Đề thi thử VẬT LÍ KHTN 19 20 Lần 2 Mã 02 L2

Đề thi thử VẬT LÍ KHTN 19 20 Lần 5 Mã 05 L2 by nguyễn tất thành on Scribd

Bài tập ôn tập học kì 1, vật lí 12

bài tập ôn tập kì 1 lớp 12 by nguyễn tất thành on Scribd

Bài tập vật lý 12; Chương 3. Dòng điện xoay chiều

   Chương 3. Dòng điện xoay chiều by nguyễn tất thành on Scribd

Bài tập Vật lí 12 - Chương 1 - Có đáp án và hướng dẫn

   Bài tập trắc nghiệm chương 2. DAO ĐỘNG CƠ. có đáp án và hướng dẫn by nguyễn tất thành on Scribd

Công Thức Cơ Bản Và Phương Pháp Bài Tập Vật Lí 12 by nguyễn tất thành on Scribd

tom tat li thuyet va bai tap vat li 12 by nguyễn tất thành on Scribd

Đề tham khảo Vật Lí thi THPTQG 2018

các định luạt bảo toàn

Cac Dang Bài Tap Dinh Luat Bao Toan by nguyễn tất thành on Scribd

chuyen de 2.pdf by nguyễn tất thành on Scribd

Thế nào là một đơn vị thiên văn?

Khi đương đầu với vũ trụ, con người thích diễn đạt các thứ theo những thuật ngữ quen thuộc. Khi khảo sát các ngoại hành tinh, chúng ta phân loại chúng dựa trên các tương đồng của chúng với các hành tinh thuộc Hệ Mặt Trời của chúng ta – tức là hành tinh đá, hành tinh khí khổng lồ, hành tinh cỡ Trái Đất, hành tinh cỡ Mộc tinh, cỡ Hải Vương tinh, vân vân. Và khi đo các khoảng cách thiên văn học, chúng ta thật sự làm y hệt.

Chẳng hạn, một trong những phương tiện được sử dụng nhiều nhất để đo khoảng cách trong không gian được gọi là Đơn vị Thiên văn (AU). Dựa trên khoảng cách giữa Trái Đất và Mặt Trời, đơn vị này cho phép các nhà thiên văn đặc trưng hóa khoảng cách mênh mông giữa các hành tinh thuộc Hệ Mặt Trời và Mặt Trời, và giữa các hành tinh ngoài hệ mặt trời với ngôi sao của chúng.

Định nghĩa

Theo quy ước thiên văn học hiện nay, một Đơn vị Thiên văn tương đương với 149.597.870 km (hay 92.955.807 dặm). Tuy nhiên, con số này là khoảng cách trung bình giữa Trái Đất và Mặt Trời, vì khoảng cách ấy biến thiên trong suốt chu kì quỹ đạo của Trái Đất. Nói cách khác, khoảng cách giữa Trái Đất và Mặt Trời biến thiên trong hành trình của năm.

Trong tiến trình của năm, Trái Đất đi từ chỗ cách Mặt Trời 147.095.000 km (91.401.000 dặm) tại điểm cận nhật (điểm gần Mặt Trời nhất) đến khoảng cách 152.100.000 km (94.500.000 dặm) tại điểm viễn nhật (điểm xa Mặt Trời nhất) – hay từ khoảng cách 0,983 AU đến 1,016 AU.

Lịch sử phát triển

Thí dụ được ghi chép sớm nhất của các nhà thiên văn ước tính khoảng cách giữa Trái Đất và Mặt Trời có từ thời Cổ xưa. Trong tác phẩm vào thế kỉ thứ ba trước Công nguyên, Về kích cỡ và khoảng cách của Mặt Trời và Mặt Trăng – mà người ta cho là của nhà toán học Hi Lạp Aristarchus xứ Samos – khoảng cách trên được ước tính là từ 18 đến 20 lần khoảng cách giữa Trái Đất và Mặt Trăng.

Tuy nhiên, người đương thời của ông, Archimedes, trong tác phẩm Người đếm cát vào thế kỉ thứ ba trước Công nguyên của ông, cũng khẳng định rằng Aristarchus xứ Samos ước tính khoảng cách ấy bằng 10.000 lần bán kính Trái Đất. Tùy thuộc căn cứ dữ liệu, giá trị ước tính của Aristarchus sai lệch từ khoảng 2 lần (trong trường hợp bán kính Trái Đất) đến khoảng 20 lần (khoảng cách giữa Trái Đất và Mặt Trăng).

Văn tự toán học Trung Hoa xưa nhất – một chuyên luận vào thế kỉ thứ nhất trước Công nguyên gọi là Zhoubi Suanjing – cũng có chứa một ước tính khoảng cách giữa Trái Đất và Mặt Trời. Theo chuyên luận vô danh này, khoảng cách trên có thể tính được bằng cách tiến hành các đo đạc hình học của chiều dài bóng đổ lúc giữa ngọ của một vật đặt ở một khoảng cách nhất định. Tuy nhiên, các tính toán trên được xây dựng trên quan niệm rằng Trái Đất là phẳng.

Nhà toán học và nhà thiên văn học nổi tiếng thế kỉ thứ hai Ptolemy dựa trên các phép tính lượng giác đi tới một ước tính khoảng cách tương đương 1210 lần bán kính Trái Đất. Sử dụng các bản ghi chép nguyệt thực, ông ước tính đường kính biểu kiến của Mặt Trăng, cùng với đường kính biểu kiến của cái bóng hình nón của Trái Đất quét ngang bởi Mặt Trăng trong một lần nguyệt thực.

Sử dụng thị sai của Mặt Trăng, ông còn tính được kích cỡ biểu kiến của Mặt Trời và Mặt Trăng, và kết luận rằng đường kính của Mặt Trời bằng đường kính của Mặt Trăng khi Mặt Trăng nằm tại điểm xa Trái Đất nhất. Từ đây, Ptolemy đi tới một tỉ số của khoảng cách đến Mặt Trời và Mặt Trăng xấp xỉ 19 trên 1, giống con số mà Aristarchus đã suy luận ra.

Trong hàng nghìn năm sau đó, các ước tính Ptolemy của khoảng cách Trái Đất- Mặt Trời (cùng với các quan điểm thiên văn học của ông) vẫn được lưu truyền rộng khắp trong cộng đồng châu Âu Trung cổ và Hồi giáo. Mãi cho đến thế kỉ 17 thì các nhà thiên văn mới bắt đầu xét lại và hiệu chỉnh các tính toán của ông.

Điều này xảy ra là nhờ phát minh kính thiên văn, cùng với Ba định luật Kepler của Chuyển động Hành tinh, giúp các nhà thiên văn tính được khoảng cách tương đối giữa các hành tinh và Mặt Trời với độ chính xác cao hơn. Bằng cách đo khoảng cách giữa Trái Đất và các hành tinh khác thuộc hệ mặt trời, các nhà thiên văn đã có thể tiến hành các phép đo thị sai để thu được những giá trị chính xác hơn.

Vào thế kỉ 19, các xác định tốc độ ánh sáng và hằng số quang sai của ánh sáng đã mang lại phép đo trực tiếp đầu tiên của khoảng cách Trái Đất- Mặt Trời theo km. Năm 1903, thuật ngữ “đơn vị thiên văn” được sử dụng lần đầu tiên. Và xuyên suốt thế kỉ 20, các phép đo trở nên chính xác hơn và phức tạp hơn, một phần nhờ các quan sát chính xác của các hiệu ứng của Thuyết tương đối Einstein.

Cách dùng hiện đại

Vào thập niên 1960, sự phát triển của các phép đo radar trực tiếp, đo đạc từ xa, và sự thám hiểm Hệ Mặt trời bằng các phi thuyền vũ trụ đã đưa đến những phép đo chính xác vị trí của các hành tinh nhóm trong và các vật thể khác. Năm 1976, Hiệp hội Thiên văn Quốc tế (AIU) phê chuẩn một định nghĩa mới trong Hội nghị Toàn thể Lần thứ 16. Là bộ phận của Hệ thống Hằng số Thiên văn học của họ, định nghĩa mới phát biểu như sau:

“Đơn vị thiên văn của chiều dài là độ dài (A) mà hằng số hấp dẫn Gaussian (k) nhận giá trị 0,01720209895 khi các đơn vị đo là đơn vị thiên văn của chiều dài, khối lượng và thời gian. Thứ nguyên của k² là thứ nguyên của hằng số hấp dẫn (G), tức là L³M^-1T^-2. Thuật ngữ “khoảng cách đơn vị” cũng được dùng cho độ dài A.”

Trước sự phát triển của các phép đo siêu chính xác, Ủy ban Cân Đo Quốc tế (CIPM) đã quyết định sửa đổi Hệ Đơn vị Quốc tế (SI) vào năm 1983. Để cho khớp, họ định nghĩa lại mét đo theo tốc độ ánh sáng trong chân không.

Tuy nhiên, vào năm 2012, IAU nhận thấy việc làm cân bằng thuyết tương đối làm cho phép đo AU quá phức tạp, và đã định nghĩa lại đơn vị thiên văn theo mét. Theo định nghĩa này, một AU chính xác bằng 149597870,7 km (92,955807 triệu dặm), 499 giây ánh sáng, 4,8481368.10^-3 parsec, hay 15,812507.10^-6 năm ánh sáng.

Ngày nay, AU thường được dùng để đo khoảng cách và sáng tạo các mô hình số cho Hệ Mặt trời. Nó cũng được dùng khi đo các hệ thống ngoài hệ mặt trời, tính toán phạm vi của các đám mây tiền hành tinh hay khoảng cách giữa các ngoại hành tinh và ngôi sao bố mẹ của chúng. Khi đo khoảng cách giữa các sao, AU là quá nhỏ nên không tiện. Lúc ấy, những đơn vị khác – ví dụ parsec và năm ánh sáng – được sử dụng thay thế.

Nguồn: http://360.thuvienvatly.com

Tuyển tập đề thi ĐH – CĐ (2007-2013) theo chuyên đề

   PHAN LOAI CAC DE THI CĐ- ĐH by nguyễn tất thành

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

http://360.thuvienvatly.com

Làm thế nào phòng tránh sét?

Cách phòng tránh sét

Sét đánh làm chết khoảng 24.000 người trên thế giới mỗi năm, và khoảng 240.000 người bị thương.

Hàng thập niên sau khi bị sét đánh trúng, những nạn nhân sống sót có thể vẫn còn chịu những tác động lâu dài. Vì vùng sét đánh có thể mang hàng nghìn volt trên mỗi foot vuông, nên nạn nhân sống sót bị tổn thương hệ thần kinh, họ thường gặp những trục trặc liên quan đến nhận thức như mất trí nhớ, không có khả năng tập trung và thay đổi tính cách.

Hồi năm 1999, Russ Chapman đang đi trong bãi đậu xe ở Littleton, bang Colorado, Mĩ, thì bị sét đánh ngã văng xuống nền. Kể từ đó, Chapman mất việc vì ông thường quên giờ đi làm, ăn uống khó khăn và suy yếu sức khỏe như nhức đầu dữ dội, mất ngủ và bị động kinh. “Tôi biết thực tế người ta nghĩ tôi lạ lắm,” Chapman phát biểu với NBC News.

Cách tốt nhất để sống sót, tất nhiên, là tránh tia sét đánh trúng. Cơ quan Giám sát Cứu hộ Liên bang (Mĩ) khuyến cáo mọi người tuân thủ quy tắc 30/30: Nếu sau khi nhìn thấy tia sét, bạn không thể đếm tới 30 trước khi nghe tiếng sấm, thì hãy chạy vào trong nhà ngay (vì bão sét đang ở gần). Và đừng đi ra ngoài cho đến 30 phút sau tiếng sấm rền cuối cùng.

Nhà xưởng, hầm trú ẩn, nhà để xe và những cấu trúc khác không mang lại sự bảo vệ thật sự và thật ra chúng có thể là mục tiêu cho tia sét. Hãy tìm một ngôi nhà đích thực với dây kim loại và ống nước tích điện tránh xa chỗ người ở.

Ở trong xe hơi thì an toàn hơn ở ngoài, nhưng phải là xe có mui và cửa xe đóng kín chứ không phải xe mui trần. Giàn khung kim loại của xe sẽ cung cấp lá chắn bảo vệ (miễn là người trong xe không chạm vào bất kì bộ phận kim loại nào).

Hãy nhớ rằng lốp cao su và giày ủng hầu như chẳng bảo vệ gì cho bạn trước tia sét. Thật vậy, nhiều nạn nhân của tia sét là những người nông dân trên đồng trống đang lái máy cày lốp cao su.

Nếu bạn đang ở trong rừng khi có bão sét, thì hãy tìm chỗ trú ở vùng đất thấp dưới một lùm cây bụi nhỏ. Hãy tránh những cây cao, vì tia sét có xu hướng đánh vào những vật cao nhất trong vùng.

Nếu bạn đang ở ngoài vùng đồi núi, hãy đi vào vùng đất thấp như thung lũng hoặc hẻm núi (nhưng nhớ coi chừng lũ quét). Nếu bạn đang ở trên thuyền ngoài khơi, thì hãy đi vào bờ càng nhanh càng tốt.

Và nếu bạn cảm thấy tóc mình dựng đứng lên, thì điều đó có nghĩa là tia sét sắp đánh xuống. Phản ứng tốt nhất là nhanh chóng cuộn người xổm xuống, lấy hai tay bịt tai lại (giảm thiểu chấn thương thính lực) và kẹp đầu bạn giữa hai đầu gối.

Đừng nằm ưỡn ra trên nền đất – tốt nhất là giảm tối đa tiếp xúc của bạn với mặt đất, vì điện tích từ tia sét sẽ chạy đi trên đất.

Nếu thấy một người bị sét đánh trúng, thì hãy cấp cứu ngay tức thì – nạn nhân không mang điện tích và không gây sốc điện hoặc tổn thương cho bất kì ai.

Một vài con số

Một tia sét tiêu biểu chứa khoảng 300 triệu volt thế điện, hay đủ để thắp sáng một bóng đèn huỳnh quang compact 100 watt trong một năm – theo Cục Thời tiết Quốc gia (Mĩ).

Ở nước Mĩ, mỗi năm tia sét làm thiệt mạng khoảng 100 người và làm bị thương khoảng 1.000 người, theo Cục Hải dương và Khí quyển Quốc gia (Mĩ).

Cơ quan Giám sát Cứu hộ Liên bang (Mĩ) ước tính xác suất bạn bị sét đánh trúng ngay lúc này là 1/600.000. Trong hơn 100 năm qua, tỉ lệ người bị sét đánh đã giảm đáng kể, vì ngày càng có ít người làm việc ngoài đồng trống.

Florida là bang bị sét đánh nhiều nhất ở Mĩ, chết chóc và bị thương do sét cũng nhiều hơn ở bang khác; Cục Hải dương và Khí quyển Quốc gia (Mĩ) ghi nhận trung bình có khoảng 1,4 triệu tia sét ở Florida mỗi năm.

Bang California ở Mĩ mặc dù rộng lớn nhưng chỉ hứng trung bình khoảng 85.000 tia sét mỗi năm, chủ yếu là do thời tiết duyên hải điều hòa ở bang này.

Và không có nơi nào trên thế giới bị sét đánh nhiều hơn ở miền trung châu Phi: Chỉ một thị trấn nhỏ ở đây – ngôi làng Kifuka nhỏ xíu ở nước Cộng hòa Dân chủ Congo – bị sét đánh khoảng 158 lần mỗi năm.

Theo Marc Lallanilla (LiveScience)

http://360.thuvienvatly.com/

Lý thuyết Vật Lí 12

Phương pháp giải bài tập dòng điện xoay chiều

Phương pháp giải bài tập dòng điện xoay chiều

Nhấn vào đây để xem và dowload

Đường tròn lượng giác

   Lý thuyết Vật Lí 12 by nguyễn tất thành

Video về sao chổi

Nhật thực toàn phần

 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