và màu xanh là những đường sức từ uốn cong nhẹ nhàng của những mô hình chính thống. Dữ liệu mới từ Voyager bổ sung thêm một bọt từ (khung hình nhỏ) vào mớ hỗn tạp trên. (Ảnh: NASA)

“Từ trường của Mặt trời trải rộng ra mọi phía cho đến rìa của hệ mặt trời”, Merav Opher thuộc trường Đại học Boston, Mĩ, giải thích. “Vì Mặt trời quay tròn, nên từ trường của nó trở nên bị xoắn và gấp nếp, có phần tựa như chiếc váy của vũ công ballet. Ở cách Mặt trời xa xa, chỗ hai phi thuyền Voyager hiện nay, nếp gấp của chiếc váy đó bó chùm lại”.

Khi từ trường bị gấp nếp mạnh, các đường sức từ đan chéo nhau và tự tổ chức lại thành những cái bọt từ. Sự tái kết nối từ như thế này giống như quá trình năng lượng cao diễn ra bên dưới các tai lửa mặt trời. Những cái bọt thật sự đó là độc lập và tách rời với từ trường mặt trời rộng lớn”.

Số ghi cảm biến từ phi thuyền cho thấy cặp đôi Voyager thỉnh thoảng đi vào và đi ra khỏi những cái bọt trong vùng bọt đó, còn đôi khi chúng dường như đi qua những vùng không có bọt. Điều này làm phức tạp thêm bức tranh của chúng ta về nhật quyển.

Các nhà nghiên cứu đề xuất rằng vùng bọt có thể bảo vệ hệ mặt trời khỏi những tia vũ trụ, chúng sẽ bị bẫy bên trong các bọt bóng và phải chuyển động qua từng cái bọt trước khi đi tới những đường sức từ tương đối trơn hơn để truyền về phía bản thân Mặt trời. “Những cái bọt từ đó có vẻ là lá chắn phòng thủ đầu tiên của chúng ta trước các tia vũ trụ”, Opher nói. “Chúng tôi chưa rõ liệu lá chắn này là tốt hay không”.

Cho đến nay, đa số bằng chứng cho các bọt bóng đến từ các phép đo hạt và dòng hạt năng lượng cao và các quan sát từ trường; nhưng vì từ trường đó quá yếu, nên dữ liệu mất thời gian dài để phân tích chính xác. “Có lẽ chúng ta sẽ khám phá [nếu mô hình của chúng ta] là đúng khi hai phi thuyền Voyager tiếp tục tiến sâu về phía trước và tìm hiểu thêm về sự tổ chức của nó”, Opher nói. “Đây chỉ mới là bắt đầu, và tôi dự đoán sẽ còn nhiều bất ngờ ở phía trước”.

Nguồn: physicsworld.com

Kỉ lục từ trường mạnh nhất thế giới

Ngày 22 tháng 6 năm 2011, Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf đã lập một kỉ lục thế giới mới với từ trường mạnh 91,4 Tesla. Để đạt tới kỉ lục này, Sergei Zherlitsyn cùng các đồng nghiệp của ông tại Phòng thí nghiệm Từ trường Cao Dresden (HLD) đã chế tạo một cuộn dây nặng chừng 200 kg trong đó mang dòng điện tạo ra từ trường khổng lồ - trong khoảng thời gian vài mili giây. Cuộn dây trải qua thí nghiệm một cách bình an vô sự.

“Với kỉ lục này, thật ra chúng tôi không quan tâm việc đạt tới những giá trị trường cao, mà thay vào đó là việc sử dụng nó trong nghiên cứu khoa học vật liệu”, Joachim Wosnitza, giám đốc HLD giải thích. Các nhà khoa học trên thật sự tự hào là những người đầu tiên trên thế giới tạo ra được một từ trường cao như vậy dành cho nghiên cứu. Từ trường càng mạnh thì các nhà khoa học càng có thể khảo sát chính xác những chất liệu dùng cho những linh kiện điện tử tiên tiến hoặc cái gọi là các chất siêu dẫn – chất dẫn điện mà không có điện trở. Những từ trường cao như vậy được tạo ra bằng cách cho một dòng điện đi qua một cuộn dây đồng.

Từ trường sinh ra trong cuộn dây (Ảnh minh họa)

Nhưng từ trường cũng ảnh hưởng đến dòng điện vì nó cố gắng đẩy dòng điện ra khỏi cuộn dây. Dòng điện càng mạnh thì lực đẩy từ càng mạnh. “Ở 25 tesla, dây dồng sẽ bị xé toạc ra”, Joachim Wosnitza mô tả một kịch bản có khả năng xảy ra của sự mâu thuẫn này giữa từ trường và kim loại. Để so sánh: Một nam châm dùng trong tủ lạnh thương mại tiêu biểu có từ trường chỉ 0,05 tesla.

Để khảo sát càng cặn kẽ càng tốt sự tích điện ở những chất liệu thuộc về tương lai, các nhà nghiên cứu cần những từ trường cao hơn nữa, thí dụ 90 hoặc 100 tesla. “Tuy nhiên, ở 100 tesla, lực Lorentz bên trong dây đồng sẽ tạo ra một áp lực bằng 40.000 lần áp suất không khí ở ngang mực nước biển”, Joachim Wosnitza cho biết. Những lực này sẽ xé toạc sợi dây đồng ra giống như một vụ nổ vậy. Đây là nguyên do các nhà nghiên cứu sử dụng những hợp kim đồng đặc biệt có thể chịu nổi hàng chục nghìn áp suất khí quyển. Sau đó, họ thêm vào một lớp bọc làm từ sợi đặc biệt thường dùng cho áo chống đạn và giữ chặt hợp kim lại. Các kĩ thuật viên HZDR quấn sáu sợi dây đặc biệt này với lớp bọc thành một cuộn dây có một không gian rỗng 16 mm tại tâm của nó. Điều này cho phép tạo ra 50 tesla bên trong cuộn dây đặc biệt này khi có một xung điện ngắn nhưng mạnh đi qua dây đồng – một quá trình tắt ngay sau chỉ 0,02 giây.

Tuy nhiên, từ trường như thế vẫn còn thua xa kỉ lục thế giới 89 tesla mà người Mĩ đã tạo ra ở Los Alamos hồi vài năm trước. Và đây là nguyên do các kĩ thuật viên quấn thêm một cuộn dây thứ hai gồm mười hai lớp dây đồng xung quanh cuộn dây thứ nhất. Tuy nhiên, sợi dây này chỉ có thể chống chọi với 2.500 lần áp suất khí quyển. Nhưng được bảo vệ bởi một lớp bọc plastic, một xung điện kéo dài chỉ một phần năm của một giây là đủ để tạo ra một từ trường 40 tesla bên trong cuộn dây. Cùng với 50 tesla của cuộn dây bên trong, từ trường này cộng gộp lại thành kỉ lục thế giới mới với hơn 90 tesla. Được bọc trong một bao thép, cuộn dây kép này có chiều cao 55 cm và đường kính 32 cm; như vậy nó tương đương với một thùng nước kha khá. Trong vòng vài tuần lễ, các kĩ thuật HZDR làm việc với cuộn dây không chỉ lập kỉ lục thế giới, mà còn sẽ cho phép tiến hành nhiều nghiên cứu chất liệu mới trong tương lai trong từ trường kỉ lục trên.

Vì những thí nghiệm như thế, các nhà nghiên cứu đang đổ xô đến Dresden không chỉ từ Regensburg, Garching, và Karlsruhe, mà còn từ khắp châu Âu. Ngay cả các nhà khoa học Mĩ và Nhật Bản cũng đang đặt vấn đề họ có thể phân tử chất liệu của họ tại HZDR. Và kể từ hôm nay, năm căn phòng hiện có được trang bị những cuộn dây tương tự có thể không còn đủ đáp ứng nhu cầu của đám đông nhà nghiên cứu, và một bộ sáu “tế bào xung” nữa sẽ được xây dựng vào năm 2015. Nghiên cứu từ trường tại HZDR thật ra còn tiếp tục đẩy mạnh hơn nữa sau kỉ lục thế giới trên.

Nguồn: PhysOrg.com

http://360.thuvienvatly.com

Ý KIẾN VỀ MỘT CÂU TRONG ĐỀ ĐẠI HỌC 2011 – MÔN VẬT LÝ

v

“Theo Th.s Phùng Nhật Anh”

Phát hiện ra lỗi sai sót của đề ĐH Vật lý 2011

câu 53 mã đề 817 có đưa ra câu hỏi: Con lắc Vật lý là một vật rắn quay quanh được một trục nằm ngang cố định. Dưới tác dụng của trọng lực, khi ma sát không đáng kể thì chu kỳ dao động nhỏ của con lắc

A. Không phụ thuộc vào gia tốc trọng trường tại vị trí con lắc dao động

B. Phụ thuộc vào dao động biên độ của con lắc

C. Phụ thuộc vào khoảng cách từ trọng tâm của vật rắn đến trục quay của nó.

D. Không phụ thuộc vào momen quán tính của vật rắn đối với trục quay của nó.

Phần lớn các chuyên gia giải đề khi đọc lướt qua sẽ chọn đáp án đúng là C. Tuy nhiên câu hỏi này đã không loại ra trường hợp đặc biệt. Nếu trục không đi qua trọng tâm của vật rắn thì đáp án đúng là C nhưng nếu trục đi qua trọng tâm của vật rắn thì vật sẽ quay tròn đều và lúc đó sẽ không có đáp án để lựa chọn.

Để làm rõ thêm vấn đề này, giảng viên khoa Vật lý của một trường ĐH đã gửi cho Dân trí khái niệm chính xác trong SGK. Theo khái niệm của SGK thì con lắc Vật lý là một vật rắn quay quanh được một trục nằm ngang cố định không đi qua trọng tâm của vật. Như vậy so với đề thi thì rõ ràng thiếu mất một vế rất quan trọng.

Khái niệm về con lắc vật lý trong SGK hiện hành.

Theo quy định của Bộ GD-ĐT thì đề thi phải đạt được các yêu cầu kiểm tra những kiến thức cơ bản, khả năng vận dụng và kỹ năng thực hành của thí sinh trong phạm vi chương trình trung học hiện hành, chủ yếu là chương trình lớp 12, phù hợp với quy định về điều chỉnh nội dung học tập cấp trung học.

Nội dung đề thi phải đảm bảo tính khoa học, chính xác, chặt chẽ. Lời văn, câu chữ phải rõ ràng, không có sai sót. Đồng thời, đề thi phải đạt yêu cầu phân loại được trình độ học lực của thí sinh và phù hợp với thời gian quy định cho mỗi môn thi.

Không ra đề thi ngoài chương trình và vượt chương trình trung học. Không ra đề vào những phần giảm tải, cắt bỏ. Đồng thời, không ra đề thi vào những phần, những ý còn đang tranh luận về mặt khoa học hoặc có nhiều cách giải. Không ra đề quá khó, quá phức tạp.

“nguồn trích dẫn” http://360.thuvienvatly.com

Có một lần

          Có một lần thật bất chợt tôi được nghe một bài hát,với giai điệu, ca từ tha thiết chung tình, giàu hình anh vế câu chuyện kể,vẫn nhớ những khi trời mưa, vẫn chiếc áo xưa sờn đôi vai,thầy vẫn đi buồn vui lặng lẽ,ngỡ như đó là một tiếng vọng về từ nơi nào đó xa lắm.Tôi đã lắng nghe bài hát ấy với một cám xúc là một chút tò mò,Mà sao giữa dòng đời bươn chãi, cả âm nhạc và tâm hồn cũng ngập chìm vào những lo toan, tính toán chuyện áo cơm, lợi danh, chuyện bán mua.Cả tình cảm lẫn trí tuệ lại có những dòng nhạc thảnh thơi, nhẹ nhàng đến như thế. Âm nhạc làm ta gợi nhớ, có thể dẫn dắt ta vào những ký ức xa xưa.Bài hát đã làm được điều ấy.Tôi nghĩ đến những người thầy, những cô giáo ngày xưa của mình, những người nghiêm khắc, những người dịu hiền, những người đã khuất, những người đã đi xa, những người tôi thoáng được gặp lại, và cả những người tôi chưa một lần chợt nhớ trong cuộc sống khá nhiều lo toan của mình.Người thầy thật bao dung ,thầy đã vượt qua bao gian lao khó nhọc, luôn nặng lòng với cuộc sống,với những gương mặt học trò đã được bàn tay ông nâng niu, dìu dắt.Tôi bỗng chợt nhớt đến lời ru của mẹ ngày nào.

Sang sông phải bắc cầu Kiều

Muốn con hay chữ phải yêu lấy thầy

        Tôi mong sao bài hát ấy sẽ đến với mọi người,những người thành đạt, những ngươi vô danh, để ai cũng được tim lại những khoảnh khắc hạnh phúc, tinh khôi nhất của cuộc đới.

Bùi Thị Hải

Sức mạnh của Nụ cười

         Tôi viết ra điều này từ kinh nghiệm bản thân mình. Một ngày nọ, mệt mỏi sau một ngày làm việc, tôi bước từ sở làm về với khuôn mặt nặng trĩu. Thế rồi một người chẳng quen biết gì mỉm cười với tôi, và theo phản xạ, tôi cũng cười đáp lại. Đột nhiên, mọi mệt nhọc trong tôi dường như tan biến.

          Có một câu chuyện của Saint Exupéry mà tình cờ tôi đọc được. Những người say mê văn học không xa lạ gì với tác giả cuốn Hoàng tử bé. Ông từng là phi công tham gia chống phát xít trong Thế Chiến II. Từ những năm tháng này, ông đã viết ra Nụ cười. Tôi không biết đây là một tự truyện hay một truyện hư cấu, song tôi tin rằng nó có thật. Trong truyện, Saint Exupéry là một tù binh bị đối xử khắc nghiệt và ông nghĩ rằng nay mai mình sẽ bị xử bắn như những người khác. Ông viết :

          "Tôi trở nên quẫn trí. Bàn tay tôi co giật và rút từ túi ra một điếu thuốc. Nhưng tôi lại không có diêm. Qua chấn song, tôi nhìn thấy người cai tù. Anh ta không thấy tôi, nên tôi đành gọi:

            -Xin lỗi, anh có lửa không ?

            Anh nhún vai rồi tiến lại gần. Khi rút que diêm, tình cờ mắt anh nhìn vào mắt tôi. Ngay lập tức, tôi mỉm cười. Tôi chẳng hiểu tại sao mình lại làm như thế. Có lẽ vì khi muốn làm thân với ai đó, người ta dễ dàng nở một nụ cười.

            Lúc này, dường như có một đốm lửa bùng cháy ngang kẽ hở giữa hai tâm hồn chúng tôi, giữa hai trái tim con người. Tôi biết anh ta không muốn, song do tôi cười nên anh ta phải mỉm cười đáp lại. Anh bật diêm, đến gần tôi hơn, nhìn thẳng vào mắt tôi và miệng vẫn cười. Giờ đây, trước mặt tôi không còn là một viên cai tù phát xít mà chỉ còn là một con người.

             -Anh có con không ? - Anh ta hỏi tôi.

             -Có - Tôi đáp, và lôi từ túi ra chiéc bóp có hình gia đình mình. Đoạn anh ta cũng lôi từ túi ra tấm hình của những đứa con và bắt đầu kể những hi vọng của anh đối với chúng.

           Đôi mắt tôi nhòa lệ. Tôi biết rằng mình sắp chết và chẳng bao giờ gặp lại người thân. Anh ta cũng khóc.

            Đột nhiên, không nói một lời, anh ta mở khóa và kéo tôi ra khỏi buồng giam. Anh lặng lẽ đưa tôi ra khỏi thành phố, thả tôi ra rồi quay trở về.

            Thế đó, cuộc sống của tôi đã được cứu rỗi nhờ một nụ cười. Từ khi đọc được câu chuyện này, tôi nghiệm ra được nhiều điều. Tôi biết rằng bên dưới mọi vỏ bọc mà chúng ta tạo ra để bảo vệ mình, bảo vệ phẩm giá và vị thế của mình, bên dưới những điều này còn có một cái thật quý giá mà tôi gọi là tâm hồn. Tôi tin rằng nếu tâm hồn bạn và tâm hồn tôi nhận ra nhau thì chúng ta chẳng còn gì phải sợ hãi hay căm thù nhau. Nếu bạn từng có khoảnh khắc gắn bó với người khác qua sức mạnh của nụ cười, thì tôi tin bạn cũng đồng ý với tôi đó là một phép lạ nho nhỏ, một món quà tuyệt vời mà chúng ta có thể dành cho nhau. Mẹ Theresa đã cảm nhận điều này trong cuộc sống và bà đưa ra một lời khuyên chân thành : "Hãy mỉm cười với nhau, mỉm cười với vợ bạn, với chồng bạn, với con bạn và với mọi người - dù đó là ai, vì điều này sẽ giúp bạn lớn lên trong tình yêu của nhau".

"moon"

Lí do cho một tình yêu

“ Chào em yêu! Anh yêu em vì em xinh đẹp. Thế thì với vết sẹo trên mặt bây giờ anh không thể yêu em được nữa. Anh yêu em vì em giỏi giang nhưng bây giờ em có làm được việc gì đâu. vậy thì anh không thể yêu em được.Anh yêu em vì em nhanh nhẹn nhưng thực tế là em đang ngồi trên xe lăn. Đây không phải là lí do giúp anh yêu em.Anh yêu em vì nụ cười của em nhưng cả tháng nay rồi anh chẳng thấy em cười. Anh có nên yêu em nữa không?Anh yêu em vì em lạc quan. Bây giờ anh không yêu em nữa vì lúc nào em cũng nhăn nhó, than vãn. Anh yêu em vì em quan tâm đến người khác nhưng giờ đây mọi người lại phải quan tâm đến em qua nhiều. Anh không nên yêu em nữa. Đấy, em chẳng có gì khiến anh phải yêu em vậy mà anh vẫn yêu em. Em có cần một lí do nào nữa không, em yêu?”

Tình yêu đôi khi không nhất thiết phải cần một lí do.

"moon"

Bạn thân và người quen

       Có sự khác nhau giữa việc là người quen và bạn thân. Người quen là người mà bạn biết tên, người mà bạn gặp mỗi lần bây giờ và về sau, người mà bạn hầu như cư xử bình thường và là người mà bạn cảm thấy dễ chịu.

        Đó là người mà bạn có thể mời đến nhà và nói về điều gì đó. Nhưng họ không phải là người để bạn chia sẻ cuộc sống của bạn, những hành động của họ thỉnh thoảng bạn không hiểu nổi bởi vì bạn không biết đủ về họ.

       Trái lại, bạn thân là người mà bạn yêu mến. Không phải là bạn “đang yêu” họ nhưng bạn quan tâm đến họ và bạn nghĩ về họ khi họ không còn ở đó. Đó là người làm cho bạn nhớ lại khi bạn thấy một cái gì đó mà họ thích và bạn biết điều đó vì bạn rất hiểu họ. Họ là người mà bạn có ảnh và khuông mặt của họ nằm trong trí óc của bạn.

        Bạn thân là người mà bạn cảm thấy an toàn khi ở bên cạnh vì bạn biết họ luôn quan tâm đến bạn. Họ gọi đến chỉ để biết bạn có khỏe không mà không cần giải thích vì sao. Họ tâm sự với bạn thật lòng trong lần đầu tiên và bạn cũng thế. Bạn biết khi bạn gặp rắc rối, họ sẽ có mặt để lắng nghe bạn.

Bạn thân là người sẽ không cười nhạo hay làm tổn thương bạn và nếu họ có làm tổn thương bạn thì họ sẽ cố gắng hết sức để an ủi bạn. Họ là người bạn yêu mến.

        Bạn thân là người mà bạn đã khóc khi họ bị rớt trong kì thi và trong những bài ca chia tay ở một cuộc đi chơi hay một buổi lễ tốt nghiệp. Họ là người khi bạn ôm chặt, bạn không nghĩ sẽ ôm trong bao lâu và ai sẽ là người đầu tiên buông ra.

       Có thể họ sẽ là người giữ nhẫn cho bạn trong ngày cưới hay có thể họ là người chia tay với bạn trong ngày cưới cũng có thể đó là người mà bạn kết hôn. Có thể họ sẽ là người sẽ khóc với bạn trong ngày cưới bởi vì họ hạnh phúc và họ tự hào.

        Họ là chỗ dựa cho bạn. Họ dắt bạn đi. Họ theo dõi cuộc sống của bạn và bạn theo dõi cuộc sống của họ và bạn học tập từ họ. Cuộc sống của bạn sẽ không như thế nếu vắng họ.

"moon"

NỤ CƯỜI

      Một nụ cười không làm mất mát gì cả, nhưng lại ban tặng rất nhiều. Nó làm giàu có những ai đón nhận nó mà không làm nghèo đi người sinh ra nó.

      Nụ cười chỉ nở trên môi trong khoảnh khắc phù du, nhưng ký ức về nó đôi khi tồn tại cả một đời. Người dù giàu sang đến đâu đi nữa cũng cần đến nụ cười, và người dù nghèo hèn cùng tột cũng sẽ được nụ cười làm cho trở nên giàu có.

      Nụ cười nuôi dưỡng hạnh phúc trong gia đình, gầy dựng thiện ý trong làm ăn, và làm lớn mạnh mối tương giao trong tình bạn, mang đến sự thư giãn những khi ta mỏi mệt, niềm hi vọng những khi tuyệt vọng và ánh sáng những khi ta tăm tối trong muộn phiền.

      Nụ cười, cũng như tình yêu, là cái không thể mua bán vay mượn, hay thậm chí đánh cắp từ người khác. Bởi vì, khi đó, nó chỉ là cái gì đó khiên cưỡng và vô nghĩa. Có những người không bao giờ nở một nụ cười với bạn. Không hề gì, bạn cứ trải lòng mình ra và tặng họ nụ cười của bạn. Họ là những người không còn nụ cười để cho, vì lẽ đó, họ chính là những người cần nụ cười của bạn hơn ai hết.

       Hãy tươi cười với mọi người. Chúng ta chẳng những không mất gì cả, mà trái lại, sẽ nhận được rất nhiều.

"moon"

Tân sinh viên nè

Vịt a2 nè bà con

Cây sắp đổ rùi nè

Bùi

Xin chào tụi mình là vịt a2 nè

Đáp án đề thi Vật lí 2011

Đáp án đề thi môn vật lí khối A năm 2011 (sưu tầm)

"Dấu khoanh tròn trong hình chỉ là bài làm của thí sinh"
Nhấn vào đường link dưới đây để donwload