Mua he 2009-2010

Hiển thị các bài đăng có nhãn bai tap. Hiển thị tất cả bài đăng
Hiển thị các bài đăng có nhãn bai tap. Hiển thị tất cả bài đăng

Thứ Sáu, 23 tháng 2, 2018

Đề tham khảo Vật Lí thi THPTQG 2018

Chủ Nhật, 8 tháng 9, 2013

Lí thuyết mới về sự hình thành tia sét

Tia vũ trụ tương tác với những giọt nước bên trong những đám mây giông có thể giữ một vai trò quan trọng trong sự kích hoạt tia sét. Đó là khẳng định của các nhà nghiên cứu ở Nga, họ đã nghiên cứu những tín hiệu vô tuyến phát ra trong hàng nghìn cú sét đánh. Nghiên cứu trên có thể mang đến những hiểu biết sâu sắc mới về nguyên nhân và diễn biến của sự hình thành tia sét lúc ban đầu.
Mặc dù đa số mọi người đều đã từng chứng kiến tia sét vào lúc nào đó trong đời mình, nhưng các nhà khoa học vẫn chưa hiểu hết nguyên nhân gây ra sự phóng điện lúc ban đầu. Sét đã được nghiên cứu trong hàng trăm năm qua, nhưng trong khi nhiều khả năng quan sát luôn có sẵn – có khoảng 40 đến 50 tia sét mỗi giây trên toàn cầu – việc dự báo sự xuất hiện của một tia sét là chuyện không đơn giản.
Có ba loại sét cơ bản: sét xảy ra bên trong một đám mây; sét xảy ra giữa hai đám mây; và sét xảy ra giữa một đám mây và mặt đất. Trong một cú sét từ-mây-xuống-đất tiêu biểu, các nhà khoa học biết rằng một kênh plasma dẫn điện hình thành giữa đám mây và mặt đất, cho phép sự phóng điện xảy ra. Tuy nhiên, những yếu tố gây ra sự tích điện ban đầu của đám mây và sự phóng điện sau đó của nó thì chưa được hiểu rõ lắm.

Cú hích tia vũ trụ
Aleksandr Gurevich thuộc Viện Vật lí Lebedev ở Moscow và Anatoly Karashtin thuộc Viện Nghiên cứu Vật lí Vô tuyến ở Nizhny Novgorod vừa đề xuất một mô hình mới bao gộp hai yếu tố thiết yếu có thể giúp giải thích quá trình trên: hành trạng của những hạt nước hoặc băng bên trong các đám mây, được đặt tên là “sao băng nước” (hydrometeor); và những cơn mưa electron gây ion hóa có thể do tia vũ trụ gây ra.
Lí thuyết cho rằng tia vũ trụ có thể gây ra những cơn mưa hạt ion hóa làm kích hoạt tia sét đã được nêu ra lần đầu tiên bởi Gurevich hồi hơn 20 năm về trước. Gọi là “sự đánh thủng phi mã”, Gurevich cho rằng các hạt gây ion hóa có thể tạo ra các electron tự do bên trong những đám mây giông sau đó chúng được gia tốc lên những năng lượng cực cao bởi điện trường bên trong những đám mây. Những electron này va chạm với những nguyên tử khác trong không khí gây ra một “đợt thác” những hạt năng lượng cao bên trong đám mây – và đợt thác này gieo mầm cho sự xuất hiện của sét. Trong khi lí thuyết trên đã được bàn luận rộng rãi, thì Gurevich đã không thể tìm thấy bằng chứng rằng tia vũ trụ thật sự kích hoạt sự tuôn thác như thế.
Nhằm thu thập thêm bằng chứng, Gurevich và Karashtin vừa thực hiện một phân tích mới sử dụng một giao thoa kế vô tuyến của những xung vô tuyến phát ra lúc xuất hiện 3800 tia sét trên khắp nước Nga và Kazakhstan. Một chuỗi dài những xung ngắn nhưng mạnh này được phát ra ngay trước khi tia sét xuất hiện và, theo các nhà nghiên cứu, dữ liệu xung đó khớp với mô hình đánh thủng điện của Gurevich.
Những xung thông tin
Các nhà nghiên cứu còn trình bày rằng biên độ của một xung tỉ lệ với số lượng electron thứ cấp, và vì thế tỉ lê với năng lượng của tia vũ trụ ban đầu gây ra cơn mưa hạt. Nhưng khi họ tính năng lượng tia vũ trụ, Gurevich và Karashtin tìm được nó vào khoảng 1017 eV – một con số bất ngờ vì tia vũ trụ thuộc năng lượng này quá hiếm để giải thích cái đã đo được.
Để giải thích tại sao quan sát thấy năng lượng cao như thế, các nhà nghiên cứu cho rằng các sao băng nước mà họ sử dụng đã trở nên phân cực điện khi điện trường mạnh bên trong đám mây hình thành và một sự “phóng điện micro” nữa xảy ra tại sao băng nước khi điện trường đạt tới ngưỡng của nó, từ đó làm khuếch đại sự đánh thủng do tia vũ trụ kích hoạt. Khi xét đến yếu tố này, thì chỉ cần những hạt tia vũ trụ với năng lượng khoảng 1012–1013 eV dễ gặp hơn nhiều là đủ để kích thích sự phóng điện.
Nhà vật lí và chuyên gia nghiên cứu tia sét Joseph Dwyer thuộc trường Đại học Công nghệ Florida, người không có liên quan gì với nghiên cứu trên, phát biểu rằng mô hình mới trên là “một ý tưởng hay, nhưng vẫn cần có thêm nhiều việc để làm nữa, ví dụ như các thí nghiệm đo đồng thời các xung vô tuyến và các cơn mưa không khí,” đó là cái mà Dwyer và các đồng nghiệp của ông hiện đang nghiên cứu.
Gurevich và Karashtin phát biểu rằng các quan sát của họ cho thấy sự phát xạ vô tuyến gây ra bởi những sự phóng điện nhất định trong các đám mây giông, chúng khác với sự phóng điện thông thường mà người ta trông đợi và “sự đánh thủng phi mã” cũng giữ một vai trò quan trọng. Sẽ cần có thêm những quan sát khác nữa mới giải mã được bí ẩn tối hậu của tia sét.

Nghiên cứu công bố trên tạp chí Physical Review Letters.
Nguồn: physicsworld.com

Thứ Sáu, 3 tháng 5, 2013

7 điều thiết yếu người công dân vũ trụ nên biết


Năm phần sáu của vũ trụ hiện vẫn đang còn thiếu. Phát biểu như thế viết ra thật lạ, nhưng tôi dám chắc người đọc còn cảm thấy lạ hơn. Biết rằng vũ trụ mênh mông và con người chỉ mới thám hiểm một phần hết sức nhỏ bé của nó, làm thế nào chúng ta biết chắc chắn rằng có cái gì đó còn chưa đủ? Khẳng định như thế nghe rất ngạo mạn, chứ không hề ảo tưởng.
Tuy nhiên, cho đến nay, các nhà khoa học đã kết luận gần như chắc chắn rằng phần lớn vật chất trong vũ trụ bao gồm vật chất tối, một chất liệu vừa thực chất không nhìn thấy và khác căn bản về thành phần với các nguyên tử quen thuộc cấu tạo nên các sao và hành tinh. Trước muôn vàn khó khăn, các nhà nghiên cứu như Samuel Ting ở MIT còn tiến tới chỉ rõ vật chất tối là cái gì, khi bằng chứng giật tít các trang báo hồi tuần trước [bài báo này đăng ngày 08/4/2013 – ND]. Đã đến lúc để nói lên thực tại mới về vị thế của chúng ta trong vũ trụ. Dưới đây là 7 điều thiết yếu mà mỗi công dân của vũ trụ nên biết.
1. Vật chất tối là có thật. Bằng chứng cho vật chất tối xuất hiện trong một bài báo công bố bởi nhà thiên văn học người Thụy Sĩ Fritz Zwicky  vào năm 1933 – chưa tới một thập niên sau khi Edwin Hubble chứng minh rõ ràng sự tồn tại của những thiên hà khác. Zwicky lưu ý rằng các thiên hà trong các đám thiên hà đang chuyển động nhanh đến mức các đám thiên sẽ bay ra xa nhau, tuy nhiên các đám thiên hà vẫn không thay đổi gì. Ông kết luận rằng phải có một chất liệu gì đó (vật chất tối) phân bố trong các đám thiên hà, cung cấp lực hút hấp dẫn bổ sung để giữ vạn vật lại với nhau. Lúc ấy, đa số đồng nghiệp của Zwicky xem bằng chứng đó là quá suy đoán, và quan điểm quá xa lạ, để mà tin tưởng. Vào thập niên 1970, nhà thiên văn học người Mĩ Vera Rubin đã tẩy não của họ với loại quan sát giống như vậy được tiến hành chi tiết hơn nhiều. Bà tìm thấy rằng các thiên hà quay có hệ thống nhanh đến mức chúng sẽ bay ra xa nhau trừ khi được giữ lại bởi vật chất tối – hay trừ khi kiến thức của chúng ta về lực hấp dẫn là sai. Gần đây hơn, các nhà thiên văn vật lí đã cho chạy những chương tình mô phỏng tinh vi trên máy tính của sự hình thành thiên hà. Những mô hình này ăn khớp tuyệt vời với cấu trúc quan sát được của vũ trụ, nhưng chỉ khi họ bao gộp cả vật chất tối vào trong các phương trình.
Có hai hướng bằng chứng khác ủng hộ mạnh cho vật chất tối. Một đến từ các quan sát sự hội tụ do hấp dẫn, sự bẻ cong ánh sáng do lực hấp dẫn. Các nhà thiên văn có thể lập bản đồ thô của sự phân bố vật chất trong các đám thiên hà bằng cách quan sát cách chúng làm biến dạng ánh sáng của những thiên hà ở xa hơn. Những bản đồ này không những xác nhận sự có mặt của những lượng lớn vật chất tối, mà chúng còn cho thấy vật chất tối chuyển động độc lập với chất khí nóng trong đám thiên hà, cái mà những lí thuyết thay thế của lực hấp dẫn không dễ dàng gì giải thích được. Một hướng bằng chứng nữa, hoàn toàn độc lập, đến từ các nghiên cứu bức xạ nền vi sóng vũ trụ, bức xạ tàn dư từ thời Big Bang. Sự phân bố của bức xạ đó trên bầu trời rất nhạy với thành phần chính xác của vũ trụ sơ khai. Hình ảnh phân bố quan sát được cho phép thực hiện một phép đo rất chính xác của thành phần của chúng ta, như tôi từng mô tả trước đây, trong đó vật chất tối nặng gấp vật chất nhìn thấy theo tỉ số 5,5 : 1. Cả ba loại quan sát không những thể hiện bằng chứng của vật chất tối, mà chúng còn cho biết lượng vật chất bằng nhau. Đó là cái hết sức thuyết phục.
2. Vật chất tối thỉnh thoảng có thể nhìn thấy được. Nghe có vẻ như mâu thuẫn với toàn bộ những gì tôi vừa nói, nhưng tôi sẽ giải thích. Vật chất tối có vẻ không tương tác với ánh sáng hay bất kì dạng nào khác của bức xạ điện từ (vô tuyến, tia X, vân vân), nhưng có lẽ nó có thể tương tác với chính nó. Một trong những lí thuyết hàng đầu của vật chất tối cho rằng nó gồm những hạt sơ cấp gọi tắt là WIMP (hạt nặng tương tác yếu) có thể hủy lẫn nhau nếu chúng va vào nhau. Trong không gian vũ trụ mênh mông, các hạt không va chạm thường xuyên lắm nhưng thi thoảng chắc hẳn sẽ xảy ra va chạm. Nếu hai hạt WIMP hủy lẫn nhau, chúng có thể tạo ra bức xạ nhìn thấy được ở dạng tia gamma; hoặc chúng có thể giải phóng những loại hạt quen thuộc hơn, ví dụ như các electron và đối hạt phản vật chất của chúng, positron.
Thật vậy, hai thí nghiệm trên không gian vũ trụ hiện đang tìm kiếm cả hai tín hiệu, và đều tìm thấy một số dấu hiệu hấp dẫn của cái gì đó lạ lẫm đang diễn ra trong không gian sâu thẳm. Kính thiên văn vũ trụ tia gamma Fermi của NASA đã thu được một lóe sáng cực kì mờ nhạt nhưng khác lạ của tia gamma có một năng lượng rất đặc trưng: 130 giga-electron volt (GeV), hay khoảng 60 tỉ lần năng lượng của ánh sáng nhìn thấy. Tín hiệu trông rất giống với sự phân hủy của một hạt vật chất tối, nhưng Christoph Weniger thuộc Viện Vật lí Max Planck cảnh giác rằng bằng chứng hiện nay có thể còn mơ hồ. Những gợi ý khác của vật chất tối đến từ Samuel Ting và thí nghiệm Từ Phổ kế Alpha, AMS, trị giá 2 tỉ USD trên Trạm Vũ trụ Quốc tế. Đó chính là thí nghiệm đã gây đình đám hồi tuần trước. AMS đang thu được một sự dư thừa chút ít positron đến từ mọi hướng của bầu trời, cái một lần nữa khớp với sự có mặt của vật chất tối nhưng chưa hoàn toàn thuyết phục. Vẫn chờ có thêm nhiều kết quả nữa; Ting cho biết sẽ mất thêm “vài ba năm nữa” mới có đủ dữ liệu để kết luận chắc chắn.
3. Vật chất tối có thể hiện thân trên Trái đất này. Trên lí thuyết, mọi lúc chúng ta đang bơi trong vật chất tối. Vì vật chất tối thụ động như thế, nên phần lớn thời gian nó lướt qua và không ai trên mặt đất này có cảm nhận gì về nó. Nhưng bắt đầu vào thập niên 1990, một số nhà vật lí táo bạo (hay điên rồ, tùy theo quan điểm của bạn) đã quyết định thử dò tìm các hạt vật chất tối khi chúng đi qua. Quan điểm là vào những dịp rất hiếm, một hạt vật chất tối có thể va chạm với một nguyên tử vật chất bình thường, gây cho nó một cú hích. Có hích đó có khả năng phát hiện được dưới dạng một tín hiệu nhiệt: một liều nhiệt hết sức nhỏ. Một vài thí nghiệm theo xu hướng này đã khẳng định những dấu hiệu trêu ngươi của các tín hiệu vật chất tối. Những kết quả nổi tiếng nhất đến từ detector có tên gọi là là DAMA, viết tắt cho DArk MAtter. Tuy nhiên, ngoài những người tin tưởng tuyệt đối, chẳng ai xem những kết quả này là có sức thuyết phục. Một thí nghiệm mới gọi là LUX sẽ làm sáng tỏ tình huống này. “Độ nhạy (của nó) tốt hơn nhiều so với các thí nghiệm dò tìm trực tiếp trước đây,” phát biểu của nhà nghiên cứu chính của thí nghiệm LUX, Richard Gaitskell thuộc trường Đại học Brown. Vào lúc LUX hoàn tất đợt chạy trọn vẹn đầu tiên của nó vào năm 2015, Richard hi vọng nó sẽ là “một thí nghiệm rất rõ ràng”.
4. Chúng ta có thể tạo ra vật chất tối của riêng mình. Đó là một trong những mục tiêu lớn dành cho Máy Va chạm Hadron Lớn (LHC) nhiều tham vọng tại CERN: sản xuất vật chất tối trong phòng thí nghiệm để các nhà khoa học có thể nghiên cứu nó. Cơ sở cốt lõi của LHC là cho các hạt lao vào nhau để chúng không còn biểu hiện sự bình lặng và yên ả của vật lí học hàng ngày nữa. Về căn bản, những lượng năng lượng khổng lồ tạo ra tại LHC có thể tự phát chuyển hóa thành những hạt đa dạng (khối lượng và năng lượng là tương đương nhau – bạn còn nhớ công thức e = mc2 chứ?). Đó là cách các nhà vật lí tại LHC (có lẽ) đã tìm thấy boson Higgs. Nếu các hạt WIMP có cùng cỡ khối lượng như các nhà lí thuyết dự đoán, thì LHC cũng sẽ tạo ra chúng. Những hạt vật chất tối như thế sẽ khó lần ra do bản chất hay lảng tránh của chúng. Chúng có xu hướng bay ngay ra khỏi detector, không nhìn thấy được, và vì thế thoạt trông sẽ biểu hiện sự thiếu hụt năng lượng trong các phản ứng LHC: Thêm một cái bóng để rượt đuổi. Tuy nhiên, nếu các hạt WIMP thật sự có mặt ở đó, thì các nhà nghiên cứu dày dạn kinh nghiệm và các máy vi tính khổng lồ sục sạo dữ liệu thu từ LHC sẽ có thể tìm thấy chúng khi cỗ máy va chạm khởi động trở lại vào năm 2015.
5. Vật chất tối là cái hoàn toàn khác với năng lượng tối. Vào năm 1998, hai đội vũ trụ học cạnh tranh nhau đều phát hiện ra sự giãn nở của vũ trụ đang tăng tốc. Lực gây ra sự giãn nở vũ trụ ngày nay được gọi là “năng lượng tối”, một thuật ngữ do Michael Turner tại trường Đại học Chicago đặt ra để đối ứng với vật chất tối (và thỉnh thoảng bị nhầm lẫn). Cả hai đều tối theo nghĩa là chúng không nhìn thấy được, và cả hai đều tối theo nghĩa là chúng bí ẩn. Nhưng vật chất tối có vẻ như gồm một loại hạt nào đó, và nó tác dụng một lực hút hấp dẫn có xu hướng mang vạn vật đến gần nhau: nó kết dính các thiên hà và đám thiên hà, và có thể cung cấp lực hút bổ sung cho phép những cấu trúc này được tạo ra lúc ban đầu. Mặt khác, năng lượng tối thì ít được hiểu hơn vì nó có vẻ là một dạng năng lượng thấm đẫm vào cấu trúc của không gian, và nó lực một lực đẩy – gần giống như lực phản hấp dẫn – trên những cự li thật xa. Khó hiểu hơn nữa, năng lượng tối có tương đương khối lượng (nếu bạn không nhớ công thức e = mc2 thì lúc này nên nhớ lại là vừa) và khi bạn cộng gộp toàn bộ khối lượng đó, thì năng lượng tối là thành phần át trội của vũ trụ.
6. Chất liệu tối thật sự át trội. Dựa trên những quan trắc mới nhất từ đài thiên văn Planck, vũ trụ gồm 68,3% năng lượng tối, 26,8% vật chất tối, và 4,9% vật chất bình thường. Một viễn cảnh u ám: Hơn 95% vũ trụ là tối tăm và về cơ bản không thể quan sát được, phần lớn vũ trụ không bao gồm vật chất, và phần lớn vật chất không bao gồm những nguyên tử giống như những nguyên tử cấu tạo nên bạn và tôi. Bạn có thấy vô vị không?
7. Vũ trụ tối có thể có một cuộc sống của riêng nó. Hồi vài năm trước, Savas Dimopoulos thuộc trường Đại học Stanford cho rằng vật chất tối có thể tạo ra những nguyên tử tối tạo ra ngành hóa học tối của riêng chúng. Neal Weiner tại trường Đại học New York còn tiến xa hơn với việc nêu vấn đề làm thế nào người ta có thể tìm thấy một nhà khoa học giả thuyết được cấu tạo bởi vật chất tối trong vũ trụ nhìn thấy (tất nhiên vũ trụ đó là không thể nhìn thấy đối với anh ta). Câu trả lời là chuyện đó không dễ dàng gì. Và mới đây thôi, một nhóm nhà vật lí Harvard, đứng đầu là JiJi Fan và Lisa Randall, đã lí thuyết hóa rằng một vật chất tối nào đó có thể lạnh đi và co lại giống hệt như khí hydrogen bình thường hành xử, dẫn tới khả năng có những thiên hà tối, và có lẽ cả những ngôi sao tối và hành tinh tối.
Lúc này chẳng ai biết cả. Có lẽ những quan điểm này chỉ là trí tưởng tượng bay xa, nhưng chúng lại khớp với cái chúng ta đang hiểu về sự vận hành của vũ trụ. Thật vậy, chúng được hậu thuẫn bởi một số quan trắc tốt nhất hiện nay. Douglas Finkbeiner, một nhà thiên văn vật lí tại Harvard, rất hăng hái với loại nghiên cứu này. Ông nói: “Mỗi sáng mai thức dậy, mỗi người chúng ta nên nghĩ ngợi xem vật chất tối là cái gì.”

Thứ Ba, 3 tháng 1, 2012

TOP 10 thành tựu vật lí trong năm 2011 theo bầu chọn của New Scientist

Chưa có năm nào trong những năm gần đây lại có nhiều tin tức vật lí gây xôn xao dư luận như năm 2011. Từ những neutrino có thể chuyển động nhanh hơn ánh sáng đến những gợi ý của boson Higgs, hạt cuối cùng chưa được khám phá trong mô hình chuẩn, các câu chuyện vật lí luôn nổi bật trong năm qua. Tạp chí New Scientist đã bầu chọn ra 10 câu chuyện được xem là bất ngờ hoặc thú vị nhất, nhiều câu chuyện trong số đó sẽ tiếp tục gây đình đám trong năm 2012.

Neutrino ‘siêu sáng’ hướng đến thực tại vật lí mới

Ngoài việc làm rạn vỡ nền vật lí, những phép đo kì lạ ấy có thể còn là những gợi ý đầu tiên của những chiều bổ sung.

Hạt Higgs nhẹ mở ra cánh cửa bước sang nền vật lí mới

Hai thí nghiệm cạnh tranh nhau tại Máy Va chạm Hadron Lớn đều nhìn thấy những dấu hiệu tương tự nhau của hạt còn thiếu cuối cùng trong mô hình chuẩn – khối lượng nhỏ của nó hướng đến nền vật lí mới.

Boson Higgs vẫn tiếp tục chơi trốn tìm với các nhà vật lí

Tín hiệu bí ẩn tại Fermilab gợi ý đến lực ‘technicolour’

Hồi tháng 4, thí nghiệm CDF tại máy va chạm Tevatron ở Fermilab đã báo cáo nhìn thấy một dấu hiệu của những hạt mới có thể hướng đến một lực trước đây chưa được nhận dạng trong tự nhiên. Nhưng vào tháng 6, một thí nghiệm Tevatron đối địch. DZero, cho biết họ không nhìn thấy dấu hiệu đó trong dữ liệu tương ứng. Vào tháng 12, phát ngôn viên CDF Rob Roser phát biểu rằng các nhà vật lí Fermilab vẫn đang cố gắng tìm hiểu sự không nhất quán đó. “CDF có năm đội khác nhau hiện đang nghiên cứu phân tích chỗ nhô lên [trong đồ thị] đó, khảo sát mẩu dữ liệu đầy đủ từ những góc độ khác nhau,” ông nói. “Chúng tôi hi vọng có câu trả lời [vào đầu năm 2012]”.

Những nguyên tố nặng nhất gia nhập bảng tuần hoàn

Tin chính thức: các nguyên tố 114 và 116 đã được bổ sung vào bảng tuần hoàn, đưa các nhà hóa học tiến thêm một bước đến với hòn đảo ổn định lâu nay vẫn xem là hoang đường.

Rút ra ánh sáng từ không gian trống rỗng

Bạn có thể thu về cái gì đó từ hư vô – miễn là bạn đang đi trong một chân không ở gần tốc độ ánh sáng.

Tại sao da là thấu kính tốt hơn thủy tinh

Ánh sáng chiếu xuyên qua da bị hội tụ sắc nét hơn so với khi nó đi qua một thấu kính trong suốt.

Dị thường phản vật chất LHC gợi ý nền vật lí mới

Máy Va chạm Hadron Lớn đã làm nổi lên những khác biệt ở cách thức phân hủy của các hạt vật chất và phản vật chất mà mô hình chuẩn hiện nay của ngành vật lí có lẽ không thể giải thích nổi.

Thí nghiệm thứ hai gợi ý tín hiệu vật chất tối theo mùa

Trong những năm qua, một đội nghiên cứu đơn độc vẫn khăng khăng rằng họ đã nhìn thấy một sự biến thiên theo mùa trong tín hiệu vật chất tối – nay một nhóm khác cũng báo cáo kết quả tương tự.

Vũ trụ sẽ kết thúc trong vụ nổ lớn?

Tập trung vào một cái kết hợp lí nhưng khủng khiếp cho vũ trụ có thể làm sáng tỏ sự hấp dẫn lượng tử vốn khó nắm bắt.

Các trạng thái lượng tử tổn tại lâu hơn trong mắt chim

Một cái la bàn kích hoạt bằng ánh sáng nằm ở phía sau mắt của một số loài chim giữ các electron trong những trạng thái lượng tử mong manh trong thời gian lâu hơn so với những hệ nhân tạo tốt nhất.

Thứ Tư, 28 tháng 12, 2011

3 nguyên tố mới đã được đặt tên: Darmstadtium, Roentgenium, Copernicium

       Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học vừa có thêm ba nhân vật hạng nặng mới vào hôm 4 tháng 11. Tên gọi chính thức của ba nguyên tố mới đã được IUPAP phê chuẩn.
       Nguyên tố 110, 111 và 112 được đặt tên là darmstadtium (Ds), roentgenium (Rg) và copernicium (Cn).
      Những nguyên tố này quá lớn và không bền nên chúng chỉ có thể được tạo ra trong phòng thí nghiệm, và chúng nhanh chóng phân hủy thành những nguyên tố khác. Người ta không biết gì nhiều về những nguyên tố này, vì chúng không đủ bền đẻ làm thí nghiệm và không có mặt trong tự nhiên. Chúng được gọi là nguyên tố “Siêu Nặng”, hay Transuranium.

Nicolaus Copernicus

          Thế giới quay xung quanh Copernicium
       Tạm thời gọi là ununbium, copernicium, nguyên tố mới 112, mang tên nhà thiên văn học người Phổ Nicolaus Copernicus (1473-1543), người đầu tiên đề xuất rằng Trái đất quay xung quanh mặt trời, chứ không phải mặt trời quay xung quanh Trái đất, và bắt đầu “Cuộc cách mạng Copernicus”. Trong một phát biểu công bố hồi tháng 7 năm 2009, Sigurd Hofmann, người đứng đầu nhóm khám phá tại Trung tâm Nghiên cứu Ion Nặng GSI Helmholtz ở Đức, nói rằng họ đặt tên cho nguyên tố là Copernicus “để tôn vinh một nhà khoa học lỗi lạc, người đã làm thay đổi thế giới quan của chúng ta”.
        Hofmann và các đồng sự của ông lần đầu tiên tạo ra một nguyên tử của nguyên tố phóng xạ cực mạnh này vào hôm 9 tháng 2 năm 1996, bằng cách cho kẽm và chì lao vào nhau. Kể từ đó, có tổng cộng 75 nguyên tử copernicium đã được tạo ra và phát hiện. Phải mất 10 năm và nhiều lần lặp lại thí nghiệm, nhóm nghiên cứu mới công nhận nguyên tố 112.
          Roentgenium, mang tên một nhà vật lí hiện đại
         Nguyên tố số 111, tên chính thức được đặt lại là roentgenium, được chính thức phát hiện vào năm 1994 khi một đội tại GSI đã tạo ra ba nguyên tử của nguyên tố này, khoảng một tháng sau khi họ khám phá ra darmstadtium, vào ngày 8 tháng 12. Nhóm thực nghiệm cần một thí nghiệm lặp lại để chính thức đặt tên cho nguyên tố, nên đã thực hiện lại thí nghiệm của mình vào năm 2002 và đã tạo ra nhiều nguyên tử hơn.
       Roentgenium mang tên nhà vật lí người Đức Wilhelm Conrad Roentgen (1845 – 1923), bãi bỏ tên gọi tạm thời unununium. Roentgen là người đầu tiên tạo ra và phát hiện ra tia X vào ngày 8 tháng 11 năm 1895. Ông đã giành Giải Nobel Vật lí đầu tiên vào năm 1901 cho khám phá đó.

Darmstadtium mang số 110

Darmstadtium, nguyên tố mới 110, tên gọi tạm thời là ununnilium, lần đầu tiên được tổng hợp vào ngày 9 tháng 11 năm 1994 tại cơ sở GSI ở gần thành phố Darmstadt. Nó được khám phá ra bởi Peter Armbruster và Gottfried Münzenberg, dưới sự chỉ đạo của Hofmann. Nó được tạo ra bằng cách cho nickel-62 bắn phá một đồng vị nặng của chì, phản ứng tạo ra bốn nguyên tử darmstadtium. Thí nghiệm lặp lại với nickel-64, tạo ra nhiều hơn chín nguyên tử.

Robert Kirby-Harris, chủ tịch Viện Vật lí và là tổng thư kí IUPAP, nói “Việc đặt tên cho những nguyên tố này đã được thống nhất sau khi tham khảo ý kiến các nhà vật lí trên khắp thế giới và chúng tôi vui mừng thấy chúng nay đã có mặt trong Bảng tuần hoàn hóa học”.

Theo Space.com

Chủ Nhật, 25 tháng 12, 2011

Vì sao mặt trăng lúc nguyệt thực trông có màu đỏ?

Trong thời gian nguyệt thực, bạn sẽ thấy cái bóng của Trái đất từ từ quét qua bề mặt của mặt trăng. Cái bóng đó xuất hiện có màu sẫm tối, giống như miếng bánh bích quy đã bị cắn một miếng, cho đến khi cái bóng hoàn toàn che hết mặt trăng. Sau đó, trong thời khắc ngoạn mục của sự che khuất toàn phần, cái bóng trên bề mặt mặt trăng thường bất ngờ thay đổi. Thay vì tối đen, nó lại chuyển sang đỏ. Tại sao vậy?

Nguyên do là vì không khí mà chúng ta thở. Nếu Trái đất không có khí quyển, thì cái bóng của Trái đất trên mặt trăng lúc nguyệt thực sẽ có màu đen. Sự có mặt của khí quyển Trái đất có nghĩa là, trong thời gian nguyệt thực, ánh sáng mặt trời khúc xạ và bị lọc qua khí quyển của Trái đất rọi lên trên mặt trăng. Ánh sáng mặt trời đã bị lọc này làm cho mặt trăng trông có màu đỏ trong lúc nguyệt thực toàn phần.

+ Phóng to hình
Nguyệt thực ngày 3 tháng 3 năm 2007. Ảnh: Joshua Valcarcel. (Wikimedia Commons)

Nhưng màu đỏ không phải là màu duy nhất của mặt trăng lúc nguyệt thực toàn phần. Mặt trăng nguyệt thực có thể có màu nâu, đỏ, cam hoặc vàng. Màu sắc phụ thuộc vào sự có mặt của bụi và những đám mây trong khí quyển của Trái đất. Nếu như vừa có một đợt phun trào núi lửa, chẳng hạn, thì cái bóng trên mặt trăng sẽ trông tối đen lúc nguyệt thực. Hồi tháng 12 năm 1992, không bao lâu sau sự phun trào của núi lửa Pinatubo ở Philippines, trong khí quyển của Trái đất có quá nhiều bụi bặm nên mặt trăng nguyệt thực toàn phần hầu như không thể nhìn thấy.

Vậy người ta có thể biết trước mặt trăng sẽ trông đỏ như thế nào trong một lần nguyệt thực toàn phần hay không? Không biết chính xác đâu. Trước khi nguyệt thực xảy ra, bạn thường nghe người ta nói về điều đó. Tuy nhiên, không ai biết chắc chắn mặt trăng sẽ trông đỏ như thế nào khi thời khắc nguyệt thực xảy đến. Sự không chắc chắn đó một phần là thú vui của sự chiêm ngưỡng nguyệt thực. Và người ta vẫn mong có mặt trăng đỏ trong lúc nguyệt thực toàn phần.

Những hình ảnh vật lý được yêu thích nhất 2011 (Update)

Khi đăng tải những tiến bộ vật lí phức tạp và hấp dẫn trong năm, chúng tôi thật sự yêu thích hình ảnh lí thú đi cùng với nó. Dưới đây là 12 bức ảnh yêu thích nhất của chúng tôi [ban biên tập tạp chí Physics World,] trong năm 2011, không xếp theo thứ tự đặc biệt nào cả. Từ những ảnh minh họa đẹp mắt và ảnh lịch sử đến những hình ảnh cho thấy khoa học đã ảnh hưởng như thế nào đến thế giới ta đang sống. Chúng tôi hi vọng bạn cũng sẽ yêu thích chúng.

Những viên gạch cấu trúc của tự nhiên mang lại sự sống

Các biến thể Fano. Ảnh: Tom Coates

Không, nó không phải là một tác phẩm nghệ thuật đương đại, mặc dù có lẽ bạn dễ dàng thỏa sức tưởng tượng đã nhìn thấy những hình ảnh nhiều màu sắc này trên tường nhà minh. Những hình ảnh này là một phần của một dự án mới muốn xây dựng một bảng tuần hoàn những hình dạng có thể trở thành một tài nguyên hữu ích cho các nhà toán học và nhà vật lí lí thuyết. Nó là bộ sưu tập những hình dạng gồm ba, bốn và năm chiều không thể chia nhỏ thành những hình dạng đơn giản hơn nữa. Các nhà nghiên cứu tìm thấy những viên gạch cấu trúc này của vũ trụ, gọi là “các biến thể Fano”, khi đi tìm nghiệm cho lí thuyết dây, lí thuyết giả sử rằng ngoài không gian và thời gian, còn có những chiều ẩn giấu khác nữa.

Học giả và Vua Caliph

Ảnh minh họa Ibn al-Haytham. Ảnh: Sun and Moon Studios

Đây không phải là những minh họa kiểu hoạt hình thường xuất hiện trên tạp chí Physics World, nhưng câu chuyện này thật sự đáng để suy ngẫm. Đây là một trong ba bức ảnh phác họa lại trong trí tưởng tượng của một quãng thời gian 10 năm trong cuộc đời của nhà bác học Hồi giáo thời Trung cổ Ibn al-Haytham (965–1040), người được nhiều nhà sử học xem là cha đẻ của ngành quang học hiện đại. Năm nay là năm kỉ niệm một thiên niên kỉ ra đời tác phẩm lớn của ông Kitab al-Manazir (Sách Quang học).

Búa nước trên chất nền siêu kị nước

Sóng áp suất truyền qua một giọt nước trên chất nền silicon. Ảnh: Kripa Varanasi

Bức ảnh tăng cường màu này thể hiện một giọt nước đang lắng trên một chất nền silicon “siêu kị nước”. Một sóng áp suất bắt đầu đi qua giọt nước. Sóng áp suất chuyển động qua từng giọt nước khi chúng hạ lên trên một bề mặt, gửi một sóng xung kích qua giọt nước làm cho nó lắc lư và trở nên bị biến dạng. Trong khi hiện tượng này khá giống hiệu ứng “búa nước” mà người ta thường nghĩ là gây phiền hà trong hệ thống ống nước, nhưng các nhà nghiên cứu ở Mĩ cho biết nó có thể giải thích những giọt nước thâm nhập các bề mặt như thế nào.

Động đất ở Nhật Bản khiến người ta nghĩ lại về năng lượng hạt nhân

Lửa bốc lên tại Fukushima Daiichi sau trận động đất và sóng thần. Ảnh: REUTERS/Digital Globe/Handout

Lò phản ứng số 3 thuộc nhà máy điện hạt nhân Fukushima Daiichi đang bốc hỏa trong bức ảnh chụp vệ tinh hôm 14/3 này. Các lò phản ứng 1-4 có thể nhìn thấy từ phía dưới lên trên bức ảnh. Thảm họa sau trận động đất 8,9 độ Richter và sóng thần sau đó đã tàn phá đất nước Nhật Bản hồi đầu năm nay, khiến hàng nghìn người thiệt mạng và gây tổn thất nặng nề đối với cơ sở hạ tầng của quốc gia này. Giới chức Nhật Bản đã ban bố tình trạng khẩn cấp tại Fukushima ở cấp 7 theo Thang Sự cố Hạt nhân Quốc tế (INES) – cấp cao nhất. Thảm họa trên khiến chính phủ các nước trên thế giới phải xét lại các chương trình năng lượng hạt nhân của nước họ.

Cuộc cách mạng mới của thuyết tương đối

Hai lỗ đen đang tương tác. Ảnh: Werner Benger/AEI/CCT/ZIB

Chúng tôi thích bức ảnh minh họa hai lỗ đen đang tương tác này đến mức chúng tôi đã đưa nó lên làm trang bìa của số ra tháng 10 của tờ Physics World. Đây là hình ảnh thuộc một chương trình mô phỏng của hai lỗ đen đi sớt qua nhau và phát ra sóng hấp dẫn. Những lỗ đen lang thang bị đánh bật ra khỏi hang ổ thiên hà của chúng là một trong những tiên đoán bất ngờ của các nhà vật lí sử dụng các chương trình mô phỏng mạnh để giải các phương trình Einstein của thuyết tương đối rộng nhằm hiểu rõ hơn về những lỗ đen đang khiêu vũ này.

Công bố thẻ xuống sân bay của Einstein sau 80 năm

Trốn sang vùng đất mới. Ảnh: National Museums Liverpool

Mảnh giấy xoàng xĩnh này thuộc về một chương quan trọng trong cuộc sống của một trong những nhân vật xuất sắc nhất thế kỉ 20. Nó là tấm giấy xuống sân bay cấp cho Albert Einstein khi công đến Anh vào năm 1933 sau khi bỏ trốn khỏi chế độ Đức Quốc xã. Tấm thẻ được mang ra trưng bày rộng rãi lần đầu tiên hồi tháng 5 năm nay, tại Bảo tàng Hàng hải Merseyside ở Liverpool, sau gần 80 năm cất giữ tại Sân bay Heathrow. Lưu ý rằng Einstein khai quốc tịch của ông là Thụy Sĩ, vì ông đã từ bỏ tư cách công dân Đức của mình chỉ vài tuần trước đó trong một phản ứng giận dữ trước chính quyền phát xít.

Lửa bùng phát tại phòng thí nghiệm dưới lòng đất ở Mĩ

Lính cứu hỏa đang xử lí thảm họa tại Mỏ khoáng Soudan. Ảnh: Minnesota Incident Command Center

Hoạt động trong bức ảnh trên trông tựa như cái gì đó trong phim trường Holywood, nhưng thật ra nó là ảnh chụp những người lính cứu hỏa đang phun bọt và nước xuống một hầm lò mỏ khoáng sau khi lửa bùng phát tại Phòng thí nghiệm Dưới lòng đất Soudan hồi tháng 3 năm nay. Cơ sở trên là nơi đặt một số thí nghiệm vật lí công nghệ cao, bao gồm máy dò neutrino MINOS và máy dò của thí nghiệm Tìm kiếm Vật chất Tối Lạnh (CDMS). Trong khi một số bọt phun thật sự đi vào phòng thí nghiệm chính, thì các thiết bị điện tử của máy dò CDMS vẫn bình an vô sự và phòng thí nghiệm nay đã mở cửa hoạt động bình thường trở lại.

Ảnh ảo ba chiều sắc nét hơn

Từ một quả táo trong mắt đến thực tế. Ảnh: Science/AAAS

Quả táo trông tươi ngon này không phải là chiến dịch quảng cáo mới nhất từ một nhà sản xuất máy tính tên tuổi nào. Đây là ảnh chụp một loại hologram mới do các nhà nghiên cứu ở Nhật Bản phát triển, họ đã thành công trong việc miêu tả màu sắc thực tế trong các hologram không thay đổi theo góc nhìn, cái xảy ra với đa số hologram hiện nay. Kĩ thuật của họ khai thác các dao động nhỏ xíu trong những bề mặt kim loại gọi là “plasmon mặt”.

Chuyến bay lịch sử cuối cùng của tàu Atlantis

Chuyến bay cuối cùng của chương trình tàu con thoi. Ảnh: NASA/Bill Ingalls

Được xem là một hình ảnh biểu trưng của năm, trên đây là ảnh chụp tàu con thoi vũ trụ Atlantis của NASA, chụp không bao lâu sau khi cấu trúc dịch vụ quay lăn bánh trở lại Bệ phóng 39A tại Trung tâm Vũ trụ Kennedy ở Florida hồi tháng 7 năm nay. Đánh dấu chuyến bay cuối cùng của chương trình tàu con thoi vũ trụ - STS-135 – Atlantis và một phi hành đoàn 4 người đã thực hiện một sứ mệnh 12 ngày phân phát hơn 3,5 tấn hàng tiếp tế cho Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS), giúp trạm này tiếp tục hoạt động trong một năm.

Mecca từ tính

Từ trường 1 – tác phẩm của Ahmed Mater al Ziad. Ảnh: Trustees of the British Museum

Bức ảnh đẹp ấn tượng này – tên gọi là Từ trường 1 và là tác phẩm của họa sĩ Saudi Ahmed Mater – ra mắt hồi tháng 7, trong một cuộc triển lãm mang tên “Hành trình Hajj đến thánh địa Hồi giáo” tại Bảo tàng Anh ở London. Bức ảnh chụp – thể hiện khung cảnh biểu trưng của hàng trăm nghìn người hành hương hajj vây quanh Ka’bah ở Mecca, Arab Saudi – là ảng chụp một thanh nam châm vây quanh bởi mạt sắt. Hình ảnh sẽ quen thuộc với những ai đã học về từ trường tại trường học đồng thời thể hiện được tính cốt lõi của tín ngưỡng hành hương Ka’bah.

Đêm sao đầy sao

Các thiên hà đang tương tác – NGC 5394 và NGC 5395. Ảnh: Alex Cherney

Thoạt nhìn, bức ảnh này trông tựa như một ảnh chụp Hubble tiêu biểu. Đó là vì nó được chụp bởi nhà nhiếp ảnh thiên văn nghiệp dư Alex Cherney. Giải thưởng của ông trong một cuộc thi nhiếp ảnh thiên văn là một giờ sử dụng một trong những chiếc kính thiên văn quang học lớn nhất trên hành tinh – Kính thiên văn Lớn Canary 10,4 m (GranTeCan), trên quần đảo Canary ở Tây Ban Nha – cộng với cơ hội tham gia và là khách mời của một chương trình “ai là ai” thuộc lĩnh vực thiên văn học tại festival STARMUS, một sự kiện thiên văn tổ chức trên quần đảo Canary hồi tháng 6. Sau nhiều cân nhắc, Cherney đã quyết định sử dụng một giờ của ông để sử dụng và chụp ảnh Arp84 (ảnh trên), một cặp thiên hà đang tương tác – NGC 5394 và NGC 5395.

Batman xuất hiện trong đám electron siêu lạnh

Các chùm electron có thể tạo ra những hình dạng kì lạ nhất. Ảnh: Robert Scholten/Đại học Melbourne

Mô típ Batman không thường xuất hiện trên các tạp chí vật lí, nên bức ảnh thật sự thu hút sự chú ý của chúng ta khi nó xuất hiện trong một bài báo Nature hồi tháng 8. Nó là sản phẩm của một nguồn electron lạnh mới có thể chụp ảnh những cấu trúc nhỏ xíu ở cấp độ chiều dài nguyên tử. Nguồn electron trên, khai thác công dụng của các nguyên tử siêu lạnh, có thể phân phối những xung electron kết hợp và cường độ mạnh với những hình dạng đặc biệt – trong đó có nhân vật người dơi quen thuộc ở trên.

Dịch bởi 123physics – thuvienvatly.com

Thứ Năm, 8 tháng 12, 2011

Moon: Dòng điện xoay chiều

Moon: Dòng điện xoay chiều

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

Một cô gái hỏi bạn trai của mình:

- Tại sao anh yêu em?
- Sao em lại hỏi như thế, làm sao anh tìm được lí do chứ! Chàng trai trả lời.
- Không có lí do gì tức là anh không yêu em!
- Em không thể suy diễn như vậy được.
- Nhưng bạn trai của bạn em luôn nói cho cô ấy biết những lí do mà anh ta yêu cô ấy.
- Thôi được, anh yêu em vì em xinh đẹp, giỏi giang, nhanh nhẹn. Anh yêu em vì nụ cười của em, vì em lạc quan. Anh yêu em vì em quan tâm đến người khác.Cô gái cảm thấy rất hài lòng.

Vài tuần sau, cô gái gặp một tai nạn khủng khiếp nhưng thật may, cô ấy vẫn còn sống. Bỗng nhiên cô trở nên cáu kỉnh vì cảm thấy mình vô dụng. Vài ngày sau khi bình phục, cô gái nhận được một lá thư từ bạn trai của mình:

“ 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?”

Cô gái bật khóc và chắc chắn cô không cần biết một lí do nào nữa. Còn bạn, bạn có bao giờ hỏi những người thân của bạn lí do vì sao họ yêu bạn không?

Ba điều giá trị trong cuộc sống

Ba điều trong đời bạn khi đã đi qua không bao giờ lấy lại được.
Thời gian Lời nói Cơ hội Ba điều trong đời bạn không được đánh mất.
Sự thanh thản Hy vọng Lòng trung thực.
Ba thứ có giá trị nhất trên đời Tình yêu Lòng tự tin Bạn bè Ba thứ trong đời không bao giờ bền vững được.
Giấc mơ Thành công Tài sản.
Ba điều làm nên giá trị một con người Siêng năng Chân thành Thành đạt.
Ba điều làm hỏng một con người Rượu Lòng tự cao Sự giận dữ
Hoa đầu mùa lúc nào cũng đẹp

Nắng đầu mùa lúc nào cũng say

Mối tình đầu lúc nào cũng đẹp

Rất đậm đà, lại rất đắng cay.