Bản tin vật lý tháng 8 - 2011 - Thuvienvatly.com

8/6/2019 Bản tin vật lý tháng 8 - 2011 - Thuvienvatly.com

http://slidepdf.com/reader/full/ban-tin-vat-ly-thang-8-2011-thuvienvatlycom 1/104

hôûi nguoàn vaø nuoâi döôõng ñam meâ.com

huvienVatly

Bn tin tng hp hàng tháng, phát hành ti thuvienvatly.comháng8/2011

Baûn Tin Vaät LyùBaûn Tin Vaät Lyù

Quá trình đin là giai đon đu ca s n

Tìm thy năng lưng ti trong phông nn vi sóng vũ

Khám phá nhng loi sóng nưc

Ln đu tiên thy spin và đin tích ca electron “li th

Tàng hình trong không - th



WWW.THUV IENVATLY . COM

Bản Tin Vật Lý

Tháng 8 - 2011

© Thư Viện Vật Lýwww.thuvienvatly.com

[email protected]áng 8 năm 2011

Nội dung: Trần Nghiêm – [email protected]

Tuấn Quốc - [email protected]ên tập: Trần Triệu Phú – [email protected]ết kế bìa: Trần Triệu PhúCùng một số Cộng tác viên khác

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



http://s3.amazonaws.com/com.alexa.toolbar/atbp/9_Dh7M/download/index.htm

http://www.sch.vn/tao-website-mien-phi

http://thuvienvatly.com/home/content/view/2146/332/

http://www.scribd.com/thuvienvatly

http://www.youtube.com/thuvienvatly

http://www.facebook.com/diendanvatly

http://twitter.com/thuvienvatly






BBBBþþþþn tin V n tin V n tin V n tin Vt lý thángt lý thángt lý thángt lý tháng 8888/2011 /2011 /2011 /2011

http://thuvienvatly.comhttp://thuvienvatly.comhttp://thuvienvatly.comhttp://thuvienvatly.com

NI DUNG THÁNG NÀY

B nh lưng t hot ñng nhit ñ phòng ....................................................... 1Làm chm ánh sáng ñn tc ñ âm thanh .............................................................. 330 năm chương trình tàu con thoi vũ tr ................................................................ 4Quá trình ñin là giai ñon ñu ca s nhìn ................................................... 13To ra siêu thu kính t vài lon coca ................................................................... 14Công ngh mi cho phép thu kính ñi màu nhanh như ñin .............................. 16Laser dây nano giúp tăng kh năng lưu tr d liu .............................................. 18

Hp kim DVD giúp máy tính suy nghĩ ging như chúng ta ................................ 20Phát hin mt hành tinh mi trong mt h ba sao ................................................ 22Trái ñt chao ño vì nhng tiu hành tinh Ceres và Vesta ................................... 23Phi thuyn Rng ñông ñi vào qu ño quanh tiu hành tinh Vesta ...................... 25Tìm thy năng lưng ti trong phông nn vi sóng vũ tr ............................... 26Graphite + nưc = h d tr năng lưng tương lai .............................................. 28Dibaryon – ñi tìm nhng ht không nhìn thy ..................................................... 29Ánh sáng truyn như th ‘không gian b thiu’ .................................................... 30Phân hy phóng x gây ra mt na lưng nhit ca Trái ñt .............................. 31Phát hin 10 hành tinh mi .................................................................................. 33Khám phá nhng loi sóng nưc mi .............................................................. 35

Phát hin v tinh th tư ca Pluto ........................................................................ 36Fermilab phát hin ra mt h hàng nng ca neutron .......................................... 38Tàng hình con tàu t dòng nưc chy 41



Boson Higgs b ‘dn ti chân tưng’ ti Grenoble .............................................. 43Làn sóng kính thiên văn vô tuyn mi ................................................................. 45Kĩ thut laser mi to ra positronium lnh ........................................................... 49Có phi vũ tr lúc ra ñi ñã quay tròn? ................................................................ 51Chúng ta có nên lo lng trưc nhng cái LHC chưa tìm thy? ............................ 53

Phi thuyn vũ tr tư nhân ñu tiên s neo ñu ISS vào cui năm nay ................. 54Enceladus tuôn nưc lên Th tinh ........................................................................ 55 Nghiên cu bác b khái nim bt Hubble ............................................................ 57Tiu hành tinh 1999 RQ36 và cái hn năm 2182 ................................................. 59Ln ñu tiên thy spin và ñin tích ca electron ‘li thân’ .............................. 60Li-Fi s là Wi-Fi th h mi?................................................................................ 62Sóng Alfvén làm nht hoa nóng lên ..................................................................... 64Có phi mi ngưi chúng ta ch là mt o nh ba chiu? .................................... 66Bí mt m c Ai Cp: cái thưc ño góc ñu tiên? ............................................... 68Phát hin mt trt t t mi ............................................................................. 70Tàng hình không-thi gian ................................................................................ 72

Làm lch ánh sáng và la thn gt thánh ........................................................ 80T hu hình ñn vô hình ................................................................................... 89



Bþn tin Vt lý tháng 8/2011

http://thuvienvatly.com 1

B nh lưng t hot ñng nhit ñ phòng

Sơ ñ th hin quá trình lưu tr. nh bên trái th hin mt photon vào (sóng màu hng) ñi vào môi trưng lưu trcaesium ñng thi vi xung laser “ghi” (sóng màu lam). Mt sóng “ñc” sau ñó làm phc hi photon ñã lưu tr.

nh bên phi th hin các mc năng lưng caesium có liên quan trong quá trình. (nh: Ian Walmsley)

Các nhà vt lí Anh va to ra ñưc mt b nh lưng t cho các photon hot ñng nhit ñ phòng. ðt phá trên có th giúpcác nhà nghiên cu phát trin mt b lplưng t cho phép thông tin lưng t ñưctruyn ñi trên nhng c li dài.

Các bit thông tin lưng t (hay qubit) cóth ñưc truyn ñi bi nhng photon và

ñưa vào s dng trong mt s ng dng,trong ñó có mt mã hc. Nhng k hochnày hot ñng trên thc t là photon có thtruyn ñi nhng khong cách tương ñi xamà không tương tác vi môi trưng xungquanh chúng. ðiu này có nghĩa là cácqubit photon là có th, nói thí d, gi trong nhng trng thái vưng víu vi

nhng qubit khác – cái thit yu cho nhiuk hoch thông tin lưng t.

Tuy nhiên, trng thái lưng t ca mt photon s dn dn b thay ñi (hay suygim) do s tán x khi nó truyn ñi hàngtrăm kilomet trong mt môi trưng nhưkhông khí hoc si quang. Kt qu là cácnhà nghiên cu thit tha phát trin nhng

b lp lưng t, dng c nhn tín hiu bsuy gim, lưu tr nó trong chc lát, và sauñó phát ñi mt tín hiu mi. Theo kiu nhưvy, theo li Ian Walmsley thuc trưngði hc Oxford, “bn có th xây dng svưng víu trên nhng khong cách ln hơnnhiu”.





Khó sa cha

B nh lưng t, dng c lưu tr và phát photon tr li, là b phn thit yu ca blp lưng t. T trưc ñn nay, nhng

dng c như th ñưc to ra trong phòngthí nghim phi gi nhng nhit ñ cclnh hoc dưi ñiu kin chân không.Chúng còn có xu hưng hot ñng trênngưng bưc sóng ánh sáng rt hp và lưutr qubit trong khong thi gian rt ngn.Walmsley và các ñng nghip ca ông chorng vic s dng nhng h khó tính nhưth trong s truyn thông lưng t liên lcña là bt kh thi, vì nhng ñưng truynnày cn xuyên ñi dương hoc nhng khuvc xa xôi khác, cho nên khó ñưa ngưiñn sa cha mt h thng chân không haymt h thng ñông lnh b hng.

Ngoài ra, chúng cũng s hp th mtngưng rng tn s ánh sáng và lưu tr dliu trong nhng khong thi gian dài hơnnhiu so vi ñ dài ca mt xung tín hiu.Walmsley gi s kt hp này là mt bưcquan trng trong vic xây dng nhngmng lưi ln. Ngưng rng tn s cónghĩa là b nh ñó có th x lí nhng dunglưng d liu ln hơn, trong khi thi gianlưu tr lâu cho phép d dàng tích lũy nhiu photon vi trng thái lưng t như mongmun.

Hưng ñn mc tiêu này, Walsley và ñica ông ñã ñưa mt ñám mây nguyên tcaesium vào trong mt b nh lưng thot ñng mt nhit ñ d dàng ñt ti là62oC. Không ging như nhng b nh lưng t trưc ñây, các photon lưu tr và phát tr li không phi ñiu chnh ñn mttn s mà các electron caesium mun hpth. Thay vào ñó, mt xung phát ra t mtlaser hng ngoi ñiu khin bin ñi photon ñó thành mt “sóng spin”, mã hóanó trong spin ca các electron và ht nhâncaesium.

Sơn ñen

Walmsley so sánh ñám nguyên t caesiumvi mt tm thy tinh – trong sut, nên nócho phép ánh sáng ñi qua. Trưc tiên, laser

sơn ñen tm kính theo nghĩa ví von, cho phép nó hp th mi ánh sáng ñi ti nó.Tuy nhiên, thay vì tr nên tiêu tán dưidng nhit và ging như cái xy ra thytinh b sơn ñen, ánh sáng ñi vào ñám mâycaesium b hp th trong sóng spin.

ðn 4 s sau ñó, mt xung laser th hai bin ñi sóng spin tr li thành photon vàlàm cho caesium tr li trong sut vi ánhsáng. Các nhà nghiên cu cho bit hiusut 30% ca caesium trong vic hp thvà tái phát x photon có th tăng lên vinhng xung laser ñiu khin có năng lưngcao hơn, trong khi thi gian lưu tr có thci thin vi s che chn tt hơn khi ttrưng tn lc, nguyên nhân làm nhiu spin các nguyên t caesium.

Ngay c hiu sut 30%, Ben Buchler thuc trưng ði hc quc gia Australia Canberra vn gi dng c trên là “mt bànthng ln” vì nó hp th mt di rng tns photon. Do nguyên lí bt ñnhHeisenberg, nhng xung photon ñc thâncc ngn t nhng ngun ngày nay phát rakhông có năng lưng rch ròi cho lm, chonên mt b lưng t hu dng trưc mt phi có th hp th mt di rng tn s -cái theo Buchler cho ñn nay các b nh lưng t hiu sut cao vn chưa làm ñưc.

Nhiu không quan trng lm

S nhiu nn, hay nhng photon tha phátra trong ñám mây caesium không liên quanñn nhng photon tín hiu, là mi quanngi chính ñi vi các b nh nhit ñ phòng. “Ngưi ta nghĩ rng nu bn btñu s dng các cht khí nhit ñ phòngtrong mt lưu tr, thì bn t có rt nhiu snhiu”, Walmsley nói.





Nhit ñ gn không ñ tuyt ñi làm khmt nhng photon tha này. Nhưng vì cácxung ñiu khin và xung tín hiu ti b tríthí nghim ca ñi Oxford lch xa tn sưa chun ca caesium, nên ñám mây kém

nhy vi nhng kích thích sn sinh photonvà mc nhiu vn nh nhit ñ phòng.

Hugues de Riedmatten thuc Vin Khoahc Quang lưng t Barcelona, Tây Ban Nha, cho bit các nhà nghiên cu trên ñãchng t rng s nhiu còn li là yu t cơ bn ñi vi h, ch không phi do b trí thí

nghim gây ra. Nu các ci tin không thh bt s nhiu trên, thì thách thc s làvic duy trì tình trng nguyên vn ca tínhiu trong mt mng lưi ln và phc tp.

Tuy nhiên, ông nói “Phương pháp này cótim năng rt hp dn vì nó có th dn timt b nh lưng t cho các qubit photonñc thân nhit ñ phòng, ñó s là thànhtu ln ñi vi ngành khoa hc thông tinlưng t”.

Ngun: physicsworld.com

Làm chm ánh sáng ñn tc ñ âm thanh

Các nhà khoa hc ti trưng ði hc Glasgow lnñu tiên ñã có th kéo lê ánh sáng bng cách làmchm nó xung bng tc ñ âm thanh và gi nó quamt tinh th ñang quay tròn.

ða s mi ngưi có l nghĩ tc ñ ánh sánglà không ñi, nhưng ñiu này ch ñúngtrong chân không, thí d như trong vũ tr,

trong ñó ánh sáng truyn ñi 671 triu dmmi gi.

Tuy nhiên, khi ánh sáng truyn qua nhngcht khác nhau, thí d như nưc hay chtrn, thì tc ñ ca nó gim ñi, vi nhng bưc sóng (màu sc) khác nhau truyn ñi nhng tc ñ khác nhau.

Ngoài ra, ngưi ta còn quan sát thy,nhưng không phi ai cũng hiu rõ, rng ánhsáng có th b kéo theo khi nó truyn quamt cht ñang chuyn ñng, thí d nhưthy tinh, không khí hoc nưc – hintưng ln ñu tiên ñưc tiên ñoán biAugustin-Jean Fresnel hi năm 1818 và ñãñưc quan sát thy 100 năm sau ñó.

Giáo sư Miles Padgett thuc Nhóm Quanghc Khoa Vt lí và Thiên văn hc, ðihc Glasgow, cho bit: “Tc ñ ca ánhsáng là hng s ch trong chân không thôi.Khi ánh sáng truyn qua thy tinh, thì schuyn ñng ca thy tinh kéo lê ánh sángñi cùng vi nó.

“Vic quay mt cánh ca s nhanh như bncó th ñưc tiên ñoán là làm quay nh cath gii phía sau nó ñi mt chút. Chuyn





ñng quay này khong bng mt phn triuca mt ñ và không th cm nhn ñi vimt ngưi”.

Trong nghiên cu mô t chi tit trong s ra

mi ñây ca tp chí Science, tin sĩ SonjaFranke-Arnold, tin sĩ Graham Gibson vàgiáo sư Padgett, cùng hp tác vi giáo sưRobert Boyd ti các trưng ði hc Ottowavà Rochester, chn mt cách tip cn khácvà b trí mt thí nghim: chiu nh gc profile elip ca mt laser xanh qua mt thiruby ñang quay xung quanh trc ca nó tc ñ 3000 vòng/phút.

Mt khi ánh sáng ñi vào thi ruby, tc ñca nó gim xung chng bng tc ñ caâm thanh (xp x 741 dm/gi) và chuynñng quay tròn ca thi ruby kéo ánh sángñi cùng vi nó, làm cho nh quay ñikhong năm ñ: ñ ln ñ nhìn thy bngmt trn.

Tin sĩ Franke-Arnold, ngưi ñi ti ýtưng s dng ánh sáng chm trong rubyñ quan sát s kéo theo photon, cho bit:“Ch yu chúng tôi mun chng minh mtnguyên lí quang cơ bn, nhưng nghiên cu

này cũng có nhng ng dng có th có.“Các hình nh là thông tin và kh năng lưutr cưng ñ và pha ca chúng là mt bưcquan trng ñi vi s lưu tr quang hc vàx lí thông tin lưng t, có kh năng ñt ticái mà không có máy vi tính c ñin nào cóth bt kp.

“Kh năng quay nh ñi mt góc tùy ý tiêu biu cho mt phương pháp mi mã hõathông tin, cái có l chưa h ñưc s dng bi bt kì th tc mã hóa hình nh nàotrưc ñây”.

Ngun: ði hc Glasgow, PhysOrg.com

30 năm chương trình tàu con thoi vũ tr

Trong ba thp k qua, chương trình tàu con thoi vũ tr ca NASA ñã m rng kin thc cachúng ta v vũ tr và làm cho vũ tr tr nên gn gũi hơn vi vic thit lp s hin din liên tcca con ngưi trên Trm Vũ tr Quc t. Chúng ta hãy cùng nhìn li nhng thi khc tuyt vi nht và ti t nht ca chương trình trên.





Phi thuyn dùng li nhiu ln Năm 1972, tng thng Mĩ Richard Nixon công b vic phát trin mt loi phi thuyn vũ trmi có th dùng li nhiu ln s ñưc phóng lên ging như tên la nhưng ñáp xung thì gingnhư máy bay. Qua mt lot th nghim, các kĩ sư NASA ñã trau chut thit k ca tàu conthoi vũ tr và ñã phát trin tên la th ñu tiên, Enterprise, vào năm 1976.

ñây là mt mô hình ñang trong lúc th nghim ñưng hm gió hi năm 1975, phng theonhng cht khí ion hóa vây xung quanh phi thuyn khi nó ñi tr vào khí quyn.

(nh: NASA)

Hành trình ñưng dài ñu tiên

Columbia tr thành tàu con thoi ñu tiên ñưc phóng vào vũ tr hôm 12 tháng 4 năm 1981.Vi các nhà du hành John Yuong và Robert Crippen trên tàu, con tàu ñã bay quanh Trái ñt 36vòng trưc khi h cánh xung Căn c Không quân Edwards trong sa mc Mojave California.





Con tàu trông có màu trng, nhưng NASA ñã ngng sơn bình nhiên liu ngoài sau chuyn bayth hai, mang li cho bình nhiên liu màu cam ñc trưng ca nó tit kim cho phi thuyn 272kg nưc sơn trng.

(nh: NASA)

ði ngoài không gian vũ tr

Chuyn bay khánh thành tàu Challenger vào năm 1983 ñã chng kin chuyn ñi b vũ tr ñutiên ca chương trình tàu con thoi. ñây, Story Musgrave (trái) và Donald Peterson trôi nitrong vnh hàng ca tàu qu ño s dng dây dt và dây trưt ñ di chuyn dc theo lan can.Hot ñng ngoài tàu ca hai nhà du hành kéo dài hơn 4 gi ñng h. Trong s mnh trên, phi

hành ñoàn còn trin khai v tinh ñu tiên ca chương trình tàu con thoi.(nh: NASA)





Ngưi ph n (Mĩ) ñu tiên Vi chuyn bay ca tàu Challenger, Sally Ride ñã tr thành ngưi ph n ñu tiên bay vào vũtr vi NASA (Valentina Tereshkiva ngưi Liên Xô ñã tr thành ngưi ph n ñu tiên bayvào vũ tr trưc ñó 20 năm). Ride làm chuyên gia s mnh cho chuyn bay th hai ca tàucon thoi trên. Sau này, bà còn làm thành viên ca y ban trc thuc tng thng có nhim vnghiên cu thm ha tàu Challenger din ra sau ñó.

Sau khi không làm NASA na, Ride ñã thành lp mt công ti giáo dc khuyn khích gii ntheo ñui s nghip khoa hc, toán hc và công ngh. Trong bc nh này, Ride ñang theo dõi bng ñiu khin trong khi cun s tay ghi chép v chuyn bay trôi ni bng bnh trong tm tay.

(nh: NASA)

Không cn buc dây na

Th phao bng mt cái ba lô phn lc trên lưng, Bruce McCandless II liu lĩnh ñi xa vào trongkhông gian vũ tr trong chuyn ñi b vũ tr không dây dt ñu tiên vào tháng 2 năm 1984.





Bc nh mang tính biu tưng này cho thy v chuyên gia s mnh ni bt trong khung cnhkhông gian ñen thăm thm và mt hành tinh xanh xa xa. S dng cn chnh gn vi mi khoñiu khin, McCandless ñã ñưc dn ñi xa tàu Challenger gn 100 mét. Mt camera gn bên phi ñơn v ñã ghi li hành ñng dũng cm ca ông.

(nh: NASA)

Thm ha Challenger

Tháng 1 năm 1986, tàu con thoi Challenger ñã n sau khi ct cánh 73 giây. Phi hành ñoàn 7ngưi, trong ñó có giáo viên Christa MacAuliffe, b thit mng.

Mt nghiên cu sau ñó xác ñnh rng nhit ñ thp vòng nha hình ch O ca b ñy nhiên

liu rn và vt nt ñã cho phép la bc vào nhiên liu hydrogen ca bình cha ngoài. V tainn ñã làm ñình tr chương trình tàu con thoi ñn năm 1988.

(nh: NASA)





Hubble ra ñi Năm 1990, tàu con thoi Discovery ñã trin khai Kính thiên văn vũ tr Hubble, thit b tr thành mt cánh ca mi vô song ñ nhìn vào vũ tr. nh chp này cho thy Hubble ñưc thra t vnh neo hàng ca tàu con thoi. Mc dù ñưc phóng lên thành công, nhưng mt vt nt chic gương chính ca kính thiên văn trên ñã làm méo mó hình nh ca nó. Vào năm 1993,các nhà du hành tàu Endeavour ñã sa cha Hubble mt cách thành công trong hành trình dàinăm ngày. Tàu con thoi Atlantis ñã trin khai s mnh dch v th tư và th năm ca Hubblevào năm 2009.

(nh: NASA)

Nhà du hành ln tui nht

Nhà du hành kì cu John Glenn tr li không gian trên tàu Discovery vào năm 1998. Glenn tr thành ngưi Mĩ ñu tiên bay vòng quanh Trái ñt trong s mnh Mercury ca ông năm 1962.Trên tàu Discovery, nhà du hành 77 tui này ñm ñương vai trò chuyên gia trng ti. Là ngưi





ln tui nht tng ving thăm vũ tr, ông còn tham gia vào nhng thí nghim nghiên cu vtui tác và du hành vũ tr. ñây, Glenn t ñnh v ñ chp nh t ca s bung lái phi thuyn.

(nh: NASA)

Luôn luôn có mt

Tàu con thoi Endeavour th ra Unity, module Mĩ ñu tiên cho Trm Vũ tr Quc t (ISS), vàonăm 1998. Vn là phòng thí nghim ña mc ñích, ña ñim th nghim và là ñài quan sát, ISSmang li s có mt liên tc ca con ngưi trong vũ tr. nh này chp t tàu con thoi cho thymodule cp năng lưng có lp cánh ca Nga, Zarya, ni vi Unity sau khi nó ñưc trin khait vnh hàng ca tàu con thoi.

(nh: NASA)





Bi kch li xy ra

Sau mt s mnh nghiên cu thành công, tàu con thoi Columbia ñã n tung trong lúc tr vào

khí quyn vào hôm 1 tháng 2 năm 2003, làm thit mng phi hành ñoàn 7 ngưi. Các mnh v rơi khp bang Texas 15 phút trưc khi tàu con thoi h cánh xung Trung tâm vũ tr Kennedy Florida như d tính. Trong nh, NASA lp ghép mnh vn trong mt nhà cha máy bay ñnghiên cu v tai nn.

(nh: NASA)

Bay úp ñ sa cha ISS

Sau hai năm nghiên cu và ñi tu, tàu con thoi ñã tr li bay vi vic phóng tàu Discovery vàotháng 7 năm 2005. Trong s mnh trên, phi thuyn ñã thc hin mt chuyn bay úp bên dưiTrm Vũ tr Quc t ñ cho phép kim tra tm chn nhit mt dưi ca nó. Sau mt chuyn ñi b vũ tr ñ sa cha tm chn, s mnh ñã h cánh an toàn, nhưng nhng e ngi v s antoàn ca tàu con thoi vn còn ñó.

(nh: NASA)





Hành trình cui cùng

Vi Endeavour và Discovery gi ñã ngng hot ñng, Atlantis theo lch ñnh ñã ñánh du smnh cui cùng ca chương trình tàu con thoi vào th sáu hôm qua. Trên hành trình thuc 134s mnh, các phi thuyn ñã bay hơn 1320 ngày trong không gian. Tương lai ca NASA s tùythuc vào s tham gia ca các công ti tư nhân nhm phát trin taxis vũ tr và mt th h tênla mi dùng cho thám him vũ tr xa.

(nh: NASA)

Theo New Scientist





Quá trình ñin là giai ñonñu ca s nhìn

nh chp võng mc ca mt ngưi, chp bng thit b chn ñoán lâm sàng chuyên nghip. ð tương phn và ñ bão hòa ñưc làm rõ hơn so vi nhchp gc. (nh: iStockphoto.com/esp_imaging)

Các nhà nghiên cu Mĩ khng ñnh h ñãhiu rõ cách thc quá trình th giác b kíchthích bi ánh sáng ñi vào mt. H ñ xutrng s kích hot ban ñu y ñưc cungcp bi nhng quá trình ñin ch không

phi nhng bin ñi cơ trong võng mcnhư ngưi ta ñã tin tưng trong 50 năm qua. Nghiên cu ñưc thc hin bi mt ñi,ñng ñu là Kenneth Foster ti trưng ðihc Syracuse Mĩ.

Lâu nay ngưi ta nghĩ rng giai ñon ñutiên trong s nhìn là khi ánh sáng ñi tivõng mc phía sau mt và tng photon bhp th bi các phân t cm quang. Cácnhà sinh lí hc lưu ý rng s hp th nàylàm cho các phn thuc nhng phân t này

gi là chromophore thay ñi hình dng. Ngưi ta tin rng quá trình này làm phâncc ñin các chromophore, t ñó to nên

mt ñin trưng kích thích nhng quá trìnhhóa hc phân t khác mang li mt tín hiugi lên não.

Nhưng Foster và các ñng nghip ca ôngnghi ng s gii thích này và h mun xácñnh xem s thay ñi hình dng này – mtquá trình gi là ñng phân hóa – tht ra có phi là quá trình ñu tiên trong s nhìn haykhông. Vì th, các nhà nghiên cu ñã b trílàm kìm nén các chromophore, ngăn khôngcho chúng bin ñi hình dng, ñ xem ktcc là gì.

Các nhà nghiên cu cho tng hpchromophore b thiu mt nhóm hóa cht

ch cht. Nhng chromophore này khi ñóñưc cy vào to sng ñơn bào tên làChlamydomonas reinhardtii. Sau mt lotth nghim, ñi ca Foster ñ ý thy rng, bt chp s thay ñi này, to vn tip tc phn ng vi ánh sáng kích thích theo kiuy như cũ.

Các nhà nghiên cu cho rng s phân bli các electron bên trong chromophore làñ ñ làm phân cc chromophore và mts thay ñi hình dng, do ñó, là không cnthit cho s kích hot ban ñu. Foster phát biu rng cơ ch này tht ra ñã ñưc ñxut hi thp niên 1970 nhưng các th tcsinh hóa khi y chưa ñt trình ñ ñ chngminh ý tưng này bng thc nghim.

Foster tin rng vic hiu rõ hơn cơ ch vtlí và các hot ñng hóa sinh trong quá trìnhnhìn có th dn ti các ng dng thc t.“[Các protein th-hóa] là mc tiêu chokhong mt na ngành dưc, vì th s hiu

bit tt hơn v thit k ca chúng có th cótm quan trng trong y khoa”, ông nói.






To ra siêu thu kính t vài lon coca

Các nhà vt lí ñã to ra siêu thu kính âm hc này t s sp xp 49 lon coca. Cũng có th thy trong hình là cácloa ñiu khin và microphone treo lơ lng phía trên dàn lon. (nh: Geoffroy Lerosey)

“Siêu cht liu âm hc” nghe có v kì l,nhưng các nhà nghiên cu Pháp va làmch ñưc vic lp ráp mt siêu cht liu tvài chng lon coca. Sp xp thành hìnhlưi, nhng lon nưc ung có th tác dngnhư mt siêu thu kính ñi vi âm thanh,tp trung sóng âm vào nhng vùng nh hơnnhiu so vi bưc sóng dài hàng métthưng cho phép. Nhng lon nưc tác dngnhư nhng b cng hưng, lái khi âm

thanh ñt cc ñi trong mt không gianchri rng vài centimet, và ñ chính xác caonày có th ci thin nhng h truyn ñng-âm thanh.

Ánh sáng hoc sóng âm ñang lan truyn bnhiu x khi chúng chm ti mt vt, vis giao thoa thu ñưc ngăn cn sóng b tptrung vào mt ñm nh hơn khong mt

na bưc sóng ca chúng. Tuy nhiên, quátrình tán x còn liên quan ñn sóng phù du,cái ngăn cn s gián ñon trong trưngñin t và m ñi nhanh chóng ra xa – trongvòng na bưc sóng ca vt phn x.

Siêu thu kính thu nhn và khuch ñinhng sóng phù du này và mang li mt phương pháp phá v gii hn nhiu x. Nay Geoffroy Lerosey, Fabrice Lemoult và

Mathias Fink thuc Vin Langevin Parisva phát trin mt h xây dng và ñiukhin các sóng phù du ñ làm tp trung hpnăng lưng âm thanh.

S cng hưng tp th

Mi h có th cng hưng tn s khong420 GHz, thp hơn mc chun hòa nhc A





mt chút và trên mc C trung. Tuy nhiên, bng cách b trí 49 lon thành mt hìnhvuông 7 x 7, các lon cng hưng tp thch không tác dng riêng l na. Khi chơimt nt ñơn, s dng nhng kt hp khác

nhau ca tám cái loa ñt xung quanh dànlon, các nhà nghiên cu có th làm cho dànlon cng hưng tn s khong 340 – 420Hz. Nhng cng hưng này là nhng sóng phù du hình thành trong khong gia cáclon.

Nhng cng hưng khác nhau to ra nhnghình dng khác nhau trong phân b áp suttrên dàn lon, ñưc ño vi mt microphone phía trên các lon. Mt khi các nhà nghiêncu ñã ghi ñưc 49 phân b áp sut, haymt cng hưng, h s có th nghĩ ranhng cách xp lp các cng hưng saocho chúng tăng cưng nhau mt s chvà trit tiêu nhau nhng ch khác.

ði nghiên cu ñã làm ch mc tiêu nàythông qua s nghch ño thi gian, mt phương pháp có nhiu ñim ging vinghiên cu ca Fink k t ñu thp niên1990. Các nhà nghiên cu chn mt cái lons cha âm thanh tp trung và tưng tưngâm thanh truyn t nó ñn tng cái loa. Sauñó, ñi chơi nhng phiên bn ño ngưcthi gian ca nhng sóng gi thuyt nàyqua các loa, và âm thanh t nhiên hìnhthành ti cái lon ñã chn và trit tiêu nhau nhng ch khác. “Tôi cũng có th chnxây dng mt trưng sóng phc tp hơntrên các lon, tp trung vào ba ñim cùngmt lúc”, Lerosey nói.

Nhng âm thanh ma quái

Kĩ thut này làm tp trung sóng âm lên mtñm bng mt phn tư c gii hn nhiu x,ð tp trung sóng âm khít hơn na, ñinghiên cu cn chng li s tn tht nănglưng khi sóng âm truyn qua các lon nưc.Yêu cu này ñưc thc hin bng cáchkhuch ñi nhng tn s b tn tht, nh ñó

to ra nhng tín hiu tăng cưng và trittiêu chính xác hơn. Nhng âm thanh maquái này, ging như ting chuông gõ ñng xa làm cho mt ming kim loi gnrun ry, tp trung vào nhng ñm không

ln hơn nhiu so vi ming lon – khong bng mt phn 12 ca gii hn nhiu x.

“Tôi ñc bit n tưng trưc b trí thínghim ca h. Nó tht ñơn gin và ngănnp”, phát biu ca Jie Zhu thuc trưngði hc California, Berkeley. “Nhưngnhng kt qu ñã chng minh thc nghimca h là rõ ràng và trung thc”.

Nicholas Fang thuc Vin Công nghMassachusetts Cambridge thì gi phương pháp mi trên là tp trung âm thanh “mtcách hào hng”. Ông tin rng phương phápñó có th áp dng cho nhng tn s siêuâm bng cách s dng nhng b cnghưng nh hơn. “Mt hiu ng như vy cóth hu ích cho nhng ng dng như spxp t bào trong nhng lĩnh vc y sinh vàloi b ht trong s làm sch bng siêu âm,cũng như nhng cơ cu chuyn ñng khác”,ông gii thích.

Chuyn ñng cùng vi âm thanh

Nhng cơ cu truyn ñng âm hc khaithác sóng âm ñ di chuyn vt cht, vàLerosey cho bit trưng âm thanh phát ra bi các lon không nhng chính xác hơnmt trưng tp trung bình thưng, mà nócòn mnh hơn. Ông cũng ñ xut kĩ thuttrên có th m rng ñ tp trung sóng trongnhng cht liu ñàn hi. Nhưng mc ñcơ bn, Lerosey cho bit chin lưc minày “mang cho bn kh năng thao tác viâm thanh theo nhng kiu mi chưa tngthu ñưc trưc ñây”.

Nghiên cu công b trên tp chí Physical Review Letters.






Công ngh mi cho phép thu kính ñi màu nhanh nhưñin

Mt nhà khoa hc ti trưng ði hc Connecticut va hoàn thin mt phương pháp to ranhng màu sc bin thiên, thay ñi nhanh trên phim chp và màn hin th, thí d như kính râm,có th mang ñn mt th h thi trang mi hp dn.

Công ngh mi trên còn thu hút s quan tâm ca quân ñi Mĩ, là mt phương pháp h tr binhlính có th nhìn rõ trong nhng môi trưng ñang bin ñi nhanh.

Quá trình ch to thu kính cũng ít tn kém và ít lãng phí hơn so vi nhng phương pháp

trưc ñây. Kt qu nghiên cu ñưc công b trên s ra ngày 7 tháng 7 ca tp chí Journal of Materials Chemistry.

Cht liu tiêu biu nm phía sau mt thu kính ñi màu là cái gi là màng ñi màu theo ánhsáng, hay mt tm polymer thay ñi màu sc khi ánh sáng ñi ti chúng. Công ngh mi caSotzing (tác gi nghiên cu) hot ñng hơi khác mt chút – thu kính sc-ñin ca ông ñưcñiu khin bng mt dòng ñin ñi qua chúng khi b kích hot bi mt kích thích, thí d nhưánh sáng.





“Chúng ging như tm ca s kép có mt khe trng gia chúng”, Sotzing gii thích. Ông vàcác ñng nghip ñã tiêm mt hn hp polymer – hay cái ông gi là “goop” – vào khong giacác lp, to ra thu kính khi nó ñông li. Theo Sotzing, hn hp polymer dùng trong thu kínhnày, ch to ít lãng phí và ít tn kém hơn so vi nhng hn hp trưc ñây.

“Tui th ca kính râm thưng rt ngn”, Sotzing nói, ông cho bit ngưi ta thưng hay ñikính. Cho nên vi vic ch to ít tn kém hơn thì nhng nhà bán l có th tung ra nhiu sn phm hơn.

Mt li ích na ca cht liu này là nó có th thay ñi màu sc nhanh như dòng ñin ñi quanó – v cơ bn là gn như tc thi. Quá trình này có th rt có ích ñi vi ngành quân s. Thíd, nu mt ngưi xut hin t mt hàng lang ti ñen và ñi vào sa mc, thì thu kính s thayñi màu sc ca nó tc thi ñ thích nghi vi môi trưng xung quanh, và như vy có th bov mng sng cho mt s binh lính.

“Hin nay, binh lính phi dùng tay ñ ñi kính. Cht liu mi này s loi tr nhu cu ñó”.

Sotzing s bt ñu mt năm làm vic ti Vin hàn lâm Không quân vào tháng 8 ti, nơi ông hivng s phát trin mt s ý tưng này.

Công ngh mi trên hin nay ñã ñưc cp bng sáng ch và bn quyn thuc v mt doanhnghip tên gi là Alphachromics Inc. do Sotzing và mt ngưi ñng nghip Michael Invernaleñng sáng lp. Alphachromics hin cũng ñang kim tra các ng dng ca nhng h polymer này cho nhng loi ca s tit kim năng lưng và nhng kt cu tùy chnh.

Hin ñang ñàm phán vi các nhà ch to kính mát, Sotzing cho bit th gii Hollywood có thcó th trưng cho công ngh này. “Chúng tôi không ch to kính mát. Chúng tôi thit lp nntng ca cái din ra bên trong chúng”, ông kt lun.

Ngun: PhysOrg.com, ði hc Connecticut





Laser dây nano giúp tăng kh năng lưu tr d liu

nh chp qua kính hin vi ñin t quét cho thy màng mng km oxide và các dây nano. Thanh t l xích phíadưi bên trái dài 1 m. (nh: Nature Nanotechnology/Jianlin Liu)

T vic ñc ñĩa DVD cho ñn tinh lc nưc ung, các laser bán dn ñã có nhiu ng dng ñadng trong công ngh hin ñi. Nay, chúng có th còn tìm thy s ng dng rng rãi hơn nanh các nhà nghiên cu Mĩ, h va phát trin mt loi dng c mi có th dành cho nhnglaser t ngoi nh hơn, mnh hơn và r tin hơn. Công ngh trên có th dn ti mt loi CD cókh năng lưu tr ñn sáu gi âm nhc, hoc thm chí có th mang li mt phương pháp mi ñkho sát các ñơn t bào sinh vt.

Lưng thông tin lưu tr trên mt ñĩa CD ph thuc vào các rãnh dưc khc mn như th nào. Nhưng các rãnh trên mt ñĩa CD không th quá mn, nu không laser s không ñưc ñc

chúng. Kích c ti thiu này ñưc gi là gii hn nhiu x và nó bng khong mt na bưcsóng ca ánh sáng laser.

Thách thc min t ngoi

ð nhi nhét nhiu d liu hơn vào nhng rãnh càng mn hơn, nhng th h công ngh k tipnhau ñã s dng nhng laser có bưc sóng ngày mt ngn hơn. Máy hát audio CD s dnglaser 780 nm (hng ngoi gn), còn máy hát DVD s dng laser ánh sáng ñ 657 nm, và thit





b Bluray s dng ánh sáng tím 405 nm. Bưc hin nhiên tip theo là laser t ngoi, nhưngvic to ra mt dng c thích hp vn còn là thách thc.

Mi laser bán dn có mt lp tip xúc p-n: vi vùng n cha electron t do và vùng p chanhng “l trng” mang ñin dương. Khi có ñin áp ñt vào, các electron và l trng chuyn

ñng v phía nhau và kt hp li, to thành ánh sáng. Bưc sóng ca ánh sáng ñó ph thucvào loi cht bán dn, vi gallium nitride trưc ñây ñưc xem là ng c viên sáng giá nht calaser t ngoi. Tuy nhiên, gallium nitride không to ra mt laser hiu qu nhit ñ phòng vìcó quá nhiu nhit gii phóng ra khi các electron và l trng kt hp li.

Làm th nào to ra vùng p?

ð gii quyt vn ñ này, Sheng Chu và các ñng nghip, ñng ñu là Jianlin Liu ti trưngði hc California, Riverside, ñã chn km oxide thay th. Thách thc mà ñi ñang ñi mt làlàm th nào to ra vùng p trong km oxide – vùng n thì d ri. Nghiên cu trưc ñây ca nhómRiverside và nhng nhóm khác cho thy vic pha tp km oxide vi nhng lưng nh

antimony s to ra nhng l trng cn thit. Khó khăn là vic to ra mt ñơn tinh th cha cvùng n và vùng p, sao cho các electron và l trng có th chy t do gia hai vùng.

Sơ ñ th hin din mo ca laser dây nano. (nh: Nature Nanotechnology/Jianlin Liu)

ði ca Liu gii quyt vn ñ này bng cách nuôi cy nhng tinh th mng, dài ca km oxide pha tp antimony trên mt màng mng km oxide tinh khit (xem hình). Nhng dây nano nàycó ñưng kính chng 200 nm và dài khong 3 m. Ging như ñi nghiên cu hi vng, miñu dây nano ni vào mt ñơn tinh th vi màng mng nm bên dưi. Nhng kim tra chothy dng c trên hot ñng cc kì tt vi vai trò mt nguyên mu laser t ngoi, to ra ánhsáng vi bưc sóng trên dưi 385 nm.





Cn nghiên cu thêm

Ritesh Agarwal trưng ði hc Pennsylvania, ngưi không có liên quan trong nghiên cutrên, cm thy n tưng và ông nghĩ công ngh trên nên phát trin thêm. “[Các nhà nghiên cu]ñã chng minh cho nhng dng c phát laser c ln, nhưng tim năng tht s ca dây nano s

ñưc hin thc hóa khi các diode laser dây nano ñơn có th ñưc ch to t do. ðây vn làmt th thách ln trong lĩnh vc này”, ông nói.

Chu cũng cm thy tm quan trng tht s ca nghiên cu trên có l nm nhng laser dâynano ñơn có th dùng ñ nghiên cu nhng t bào sng. “Nu chúng tôi phát trin phương pháp ca mình thêm na, tôi hi vng chúng tôi có th ñưa laser nh xíu này vào trong t bàohoc thm chí nhng b phn nh hơn nm bên trong t bào. Nu công ngh này ñưc hinthc hóa, thì nó s là mt công c mnh cho vic nghiên cu sinh hc và y sinh cơ bn v ñơnt bào và có l còn cho nghiên cu tiêu dit virus na”, ông nói.

Nghiên cu công b trên tp chí Nature Nanotechnology.


Hp kim DVD giúp máy vitính suy nghĩ ging nhưchúng ta

Cht liu cho phép chúng ta ghi trên ñĩaDVD còn có mt tính cht hp dn na: nócó th gi lp các t bào tn kinh ca nãovà các tip xúc gia chúng. Khám phá nàycó th dn ti s phát trin ca các máy vitính dng não b, ñiu quan trng là chúnghot ñng mc công sut cc thp.

Máy vi tính dng não b là mt máy vi tínhcó kh năng hc và thích nghi mà không

cn lp trình ngoài. Mt kh năng như ths cho phép máy tr nên tt hơn nhngcông vic như nhn dng gương mt vàging nói. Chúng cũng có th x lí và lưutr d liu cùng mt ch - ging ht nhưnão vy. S ñin toán trưc nay mt hiuqu do gi s phân cách nhng chc năngnày.

Kt ni và kt ni (nh: Studio Macbeth/SPL)

Nay hai nhóm nghiên cu va ch to racác t bào thn kinh nhân to, hay neuron,và synapse – tip xúc gia chúng – s dngmt hp kim gi là GST, vit tt ca cácthành phn ca nó: germanium,antimonyvà tellurium.

Anh, David Wright và các ñng nghipti trưng ði hc Exeter ñã to ra mt





neuron GST, còn ti trưng ði hcStanford California, nhóm ca PhilipWong va to ra mt synapse ñin t c nano.

GST ñưc gi là hp kim “bin ñi pha”,vì kh năng thay ñi cu trúc phân t canó t mt tinh th sang mt “pha” vô ñnhhình không có trt t khi b nóng lên.Trong DVD, s chuyn pha này cho phépcác bit nh phân 0 và 1 ñưc ghi li và sauñó ñc bng mt laser.

Nhưng GST còn làm ñưc nhiu th hơn làlưu tr hai trng thái. Nhng ch khácnhau bên trong mt ñm GST nh xíu cóth dng kt tinh hoc vô ñnh hình vimc ñ khác nhau, nghĩa là nó có th lưutr thông tin trong mt ngưng rng hơnnhiu so vi các giá tr ñơn gin 0 hoc 1.ðiu này quan trng vì nó là khi ñu canhng tín hiu vào gây ra mt “la” neurontht s khi nó ñt ti mt ngưng nht ñnh.

Neuron ca Wright có kh năng bt chưcs bt la ngưng này vì ñin tr ca GSTgim ñt ngt khi nó chuyn t pha vôñnh hình sang pha kt tinh. Vì th, tín hiuvào dng nhng xung ñin ñưc cho tácdng lên neuron nhân to – và ngưi tanghĩ rng nó bt la khi ñin tr ca nógim nhanh.

Tài năng ca GST không dng li ñó.Khi mt neuron tht s bt la, thì tmquan trng ca tín hiu ñó ñi vi neurontip theo mà nó lan ti ñưc thit lp biñ bn ca synapse liên kt chúng li.Trong t nhiên, ñ bn này ñưc ñiuchnh trong mt quá trình gi là tính do ph thuc thi gian xung: nu neuron thnht bt la nhiu ln trưc neuron th hai,thì ñ bn ca synapse tăng lên, nhưng nuneuron th hai bt la trưc, thì ñ bn canó gim ñi.

Duygu Kuzum, mt thành viên ca ñiStanford, cho bit kh năng thay ñi ñintr ca GST ñã cho phép h lp trình nó ñ bin ñi bng phương pháp ñng lc ñ bn ca nhng synapse nhân to c nano

mà h va ch to ra. ðiu này cho phéph dành ưu tiên cho nhng tín hiu thnkinh nào quan trng nht trưc bt kì côngvic nào ñã cho.

Vi b ngang ch 75 nanomet, synapsenhân to này có th mang li công sutthp mà các máy vi tính dng não b ñã vàñang tìm kim, Kuzum nói. Nhng tínhtoán ca ñi nghiên cu cho bit mt hvi 1010 synapse s ch tiêu th 10 watt – so vi 1,4 megawatt cn thit cho mt siêumáy tính mô phng ch 5 giây hot ñngnão.

Cuc chy ñua ch to b não nhân to

Các cht liu bin ñi pha ñang cnh tranhvi ít nht là ba phương pháp khác hưngñn s ñin toán dng não b.

Trong d án Blue Brain, nhóm ca HenryMarkram ti Vin Công ngh Thy Sĩ Lausanne nhm ti vic sáng to ra mt môhình phn mm ca cơ ch hóa sinh canão b trên mt siêu máy tính.

Và trong tun này, trưng ði hcManchester Anh ñã bt ñu xây dngSpinnaker – mt máy vi tính 1 t neuron – s dng nhng b vi x lí thông minh, mi b mô phng 18.000 neuron. Sc bn ktni gia các neuron ñưc lưu tr bng mt b nh trên chip.

Các “memristor” (“nh tr”) cũng có thcó ñin tr ca chúng ñưc “lp” bi mtñin áp ñt vào chúng, bin chúng thànhñi th mnh ñi vi neuron và synapse.

Ngun: New Scientist





Phát hin mt hành tinh mi trong mt h ba sao

Mt hành tinh gp 6 ln khi lưng Trái ñt quay xung quanh ngôi sao Gliese 667 C, mt thành viên thuc mth ba sao. nh: ESO

Cho ñn thi gian gn ñây, các nhà thiên văn hc vn còn nghi ng vic có hay không nhnghành tinh trong nhng h nhiu sao. Ngưi ta nghĩ rng lc hp dn bin thiên liên tc cuicùng s kéo git hành tinh ra khi qu ño. Nhưng bt chp nhng nghi ng này, các nhà thiênvăn va tìm thy mt vài hành tinh thuc nhng h sao như th. Mi ñây, các nhà thiên văn ñãcông b mt hành tinh na, ln này là nm trong h sao ba HD 132563.

Vic phát hin ra hành tinh mi trên là mt phn ca mt nghiên cu rng hơn v h sao ba

kéo dài ñã 10 năm. Hai ngôi sao chính to nên h ñu tương t Mt tri v khi lưng, mc dùcó phn phong phú kim loi hơn, và quay xung quanh nhau khong cách chng 400 ñơn vthiên văn (AU). Ngôi sao chính, HD 132563A, bn thân nó là mt sao ñôi. Thc t này trưcñây không ñưc nhn ra và cũng ñưc báo cáo bi ñi, ñng ñu là Silvano Desidera ðàithiên văn Padova, Italy.

Hành tinh mi phát hin ra quay xung quanh ngôi sao th hai trong h, HD 132563B. Gingnhư vi thành phn kép ca ngôi sao chính, hành tinh mi ñưc phát hin ra qua phân tíchquang ph. Hành tinh trên ít nht bng 1,3 ln khi lưng Mc tinh, vi khong cách trung bình ñn ngôi sao ca nó là 2,6 AU và ñ lch tâm cao va 0,22.

ði nghiên cu cũng ñã c gng chp nh gián tip ca hành tinh trên, s dng cơ s quanghc thích ng ca Kính thiên văn quc gia Italy, Galileo. Trong khi có ý kin cho rng ánhchói ca ngôi sao có th b nhm là hành tinh mi, nhưng ñi nghiên cu cũng không th bác b rng phát hin trên không phi là mt hiu ng do thit b gây ra.

Vi vic khám phá ra hành tinh mi này, tng s hành tinh thuc nhng h sao bi ñã ñưc phát hin ra nm s lưng 8.

Ngun: Universe Today, PhysOrg.com





Trái ñt chao ño vì nhng tiu hành tinh Ceres và Vesta

nh Ceres do Kính thiên văn vũ tr Hubble ca NASA thc hin. nh: NASA, ESA, J.-Y. Li (ði hcMaryland) và G. Bacon (STScI).

Tp chí Astronomy & Astrophysics va công b nhng mô phng dng s ca s tin trin lâudài ca qu ño ca nhng tiu hành tinh Ceres và Vesta, chúng là nhng vt th ln nhttrong vành ñai tiu hành tinh, nm gia Ha tinh và Mc tinh. Ceres có khi lưng nh hơnTrái ñt 6000 ln và nh hơn Mt trăng gn 80 ln. Vesta thì nh hơn gn bn ln so vi khilưng ca Ceres. Các nhà khoa hc phát hin hai tiu hành tinh này, lâu nay ngưi ta nghĩ làchúng có qu ño hòa bình trong vành ñai tiu hành tinh, có nh hưng ñn nhng láng gingto ln ca chúng, ñc bit là Trái ñt. S nh hưng này ñưc th hin trong nhng tính toánthiên văn mi trên máy tính do Jacques Laskar ðài thiên văn Paris cùng các ñng nghip caông công b.





Phi thuyn Rng ñông ca NASA ñã chp bc nh này ca Vesta vi camera ca nó vào hôm 1 tháng 7 năm2011. Bc nh chp c li cách Vesta 100.000 km. nh: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA.

Mc dù nh bé, nhưng Ceres và Vesta tương tác hp dn vi nhau và vi nhng hành tinhkhác thuc h mt tri. Do nhng tương tác này, nên chúng liên tc b hút hoc ñy nh ra

khi qu ño ban ñu ca chúng. Các tính toán cho thy, sau thi gian nht ñnh, nhng tácdng này không trung bình trit tiêu nhau. Vì th, các vt th ri khi qu ño ban ñu cachúng và, quan trng hơn, qu ño ca chúng b nhiu lon, nghĩa là chúng ta không th dñoán trưc v trí ca chúng. Hai vt th trên còn có xác sut ln va chm vi nhau, ưc tính là0,2% trên mi t năm. Nhưng chưa ht, Ceres và Vesta còn tương tác hp dn vi Trái ñt, màqu ño ca Trái ñt cũng tr nên không th d ñoán trưc sau 60 triu năm. ðiu này cónghĩa là ñ lch tâm ca Trái ñt, cái nh hưng ñn s bin thiên khí hu trên b mt hànhtinh chúng ta, không th ñưc truy nguyên ñn lùi hơn 60 triu năm trưc ñây. ðây tht s làtin không hay cho các nghiên cu c khí hu hc.

Khám phá bt ng này ñn cùng lúc khi hai vt th trên là mc tiêu ca s mnh Rng ñông

ca NASA. Phi thuyn Rng ñông s chm trán Ceres vào tháng 2 năm 2015. Hin nay, Rngñông ñang tin ñn gn Vesta, và chuyn bay st qua s din ra vào th by ngày mai,16/7/2011.

Ngun: Astronomy and Astrophyisics, PhysOrg.com





Phi thuyn Rng ñông ñivào qu ño quanh tiuhành tinh Vesta

Sau bn năm hành trình liên hành tinh, phithuyn Rng ñông ca NASA sp ñi vàoqu ño xung quanh tiu hành tinh khngl Vesta. Trong khi ñó, mt bài báo micông b cho rng Vesta và Ceres, mt tiuhành tinh ln khác mà Rng ñông s ñnving, là nhng vt th chính d ñoán s phn lâu dài ca h mt tri.

Vi b ngang 530 km, Vesta là mt trongnhng cư dân ln nht thuc vành ñai tiuhành tinh, tàn dư ca nhng khi vt chtcu thành hành tinh còn sót li gia Hatinh và Mc tinh.

Phi thuyn Rng ñông ñã ñi vào qu ñoquanh Vesta lúc 05:00 GMT hôm nay 16/7.Các camera và quang ph k ca nó snghiên cu ña hình và thành phn hóa hcca Vesta. Nghiên cu ñó có th tit lnhng manh mi v thi kì ñu ca s hìnhthành hành tinh, vì ngưi ta nghĩ Vesta ñãngng ln t lâu trưc Trái ñt và nhnghành tinh khác.

Phi thuyn Rng ñông ñã chp bc nh này caVesta hôm 9/7 c li 41.000 km. (nh: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA)

Nhng qu ño nhiu lon

Sau mt năm trong qu ño Vesta, Rng

ñông s tin ñn Ceres, tiu hành tinh lnnht trong h mt tri. Trong khi Vesta,ging như Trái ñt, bên trong b phân chiathành mt nhân kim loi và mt lp bao vàv ñá bên ngoài, thì Ceres dưng như chart nhiu nưc ñóng băng. Các nhà khoahc hi vng d liu mà phi thuyn Rngñông thu thp s giúp h tìm hiu xem làmth nào hai tiu hành tinh ln ñó ñã ñi ñnkt thúc vi thành phn khác nhau như vy.

Mc dù Vesta và Ceres rt nh so vi Tráiñt, nhưng chúng có s nh hưng ln btng ñi vi qu ño ca hành tinh chúng ta.

Mt nghiên cu công b trong tun nàycho bit do nhng tương tác nhiu longia Vesta và Ceres, các nhà thiên văn skhông bao gi có th tính ra qu ño caTrái ñt trong hơn 60 triu năm trongtương lai, hoc truy nguyên nó ñn hơn 60triu năm trưc.

Vesta và Ceres thưng ñi qua gn nhau nênlàm thay ñi qu ño ca chúng. Kt qu làqu ño ca chúng b nhiu lon, thay ñitheo kiu không th nào d ñoán trưc hơnkhong 400.000 năm trong tương lai.

Chân tri s kin

S co git hp dn t Vesta và Ceres hóa racòn nh hưng ñn qu ño ca Trái ñt và

nhng hành tinh khác. Tác dng ca nhngs co git nh này tích lũy dn theo thigian, khin ngưi ta không th tính ra v tríca các hành tinh trong hơn 60 triu nămtrong tương lai hoc trong quá kh.

Vi phi thuyn Rng ñông, các nhà thiênvăn s ño chính xác hơn v trí ca Vesta và





Ceres, nhưng ñây s vn là vn ñ khó ñivi nhng d ñoán lâu dài.

S tương tác nhiu lon gia Vesta vàCeres s nhanh chóng khuch ñi ngay c

nhng sai s ño nh nht, làm tht bi min lc nhm d ñoán qu ño hành tinhvưt quá gii hn 60 triu năm, phát biu

ca tác gi ñng ñu nhóm nghiên cu,Jacques Laskar ðài thiên văn Paris, Pháp.

“[ðây] dưng như là mt gii hn tuyt ñinhưng vn ñ s nhanh chóng ñưc ci

thin trong tương lai”, ông nói. Ngun: New Scientist

Tìm thy năng lưng ti trong phông nn vi sóng vũ tr

CMB nhìn qua kính thiên văn vũ tr Planck. (nh: Cơ quan Vũ tr châu Âu)

Các nhà thiên văn ñang nghiên cu phôngnn vi sóng vũ tr (CMB) va khám phá ra bng chng trc tip mi cho năng lưng

ti – cht liu bí n dưng như ñang làmtăng tc s dãn n ca vũ tr. Nhng ktqu ca h cũng có th giúp lp bn ñ cutrúc ca vt cht ti trên nhng c chiudài ln nht ca chúng ta.

CMB là ánh lóe m nht ca s ra ñi cavũ tr lúc Big Bang. Khong 400.000 nămsau s hình thành ca nó, vũ tr ñã ñ

ngui ñ cho phép các electron kt hp viht nhân nguyên t. “S kt hp tr li”này to ra bc x CMB tách khi ñám

sương mù plasma dày ñc cha nó. Cáckính thiên văn vũ tr như WMAP vàPlanck ñã lp bn ñ CMB và tìm thy scó mt ca nó trong mi phn ca bu tri,vi nhit ñ 2,7K. Tuy nhiên, nhng phépño cũng cho thy nhng thăng giáng nhtrong nhit ñ này t l mt phn mttriu. Nhng thăng giáng này tuân theo phân b Gauss.





Trong bài báo th nht trong hai bài báo,mt ñi gm các nhà thiên văn trong ñó cóSudeep Das ti trưng ði hc California,Berkeley, ñã khám phá ra nhng thănggiáng trong CMB lch khi phân b Gauss

này. Nhng sai lch ñó, quan sát vi Kínhthiên văn vũ tr Atacama Chile, gây ra bi s tương tác vi nhng cu trúc quymô ln trong vũ tr, thí d như các ñámthiên hà. “Tính trung bình, mt photonCMB s chm trán khong 50 cu trúc quymô ln trưc khi nó ñi ti kính thiên vănca chúng ta”, Das phát biu. “Tác dnghp dn ca nhng cu trúc này, cái b lnát bi nhng ñám vt cht ti khng l, slàm lch ñưng ñi ca tng photon”, ôngnói. Quá trình này, gi là “hi t hp dn”,cui cùng cng gp li mt giá tr sai lchtng cng khong 3 phút cung – hay mt phn hai mươi ca mt ñ.

Trong bài báo th hai, cùng vi BlakeSherwin ti trưng ði hc Princeton vàJoanna Dunkley ti trưng ði hc Oxford,Das kho sát s hi t hp dn có th hé lnăng lưng ti như th nào. Năng lưng titác dng ñ chng li s có mt ca nhngcu trúc trong vũ tr. Mt vũ tr không cónăng lưng ti s có rt nhiu cu trúc. Hqu là các photon CMB s chu s hi tln hơn và các thăng giáng s b lch nhiuhơn khi phân b Gauss ban ñu.

Tuy nhiên, ngưi ta tìm thy cái ngưc limi ñúng. “Chúng ta thy quá ít s hi tñ gii thích cho mt vũ tr không có nănglưng ti”, Sherwin nói. “Tht vy, lưnghi t mà chúng tôi thy là phù hp vilưng năng lưng ti mà chúng ta munthy t nhng phép ño khác”.

ðây là ln ñu tiên năng lưng ti ñưcsuy lun ra ch t nhng phép ño CMB.Các phép ño CMB thông thưng ch hé lcác chi tit v vũ tr thi rt sơ khai, thi

ñim trưc khi có các ngôi sao và thiên hà.ð dng nên mt bc tranh tin hóa ca vũtr, nhng kt qu này phi kt hp vimt phép ño na, thí d như hng sHubble. Tuy nhiên, các photon CMB quan

sát thy trong nghiên cu này b lch bis tin trin chưa ñưc sáng t ca vũ tr.“Thông tin còn thiu ñó nay ñã ñưc bsung”, Sherwin nói.

Thc t ñây là bng chng trc tip, chkhông da trên mt phép ño th hai nào, ñãkích thích Stephen Boughn, mt nhà vũ trhc ti trưng Haverford College Mĩ.“Hin nay, chúng ta ch có hai mnh bngchng trc tip cho năng lưng ti. Mi bng chng b sung gi ñn s tn ti canó là rt quan trng”, ông nói. “Chúng tamun có mt mnh bng chng, t nhiunơi khác nhau, ñ ñm bo rng toàn b bc tranh là khp vi nhau. Nghiên cunày giúp làm ñưc ñiu ñó”.

Boughn cũng tin rng nhng kt qu trêncó th giúp làm sáng t xem vt cht tiñưc phân b như th nào trong vũ tr quy mô ln. Vt cht ti có nhng tác dnghp dn ging như vt cht bình thưngnhưng không tương tác vi bc x ñin tvà vì th không th nào nhìn thy trc tipñưc. “Có nhiu mô phng, nhưng s quansát thì ít, ñ xut rng vt cht ti ca vũtr ñã ñưc cu trúc hóa”, ông gii thích.“Nhưng vì s hi t như th này ca nn visóng ph thuc vào vt cht ti b co cmnhư th nào, nên nhng thí nghim ñonhng sai lch này trong tương lai s có thx lí vn ñ vt cht ti quy mô ln ñưc phân b như th nào”.

Nghiên cu công b trên tp chí Physical Review Letters.






Graphite + nưc = h dtr năng lưng tương lai

Mt s kt hp ca hai cht liu bìnhthưng – graphite và nưc – có th to ranhng h d tr năng lưng cht lưngngang tm vi pin ion lithium, nhưng npñin ch trong vài giây và có tui th gnnhư vô hn.

Tin sĩ Dan Li, thuc Khoa Kĩ thut Vtliu, trưng ði hc Monash, và ñi nghiêncu ca ông ñã làm vic vi mt cht liu

gi là graphene, cái có th hình thành nêncơ s ca th h mi ca nhng h d trnăng lưng siêu nhanh.

“Mt khi chúng ta hoàn toàn làm ch chtliu này, thì chic iPhone ca bn, chnghn, có th np ñin trong vòng vài giây,hoc có th nhanh hơn”, tin sĩ Li cho bit.

Graphene là kt qu ca s phân táchgraphite, mt cht liu r tin, di dào,

dùng làm rut bút chì, thành nhng lp dàymt nguyên t. dng này, nó có nhngtính cht tht ni bt.

Graphene bn, n ñnh v mt hóa, hc, làmt cht dn ñin tuyt vi và, quan trnglà nó có din tích b mt cc cao.

Tin sĩ Li cho bit nhng ñc tính nàykhin graphene ht sc thích hp chonhng ng dng d tr năng lưng.

“Lí do khin graphene không ñưc dùngnhiu là vì nhng tm rt mng này, khi bóc ra thành cu trúc vĩ mô có th dùngñưc, lp tc liên kt vi nhau, to thànhgraphite. Khi graphene xp chng tr li,thì ña phn din tích b mt b mt và nókhông hành x ging như graphene na”.

Nay tin sĩ Li và ñi ca ông va tìm rachìa khóa ñ duy trì nhng tính cht ni btñó ca các tm graphene ri: ñó là nưc.

Gi graphene m - dng gel – mang linhng lc ñy gia các tm và ngăn s xpchng tr li, khin nó sn sàng cho s ngdng thc t.

Các tm graphene. nh: Gengping Jiang

“Kĩ thut trên rt ñơn gin và có th ddàng tăng quy mô. Khi chúng tôi phát hinra nó, chúng tôi ñã nghĩ là không th tinni. Chúng tôi dùng hai cht liu cơ bn, rtin – nưc và graphite – và làm cho chtliu nano mi này có nhng tính cht btng”, tin sĩ Li nói.

Khi dùng trong các dng c năng lưng,cht gel graphene hot ñng tt hơn ñángk so vi công ngh gc carbon hin nay,

c v lưng ñin tích d tr và tc ñ tíchñin.

Tin sĩ Li cho bit li ích ca vic pháttrin công ngh nano mi này vưt xa khingành ñin t hc tiêu th.

“Nhng h d tr năng lưng tc ñ cao,ñáng tin cy, và chi phí hiu qu, là thit





yu cho kh năng tn ti trong tương laica ñin năng thu t nhng ngun tàinguyên có th hi phc. Nhng h này cònthit yu cho s chp nhn rng rãi ca xeñin.

“Cht gel graphene còn t ra trin vng ñdùng trong các màng lc nưc, các dng cy sinh và các b cm bin”.

Ngun: ði hc Monash, PhysOrg.com

Dibaryon - ñi tìm nhng htkhông nhìn thy

nh minh ha mt dibaryon H, mt ht trên líthuyt gm hai quark, hai quark down, và hai quark l. nh: 2011 Keiko Murano

cp ñ cơ bn nht ca nó, vt cht gmnhng ht gi là quark. Các nhà vt lí htcơ bn nhc ñn sáu loi “mùi” khác nhau:lên (up), xung (down), duyên (charm), l(strange), ñnh (top) và ñáy (bottom). Các proton và neutron tìm thy trong ht nhân

nguyên t là nhng thí d ca mt h htgi là baryon: nhng ht gm ba quark.Hai baryon liên kt vi nhau ñưc gi làdibaryon, nhưng cho ñn nay ngưi ta chmi tìm thy mt dibaryon: mt proton vàneutron liên kt có tng cng ba quark upvà ba quark down.

Các mô hình cho thy nhng tính cht vtlí tim năng ca các dibaryon, như khilưng và năng lưng liên kt ca chúng, làquan trng nu có nhiu ht như th nàyñưc phát hin ra trong tương lai. V phương din này, chương trình hp tác canhóm Tetsuo Hatsuda thuc Vin Khoahc Máy gia tc RIKEN Nishina Wako, Nht Bn, ñã phát trin nhng mô phnglàm sáng t thêm v mt ng c viên cótrin vng: dibaryon H, gm hai quark up,hai quark down, và hai quark l (xem hình).

Cơ s ñng lc hc ca các quark ñưc môt bng mt lí thuyt phc tp gi là scñng lc hc lưng t (QCD). Tuy nhiên,các mô phng tr nên khó thc hin khicn x lí thêm nhiu ht trong bài toán:nhng dibaryon vi sáu quark ñang ñưckim tra ñc bit. Hatsuda và các ñngnghip ca ông ñã s dng mt phương pháp gi là QCD mng trong ñó khônggian và thi gian ñưc xét như mt mnglưi nhng ñim ri rc. H ñơn gin hóavic tính toán bng cách gi ñnh rng ttc các quark có khi lưng bng nhau,nhưng quark l tht ra thì nng hơn quark up và quark down. “Chúng ta bit t nhngnghiên cu lí thuyt trưc ñây rng nănglưng liên kt s là ln nht trong trngthái khi lưng bng nhau”, Hatsuda nói.“Nu chúng ta không tìm thy trng tháiliên kt trong trưng hp khi lưng bngnhau, thì s không có hi vng rng trngthái liên kt ñó tn ti trong trưng hpkhi lưng không bng nhau trên thc t”.

Kt qu t nhng mô phng ca nhóm hptác trên cho thy năng lưng toàn phn ca





dibaryon H nh hơn năng lưng kt hpca hai baryon riêng r, xác nhn rngdibaryon H là bn v mt năng lưng.“Tip theo, chúng tôi hi vng tìm thynăng lưng liên kt ñi vi nhng khi

lưng quark không bng nhau, ñây là mt

trong nhng th thách chính trong các mô phng QCD dng s”, Hatsuda b sungthêm.

Ngun: RIKEN, PhysOrg.com

Ánh sáng truyn như th ‘không gian b thiu’

Sơ ñ siêu cht liu chit sut zero cha bên trong mt giao thoa k Mach-Zehnder.(nh: ði hc College London)

Các nhà nghiên cu Anh và Mĩ va ch to ra mt cu trúc nano quang hc cho phép ánh

sáng truyn qua mà không tích lũy s bin ñi pha – c như th môi trưng ñó hoàn toàn binmt trong không gian vy. Dng c trên có th tìm thy các ng dng trong lĩnh vc quangñin t hc, chng hn, dùng làm mt phương thc vn chuyn tín hiu mà không cho phépthông tin b bóp méo.

H khi ánh sáng truyn qua mt môi trưng, nó chu mt s dch pha, vì tng dao ñng tr nên lch pha vi nhau. Trong nhng ng dng quang hc nht ñnh, k c giao thoa k, nhngs bin thiên pha như th này có th mang ñn s tán sc không mong mun ca các tn s.Hiu ng này có th dn ti s méo pha, cui cùng làm gim cht lưng ca tín hiu.





Vt liu chit sut zero

Nhưng trong nghiên cu mi này, mt ñiñng ñu là Serdar Kocaman, mt nhànghiên cu kĩ thut ñin ti trưng ði hc

Columbia, ñã tìm ra mt phương pháp giiquyt vn ñ này. Nhóm ca Kokaman ñãthit k ra mt phương pháp ñiu khin stán sc ca ánh sáng bng cách ch to mtsiêu cht liu có chit sut zero.

Dng c trên bao gm nhng tinh thquang lưng t, ñó là nhng cht liu có s bin thiên tun hoàn ca hng s ñin mi,mang li mt di khe quang lưng t. ðica Kokaman ñã ch to các tinh th quanglưng t vi tính cht khác thưng là cóchit sut âm. Mt h qu ca tính chtquang này – không ñưc tìm thy nơi nàotrong t nhiên – là pha ca ánh sáng truynqua tinh th quang lưng t chy theohưng ngưc vi hưng ca dòng nănglưng.

Dng c gm nhng lp xen k, dày chng2 m, ca tinh th quang lưng t này vichit sut dương. Kt qu là pha ca ánhsáng vn dao ñng nhưng khi nó ló ra khidng c thì nó chu s bin ñi pha toàn phn bng zero, theo li các nhà nghiên

cu gii thích trong mt bài báo ñăng trêntp chí Nature Photonics.

Thiu ht không gian

“Cái chúng tôi nhìn thy là ánh sáng tánsc qua cht liu như th toàn b khônggian ñó b thiu”, Kokaman nói. “Pha daoñng ca sóng ñin t thm chí không binñi như trong chân không – ñây là cáichúng tôi gi là ñ tr pha zero”.

Dng c mi có th ch to trên mt conchip silicon, dài mt vài micron. Vì lí donày, nên các nhà nghiên cu tin rng có thtích hp vào các mch quang ñin t.

Nicolae Panoiu, mt trong các nhà nghiêncu ti trưng ði hc College London, phát biu rng dng c trên có th dùnglàm “gương hoàn ho” ñ vn chuyn cáctín hiu quang bên trong mt mch ñin.

Ông cho bit ñi khoa hc ca ông ñã sdng cu trúc quang hc trên ñ ch tomt b lc quang có th dùng ñ chnnhng photon có tn s nht ñnh. Nghiêncu này, ông nói, s ñưc mô t trong mt bài báo sp công b.


Phân hy phóng x gây ra mt na lưng nhit ca Trái ñt

Khong 50% lưng nhit do Trái ñt gii

phóng ra có ngun gc là s phân hy phóng x ca các nguyên t như uraniumvà thorium, và nhng sn phm phân rãca chúng. ðó là kt lun ca mt ñi vt líquc t ñã s dng máy dò KamLAND Nht Bn ñ ño thông lưng phn neutrinota ra t sâu trong lòng ñt. Kt qu trên, phù hp vi nhng tính toán trưc ñây cas nóng lên do phóng x, s giúp các nhà

vt lí ci thin các mô hình gii thích s

phát sinh nhit trên Trái ñt.Các nhà ña vt lí tin rng nhit lưng t bên trong Trái ñt ta vào vũ tr tc ñkhong 44 × 1012 W (TW). Tuy nhiên, cáingưi ta không rõ là bao nhiêu phn nhitnày là nhit nguyên thy – còn li t shình thành Trái ñt – và bao nhiêu là do phân hy phóng x sinh ra.





Mô hình ph bin nht ca s nóng lên do phóng x xây dng trên mô hình khisilicate Trái ñt (BSE), mô hình gi ñnhrng các cht phóng x, như uranium vàthorium, ñưc tìm thy trong thch quyn

và lp bao ca Trái ñt – ch không có mttrong lõi st ca nó. BSE còn phát biurng hàm lưng cht phóng x có th ưctính bng cách nghiên cu ñá núi la hìnhthành trên Trái ñt, cũng như thành phnca các thiên thch.

Là mt h qu ca mô hình này, các nhàkhoa hc tin rng khong 20 TW sinh ra bi s phân hy phóng x - 8 TW t chui phân rã uranium-238; 8 TW t chui phânrã thorium-232 và 4 TW còn li t kalium-40. May thay, nhng chui phân rã này cònto ra các phn neutrino electron, chúngtruyn d dàng xuyên qua Trái ñt và cóth phát hin ra, nh ñó cung cp cho cácnhà vt lí mt phương pháp ño tc ñ phânrã và cui cùng là nhit lưng sinh ra sâutrong lòng ñt.

nh: Berkeley Lab

Phân hy và ño

Vào năm 2005, các nhà nghiên cu tiKamLAND loan báo rng h ñã phát hinra khong 22 “ña neutrino” như th, trong

khi hi năm ngoái, các nhà khoa hc ti thínghim Borexino Italy cho bit h ñã phát hin ra 10 ht. Gi thì ñi KamLANDñã bt ñưc 111 ht nh xíu hu như khôngkhi lưng này. Các kt qu gp li cho

phép ñi KamLAND kt lun rng thônglưng nhit do nhng chui phân rãuranium và thorium là khong 20 TW visai s khong 8 TW. Trong khi thí nghimKamLAND không th phát hin ra các phn neutrino năng lưng thp t phân rãkalium-40, nhưng các nhà nghiên cu tinrng giá tr 4 TW tiên ñoán bi mô hìnhBSE là chính xác.

Mc dù 20 TW t uranium và thorium lànhiu hơn 16 TW tiên ñoán bi mô hìnhBSE, nhưng nó vn nm trong phm vi sais thc nghim – và nh hơn nhiu so vitng thông lưng 44 TW. “Mt ñiu chúngtôi có th nói gn như chc chn rng chriêng s phân hy phóng x không ñ ñgii thích cho năng lưng nhit ca Tráiñt”, phát biu ca cng tác viênKamLAND, Stuart Freedman thuc Phòngthí nghim Lawrence Berkeley California.“Phn còn li là nhit nguyên thy hay cóxut x t mt ngun khác là mt câu hichưa ñưc tr li”.

Mt kh năng ñã ñưc bàn cãi trưc ñây làcó mt lò phn ng ht nhân t nhiên sâu bên trong Trái ñt và to ra nhit qua mt phn ng phân hch dây chuyn. D liuthu t KamLAND và Borexino không bác b kh năng có mt lò phn ng dưi lòngñt như th, nhưng chúng ñt ra nhng giihn trên cho lưng nhit có th sinh ra bilò phn ng sâu trong lòng ñt, nu nhưnó tn ti. KamLAND ñt ra gii hn nàyvào khong 5 TW, còn Borexino ñt rakhong 3 TW.

Qu khí cu cha ñy du

Máy dò KamLAND là mt khí cu khngl cha ñy 1000 tn du khoáng ñưc theodõi bi hơn 1800 ng nhân quang. Nó nm





sâu dưi lòng ñt trong mt qung m Nht ñ che chn máy dò khi tia vũ tr.

Thnh thong, mt phn neutrino s phnng vi mt proton trong du ñ to ra mt

neutron và mt positron. Positron ñó truynñi mt khong cách ngn trong du, gii phóng mt lóe sáng khi nó làm ion hóa các phân t du. Sau ñó, positron ñó phân hyvi mt electron, to thành hai photon tiagamma. Hai quá trình này xy ra rt nhanhvà ánh sáng ñó có th phát hin bng cácng nhân quang. Ngoài ra, năng lưng ca phn neutrino ñó có th ưc tính t lưngánh sáng gii phóng trong s ion hóa.

Mt vài trăm mili giây sau ñó, neutron b bt gi bi mt proton, to thành mtdeuteron. Kt qu là mang li s phát x tiagamma, cái cũng có th phát hin ra bngng nhân quang. Bng cách nhìn vào

nhng tín hiu trên ng nhân quang cáchnhau nhng lưng thi gian thích hp,KamLAND có th phân bit gia nhng skin phn neutrino cc him và nhng tínhiu xy ra thưng xuyên hơn do bc xnn gây ra.

Nghiên cu công b trên tp chí NatureGeoscience 10.1038/ngeo1205.


Phát hin 10 hành tinh mi

S dng kính thiên văn vũ tr CoRoT, do Cơ quan Vũ tr Pháp (CNES) ñiu hành, các nhàthiên văn vt lí Anh và Pháp ñã có th nhìn thy nhng hành tinh nm bên ngoài h mt trica chúng ta, cái gi là ‘hành tinh ngoi’, khi chúng ñang trong trng thái ñi qua, tc là khichúng ñi qua phía trưc ngôi sao ca chúng.

Ngoài ch hành tinh ñang quay xung quanh ngôi sao tr bt thưng, ñi khoa hc còn pháthin by hành tinh nóng kiu Mc tinh, hai hành tinh c Hi vương tinh ñang quay xungquanh cùng mt ngôi sao, và mt hành tinh hơi nh hơn Th tinh mt chút.

Tin sĩ Suzanne Aigrain Khoa Vt lí, trưng ði hc Oxford, Anh quc, cho bit: “Vic tìmthy các hành tinh quay xung quanh nhng ngôi sao tr ñc bit gây hng thú vì các hành tinhthot ñu tin trin rt nhanh, trưc khi tin vào mt kiu phát trin ñu ñn hơn. Nu chúng tamun tìm hiu nhng ñiu kin trong ñó các hành tinh hình thành, thì chúng ta cn tìm chúngtrong nhng triu năm ñu tiên. Sau thi gian ñó, kí c ca nhng ñiu kin ban ñu v cơ bn





là không còn. Trong trưng hp CoRoT-18 [hành tinh quay xung quanh ngôi sao tr trên],nhng phương pháp xác ñnh tui khác nhau mang li nhng kt qu khác nhau, nhưng có lngôi sao trên ch vài chc triu năm tui. Nu ñiu này ñưc xác nhn, thì chúng ta có th hcñưc rt nhiu v s hình thành và s phát trin bui ñu ca nhng hành tinh khí nóng khngl bng cách so sánh kích c ca CoRoT-18b vi d ñoán ca các mô hình lí thuyt”.

Khi kính thiên văn CoRoT phát hin mt s ñi qua, nhng quan sát b sung khác ñưc thchin sau ñó t mt ñt, s dng mt s kính thiên văn khác nhau trên khp th gii. Mc dùkhông có th nhìn thy các hành tinh mt cách trc tip, nhưng các nhà thiên văn có th sdng d liu mt ñt và d liu vũ tr ñ ño chính xác kích c, khi lưng và qu ño ca cáchành tinh mi.

Mt hành tinh khác ñã gây bt ng ñi vi các nhà khoa hc là CoRoT-24, nm cách Trái ñtkhong 4.400 năm ánh sáng: ngôi sao này, hơi nh hơn Mt tri ca chúng ta mt chút, có haihành tinh ñi qua. “Hành tinh th nht ln gp ba ln Trái ñt, và mt 5,1 ngày ñ quay xungquanh ngôi sao, còn hành tinh th hai gp 4,8 ln Trái ñt và mt 11,8 ngày ñ hoàn thành mtvòng qu ño. Như vy, hai hành tinh này ging Hi Vương tinh v kích c, nhưng nóng hơnnhiu. “Tuy nhiên, chúng ta chưa bit chúng có ging vi Hi Vương tinh v thành phn haykhông, vì ngay c vi nhng thit b tt nht trên th gii, chúng ta cũng mi thu ñưc giihn trên cho khi lưng ca chúng. ðó là h mt tri ñu tiên có hai hành tinh ñi qua màCoRoT phát hin ra”, tin sĩ Aigrain cho bit.

Hành tinh có kích c tương t vi Th tinh nm cách chúng ta chng 2.000 năm ánh sáng.Hành tinh này mt chng 10 ngày ñ quay trn vòng quanh ngôi sao ca nó, hơi nóng hơn Mttri ca chúng ta mt chút. ði nghiên cu suy lun ra t trng ca nó không ln hơn baonhiêu so vi t trng ca Mc tinh, nghĩa là nó có thành phn khí nguyên thy. Tuy nhiên, cókh năng hành tinh này còn có th cu to t nhng lưng ñáng k ñá và băng.

Ngoài ra, trong s nhng hành tinh mi khám phá là CoRoT-17b, mt hành tinh khí khng l10 t năm tui quay xung quanh mt ngôi sao già gp ñôi Mt tri ca chúng ta. Nó mt 3,7ngày ñ hoàn thành mt vòng qu ño. Mt phát hin na là CoRoT-19b, mt hành tinh cókhi lưng ngang vi Mc tinh nhưng kích c ln hơn 1,5 ln. T trng ca nó nh hơn nhiuso vi Th tinh, hành tinh kém ñc nht trong h mt tri ca chúng ta.

CoRoT-20b là mt trong nhng khám phá ni tri nht: nó có qu ño thon dài 9,2 ngày cóth liên quan ñn t trng cc kì cao ca nó – gp hai ln t trng ca Ha tinh.

Ngun: CORDIS, PhysOrg.com





Khám phá nhng loi sóng nưc mi

Sóng dng ñơn ñc chn (trái) và l (phi). nh: Jean Rajchenbach

Bng cách rung lc chính xác mt bình cha nưc nông, các nhà nghiên cu ñã quan sát thyhành trng sóng trưc ñây chưa tng trông thy. Trong mt nghiên cu mi, JeanRajchenbach, Alphonse Leroux, và Didier Clamond thuc trưng ði hc Nice-SophiaAntipolis Nice, Pháp, tưng thut vic quan sát hai loi sóng dng mi trong nưc, mttrong hai loi ñó chưa tng ñưc thy trưc ñây trong bt kì môi trưng nào.

Trong nghiên cu ca h, công b trên s ra mi ñây ca tp chí Physical Review Letters, cácnhà khoa hc gii thích làm th nào h khám phá ra nhng loi sóng mi trên. H cha nưc bên trong mt t bào Hele-Shaw, mt bình cha gm hai bn thy tinh song song cách nhau

bi mt khe hp. Trong trưng hp này, hai bn ñưc ñt thng ñng. Hai bn rng 30cm vàkhe h gia chúng ch 1,5mm. Nưc bên trong sâu khong 5cm.

Các nhà nghiên cu gn t bào Hele-Shaw lên mt cn rung, làm t bào và nưc bên trong daoñng theo phương thng ñng. Trong khi ñiu khin thn trng tn s và biên ñ dao ñng, hghi li s bin dng b mt nưc vi mt camera tc ñ cao.

Khi các nhà nghiên cu t t tăng biên ñ dao ñng, thì sóng dng hai chiu vi biên ñ ln bt ñu hình thành trên mt nưc. Như các nhà nghiên cu gii thích, nhng sóng này ñưcgi là sóng Faraday, chúng hình thành trên b mt ca mt cht lng ñang dao ñng khi tn sdao ñng vưt quá mt giá tr nht ñnh, và b mt tr nên không n ñnh.

Các nhà nghiên cu quan sát thy hai hình dng khác nhau ca sóng Faraday, mt có ñi xngchn và mt có ñi xng l. ði xng chn có th xem là ñi xng “gương” thng ñng gia bên trái và bên phi ca sóng. S ñi xng l ca sóng th hai ch là gn ñúng, vì na dưica sóng không có hình dng chính xác như na trên. Vì các nhà nghiên cu s dng mt cnrung ngoài ñ làm nhiu lon b mt trong khonh khc, nên h nghĩ hai dng sóng khác nhaucó kh năng là do chuyn ñng cn rung.





Khi phân tích nhng sóng dng trên, các nhà nghiên cu nhn thy sóng chn hai chiu có ñctrưng tương t vi ñc trưng ca mt “dao ñng ñi xng trc” ba chiu, mt loi sóng trưcñây ñã ñưc quan sát thy trên b mt ca mt lp bt mn ñang dao ñng. Theo các nhànghiên cu trên, sóng dng l trưc ñây chưa bao gi ñưc quan sát thy trong bt kì môitrưng nào.

“Nhng sóng này va có tính ñnh v cao, va tĩnh ti”, Rajchenbach nói. “Cho ñn nay, cóhai loi sóng dng ñơn ñc chính ñã ñưc mô t: soliton truyn ('Korteweg de Vries’) vàsoliton v (mô t bng phương trình Schrodinger phi tuyn), gm mt gói sóng ln bc lymt s lưng ln cung sóng ‘mang’. Nhng sóng ñã quan sát thy ñó thuc v mt h sóngñơn ñc khác”.

Khi th tìm hiu làm th nào nhng bt n ñnh b mt có th làm cho nhng sóng này hìnhthành, các nhà nghiên cu ñã gp phi mt s tr ngi do biên ñ ln ca sóng, vì các phươngtrình biên ñ tng quát mô t sóng vi nhng biên ñ nh hơn nhiu. Nhưng nói chung, cácnhà nghiên cu nghĩ rng nhng kiu sóng mi l trên có kh năng phát sinh t s chng lnca nhng vùng bng phng và vùng sóng, c hai ñu do nhng bt n ñnh do rung lc gây ra. Nhng bt n ñnh ñó có th liên quan ñn nhng cơ ch có vai trò nht ñnh trong nhng lĩnhvc khác, thí d như quang hc phi tuyn, hóa hc, và sinh hc, cũng như trong nghiên cusóng bin.

Tham kho: DOI: 10.1103/PhysRevLett.107.024502

Ngun: PhysOrg.com

Phát hin v tinh th tư ca Pluto

Các nhà thiên văn s dng Kính thiên văn vũ tr Hubble va phát hin ra mt v tinh th tưñang quay xung quanh hành tinh lùn băng giá Plato. V tinh mi, nh xíu, tm ñt tên là P4,hin ra trong kt qu kho sát ca Hubble tìm các vành bao quanh hành tinh lùn trên.

V tinh mi trên là v tinh nh nht ñã ñưc phát hin quay xung quanh Pluto. Nó có ñưngkính ưc tính t 13 ñn 34 km. ð so sánh: v tinh ln nht ca Pluto, Charon, có b ngang1043 km, và hai v tinh kia, Nix và Hydra, có ñưng kính t 32 ñn 113 km.

“Các camera ca Hubble ñã cho phép chúng tôi nhìn thy mt vt th nh bé như vy mtcách rõ ràng t khong cách hơn 5 t km”, phát biu ca Mark Showalter thuc Vin SETI Mountain View, California, ngưi lãnh ño chương trình quan sát này, s dng Hubble.

ðây là kt qu ca mt nghiên cu ñang trin khai nhm ng h s mnh Chân tri Mi ca NASA, theo lch trình s bay qua h Pluto vào năm 2015. S mnh trên ñưc thit k ñ cungcp kin thc sâu sc mi v nhng th gii ti biên gii ca h mt tri ca chúng ta. Viclp bn ñ Hubble ca b mt Pluto và khám phá ra các v tinh ca nó là vô giá ñi vi viclp k hoch cho Chân tri Mi tip cn Pluto.





“ðây là mt khám phá ln”, phát biu ca nhà nghiên cu chính ca s mnh Chân tri Mi,Alan Stern thuc Vin Nghiên cu Tây Nam Boulder, Colorado. “Gi thì chúng ta bit cóthêm mt v tinh na trong h Pluto, nên chúng tôi có th lên k hoch quan sát cn cnhPluto trong chuyn bay qua [ca chương trình] ca chúng tôi”.

V tinh mi nm gia qu ño ca Nix và Hydra, chúng ñưc Hubble phát hin ra hi năm2005. Charon ñưc phát hin ra vào năm 1978 ti ðài thiên văn Hi quân Mĩ và ln ñu tiênñưc Hubble phân gii là mt vt th tách ri Pluto vào năm 1990.

Hai bc nh này, do Kính thiên văn vũ tr Hubble chp cách nhau khong mt tun, cho thy bn v tinh ñangquay xung quanh hành tinh lùn băng giá, xa xôi Pluto. nh: NASA, ESA, và M. Showalter (Vin SETI)

Ngưi ta tin rng toàn b h thng v tinh ca hành tinh lùn Pluto ñã ñưc hình thành bi mtcú va chm gia Pluto và mt vt th c hành tinh khác trong lch s bui ñu ca h mt tri.Cú va chm s ném vt cht lên thành h hàng v tinh quay xung quanh Pluto.

ðá mt trăng ly v Trái ñt t nhng s mnh Apollo ñưa ñn lí thuyt rng mt trăng cachúng ta là kt qu ca mt va chm tương t gia Trái ñt và mt vt th c sao Ha hi 4,4t năm v trưc. Các nhà khoa hc tin rng vt cht bay ra khi nhng v tinh ca Pluto donhng va chm vi thiên thch có th to nên nhng cái vành bao xung quanh hành tinh lùntrên, nhưng nhng nh chp Hubble chưa phát hin ra vành nào c.

P4 ln ñu tiên ñưc nhìn thy qua mt nh chp vi Camera Trưng Rng 3 ca Hubble vàohôm 28 tháng 6. Nó ñưc xác nhn trong nhng bc nh Hubble sau ñó chp hôm 3 tháng 7và 18 tháng 7. V tinh trên không ñưc nhìn thy trong nhng nh chp Hubble trưc ñây vìthi gian phơi sáng không ñ lâu. ðã có cơ hi cho nó xut hin dưi dng mt vt rt m trong nhng nh chp hi năm 2006, nhưng cơ hi ñó ñã b b l.

Ngun: JPL/NASA, PhysOrg.com





Fermilab phát hin ra mt h hàng nng ca neutron

Mt khi ñưc to ra, ht Xi-sub-b (Ξb0) truyn ñi khong 1mm trưc khi nó phân hy thành hai ht: ht Xi-sub-ctích ñin dương (Ξc-), thi gian sng ngn; và ht pion âm (π-), thi gian sng dài. Ht Xi-sub-c sau ñó nhanhchóng phân hy thành mt cp pion có thi gian sng dài và mt ht Xi (Ξ), ht này có thi gian sng ñ lâu ññ li vt tích trong h ñnh silicon (SVX) ca máy dò ht CDF trưc khi nó phân hy thành mt pion và mt htLambda (Λ). Ht Lambda, không mang ñin tích, có th truyn ñi vài cm trưc khi phân hy thành mt proton (p)và mt pion (π). nh: CDF

Các nhà khoa hc thuc chương trình hp tác CDF ti Phòng thí nghim Máy gia tc quc giaFermi thuc B Năng lưng Mĩ ñã công b kt qu quan sát ca mt ht mi, ht Xi-sub-b

trung hòa (Ξb0). Ht này cha ba quark: mt quark l, mt quark lên và mt quark ñáy (sub).Trong khi s tn ti ca nó ñã ñưc Mô hình Chun tiên ñoán, vic quan sát thy ht Xi-sub-bcó tm quan trng vì nó cng c kin thc ca chúng ta v các thc các quark hình thành nênvt cht. Nhà vt lí Fermilab, Pat Lukens, mt thành viên ca chương trình CDF, ñã trình bàykhám phá trên ti Fermilab vào hôm th tư, 20 tháng 7.

xi-sub-b trung hòa là mc t mi nht trong bng tun hoàn baryon. Baryon là nhng ht cócu to gm ba quark mà thí d ph bin nht là proton (hai quark lên và mt quark xung) vàneutron (hai quark xung và mt quark lên). Xi-sub-b tng hòa thuc v h hàng baryon ñáy,





chúng gng hơn proton và neutron khong sáu ln vì chúng ñu cha quark ñáy nng. Các httrên ch sinh ra trong nhng va chm năng lưng cao, và rt him và rt khó quan sát.

Mc dù máy va chm Tevatron ca Fermilab không còn là mt nhà máy quark ñáy chuyêndng na, nhưng nhng máy dò ht phc tp và hàng nghìn t va chm proton-phn proton vn

khin nó là trung tâm khám phá và nghiên cu hu như mi baryon ñáy ñã bit. Các thínghim ti Tevatron ñã phát hin ra các baryon Sigma-sub-b (Σb và Σb*) vào năm 2006, quansát thy baryon Xi-b-tr (Ξb-) vào năm 2007, và tìm ra ht Omega-sub-b (b-) vào năm 2009.Baryon ñáy nh nht, Lambda-sub-b (Λb), ñã ñưc phát hin ra ti CERN. Vic ño tính chtca tt c nhng ht này cho phép các nhà khoa hc kim tra và ci tin các mô hình ca phương thc các quark tương tác c li gn thông qua lc ht nhân mnh, như lí thuyt scñng lc hc lưng t (QCD) gii thích. Các nhà khoa hc ti Fermilab và nhng phòng thínghim khác thuc B Năng lưng Mĩ s dng nhng siêu máy tính mnh ñ mô phng cáctương tác quark và tìm hiu tính cht ca nhng ht cu to t quark.

Baryon là nhng ht cu to gm ba quark. Mô hình quark tiên ñoán nhng kt hp baryon tn ti vi spin J = ½(hình) hoc J = 3/2 (không v). Còn có nhng baryon khác cha quark duyên, không th hin trong hình này.Quark ñnh, ñưc phát hin ra vào năm 1995 ti Fermilab, có thi gian sng quá ngn nên không th tr thành htcu thành ca mt baryon.





Mt khi ñưc to ra, ht Xi-sub-b truyn ñi mt phn nh ca mt mm trưc khi nó phân hythành nhng ht nh hơn. Nhng ht này sau ñó li phân hy thành nhng ht nh hơn na.Các nhà vt lí da trên nhng chi tit ca chui phân hy này ñ nhn ra ht ban ñu. Kiu phân hy phc tp ca Xi-sub-b trung hòa khin vic quan sát nó khó khăn hơn nhiu so vingưi anh em tích ñin ca nó (Ξb-). Kt hp qua gn 500 nghìn t va chm proton-phn

proton do máy va chm Tevatron ca Fermilab to ra, chương trình CDF ñã tách ra 25 mutrong ñó các ht xut hin t mt va chm ñ l du vt ñc trưng ca ht Xi-sub-b trung hòa.Phân tích này xác lp s khám phá mc 7 sigma. Các nhà khoa hc xem 5 sigma là giá trngưng cho nhng khám phá mi.

CDF còn quan sát li phiên bn tích ñin ñã bit ca ht Xi-sub-b trung hòa trong mt phânhy chưa bao gi ñưc quan sát thy trưc ñây, cái gi vai trò là mt kim tra chéo ñc lpca phân tích trên. Nhng mu d liu mi phân tích mang li kh năng có nhng khám phámi na.

Chương trình CDF ñã quan sát thy 25 ng c viên Xi-sub-b trong d liu ca h. Phân tích xác lp mc khám phá giá tr 7 sigma. Các nhà khoa hc ñã ño khi lưng ca ht Xi-sub-b trung hòa là 5,7878 GeV/c 2. nh:CDF

CDF là mt thí nghim quc t gm khong 500 nhà vt lí ñn t 58 trưng vin 15 qucgia. Nó ñưc tài tr bi B Năng lưng Mĩ, Qu Khoa hc quc gia Mĩ, và mt s cơ quan tàitr quc t khác.

Ngun: Fermilab, PhysOrg.com





Tàng hình con tàu t dòng nưc chy

Mt con tàu ñang xé nưc. Liu nhng con tàu ca tương lai có th s dng siêu cht liu ñ tránh b phát hin rahay không? (nh: iStockphoto.com/sharply_done)

Nhng con tàu trong tương lai có l s có th di chuyn trong nưc mà không to ra ln tàuchy. ðó là theo hai nhà nghiên cu Mĩ, h va ñ xut mt loi cht liu mi cho phépnưc chy vòng qua mt vt như th nó không có mt ñó. Thit k trên, cho ñn nay chưañưc xây dng, có th làm tăng hiu sut năng lưng ca tàu thy và tàu ngm – và thm chícòn giúp chúng khi b ñi phương phát hin. “Chc năng chính ca cu trúc [ca chúng tôi]là ngăn nưc chy vòng quanh ‘cm nhn’ ra vt ñó”, phát biu ca Yaroslav Urzhumov trưng ði hc Duke.

Năm năm qua ñã chng kin mt làn sóng nghiên cu v áo tàng hình. Chic áo tàng hìnhthc t ñu tiên, hot ñng vi sóng ñin t trong vùng vi sóng, ñã ñưc chng minh bi mtñi ñng ñu là David Smith ti trưng ði hc Duke vào năm 2006, và k t ñó các nhà





nghiên cu ñã ñ xut và chng minh nhng áo tàng hình hot ñng vi ánh sáng nhìn thy,âm thanh và thm chí vi nhng s kin trong dòng thi gian.

Un cong dòng nưc chy

Thit k mi trên, do Urzhumov và Smith trình bày trong mt bài báo ñăng trên tp chí Physical Review Letters, có th gi là áo tàng hình nưc, hay chính xác hơn là “áo tàng hìnhdòng cht lng”. Nó hot ñng trên cơ s lí thuyt ñã mang li cho chúng ta nhng áo tànghình trưc ñây, ñó là quang hc bin ñi ta ñ. Theo kiu ht như các phương trình cathuyt tương ñi rng cho bit s hp dn có th un cong không-thi gian như th nào, các phương trình quang hc bin ñi ta ñ có th cho bit các cht liu vi nhng tính cht khácl có th un cong ñưng ñi ca ánh sáng – hoc nhng sóng khác, như sóng âm, sóng nưc -như th nào. Nhng cht liu mi l này, gi là siêu cht liu, có th dn sóng vòng quanh mtvt, ri t mt khong cách nó xut hin như th vt tht s không có mt ñó.

Trưc ñây, các nhà vt lí ñã tng nói ti áo tàng hình ñi vi nưc. Vào năm 2008, các nhà

vt lí ti trưng ði hc Liverpool Anh và Ecole Centrale Marseille Pháp ñã trình bày làmth nào mt siêu cht liu có th che chn mt vt theer khi nhng con sóng mt nưc. Nhưng sóng mt nưc thì khó chy: trong sóng, bn thân cht lng không di di ñi ñâu vàkhông có s truyn khi lưng. Urzhumov và Smith là nhng ñu tiên ch ra làm th nào mtvt có th b tàng hình ñ cho nó có th di chuyn trong nưc mà không ñ li vt tích.

Mt tr ngi mà hai nhà nghiên cu trên vưng phi là làm th nào ñ nưc chy vòng quanhmt con tàu ln và gp nhau gn gàng ti ñuôi tàu. Urzhumov và Smith ñ xut rng siêu chtliu bao quanh thân tàu ñòi hi không nhng xp, mà còn có mt cu trúc d hưng biu dins cn tr khác nhau vi dòng chy nhng ñim khác nhau xung quanh thân tàu. ðây có thlà mt mng lưi mái chèo ñưc chng ñ bng dây, Urzhumov ñ xut.

Cn nhng máy bơm nh xíu

Cho dù siêu cht liu có kh năng lái nưc vòng quanh thân tàu, thì vn có mt tr ngi lnhơn: càng có nhiu nưc b lái, thì con tàu s càng b chm li. Chính s thay ñi vn tc nàylà nguyên nhân gây ra s xáo trn ni bt ti ln tàu chy. Do ñó, các nhà nghiên cu ñ xut,siêu cht liu trên s cn bơm nưc mt cách tích cc ñ kháng li s mt vn tc. Vì hotñng bơm này phi ñưc thc hin trong siêu cht liu, nên các máy bơm ñó phi là nh xíu.

Urzhumov có hai ý tưng trong ñu. Mt là máy bơm áp ñin, nó gm mt tinh th nh bcong khi có mt ñin áp ñt vào nó. Ý tưng kia là máy bơm ñin-thm lc, trong ñó mt ñináp ñt lên màng to ra s chênh lch áp sut, buc nưc thm qua. “Máy bơm micro kiu ñin-thm lc có tc ñ chy thp hơn nhiu, nên chúng [ch] có th dùng ñ ch to mt nguyênmu chng-minh-nguyên-lí, c nh, tc ñ chm”, Urzhumov nói. “Máy bơm micro kiu ápñin là nhng ng c viên có kh năng nht”.

Nu áo tàng hình dòng cht lng ca Urzhumov và Smith ñưc ch to, thì các nhà nghiên cud ñoán mt ưu ñim ca nó s là hiu sut. Khi tàu thy di chuyn, nó kéo theo nưc lân cnñi cùng vi nó, làm dch chuyn nhiu khi lưng hơn cái ñúng ra nó phi làm. Mt khác, nutàu thy ch ñưc ñy ñi bng siêu cht liu hot tính, thì nó s ch dch chuyn lưng nưc tithiu cn thit.





Tránh b phát hin

Mt ưu ñim na là s tĩnh lng: ln xoáy ca con tàu là nơi phát sinh rt nhiu ting n canó. Bng cách trit tiêu ln tàu, siêu cht liu s làm cho con tàu im ng hơn. “Ting nhiu âmhc chc chn ñưc [các cơ quan] quc phòng s dng vi mc ñích dò tìm [mc tiêu]”,

Urzhumov nói.Sebastien Guenneau, mt nhà vt lí ti trưng ði hc Liverpool, ngưi ñã h tr phát trin áotàng hình sóng nưc hi năm 2008, cho bit áo tàng hình dòng chy có th có “nhng ngdng ht sc tim năng trong lĩnh vc hàng không hc”, làm gim dòng nhiu lon xungquanh nhng con tàu thy, tàu ngm và thm chí là máy bay. “Có nhng ng dng d thytrong kĩ thut dân s, nhưng tôi ñoán ngành quân s cũng s thy hng thú”, ông b sungthêm.

Phòng thí nghim ca Smith trưc ñây ñã xây dng mt vài áo tàng hình ñin t, nhưng nhómDuke không có k hochj xây dng áo tàng hình dòng chy trong thi gian trưc mt. “Sc

mnh thc nghim ca chúng tôi nm nhng siêu cht liu ñin t... chúng ta không có mtcơ s th nghim thy ñng lc hc nào”, Urzhumov nói. “S hiu qu hơn nhiu là nên xâydng mt chương trình hp tác vi mt t chc sn sàng cho nhng thí nghim như th”.

Các bn có th tham kho bn tho ca bài báo trên ti arXiv:1106.2282.


Boson Higgs ‘b dn ti chân tưng’ ti Grenoble

D liu mi nht t nhng thí nghim ti Máy Va chm Hadron Ln (LHC) ñã thu hp ñángk không gian dành cho ht boson Higgs n náu – ñó là tin tc thông báo t Hi ngh Vt líchâu Âu v Vt lí Năng lưng cao din ra Grenoble, Pháp.

Boson Higgs là mt ht gi thuyt có s tn ti s mang li mnh còn thiu cui cùng trongMô hình Chun ñã gn 40 năm tui ca ngành vt lí ht cơ bn. Nó là li gii thích ñơn ginnht cho cách thc s ñi xng ñin yu b phá v thi vũ tr rt sơ khai, mang li khi lưng

cho các ht sơ cp. Nhng kt qu mi còn gi ý rng boson khét ting trên có l ñang xut ñu l din trongnhng va chm ht xy ra ti LHC sâu bên dưi lòng ñt biên gii Pháp-Thy Sĩ gnGeneva.

Ti máy va chm Tevatron thuc Fermilab Mĩ, các thí nghim CDF và D0 ñã và ñang loitr nhng khi lưng Higgs có th có trong vài năm tr li ñây. Vào sáng th sáu 22/7, cácnhà vt lí CDF và D0 ñã trình bày nhng kt qu mi nht ca h ti Grenoble, loi tr vùng





khi lưng 157 – 174 GeV và 162 – 170 GeV (tương ng vi tng thí nghim). Nhng tìmkim trc tip ti c máy va chm trưc ñây ca CERN, LEP, bác b khi lưng Higgs dưikhong 115 GeV, còn nhng ràng buc gián tip t nhng phép ño chính xác ca nhng thôngs Mô hình Chun khác thì cho rng Higgs không nng hơn khong 180 GeV.

LHC ñã chy khá tt trong nhng tháng gn ñây vi bn máy dò ht khng l ca nó thu thplưng d liu mi ngày còn nhiu hơn d liu thu thp trong toàn năm ngoái. Mc dù LHCchưa thu thp nhiu d liu như Tevatron, nhưng nhng va chm năng lưng cao hơn ca nó(7 TeV so vi 2 TeV) có kh năng to ra boson Higgs ln hơn và vì th LHC có sc mnh lnhơn ñ loi tr nhng khong khi lưng nht ñnh.

Tht vy, thí nghim ATLAS ca LHC nay ñã bác b các vùng 155-190 GeV và 295-450 GeV,trong khi thí nghim CMS ch em ca nó bác b ht Higgs trong ngưng 149-206 GeV và300-440 GeV. “Cui cùng thì LHC ñã tham gia vào trò chơi Higgs, mang li nhng ràng buctrc tip ñu tiên trong vùng khi lưng mà thí nghim tng ñt ti”, phát biu ca DaveCharlton, phát ngôn viên ca thí nghim ATLAS. “D liu ch mi thu gom cho ti ba tuntrưc nên còn nhiu th chúng ta phi kho sát kĩ lưng, và nu ht Higgs tn ti thì naychúng ta ñã có nhng gi ý rng chúng ta nên nhìn t m hơn vào vùng 130-150 GeV”.

Tht thú v, c hai thí nghim ñu nhìn thy nhiu s kin trên phông nn hơn mt chút so vitrông ñi trong vùng khi lưng thp này nu như ht Higgs không tn. ð tin cy ca svưt mc ñó là khong 2,7 sigma, nghĩa là có chng 8% kh năng s vưt mc ñó là donhng thăng giáng tình c ca d liu gây ra. ðó chng là gì so vi tiêu chun vàng 5 sigmacho mt khám phá, nhưng thc t c ATLAS và CMS ñu nhìn thy kiu kt qu như nhau ñãmang li s phn khích thy rõ ti hi ngh Grenoble.

(nh: CERN/Maximilien Brice)





“Nó có th là mt thăng giáng ngu nhiên ca phông nn hoc nó có th là cái gì ñó chungtrong cách hai thí nghim mô phng phông nn, nhưng nó cũng chính là cái bn mun thynu ht Higgs khi lưng thp bt ñu t trình hin”, phát biu ca cng tác viên CMS, GigiRolandi. Không có s kin vưt mc nào ñưc ATLAS hoc CMS nhìn thy nhng khilưng cao hơn.

Vi máy va chm Tevatron ca Fermilab sp ñóng ca vào mùa thu ti, cuc chy ñua xuyênñi dương tìm phn thưng Higgs vn chưa dng li, tr khi tn ti ht Higgs vi khi lưngrt thp. ATLAS và CMS s tin hành kt hp nhng kt qu ca h kp lúc cho hi nghLepton-Photon Mumbai vào tháng ti, khi y chúng ta s có gp ñôi lưng d liu cn thit.“Gi s LHC tip tc chy như hin nay, vào cui tháng 10 ti chúng ta s bit ht Higgs cótn ti hay không thôi”, Rolandi nói.


Làn sóng kính thiên văn vô tuyn mi Nhng chic kính thiên văn vô tuyn ñu tiên ñã ñưc xây dng vào th k 20, hơn 300 nămsau khi Galileo ln ñu tiên s dng mt kính thiên văn quang hc ñ phát hin ra các v tinhca Mc tinh. Tuy nhiên, hin nay, thiên văn hc vô tuyn ñang dn hi phc thi kì hoàngkim ca nó. Chúng ta hãy ñim qua mt s d án ñang trin khai xây dng trong năm nay.





RadioAstron

Th hai tun trưc (18/7), mt chic kính thiên văn vô tuyn ñã ñưc phóng vào vũ tr và phn ln hành trình ca nó là hưng ñn mt trăng.

Mc dù kính thiên văn RadioAstron khá nh, rng ch 10m, nhưng các nhà thiên văn có khoch ñng b nó vi nhng anten trên Trái ñt ñ phi hp to ra mt máy thu s rng gp30 ln hành tinh chúng ta. Lúc hot ñng tt nht, toàn b h thng s có ñ phân gii gp10.000 ln Kính thiên văn vũ tr Hubble.

(nh: Cơ quan Vũ tr Nga)

LOFAR

Ánh sáng phát ra t hydrogen tn ti khi nhng ngôi sao và thiên hà ñu tiên hình thành ñi tiTrái ñt dưi dng nhng bưc sóng vô tuyn dài nht, cái tương ñi chưa ñưc nghiên cu.

LOFAR (Ma trn Tn s Thp), mt mng lưi gm nhng anten Hà Lan và nhng nưcchâu Âu khác, bt ñu năm làm vic trn vn ñu tiên ca nó quan sát nhng bưc sóng dài c mét này trong năm nay.

(nh: ASTRON)





Ma trn Bưc sóng DàiTrong tháng 5, trm ñu tiên trong s 50 trm ca Ma trn Bưc sóng Dài (LWA) ñã bt ñucác quan sát. Mi trm trong ma trn, ch yu ñt New Mexico, s gm 256 anten.

Ging như LOFAR, LWA s nghiên cu ñu tn s thp còn chưa ñưc nghiên cu nhiu ca ph vô tuyn. Ngoài vic tit l vt tích hydrogen trong vũ tr sơ khai, nhng bưc sóng nàycòn ñưc to ra khi nhng ht tích ñin năng lưng cc cao ñ qua khí quyn ca Trái ñt vàdòng neutrino tuôn mnh vào mt trăng.

(nh: D án LWA, UNM/NASA)

Ma trn Milimet Ln Atacama

Cui năm nay, Ma trn Milimet Ln Atacama Chile s bt ñu tin hành nhng hot ñngkhoa hc ñu tiên. Chic kính thiên văn ñã ñưc ch ñi lâu nay này s s dng mt ma trngm nhng anten di ñng 12m.





Ánh sáng mà nó nghiên cu, bưc sóng milimet, có th dùng ñ nghiên cu s hình thànhsao, s phát trin ca ñám bi gia các sao trong hàng t năm, và nhng môi trưng bi bm,ñang hình thành hành tinh xung quanh các ngôi sao.

(nh: ESO/NAOJ/NRAO)

FAST

Trong tháng 1, mt nghi l nh ñã ñưc t chc ñ khi công xây dng Kính thiên văn CuM 500m, hay FAST. Nó ñang ñưc xây dng trong mt lòng chão t nhiên tnh Qu Châu,min nam Trung Quc.

Khi hoàn thành vào năm 2016, nó s thay th ñĩa 305m Arecibo, Puerto Rico, là ñĩa kínhthiên văn ln nht trên Trái ñt.

(nh: FAST)

Ngun: New Scientist





Kĩ thut laser mi to ra positronium lnh

(Trái sang phi) Tomu Hisakado, Harry Tom, Allen Mills và David Cassidy, nhng ngưi va phát minh ra mt phương pháp mi sn xut positronium. (nh: M Kelley/UCR Strategic Communications)

Các nhà vt lí Mĩ va chng minh rng positronium – mt trng thái liên kt có thi giansng ngn ca mt positron và mt electron – có th to ra bng cách bn mt chùm laser lêntrên bánh xp silicon. Vì kĩ thut trên có th ñiu khin và hot ñng trong mt ngưng nhitñ rng, nên nó có th t ra cc kì hu ích trong cac thí nghim nhit ñ thp thit k ra ñ tìmkim nhng khác bit nh trong hành trng ca vt cht và phn vt cht.

Positronium thu hút s chú ý ca các nhà vt lí mt phn vì nó có th dùng ñ cung cp positron ñ to ra nhng nguyên t phn hydrogen vi nhng trng thái lưng t rõ ràng. Phnhydrogen là phiên bn phn vt cht ca hydrogen, gm mt positron quay xung quanh mt phn proton. Theo Mô hình Chun ca ngành vt lí ht cơ bn, phn hydrogen s có ph

nguyên t ging vi hydrogen. Mi khác bit gia hai ht s tit l mt s bt ñi xng giavt cht và phn vt cht có th gii thích ti sao vũ tr chúng ta nhìn thy b thng tr bi vtcht, mc dù ngưi ta cho rng nhng lưng vt cht và phn vt cht ngang bng nhau ñãñưc to ra trong Big Bang.

Positronium ñưc khám phá ra vào năm 1951 bi Martin Deutsch, ông to ra nó bng cáchlàm dng positron trong mt cht khí. Gn ñây hơn, các nhà khoa hc ñã nghiên cu cách tora các “nguyên t” positronium theo kiu ñiu khin ñưc trong mt chân không bi s phátx t nhng b mt khác nhau, trong ñó có silicon.





Hi tháng 3 năm nay, David Cassidy và các ñng nghip ti trưng ði hc California,Riverside, ñã công b mt bài báo ( Phys. Rev. Lett. 106 133401) ñã mô t cách h cy mtchùm positron t mt ngun phóng x vào mt tm bia silicon ri sau ñó làm nóng tm bia ñgii phóng nhng positron ñã liên kt vi electron trong silicon. Tuy nhiên, h bt ng nhnthy các nguyên t positronium phát ra không có mt ngưng năng lưng rng như ngưi ta

trông ñi nu chúng b phóng thích do nhit t mt b mt. Thay vào ñó, h nhn thy hunhư toàn b các nguyên t có năng lưng bng nhau, chng 0,16 eV.

Liên kt vi positron thay cho l trng

Các nhà nghiên cu kt lun rng các electron b kích thích t di hóa tr ca silicon sang didn ca nó ñang b tán x vào nhng trng thái b mt chưa b chim gi. Thông thưng,nhng electron này s liên kt vi nhng l trng (nhng ch thiu electron) ñ to ra nhngcp electron-l trng gi là exciton mt, nhưng nu các positron có mt thì thay vào ñó cácelectron có th kt hp vi chúng ñ to ra nhng nguyên t positronium dng exciton. Theocác nhà nghiên cu, s liên kt này s gii phóng mt lưng năng lưng xác ñnh và ñynguyên t ñó ra khi b mt silicon.

Nay Cassidy và ñi ca ông va chng t rng năng lưng cn thit ñ to ra nhng trng tháidng exciton này có th cung cp hiu qu hơn nhiu bng ánh sáng laser thay vì nung nóngmu. Ngay trưc khi cy các positron, h chiu nhng xung laser lc lên trên silicon và vicnày v thc cht làm tăng thông lưng positronium phát ra. H cũng nhn thy rng vi chùmlaser ñang m, thông lưng này s vn ñáng k ngay c nu silicon lnh ñn gn 0K, cái hkhông có th ch ra trc tip mà suy lun bng cách lp ñ th thông lưng tăng khi h tăngnhit ñ lên gn 1000K và sau ñó ngoi suy ngưc ñn không ñ tuyt ñi.

Theo Michael Charlton thuc trưng ði hc Swansea Anh, kh năng to ra nhng lưngñáng k nguyên t positronium như th này ngay c nhng nhit ñ rt thp khin kĩ thut nnlaser tht hp dn cho vic sn xut phn hydrogen, vì s kt hp ca phn proton và positronium phi xy ra trong nhng cái by rt lnh. “ðây tht s là cái giàu sc hút canghiên cu trên”, phát biu ca Charlton, mt thành viên ca thí nghim ALPHA ti CERN,nhóm thí nghim hi tháng 5 ñã tit l rng h ñã by ñưc hơn 300 nguyên t phn hydrogen,mt s trong ñó b by lâu hơn 15 phút. “Các nhà nghiên cu trong lĩnh vc trên s khai thácngay kĩ thut này”.

Mt trong nhng ñng nghip ca Cassidy, Allen Mills, cho bit bn thân positronium trênnguyên tc có th dùng ñ kim tra vt lí cơ bn, thí d bng cách nh git mt mu nguyên ttrên vào trưng hp dn ca Trái ñt ñ tìm xem, do s bt ñi xng vt cht-phn vt cht, phn vt cht tht ra có rơi ngưc hay không. Ông còn cho bit nhóm ca ông hi vng to ramt ngưng t Bose-Einstein positronium trong ñó tt c các nguyên t s tn ti trong cùngmt trng thái lưng t, nghĩa là chúng s t phân hy ñng thi và vì th s to ra mt chùmlaser tia gamma. Ông nói mt laser như th có kh năng dùng ñ cung cp nhng mt ñ nănglưng rt cao cn thit ñ ñánh la các phn ng nhit hch, nhưng ông cnh báo rng chng10 triu nguyên t positronium to ra bên trong tm bia silicon ca h vn ch ñáp ng mt phn triu s lưng cn thit ñ phát ra laser.






Có phi vũ tr lúc ra ñi ñã quay tròn?

nh chp Hubble này cho thy thiên hà xon c NGC 4414, cách chúng ta chng 60 triu năm ánh sáng. Nó làmt trong nhiu thiên hà xon c có mt trc quay ưu tiên. (nh: AURA/STScI/NASA)

Vũ tr lúc ra ñi ñã quay tròn và tip tc quay xung quanh mt trc ưu tiên – ñó là kt lunchc chn ca các nhà vt lí Mĩ, h ñã nghiên cu chuyn ñng quay ca hơn 15.000 thiênhà. Trong khi ña s các lí thuyt vũ tr hc ñ xut rng – trên quy mô ln – vũ tr là nhưnhau theo mi hưng, thì nhng kt qu mi này cho rng vũ tr sơ khai ñã ra ñi quay xungquanh mt trc ñc bit. Nu ñúng như th, thì ñiu này cũng có nghĩa là vũ tr không có ñi

xng gương, mà có “tính thun” ưu tiên trái hoc phi.ðng ñu là Michael Longo trưng ði hc Michigan, ñi khoa hc ñã tin hành kim trañi xng gwong, còn gi là “tính chn l”, có b vi phm trên nhng thang bc ln nht haykhông. Nu mt ht vi phm tính chn l, thì nh gương ca nó s hành x khác ñi, và nhnght như th có th mô t là thun trái hoc thun phi. Tính chn l b vi phm trong phân rã beta ht nhân và có mt s ưu tiên mnh trong t nhiên ñi vi các amino acid thun trái, chkhông thun phi.





“Theo tôi bit, không ai tng nêu câu hi bn thân vũ tr có mt s ưu tiên, thí d bên trái hay bên phi hay không. Ý tưng ca tôi là kim tra câu hi này bng cách nhìn xem có mt ýnghĩa ưu tiên nào trong chuyn ñng quay ca nhng thiên hà hay không. Lúc ñó, tôi khôngñánh giá cao lm, nu ñúng như th, thì có nghĩa là toàn b vũ tr s có mt xung lưng góctoàn phn”, Longo gii thích.

Các thiên hà quay ging nhau

Longo và ñi gm năm sinh viên chưa tt nghip ca ông ñã lp danh mc hưng quay ca15.158 thiên hà xon c vi d liu thu t chương trình Kho sát Bu tri S Sloan. H tìmthy các thiên hà có mt hưng quay ưu tiên – có nhiu thiên hà xon c ñang quay theohưng thun trái hơn, hay ngưc chiu kim ñng h, trong phn bu tri nhìn v cc bc caDi Ngân hà. Kt qu trên m rng ra ngoài khong cách 600 triu năm ánh sáng.

S lưng nhiu hơn là nh, chng 7%, và Longo cho bit kh năng nó là mt s tình c vũ trlà chng mt phn triu. “Nu các thiên hà có xu hưng quay theo mt chiu nht ñnh, thì có

nghĩa là toàn th vũ tr s có mt xung lưng góc toàn phn ln. Vì xung lưng góc ñưc botoàn, nên có l [vũ tr] lúc “ra ñi” ñã ñang quay tròn”.

ðiu này có tác ñng gì ñi vi Big Bang và vũ tr ñã ra ñi như th nào? Các nhà quan sáttrong vũ tr ca chúng ta có th không bao gi nhìn thy bên ngoài ca nó, cho nên chúng takhông th trc tip nói, trên nguyên tc, vũ tr có ñang quay tròn hay không, Longo gii thích.“Nhưng nu chúng ta có th chng t rng vũ tr ca chúng ta vn duy trì xung lưng góc banñu trong các thiên hà ca nó, thì ñó s là bng chng rng vũ tr ca chúng ta tn ti bêntrong mt không gian ln hơn và nó lúc ra ñi ñã ñang quay tròn so vi nhng vũ tr khác”,ông nói. “Tôi hình dung Big Bang là ñang ra ñi có spin, ging ht như proton hay electron cóspin vy. Khi vũ tr dãn n, xung lưng góc ban ñu s phân tán trong nhng mnh vt chtmà chúng ta gi là thiên hà, cho nên các thiên hà ngày nay có xu hưng quay theo mt hưngưu tiên”, Longo gii thích. Khi ñưc hi liu chuyn ñng quay ưu tiên trên quy mô ln ñó cóth gây ra bi nhng mt s phương tin khác hay không, ông ñng ý rng, trong khi ñiu ñócó l là có th, thì mt spin vũ tr toàn phn s là li gii thích ñơn gin nht và vì th có khnăng là kch bn tt nht.

Tìm kim ‘nhng biu hin khác’

Longo còn cho bit trc ca s bt ñi xng mà h tìm thy có liên h gn vi nhng s thnghàng quan sát thy trong các phân b phông nn vi sóng vũ tr WMAP. Ông cm thy s thtthú v nu chúng ta có tìm thy “nhng biu hin khác” ca mt vũ tr ñang quay tròn.

Kính thiên văn Sloan hin New Mexico, và do ñó d liu mà ñi ca Longo ñã phân tích chyu thu t bán cu bc ca bu tri. Tuy nhiên, h tht s tìm thy mt xu hưng tương ttrong d liu spin thiên hà thu t bán cu nam do Masanori Iye và Hajime Sugai biên son hinăm 1991. Longo cùng nhng sinh viên ca ông hin ñang kho sát nhiu d liu hơn ñ chra mt s vưt s lưng ngang như vy ca nhng thiên hà thun phi bán cu nam.

Neta Bahcall, mt nhà thiên văn vt lí ti trưng ði hc Princeton Mĩ, cm thy không cómt bng chng chc chn cho mt vũ tr ñang quay tròn. “Hưng spin ca các thiên hà xonc có l b nh hưng bi nhng hiu ng hp dn cc b khác”, bà nói. Bà tin rng ñiu này





có th mang li nhng tương quan nh trong chuyn ñng quay spin trên nhng khong cáchdưi khong 200 Mpc – trong khi vũ tr có th quan sát có kích c khong 14 Gpc. Bà cmthy sai s trích dn trong bài báo ch bao hàm sai s thng kê ti thiu và không có sai s hthng nào – như nhng hiu ng hp dn cc b hoc thc t các thiên hà có tương quan vinhau – ñưc xét ñn.

Nghiên cu công b trên tp chí Physics Letters B 10.1016.


Chúng ta có nên lo lngtrưc nhng cái LHC chưa

tìm thy?Boson Higgs vn ñang còn thiu – nhưngcó l chúng ta nên e ngi hơn trưc nhngcái khác mà Máy Va chm Hadron Lnchưa tìm ra.

ðó là thông ñip chính ca mt hi ngh Grenoble, Pháp, din ra trong tun này, nơicác nhà vt lí tp trung li ñ suy ngm vnhng kt qu ñu tiên t c máy va chm

ht ln nht th gii, ñt ti CERN gnGeneva, Thy Sĩ.

Vic tìm ra ht Higgs s hoàn tt “mô hìnhchun”, n lc tt nht ca chúng ta tínhcho ñn nay trong vic gii thích các ht cơ bn và các lc ca t nhiên. Nhưng chúngta ñã bit rng mt s câu hi nng kí, nhưmi liên h gia ñ ln ca các lc khácnhau trong vũ tr, hay bn cht ca vt chtti ñưc cho là chim khong ba phn tư

khi lưng ca nó, nm ngoài khuôn khca mô hình chun. ð tr li nhng câuhi này, các nhà vt lí nhìn vào mt cutrúc ln hơn gi là siêu ñi xng.

Siêu ñi xng ñ xut rng mi ht mà môhình chun ñã d ñoán có mt anh em ruttht ch xut hin nhng năng lưng cccao. Nhưng LHC chưa tìm ra bt kì siêu

ht nào như vy ht. “Squark” và “gluino”,ñi tác ca quark và gluon trong mô hìnhchun, ñã b bác b nhng năng lưng

lên ti 1 teraelectronvolt (TeV), theo mt phân tích ca năm ñu tiên ca các vachm LHC.

Liu các nhà vt lí ñã nêu ra nhng câu hi thíchhp hay chưa? (nh: CERN)

Không có nhng mô hình ñơn gin

ðó chính là ngưng trong ñó h hàng ñơngin nht ca các mô hình siêu ñi xngtiên ñoán nhng ht này s ñưc tìm thy. Nhng năng lưng cao hơn và nhng môhình phc tp hơn vn ñưc kho sát,nhưng “không khí ñang loãng phn ñi visiêu ñi xng”, phát biu ca Guido





Tonelli thuc chương trình CMS LHC.ðng thi, cho ñn nay không có du hiunào ca graviton – ht trung chuyn lchp dn và cn thit cho mt lí thuytlưng t ca s hp dn – dưi năng lưng

2 TeV. Nhng ht còn thiu ñó khin mt nhà vtlí nghi vn không bit cho ñn nay h cónêu ra nhng câu hi thích hp hay chưa. Nhưng Rolf-Dieter Heuer, tng giám ñcCERN, cho rng không nên kt lun vivàng. Vi c máy va chm vn ñang chytăng tc ñn công sut trn vn, LHC chmi to ra mt phn nghìn lưng d liu

cui cùng mà nó s mang li. “S còn na”,ông nói. “Chúng ta nên kiên nhn mtchút”.

Ít nht, trong trưng hp boson Higgs, ông

tin chc rng không sm thì mun s có ktlun thôi. LHC ñã tìm thy nhng thoángtrêu ngươi ñu tiên ca cái có th là ht haylng tránh này, nhưng cn có thêm kt quñ xác nhn hoc bác b s tn ti ca nó.“Chúng tôi s tr li câu hi Shakespeareca Higgs – tn ti hay không tn ti – vàocui năm ti”, Heuer d ñoán.

Ngun: New Scientist

Phi thuyn vũ tr tư nhân ñu tiên s neo ñu vi ISS vàocui năm nay

(nh: SpaceX)

NASA và hãng SpaceX ñã ñng ý “kĩ thut” cho chuyn bay ñu tiên ca công ti có tr s California này lên Trm Vũ tr Quc t (ISS). T hp SpaceX Dragon s phóng trên tên la





Falcon 9 vào ngày 30 tháng 11, sau ñó gp g và neo ñu vi ISS vào ngày 7 tháng 12 ti, gnmt năm sau chuyn bay th nghim ñu tiên ca nó.

K hoch ban ñu là gp g và neo ñu tin hành riêng, nhưng sau chuyn bay th nghimthành công, SpaceX ñã yêu cu NASA cho kt hp hai s mnh trên. “V mt kĩ thut, chúngtôi ñã thng nht vi SpaceX rng chúng tôi mun kt hp nhng chuyn bay ñó”, phát biu

ca William Gerstenmaier, phó giám ñc ph trách các hot ñng bay ca NASA. “Chúng tôiñang làm mi th theo k hoch suôn s và ñã kt hp nhng s mnh ñó, nhưng chúng tôivn chưa phê chun chính thc ñi vi chúng”, ông nói.

Mc dù chương trình tàu con thoi ñã h cánh vĩnh vin, nhưng ISS s vn cn s tip tthưng xuyên. Nhiu ngưi xem nhng chuyn bay vũ tr tư nhân s là gii pháp, nhưng ngayc khi s mnh Dragon thành công thì các nhà du hành ngưi Mĩ vn s t tin bay trên phithuyn Soyuz ca Nga cho ñn khi NASA th nghim xong tên la tư nhân. SpaceX khôngmun ñây là mt tr ngi mc dù, như h khng ñnh hi ñu năm nay, “các nhà du hành baytrên Dragon s an toàn hơn ñáng k” so vi bay trên tàu con thoi.

Ngun: New Scientist

Enceladus tuôn nưc lên Th tinh

Ít nht có bn ct nưc ñóng băng phun ra t vùng cc nam ca v tinh Enceladus ca Th tinh. nh chp trongvùng ánh sáng nhìn thy vi camera góc hp trên phi thuyn Cassini, vào hôm 25 tháng 12 năm 2009. nh: NASA/JPL/Vin Khoa hc Vũ tr

ðài thiên văn vũ tr Herschel ca ESA va cho thy nưc tuôn ra t v tinh Enceladus tothành mt ñài hơi nưc khng l vây quanh Th tinh. Khám phá trên ñã gii quyt trit ñ mt bí n sut 14 năm qua vi vic nhn ra ngun gc ca nưc trong khí quyn tng trên ca Thtinh.





Nhng kt qu mi nht ca Heschel cho bit Enceladus là v tinh duy nht trong H mt triñưc bit có ánh sáng ñn thành phn hóa hc ca hành tinh m ca nó.

Enceladus gii phóng khong 250kg hơi nưc mi giây, qua mt tp hp vòi phun t vùng vcnam gi là Sc da h do din mo b mt ñc trưng ca chúng.

Nhng quan sát quan trng này cho thy nưc to ra mt cái ñài hơi hình vành khăn bao xungquanh hành tinh có vành trên.

B rng toàn b ca ñài hơi nưc ln hơn 10 ln bán kính Th tinh, nhưng nó ch dày bngmt bán kính Th tinh. Enceladus quay xung quanh hành tinh m khong cách bng bn ln bán kính Th tinh.

Mc dù kích c ln, nhưng ñài hơi nưc ñó không b phát hin ra vì hơi nưc trong sut ñivi ánh sáng nhìn thy. Nhưng nó hin ra trưc tm nhìn hng ngoi chuyên dng caHerschel.

Herschel, kính thiên văn vũ tr hng ngoi ln nht, ñt ti ñim Lagrange th hai ca h Mt tri-Trái ñt. Nócó ñưng kính 3,5m và ñưc phóng lên vào ngày 14 tháng 5 năm 2009 trên tên la Ariane 5 t Cng vũ tr châuÂu Kourou, Guiana thuc Pháp. nh: ESA - D. Ducros, 2009





ðưc bit, khí quyn ca Th tinh có cha vt tích ca nưc dng hơi trong nhng lp sâu bên dưi ca nó. Mt ñiu khó hiu lâu nay là s có mt ca nưc trong khí quyn tng trênca nó.

ðưc báo cáo ln ñu tiên vào năm 1997 bi các ñi khoa hc s dng ðài thiên văn vũ trhng ngoi ca ESA, trưc nay ngun gc ca lưng nưc này vn còn mơ h. Các mô phng

máy tính ca nhng quan sát Herschel mi nht này cho thy khong 3-5% lưng nưc doEnceladus tuôn ra cui cùng rơi vào trong Th tinh.

“Trên Trái ñt, không có cái gì tương t như th này”, phát biu ca Paul Hartogh Vin MaxPlanck, Katlenburg-Lindau, ðc, ngưi ch ño nhóm hp tác phân tích nhng kt qu này.“Không có lưng nưc ñáng k nào t vũ tr ñi vào khí quyn ca chúng ta. Cái này là ñcnht vô nh ñi vi Th tinh”.

Mc dù phn ln lưng nưc do Enceladus tuôn ra b mt vào không gian vũ tr, ñông lithành nhng cái vành hoc có l rơi lên nhng v tinh khác ca Th tinh, nhưng phn nh thts rơi vào hành tinh m ñ ñ gii thích quan sát ngưi ta quan sát thy có nưc trong khíquyn tng trên ca nó.

Nó cũng là li gii thích cho s sn sinh nhng hp cht cha oxygen, thí d nhe carbondioxide.

Cui cùng, nưc trong khí quyn tng trên ca Th tinh ñưc vn chuyn xung nhng mcthp hơn, ñó nó s ñông li nhưng lưng quá nh nên nhng ñám mây thu ñưc là không thquan sát.

Ngun: ESA, PhysOrg.com

Nghiên cu bác b khái nim bt Hubble

Phông nn vi sóng vũ tr nhìn qua kính thiên văn vũ tr WMAP. (nh: NASA)





S dãn n ñang tăng tc ca vũ tr khôngth nào gii thích bi Trái ñt ñang cư trútrong mt cái hc vũ tr. ðó là kt lun cacác nhà vt lí Trung Quc và Mĩ, h ñãchng t rng bc x nn vi sóng vũ tr

(CMB) không h ñi qua “bt Hubble”trưc khi ñi ti Trái ñt.

Vào năm 1997, cng ñng vt lí hc ñãchn ñng khi mt nghiên cu v schuyn ñng ca nhng sao siêu mi xacho thy tc ñ dãn n ca vũ tr ñangtăng lên theo thi gian – thay vì gim ñi dos co sp vào trong ca s hp dn. Nănglưng ti là cht liu bí n mà nhiu nhàvt lí tin rng ñang gây ra s dãn n tăngtc này, nhưng nhng li gii thích khác

cũng ñã ñưc nêu ra.Các phép ño gia tc này da trên nguyên líCopernicus – quan nim cho rng vũ tr lànhư nhau theo mi hưng và Trái ñtkhông nm ch nào ñc bit ht. Tuynhiên, nguyên lí Copernicus có th b vi phm nu Trái ñt nm trong mt cái btHubble.

Bt Hubble là mt vùng ñang dãn n ñunhưng vi tc ñ khác vi phn còn li ca

vũ tr, phn còn li ñó cũng dãn n ñu. Nu Trái ñt nm trong mt cái bt Hubble,thì s có mt gia tc biu kin khi nhìn tTrái ñt – và không cn thit vin dn ñnkhái nim năng lưng ti.

Tuy nhiên, nay Pengjie Zhang ðài thiênvăn Thưng Hi và Albert Stebbins thucFermilab va phân tích CMB cho thy mtcái bt Hubble như th không h tn ti.H ñã kho sát cách thc trong ñó các photon CMB, vn ñưc sinh ra t khong

400.000 năm sau Big Bang, b tán x binhng electron t do trong nhng ñám mâykhí khi bc x c truyn t rìa ca vũ trñn Trái ñt.

S tán x này gây ra mt s thay ñi nhitñ ca CMB gi là hiu ng SunyaevZel'dovich (kSZ). kSZ cung cp mt s ñoca mt ñ và s phân b vn tc ca các

electron mà CMB chm phi khi nó truynñn Trái ñt.

Nguyên lí Copernicus phát biu rng vì vntc ca các electron là ngu nhiên, nên slàm cho kSZ trit tiêu theo bt kì ñưng

nhìn nào trong vũ tr. Tuy nhiên, nu Tráiñt nm ti tâm ca mt cái bt Hubble, thìchuyn ñng tương ñi ca cái bt so vi phn còn li ca vũ tr s mang li mt sdch chuyn toàn cc ca nhit ñ CMB. Ngoài ra, thc t các electron trong cái btñó có xu hưng tn ti trong nhng cmcht khí có nghĩa là kSZ cũng s khác nhautheo nhng hưng khác nhau.

Hiu ng trên ñưc trông ñi là rt nh(khong mt phn 100.000) và ch có th phát hin ra trong thang ño góc rt nh(khong mt phút cung). Nhng phép ñonhư vy ñã ñưc thc hin, s dng Kínhthiên văn vũ tr Atacama ln Kính vũ tr Nam Cc, và nay Zhang và Stebbins vachng t rng nhng phép ño này khôngcha bng chng nào cho mt cái btHubble.

Bt Hubble ch là mt trong mt s môhình “rng” dành cho nguyên lí Copernicus

ñ gii thích s dãn n ñang tăng tc cavũ tr. Theo Zhang và Stebbins, bt kì môhình rng nào mô t các quan sát sao siêumi ñu có th phát hin ra trong kSZ vàdo ñó nghiên cu ca h bác b phn lncác mô hình rng.

Ngoài vic cng c cách lí gii năng lưngti, nghiên cu mi này còn cho chúng ta bit ñôi ñiu v bn cht ca thc th bí nnày. Theo Stebbins, “Nu năng lưng tikhông ñng ñu như thưng gi ñnh, thì

ngưi ta có th thy nó trong s d hưngca CMB theo kiu ging như trong cácmô hình rng”.

Nghiên cu công b trên tp chí Phys. Rev. Lett. 107 041301.






Tiu hành tinh 1999 RQ36và cái hn năm 2182

Tiu hành tinh 1999 RQ36 có l không

phi là mt cái tên d nh, nhưng các nhàthiên văn d ñoán chưa ti 200 năm na,nó s gây ra mt v va chm không th nàoquên. Theo các quan sát radar và quanghc, khi ñá vũ tr trên, vi ñưng kínhchng bng năm sân bóng ñá, có xác sut1/1000 lao vào Trái ñt trong năm 2182.

Các nhà thiên văn còn quan tâm ñn khnăng tiu hành tinh trên tit l nhng manhmi v ngun gc ca Trái ñt. Da trên sliu nh quang ph, 1999 RQ36 có khnăng cu to ch yu là carbon và là tàn dưcòn tương ñi nguyên vn ca h mt trisơ khai, hình thành cách nay 4,56 t nămtrưc.

Tiu hành tinh trên là ñích ñn caOSIRIS-REx, mt phi thuyn NASA theolch trình s phóng lên vào năm 2016. Phithuyn trên do trưng ði hc Arizona,Lockheed Martin và Trung tâm Bay Vũ trca NASA cùng hp tác phát trin, vi

mc tiêu mang v mt mu ban sơ ca tiuhành tinh vào năm 2023.

Mi ñây, NASA ñã bt ñèn xanh cho mtñ xut chung ca nhng sinh viên MIT vàHarvard này mun ch to mt quang ph

k nh tia X, gi là REXIS (Quang ph knh tia X Regolith), ñ bay trên tàuOSIRIS-REx. Thit b trên s phân tích bmt ca tiu hành tinh tìm s hin din cacarbon, st, oxygen và nhng nguyên t to

nên s sng khác.“ðó là cơ hi gom mu hóa hc nguyênchng ca mi th to nên Trái ñt, vàchúng ta na”, phát biu ca RichardBinzel, giáo sư hành tinh hc ti KhoaKhoa hc Trái ñt, Khí quyn và Hành tinhhc thuc MIT, và là c vn cho d án sinhviên trên.

Thit b sinh viên trên s ñi cùng vi bthit b khác trên phi thuyn, trong ñó cócác camera s lp bn ñ kích c, hìnhdng và thành phn b mt ca tiu hànhtinh. Nhng thit b khác s ño tác ñngca gió mt tri ñi vi qu ño ca tiuhành tinh – thông tin có th giúp các nhàthiên văn v nên qu ño ca tiu hành tinhtrên so vi Trái ñt.

Quang ph k tia X do nhóm sinh viên MIT vàHarvard ch to s bay trên OSIRIS-REx. nh:Khoa Hàng không hc và Du hành vũ tr MIT.

Ngun: MIT, PhysOrg.com





Ln ñu tiên thy spin và ñin tích ca electron ‘li thân’

Sơ ñ nguyên mu thit b mà Wiedemann và Franz ñã dùng ñ ño ñ dn nhit ca các kim loi cơ bn, trích t bài báo ht ging năm 1853 ca h.

Mt nhóm nghiên cu quc t ln ñu tiên ñã ño ñưc hin tưng chia tách spin-ñin tíchtrong mt khi cht rn. H còn nhn thy cht liu ñó còn vi phm ñnh lut Wiedemann– Franz ñã khng ñnh tính ñúng ñn trong hơn 150 năm qua.

ðnh lut Wiedemann–Franz phát biu rng t s ca ñ dn nhit và ñ dn ñin ca mt kimloi ñi vi nhng kim loi khác nhau là gn bng nhau nhit ñ như nhau. Thnh thong,ngưi ta ñã bit gián tip rng các kim loi 1D – nhng chui ch dày mt nguyên t - rt khácvi các kim loi 2D và 3D. Các nhà nghiên cu, ñng ñu là Nigel Hussey ti trưng ði hcBristol, Anh quc, ñang tìm cách kim tra mt tiên ñoán do các nhà vt lí Charles Kane vàMatthew Fisher nêu ra hi năm 1996; h ñ xut mt s vi phm ca ñnh lut Wiedemann– Franz nu các electron b hn ch vi nhng chui nguyên t ñơn l.

thang bc 1D, các electron tách thành hai thành phn riêng bit hay hai gi ht – mt“spinon” mang spin nhưng không mang ñin và mt “holon” mang ñin không mang spin.Hiu ng này – gi là s chia tách spin-ñin tích – ñưc suy lun ra t nghiên cu các chtlng Fermi và cht lng Tomonaga–Luttinger. Các electron trong mt kim loi 3D có th môt là mt cht lng Fermi có các hiu ng ca tương tác tĩnh ñin – hay tương tác Coulomb – gia các electron, nhưng trong ñó tác dng ca nhng hiu ng ñó có th b qua ñưc. Nhưng

vic hn ch các electron vi nhng “dây lưng t” 1D mang li mt cht lng Tomonaga– Luttinger, trong ñó các tương tác Coulomb quan trng hơn nhiu. Trong trưng hp này, s phân chia spin-ñin tích xy ra, làm cho spin và ñin tích truyn theo nhng hưng khác nhauvi vn tc khác nhau. Mt trong nhng kt qu bt ng nhưng quan trng ca tiên ñoán caKane và Fisher là t s ca ñ dn nhit và ñ dn nhit có th nhy vi s chia tách spin-ñintích này.





ðng thic tía

Hussey gii thích rng trong khi hành trng khác thưng ca s chia tách spin-ñin tích ñưctrông ñi xy ra trong mt cht 1D thun khit, thì trong mt cht rn 3D phc tp luôn luôncó s kt hp tàn dư gia nhng chui nguyên t ñơn l. ðây là mt nguyên do lí gii, k t

tiên ñoán năm 1996, ch ti hin ti thì mt cht rn thích hp – gi-mt-chiu Li0.9Mo6O17,gi là ñng thic tía – mi ñưc tìm thy. Bên trong khi ñng thic tía, có nhng dây dn kimloi hay nhng chui nguyên t chy qua mt ma trn cách ñin. S kt hp bên trong nhngchui nguyên t ñó b hn ch ñn mc các electron b giam cm hiu qu vi tng chuiñơn – vì th to ra mt th gii 1D bên trong phc hp 3D.

nh minh ha spinon và holon chuyn ñng như th nào khi chúng gp phi mt tp cht trong chui nguyên t.Holon b phn x, còn spinon chui hm qua. Vì th nhit thì truyn ñi, còn ñin tích thì không. (nh: NicholasWakeham và Nigel Hussey, ði hc Bristol)

Các nhà nghiên cu ñã ño ñ dn qua cht liu bng cách s dng dòng ñin. “Các chuinguyên t cách nhau vài angstrom và nhiu chui s chng ln lên các orbital ñin t. S kthp gia các chui là yu, vì th các electron ch rt thnh thong mi có th nhy qua chúng”,Hussey gii thích.

S sai lch kch tính vi ñnh lut Wiedemann–Franz xy ra ñng thic tía vì khi mt holonñi qua mt tp cht trong chui nguyên t, chuyn ñng ca nó b phn x - nghĩa là, nó khôngth ñi vòng hoc ñi qua tp cht. Nhưng spinon thì có th chui hm qua tp cht và sau ñó tiptc ñi theo chui. Do spinon mang nhit và holon mang ñin tích, nên nhit ñưc dn d dàng





dc theo chui, nhưng ñin tích thì không. Mt hiu ng tương t xy ra khi các spinon hocholon va chm vi nhau. C hai ñu gây ra mt s vi phm ñnh lut Wiedemann–Franz lndn khi nhit ñ gim dn. Tht thú v, Hussey cho bit h ñang s dng s vi phm ca ñnhlut Wiedemann–Franz ñng thic tía “làm quỳ tím” ñ th kích c hiu dng ca h gi 1D.“Chúng tôi tht bt ng khi ñnh lut này b vi phm quá ñp mt trong trưng hp này”.

Dn nhit tt bt ng khi ñt trong t trưng

“Có l trưc nay ñã có hàng tá báo cáo v s chia tách spin-ñin tích, nhưng ña phn trong sñó là nhng dây hoàn toàn 1D hoc dây nano hoc trên b mt ca nhng h dng khi”,Hussey nói. “Có th nói ñây là ln ñu tiên hiu ng xy ra sâu bên trong mt khi cht rn3D. Nhưng bưc r t trưng hp cơ bn là 1D sang trng thái 3D này chưa tht s ñưc hiurõ và ñó là cái chúng tôi hin ñang kho sát”.

Các nhà nghiên cu cũng nhn thy khi h ñt ñng thic tía trong mt t trưng, nó dn nhittt như ñng vy. “Chúng tôi tht s bt ng thy hiu ng này trong khi bn nghĩ mt cht

liu 1D là mt cht dn rt nghèo. Nhưng khi ñt trong mt t trưng, ñng thic tía dn nhittt hơn 100.000 ln so vi trông ñi. Chúng tht s không bit vì sao nhit ñưc dn hiu qunhư vy trong t trưng và ñây là mt khía cnh khác chúng tôi s kho sát”, Hussey nói. Ôngcòn cho bit kt qu bt ng này có có th có nhng ng dng công ngh tim năng.

Hussey và ñi ca ông hin ñang nghiên cu tác dng dn nhit cao ñng thic tía, ñng thikho sát mt s cht dn hu cơ cũng dng cht liu khi tác dng ging như cht rn 1D.

Nghiên cu công b trên tp chí Nature Communications.


Li-Fi s là Wi-Fi th h mi?

Nhng chp sáng lp lòe tht phin toáinhưng chúng có th có li ích. Truynthông ánh sáng kh kin (VLC) s dngnhng xung ánh sáng nhanh ñ truyn tithông tin không dây. Nay công ngh ñã snsàng cnh tranh vi Wi-Fi truyn thng.

“Tâm ñim ca công ngh này là mt thh mi ca nhng diode phát quang ñsáng cao”, phát biu ca Harald Haas trưng ði hc Edinburgh, Anh quc. “Rtñơn gin, nu LED ñang m, bn truynmt tín hiu 1 kĩ thut s, nu nó tt, bntruyn ñi mt s 0”, Haas nói. “Chúng có

th tt m rt nhanh, mang li nhng cơ hi tuyt vi cho s truyn ti d liu”.

Có th mã hóa d liu thành ánh sáng bngcách bin thiên tc ñ các LED tt m ñcho nhng chui 1 và 0 khác nhau. Cưngñ LED ñưc ñiu bin nhanh ñn mcmt ngưi không kp ñ ý ti, nên ánh sáng phát ra trông như không ñi.

Nhng kĩ thut phc tp hơn có th làmtăng ñáng k tc ñ d liu VLC. Các ñinghiên cu ti trưng ði hc Oxford vàði hc Edinburgh ñang tp trung vào struyn d liu song song song song nhngma trn LED, trong ñó mi LED truyn ñimt dòng d liu khác nhau. Nhng nhómkhác thì ñang s dng hn hp LED ñ,





lc và lam ñ bin ñi tn s ca ánh sáng,vi mi tn s mã hóa mt kênh d liukhác nhau.

Mt cách gii quyt cơn khng hong di tn làchuyn sang truyn thông ánh sáng. (nh: JohnRenstein/Getty)

Li-Fi, như tên ngưi ta ñt cho nó, ñã ñtti nhng tc ñ ht sc cao trong phòngthí nghim. Các nhà nghiên cu ti VinHeinrich Hertz Berlin, ðc, ñã ñt ti tcñ d liu hơn 500 megabyte/giây vi mtLED ánh sáng trng chun. Haas ñã thànhlp mt công ti spin-off ñ bán ra mt b

truyn VLC thương mi sp phát hànhtrong năm ti. Nó có kh năng truyn dliu tc ñ 100 MB/s – nhanh hơn cnhng kt ni băng rng hng nht nưcAnh.

Mt khi hoàn tt, VLC có th gii quytmt s tr ngi truyn thông chính hinnay. Vào năm 2009, y ban Vin thông

Liên bang Mĩ ñã cnh báo tình trng khnghong ph tn trưc mt: do các dng c diñng ca chúng ta quá khát d liu nênchúng ta s sm khai thác ht di tn vôtuyn. Li-Fi có th gii phóng di tn, ñc

bit khi mà phn ln cơ s h tng ñã snsàng.

“Có khong 14 t bóng ñèn trên khp thgii, ch vic thay th chúng vi nhng ñènLED truyn d liu”, Haas nói. “Chúng tôitính ra VLC r hơn Wi-Fi ñn 10 ln”. Vìnó s dng ánh sáng thay cho tín hiu sóngvô tuyn, nên VLC có th dùng an toàntrên máy bay, tích hp vào nhng dng cy khoa và bnh vin, nơi Wi-Fi hin b cm,hoc thm chí dùng dưi nưc, nơi Wi-Fikhông hot ñng.

Nhưng mt s ngưi nghi ng trưc nhngvin cnh ca VLC. Nó ch hot ñng theoñưng nhìn trc tip thôi, chng hn, mcdù ñây cũng là cái khin nó khó b chnhơn Wi-Fi. “ðã có rt nhiu qung cáosm, và có mt s ng dng rt tt”, phát biu ca Mark Leeson ti trưng ði hcWarwick, Anh quc. “Nhưng tôi nghi ng nó không phi là thuc cha bách bnh.ðây không phi là công ngh hng thưng,nhưng tôi không nghĩ nó s tiêu dit schmi công ngh trưc nó”.

Ngun: New Scientist





Sóng Alfvén làm nht hoa mt tri nóng lên

Thit b AIA trên SDO cho thy tình trng mt nht hoa im ng và vùng chuyn tip phía trên ca Mt tri ti bưc sóng 171Â; nh chp hôm 27/7/2011. (nh: NASA)

Mt nghiên cu mi làm sáng t thêm v Mt tri, có kh năng gii thích nhng lưng nănglưng khng l ñưc truyn như th nào t b mt ca nó lên khí quyn bên ngoài ca nó,nht hoa. Các kt qu còn có th giúp gii thích ngun gc ca gió mt tri, cái bn phá phncòn li ca h mt tri vi nhng dòng ht tích ñin.

Nht hoa là mt vùng cht khí ion hóa tri rng hàng triu kilomet t b mt ca Mt tri rangoài không gian. Các nhà vt lí ñã bit hơn na th k nay rng nó có nhit ñ vài triu kelvin,trong khi b mt mt tri thì tương ñi “ngui”, ch 6000 K. ðc ñim bt ng này ca Mt





tri ñã thách thc các nhà thiên văn vt lí, h vn chưa quan sát trc tip ñưc cơ ch làm nhthoa nóng lên.

Mt ng c viên ñưc ưa chung cho s nóng lên ca nht hoa là mt hin tưng gi là sóngAlfvén. Ngưi ta tin rng nhng dao ñng ñin t xon ngang này truyn ñi tc ñ rt cao.

Chúng ñi theo nhng ñưng sc t chy ra khi b mt Mt tri và ñi vào nht hoa. Hintưng trên ñưc ñ xut bi Hannes Alfvén, ngưi giành Nobel Vt lí năm 1970 cho nghiêncu tiên phong ca ông v t thy ñng lc hc.

Khó theo dõi

Nhưng sóng Alfvénic t ra rt khó quan sát. Mãi cho ñn năm 2007 thì d liu t s mnhHinode ca Nht Bn mi ñưa ñn s phát hin ñu tiên ca sóng Alfvénic trong nht hoa.Tuy nhiên, nhng sóng ñưc quan sát thy ñó là ri rc và không ñ năng lưng ñ gii thíchcho s nóng lên ca nht hoa.

Nay, bn năm sau, mt nhóm nghiên cu Mĩ và châu Âu va báo cáo rng cui cùng h ñãnhìn thy mt s di dào sóng Alfvén trong nht hoa. Nhng kt qu mi xut hin t phântích nhng hình nh thu thp bi ðài thiên văn ðng lc hc Mt tri (SDO) ca NASA, thit b phóng lên qu ño hi năm 2007. ði nghiên cu, ñng ñu là Scott McIntosh thuc Trungtâm Quc gia Nghiên cu Khí quyn ca Boulder, Colorado, Mĩ, s dng Thit b Chp nhKhí quyn (AIA) trên SDO.

H thng vòng vùng-hot ñng quan sát bi AIA trên SDO bưc sóng 171 Â; nh chp hôm 25/4/2010.(nh: NASA)





ði ca McIntosh ñang tìm kim các thăng giáng trong nhng ñc ñim gi là “gai nh”,nhng vòi cht khí nóng có thi gian sng ngn t sc quyn bên dưi bn vào nht hoa tcñ hơn 100.000 km/h. Các nhà nghiên cu phát hin thy các sóng nhng bưc sóng tngoi cc ngn (EUV) và tia X mnh hơn 100 ln so vi nhng quan sát trưc ñây ño ñưc.Các nhà nghiên cu khng ñnh cưng ñ này ñ ñ làm nóng khí quyn phía ngoài ca Mt

tri lên hàng triu ñ và gii phóng ra gió mt tri.Ging như “tưng mt si dây”

“Tôi s mô t sóng Alfvén ñơn gin là vic tưng mt si dây, trong ñó chuyn ñng ca chtkhí mang li cái gn li và ñưng sc t là si dây”, McIntosh nói. Ông cho bit ñ phân giikhông gian và thi gian “khng” ca thit b AIA ñã cho phép nhóm ca ông thc hin bưcñt phá này.

McIntosh tham gia c nghiên cu năm 2007 ln nghiên cu mi này, s tip tc bng cáchxem xét nhng sóng Alfvén này truyn năng lưng ca chúng cho cht khí trong nht hoa như

th nào. ð làm vic này, nhóm ca ông s cn phát trin nhng mô hình trên máy vi tính ñchi tit ñ chp dính s tương tác gia các sóng và các “gai nh”.

Peter Cargill, mt nhà nghiên cu vt lí khí quyn và vũ tr ti trưng Imperial College,London, hoan nghênh nhng kt qu mi trên. “Có kh năng ñây là s thay ñi ln trong cáchthc các nhà nghiên cu x lí vn ñ nóng lên ca nht hoa”, ông nói. Cargill tin rng s cncó các mô hình ñ xem xét sóng Alfvén b tt dn trong nht hoa như th nào. “Yêu cu ñó ñòihi ngưi ta phi t b nhng mô hình ñơn gin và tin sang x lí nhng mô hình phc tp mà bn thy trong mi ñon phim nht hoa thu t SDO”.

Nghiên cu công b trên tp chí Nature.


Có phi mi ngưi chúngta ch là mt o nh bachiu?

• Marcus Chown (New Scientist, 28/7/2011)

Hãy nhìn xung quanh bn xem. Các bctưng, cái gh bn ñang ngi, cơ th ca bn – tt c chúng ñu trông thc t vàchc chn. Nhưng có kh năng mi thchúng ta nhìn thy trong vũ tr - k c bnvà tôi – có l chng gì hơn là mt o nh bachiu.

Nghe có v ng ngn, nhưng ñã có mt s bng chng rng ñiu ñó có th ñúng, vàchúng ta có th bit chc trong vòng hainăm na. Nu hóa ra ñúng như vy, thì nós làm xoay chuyn khái nim thc ti theoý nghĩa chung ca chúng ta t trong rangoài.

Ý tưng trên ñã có mt lch s lâu dài, phátsinh t mt nghch lí hin nhiên nêu ra binghiên cu ca Stephen Hawking hi thpniên 1970. Ông phát hin thy các l ñen tt bc x ra khi lưng ca chúng. Tuynhiên, bc x Hawking này dưng nhưkhông mang thông tin, khin phát sinh câuhi cái gì xy ra vi thông tin mô t ngôi





sao ban ñu khi l ñen ñó bay hơi. Mt nntng ca vt lí hc là thông tin không th bhy mt.

Năm 1972, Jacob Bekenstein ti trưng

ði hc Jerusalem, Israel, ñã chng minhrng dung lưng thông tin ca mt l ñen tl vi din tích mt hai chiu ca chân tris c ca nó. Sau ñó, các nhà lí thuyt dâyñã ch ra ñưc làm th nào thông tin cangôi sao ban ñu có th mã hóa thànhnhng ch li và lõm nh xíu trên chân tris c, cái sau ñó s in nó lên bc xHawking ri khi l ñen.

Phương pháp này gii ñưc nghch lí trên,nhưng các nhà vt lí lí thuyt LeonardSusskind và Gerard 't Hooft mun ñưa ýtưng ñó tin xa thêm bưc na: nu nhưmt ngôi sao ba chiu có th mã hóa trênmt chân tri s c 2D ca l ñen, thì có lñiu tương t cũng ñúng ñi vi toàn b vũtr. Xét cho cùng, vũ tr tht s có mtñưng chân tri xa 42 t năm ánh sáng,ngoài ñim ñó ánh sáng s không th cóthi gian ñ ñi ti chúng ta k t Big Bang.Susskind và 't Hooft ñ xut rng “mt” 2Dnày có th mã hóa toàn b vũ tr 3D màchúng ta tri nghim – ging ht như nho không gian 3D chiu ra t tm th tíndng ca bn.

Nghe tht kì cc, nhưng chúng ta ñã nhìnthy mt du hiu rng ñiu ñó có th làñúng. Các nhà vt lí lí thuyt lâu nay vnnghi ng rng không-thi gian có dng lmñm, hay dng ht. Vì mt mt 2D khôngth cha ñ thông tin ñ mang li mt vt3D hoàn chnh, nên nhng pixel này s lnhơn trong mt nh o ba chiu. “Sngtrong vũ tr o ba chiu ging như sngtrong mt b phim 3D vy”, phát biu caCraig Hogan thuc Fermilab Batavia,Illinois. “Trên quy mô ln, trông nó trơn và ba chiu, nhưng nu bn ñn gn màn hình, bn có th nói nó phng và lm ñm”.

Thc hay hư? (nh: Jasper James/Getty)

Thăng giáng lưng t

Mi ñây, Hogan ñã kho sát s ghi t máydò chuyn ñng cc nhy Hanover, ðc,thit b ñưc xây dng nhm phát hin rasóng hp dn – nhng gn trong cu trúckhông-thi gian. Thí nghim GEO600 choñn nay chưa tìm ra gn nào, nhưng hinăm 2008, mt cơn ht hong ñã xy ñntrong ñu h, cho ñn khi Hogan ñ xutnó có th phát sinh t “nhng thăng giánglưng t” do tính lm ñm ca không-thigian. Nhng thăng giáng này quá nh ñ

phát hin ra, nên thc t chúng ñ ln ñtrình hin trên s ño GEO600 là bngchng ưm ng h quan ñim rng vũ trtht ra là mt o nh ba chiu, ông nói.

Bekenstein cnh giác: “Ý tưng nh o bachiu ch là mt gi thuyt, ñưc ng htrong mt s trưng hp ñc bit”. Bngchng tt hơn có th ñn t mt thit btinh vi hin ñang xây dng ti Fermilab,cái Hogan hi vng s ñi vào hot ñng

trong vòng hai năm ti.

Mt kt qu dương tính s thách thc migi thuyt mà chúng ta có v th gii chúngta ñang sng. Nó cho thy mi th là nhchiu ca cái gì ñó xy ra trên mt b mt phng cách xa nơi chúng ta cm nhnchính mình ñn hàng t năm ánh sáng. Choñn nay, chúng ta chưa có ý tưng nào rng





“cái gì ñó” y có th là gì, hoc làm th nàonó có th t hin hin dưi dng mt thgii trong ñó chúng ta có th chy th dcti trưng hoc bt vé xem phim ti rp. Có

l nó không gây ra s khác bit nào vicách chúng ta ñang sng cuc sng camình, nhưng du sao tôi vn c nghi ng.

Bí mt m c Ai Cp: cái thưc ño góc ñu tiên?

(nh: Jane Maria Hamilton)

Vt th l trong hình trên ñưc tìm thy trong lăng m ca mt kin trúc sư Ai Cp c ñi.

Trong hơn 100 năm qua, nó ñã phi ch ñi mi mòn trong khi các nhà kho c vn tip tctranh cãi v công dng ca nó.

Nay mt nhà vt lí n cho rng nó là cái thưc ño góc ñưc bit ñu tiên trên th gii. ð xuthp dn trên da trên nhng con s mã hóa khc trên b mt ca nó, tuy nhiên các nhà kho chc vn còn hoài nghi cao ñ.

Kin trúc sư Kha h tr xây dng lăng m ca các pharaoh vào triu ñi th 18, khong năm1400 tCN. Ngôi m ca ông ñưc phát hin còn nguyên vn vào năm 1906 bi nhà kho chc Ernesto Schiaparelli Deir-al-Medina, gn Thung lũng Các nhà vua. Trong s nhng cáithuc v Kha là nhng thit b ño, bao gm mt thanh cubit, mt dng c ño mc ging b

thưc k hin ñi, và cái dưng như là mt cái thùng g rng hình thù kì l vi mt cái np có bn l.

Schiaparelli nghĩ rng vt th va nói này có th là mt thit b ño mc khác. Bo tàng Turin,Italy, nơi trưng bày các hin vt trên, phân loi nó vào nhóm thit b cân lưng.

Nhưng Amelia Sparavigna, mt nhà vt lí ti trưng Bách khoa Turin, cho rng nó là mtcông c kin trúc khác – mt cái thưc ño góc. Theo bà, ñim mu cht nm nhng con s





mã hóa trong phn trang trí công phu ca vt, trông nó ta mt cái compa vi 16 cánh cáchñu nhau bao quanh là mt vòng zig-zag vi 36 góc.

Sparavigna cho bit nu phn thanh thng ca vt nm trên mt b dc, thì ñưng di s cho bit ñ nghiêng ca nó trên mt chia tròn (xem hình).

Nhng con s quan trng

Theo Sparavigna, ñc ñim chia nh mt phn 16 là trong h tính toán mà ngưi Ai Cp sdng, và h còn nhn ra 36 nhóm sao gi là decan, cái sau này hình thành nên cơ s ca ñngh sao. Bà cho rng vt th trên là “mt cái thưc ño góc vi hai t l xích, mt theo các phâns Ai Cp, và mt theo các decan”.

Nhưng Kate Spence, mt nhà kho c ti trưng ði hc Cambridge chuyên v kin trúc AiCp c ñi, cm thy không b thuyt phc và vn gi quan ñim rng vt th trên ñơn gin làmt cái thùng trang trí. Bà nói không ging như nhng thit b ño ñã bit, các vt khc ñang

nghi vn không chính xác cho lm: “Khi ngưi Ai Cp mun chính xác, thì h làm ñưc”. Bànói ngưi Ai Cp có xu hưng ñnh nghĩa góc bng cách ño hai cnh ca mt hình ch nht,và không có thit b tương t nào ñưc bit c.

Tham kho: arxiv.org/pdf/1107.4946

Ngun: New Scientist





Phát hin mt trt t t mi

Các nhà vt lí ðc là nhng ngưi ñu tiên phát hin ra các skyrmion t n ñnh trên mt b mt thay vì trongkhi cht liu. Nhng xon c cycloid, ch gm 15 nguyên t vi spin ca chúng, to nên mt mng lưi ñu ñn.Sơ ñ th hin các mô phng ca phép ño t vi s h tr ca kính hin vi quét chui hm phân cc spin trong nnñen trng. Các mũi tên màu cam, màu ñ và màu xanh th hin s ñnh hưng ca các spin. Phn hình lp phương nh lng vào mô t mt skyrmion ñơn l. nh: ði hc Hamburg

Các nhà vt lí ti Forschungszentrum Jülich và các trưng ñi hc Kiel và Hamburg ðc là

nhng ngưi ñu tiên khám phá ra mt mng ñu ñn ca nhng skyrmion t tính bn – nhng cu trúc xon c ta tròn cu to t nhng spin cp ñ nguyên t - trên mt b mt thayvì trong mt khi cht liu. Nhng cu trúc nh xíu như th có th mt ngày nào ñó s hìnhthành nên cơ s ca mt th h mi nhng ñơn v lưu tr d liu nh hơn và hiu qu hơntrong lĩnh vc công ngh thông tin.

Các nhà khoa hc ñã khám phá ra nhng xon c t, mi xon c ch gm 15 nguyên t, trongmt lp-mt-nguyên-t st trên iridium. H công b kt qu ca mình trên s ra mi ñây catp chí khoa hc Nature Physics.

S tn ti ca các skyrmion t ñã ñưc d ñoán hơn 20 năm v trưc, nhưng ln ñu tiên ñưc

chng minh thc nghim vào năm 2009; mt nhóm nhà nghiên cu trưng ði hc Kĩ thutMünchen (TUM) ñã nhn ra mng lưi ca nhng xoáy t trong silicon mangan trong mt ttrưng yu. Không ging nhng cu trúc này, cu trúc do các nhà vt lí ti Jülich, Kiel vàHamburg mi phát hin tn ti mà không cn t trưng ngoài và nm trên b mt ca cht liukho sát, thay vì bên trong chúng. ðưng kính ca chúng ch bng vài nguyên t, khinchúng ít nht là nh hơn mt bc ñ ln so vi nhng skyrmion ñã ñưc nhn dng tính choñn nay.







Tàng hình khôngTàng hình khôngTàng hình khôngTàng hình không----thththth� �� i giani giani giani gian

ïa s áo tàng hình hi¤n có îòc thit k î¢ che gi�u các vt trò�c t�m nhìn. Nhòng nhò Martin McCall và Paul Kinsler giþi thích, ngò�i ta cng có th¢ ch tdo áo tàng hình

“không-th�i gian” cho phép chn lc nh�ng s� ki¤n không cho ai phát hi¤n ra. Áo tànghình ki¢u này tht s� quá lí tòng cho... bn cò�p nhà bng!

nh: Photolibrary

Tm nhìn th gii ca chúng ta ñưc xác ñnh bi cái mà mt chúng ta nhìn, tai chúngta nghe và mũi chúng ta ngi, hay cái mà nhà trit hc Bertrand Russell gi là “d liu cmnhn”. Nhưng chúng ta ñã bit t nhng o giác quang hc ñơn gin rng mt ca chúng ta cóth b ñánh la – vn vt không nht thit luôn là cái chúng trông như vy. Tuy nhiên, nhng

kĩ thut mà các nhà vt lí ñã phát trin trong thi gian gn ñây ñ làm ch ñưng ñi ca ánhsáng và nhng bc x ñin t khác không ñơn thun ch là nhng th thut la ño ca mt:chúng là nhng tin b tht s có th mang li mt s hiu ng hp dn và hu ích.

Bng cách to ra nhng “siêu cht liu” ñc bit, ngày nay chúng ta có th ch to ranhng phiên bn gc ca áo tàng hình kiu Harry Potter. Sau khi làm trch ánh sáng ñi vòngqua mt vt – ging như nưc chy vòng quanh mt gc cây trong nưc, hoc xe hơi chytheo ñưng vòng giao l ca mt cht giao thông – chúng ta có th khôi phc nó li lin lcngay sau ñó. Giác quan ca chúng ta b qua mt, không phi b la, mà vì ánh sáng ñi ti mt





chúng ta như th vt không có mt ñó. Bng cách làm thay ñi ñưng ñi ca các tia sángtrong không gian ñ che giu mt vt ti mt ña ñim ñưc chn trưc, chúng ta có th to racái gi là “áo tàng hình không gian”.

Nhưng hãy tưng tưng chúng ta có th to ra mt cái áo tàng hình không ch hot

ñng trong không gian mà trong thi gian na. ð tìm hiu mt áo tàng hình “không-thigian” như th có th hot ñng như th nào, hãy xét mt nhà băng n cha mt cái két ñy tin.Thot ñu, mi ánh sáng ti liên tc tán x khi két và xung quanh nó, làm hin khung cnhnht nht ca cái két bt ñng trưc camera giám sát. Nhưng hãy tưng tưng, gn mt thiñim ñc bit nào ñó, hãy tách mi ánh sáng ñi ti két làm hai phn: “trưc” và “sau”, vi phn “trưc” tăng tc và phn “sau” gim tc. Như vy s to ra mt khong thi gian ngnti ñen trong dòng photon chiu sáng. Nu các photon là dòng xe hơi trên xa l, thì ñiu ñóging như là nhng chic xe dn ñu thì tăng tc, còn nhng chic phía sau thì gim tc, to ramt khong trng trong lung xe chy (mt khong thi gian ti vi hai bên rìa sáng – xem t 3 trong hình 1).

Gi hãy tưng tưng trong thi khc ti ñen ñó, mt tên trm bưc vào khung cnh vàly cp tin, thn trng tip cn ca bo an trưc khi anh ta bưc ra. Vi tên trm bưc ra, quátrình tăng tc và gim tc ánh sáng b ño ngưc, dn ti mt s chiu sáng v như ñng ñu,nguyên vn ñưc khôi phc li. Khi ánh sáng ñi ti camera giám sát, thì mi th trông nguyênnhư trưc kia, vi ca bo an ñóng im m. Khong thi gian ti ñen khi két b m ñúng là ñã b lưc b khi lch s nhìn thy.

ð hoàn thin bc tranh tương t xa l ca chúng ta, hãy tưng tưng như các xe phíasau chy nhanh lên và sau ñó lp ñi ch trng trong lung xe, không ñ li tình trng ln xnnào trong lung xe lưu thông. Gi thì không có bng chng nào ca khong thi gian cókhong trng không-xe na, mc dù trong khong thi gian ñó gà con thm chí có th băngqua ñưng mà không b “banh xác”. Như vy, bng cách làm ch cách thc ánh sáng truyn ñitrong thi gian xung quanh mt vùng không gian, chúng ta có th, ít nht là trên nguyên tc,to ra mt cái áo tàng hình không-thi gian có th che giu các s kin – “áo tàng hình skin”, nu bn thích gi th.

BiBiBiBi n în în în îi và truy i và truy i và truy i và truy¡¡¡¡nnnn

C áo tàng hình không gian ln áo tàng hình không-thi gian ñu s dng mt phương pháp chung gi là “quang hc bin ñi ta ñ”, nh ñó nhng ngưi thit k áo quyt ñnh ltrình mà h mun ánh sáng tuân theo trưc khi tính ñn loi cht liu nào mà ánh sáng phi ñiqua ñ ñt ti mc tiêu ñó. ðim mu cht là các tia sáng truyn ño theo nhng l trình có th

bin ñi trên phương din toán hc – thí d t nhng ñưng thng thàng ñưng cong. Tuynhiên, ñ to ra s bin dng như mong mun ca ñưng ñi tia sáng, chúng ta cn cht liuca mình ñưc thit k thn trng, mt quá trình thưng ñưc trình bày theo các phép bin ñita ñ. Khi ñó, chúng ta có th s dng “nguyên lí tích hai ñ lch” ca Einstein, nguyên lí phát biu rng mi lí thuyt vt lí là ñc lp vi h ta ñ ñưc s dng, ñ tính ra nhng tínhcht vt liu s mang li nhng ñưng ñi ánh sáng như mong mun. Trong khi các áo tànghình kiu bình thưng (tc là tàng hình không gian) ch áp dng nguyên lí này trong khônggian (hình 1a), thì áo tàng hình s kin áp dng nó trong không-thi gian (hình 1b) – xét cho





cùng thì thi gian là mt ta ñ ging như không gian vy, c hai ñu xut hin trong h pháttrin Maxwell cho trưng ñin t.

Hình 1. (a) ðây là nguyên lí ch to áo tàng hình “không gian” kiu thông thưng, làm cho nhng vt nm trongcái ñĩa màu ñ là không nhìn thy ñi vi ngưi quan sát nhìn t phía bên phi. Áo tàng hình này hot ñng vìcác tia sáng (màu xanh lam) không ñi theo ñưng thng t trái sang phi, như ngưi ta trông ñi, mà ñi vòng quavt như th hin trên hình. Làm cho ánh sáng un cong theo kiu như vy trên thc t ngưi ta s dng mt “siêucht liu” ñưc thit k ñc bit. ðưng ñi cn thit cho ánh sáng có th tính bng cách s dng “quang hc binñi ta ñ” – mt phương pháp dch mi ñim không gian ( x, y) thành nhng ta ñ mi ( x’, y’ ). (b) Mt áo tànghình không-thi gian, s dng s bin ñi ta ñ như trong (a) nhưng vi ta ñ ñng là ct , trong ñó t là thi gianvà c là tc ñ ánh sáng trong chân không, thay cho khong cách y. Áo tàng hình này ñm bo rng mi s kin xy ra bên trong cái ñĩa màu ñ xut hin trong bóng ti mù mt – trong thí d này là mt s gim ñt ngt cưngñ sáng gia trên thi gian t 3. Mc dù s phân b ánh sáng thay ñi kch tính gia t1 và t5, nhưng ngưi quan

sát phía bên phi ti x = a ch nhìn thy mt cưng ñ sáng ñng ñu như th áo tàng hình không-thi gian khôngcó mt: h vn không bit gì v s xut hin ca mi s kin không bc x bên trong cái ñĩa màu ñ. Cái ñángchú ý là áo tàng hình s kin ñ cho ánh sáng không b lch khi ñưng ñi ca chúng t ngun ñn máy thu – chúng không cong trong không gian, mà cong trong không-thi gian. Trong c (a) ln (b), h phương trìnhMaxwell cho chúng ta bit các tính cht ca môi trưng cn thit ñ to ra c hai loi o giác. Mt chi tit ct lõica áo tàng hình s kin là các tia sáng tàng hình không nên chĩa v phía quá kh. Áo tàng hình minh ha ñâykhông may là tht s có nhng tia như vy (ti ñim A), mc dù thit k trên có th ci tin ñ loi b nhng chitit như th.





Cái ñáng chú ý là áo tàng hình s kin ñ cho các tia sáng không b lch khi ñưng ñica chúng t ngun ñn máy thu – chúng không cong trong không gian, thay vào ñó chúngcong trong không-thi gian. Chính tc ñ ca nó, ch không phi hưng, bin thiên theo mthàm ca c v trí và thi gian. Nhưng vì ñ xut ca chúng ta da trên s tăng tc ánh sáng nơi này và gim tc ánh sáng nơi khác, nên chúng ta phi ñm bo rng tc ñ trung bình

ca ánh sáng trong cht liu ca mình là nh hơn tc ñ ánh sáng trong chân không. Xét chocùng, vì không có gì có th chuyn ñng nhanh hơn ánh sáng trong chân không, nên phương pháp ca chúng ta, liên quan ñn s tăng tc mt phn ánh sáng, tuy th s không hot ñngñưc. Mt chi tit quan trng na là vic ñm bo rng các tia sáng tàng hình không chĩa vhưng quá kh. Áo tàng hình không-thi gian tròn ñơn gin hình 1b, mc dù lí tưng chonhng mc ñích gii thích, thanh minh, nhưng ñiu không may là nó tht s có nhng tia nhưvy. Du sao, cũng nh tri, thit k trên có th ci tin ñ loi b nhng chi tit như vy.

TTTT� �� gigigigi� �� c mð îc mð îc mð îc mð î n hin hin hin hi¤¤¤¤n thn thn thn th� �� cccc

Tht d dàng tưng tưng ra mi th có th làm vi mt cái áo tàng hình s kin – t

nhng cái to ln và kì l cho ñn nhng cái nh bé và có kh năng hu dng hơn. Tt nhiên,vic trin khai trong thc t s là mt thách thc na. Cái chúng ta cn là mt tp hp nhnglp siêu cht liu song song nhau, mi lp cha mt ma trn gm nhng nguyên t kim loinh xíu, các electron dn trong ñó s tương tác vi ánh sáng theo kiu có th d dàng ñiukhin ñưc. Nhng nguyên t nh xíu, hay “siêu nguyên t” như vy là cách thông thưng ñxây dng các siêu cht liu dùng trong nhng áo tàng hình không gian bình thưng, nhưng cáichúng ta cn là mt tương tác có tính thích ng cao hơn. ðc bit, chúng ta mun có th ñclp ñiu chnh phn ng ca tng lp trong siêu cht liu khi thi gian trôi qua.

Gi s mt cht liu như th là có th ch to ra, vic chiu ánh sáng truyn vuông gócvi các lp s không “nhìn thy” cu trúc hn tp, mà là mt môi trưng phng tht s - nghĩa

là, nu bưc sóng ca nó ln hơn nhiu so vi các siêu nguyên t ln khong cách gia cáctm siêu cht liu. Tuy nhiên, do s có mt ca các nguyên t kim loi có th x lí, nên tc ñtrung bình ca ánh sáng truyn qua cht liu có th b ñiu chnh. Các tính cht siêu cht liu,do ñó, có th ñiu khin sao cho chúng to ra mt cc tiu cưng ñ ñm ñen ñc trưng ca áotàng hình không-thi gian ti không gian và thi gian như mong mun.

Nhng s kin xy ra trong không gian có th tàng hình nm gia nhng lp chínhgia (hình 2a) gn thi ñim ñưc chn s xy ra trong bóng ti, và vì th b che mt khi – vàkhông b nghi ng bi - mi nhà quan sát. Mc dù ñm ñen này có th tn ti mt khong xanhư chúng ta mun, nhưng nó di chuyn, và ch tn ti trong mt thi gian tương ñi ngn tùythuc vào hiu sut và b dày ca siêu cht liu. Thí d, mt dng c tàng hình c mt mét s

ch có th tàng hình trong khong thi gian mt nano giây hay tương ñương, còn nhng hnch công ngh hin nay có kh năng s gim kt qu này xung 10 hoc thm chí 100 bc.

Gi s mt th h tương lai có kh năng to ra mt áo tàng hình không-thi gian vĩ mô,hiu sut cao, hot ñng trn vn, thì mt th thut mà nó có th thc hin s là to ra o giáckiu máy vn chuyn Star Trek (hình 2b). Cái chúng ta cn làm là chn áo tàng hình siêu chtliu ch to t siêu nguyên t ca chúng ta có kích c nh hơn nhiu so vi bưc sóng ca ánhsáng và khc mt hành lang trung tâm ngay chính gia. Khi cc tiu cưng ñ sáng ñi quavùng chính gia, thì mt ngưi có th chy trong bóng ti t mt ñu (A) ca hành lang ñn





ñu kia (B). Nhưng min là ngưi quan sát ñng bên ngoài, thì cái h thy là ngưi ñó dchchuyn tc thi t A ñn B theo ñúng phong cách trong phim Star Trek .

Hình 2. (a) Mt áo tàng hình không-thi gian có th to ra t mt siêu cht liu gm mt chng nhng lp songsong nhau cha nhng ma trn nguyên t kim loi cho phép tc ñ ánh sáng cc b b ñiu chnh. Mc dù b trí

này s cho phép ánh sáng ñi qua vùng màu lc gia có cưng ñ bng không trong mt khong thi gian nhtñnh, nhưng mt ngưi quan sát nhìn t phía bên phi s ch nhìn thy mt cưng ñ sáng ñng ñu, như thkhông có áo tàng hình gì ht. Mt chic áo tàng hình như vy có th dùng trong mt s phương pháp khác nhautùy thuc cách thc vùng chính gia ñưc lp ñy khi cc tiu cưng ñ sáng ñi qua. Trong (b), mt ngưi có thchy t A ñn B nhưng mt ngưi quan sát s ch nhìn thy h dưng như dch chuyn tc thi t A ñn B, nhưth s dng máy vn chuyn trong phim Star Trek . Trong (c), vùng chính gia cha mt cái hp nh vi cácnguyên t kích thích phân hy và phát ra photon: trong khong thi gian áo tàng hình hot ñng (ñưng congmàu lc), ñưng ñc trưng phân hy rng ca ánh sáng (ñưng cong màu xanh lam) b nén thành mt khongthi gian rt hp (ñưng cong màu ñ). S bin ñi ca mt s huỳnh quang tng bưc thành mt lóe sáng nhưth này s ñ l du vt ca s có mt ca áo tàng hình không-thi gian. (d) ð phân gii ca mt xung ñt x lítín hiu qua “gián-ñon-không-gián-ñon”, nh ñó mt nút (màu ñ) trong mt h thng ñnh tuyn quang hc cóth nhn và x lí tín hiu tc thi t nhng kênh khác nhau. Trong thí d này, mt kênh là mt tín hiu ñng h phi chưa bao gi b gián ñon khi nó ñi t A ñn B, còn kênh kia cha d liu phi ñưc x lí ưu tiên khi nó ñit C ñn D.

Hp lí hơn, ta nên xét mt thí nghim làm tàng hình mt cái hp nh cha các nguyênt b kích thích (hình 2c). Các nguyên t s phân hy t phát, phát ra photon theo thng kêhàm mũ Poisson bình thưng. Tuy nhiên, ánh sáng phát ra bi các nguyên t khi cc tiucưng ñ sáng ñi qua hp b nh hưng bi s khép kín ca áo tàng hình. ðiu này có nghĩa làmi ánh sáng phát ra trong khong thi gian b tàng hình b nén vào mt khong thi gianngn hơn nhiu, thoát ra khi áo tàng hình dưi dng mt lóe sáng ngn ngi nhưng cưng ñ





mnh. Hin tưng này không hn ch mt hng khi tru tưng vì nó có th là du hiu thcnghim ñu tiên ñưc to ra bi mt áo tàng hình không-thi gian ñang hot ñng.

Cui cùng, mt áo tàng hình không-thi gian là có th dùng ñ ñiu khin dòng tínhiu trong mt h thng ñnh tuyn quang hc (hình 2d), trong ñó mt nút cn phi nhn và x

lí tín hiu ñng thi t nhng kênh khác nhau. Thí d, mt kênh có th là mt tín hiu ñng hmà mt mch ñin ngoài ñòi hi không bao gi b gián ñon, còn kênh kia có th cha d liu phi ñưc x lí ưu tiên. Xung ñt này có th ñưc gii quyt bi áo tàng hình không-thi giantrong chc lát m ra mt khong trng trong tín hiu ñng h. Nút mng có th x lí các bit ưutiên trong khong trng ñó, và ri ni li tín hiu ñng h bng cách ñóng áo tàng hình. ðiunày s cho phép mt hot ñng “gián-ñon-mà-không-gián-ñon” có th hu ích trong s ñintoán lưng t vn x lí nhng kênh d liu có tương quan vi nhau.

NhNhNhNh� �� ng câu hng câu hng câu hng câu hi thi thi thi th� �� c tc tc tc t

Mc dù toán hc có th cho chúng ta bit nhng tính cht ñin t chính xác cn thit

ca mt áo tàng hình không-thi gian, nhưng vic ch to mt dng c như th tht s nmngoài tm vi ca công ngh siêu cht liu hin nay. Thí d, cht liu ñó phi có kh năng kthp ñin trưng và t trưng theo mt kiu ñc bit. Cái bt ng là s kt hp kì l này có mttác dng ph khin nó xut hin trưc ánh sáng như th môi trưng ñang chuyn ñng, mc dùlà ñang ñng yên. Tuy nhiên, nu chúng ta hài lòng vi vic to ra mt áo tàng hình không-thi gian chưa hoàn chnh, thì mt dng c như th tht s nm trong tm vi ca công nghhin nay và s liên quan ñn vic xây dng áo tàng hình t si quang. Chúng tôi ưc tính mtáo tàng hình s kin trong mt si quang dài 3 km vi mt ñon m dài 1 km, mt ñon hotñng dài 1 km và mt kt thúc dài 1 km, có th che giu nhng s kin kéo dài ñn vài nanogiây.

Si quang là ng c viên trin vng vì chit sut ca chúng có th tăng d dàng bngcách tăng cưng ñ ca chùm tia mà chúng mang ñi, nh ñó làm chm ánh sáng như cn thit.ðiu này có th thc hin bng cách tăng ñt ngt cưng ñ ca mt chùm “ñiu khin”, vis bin thiên cưng ñ sáng nhy bc thu ñưc truyn theo si và gây ra mt s bin thiêntruyn ñi tc ñ ánh sáng. Nu si quang còn cha mt chùm “theo dõi” th hai, không ñi,thì các photon trong chùm tia ñó s truyn ñi nhanh hơn chùm ñiu khin trưc khi cưng ñsáng tăng lên, nhưng sau ñó thì truyn chm ñi – ñó chính xác là cái cn thit ñ m khongti trong áo tàng hình không-thi gian ca chúng ta.

Sau ñó, chúng ta có th truyn chùm tia theo dõi này vào mt si quang khác vi mtchùm ñiu khin mi nhưng ln này là gim ñt ngt v cưng ñ sáng. ðiu này làm ño

ngưc tc ñ trưc ñó, khép li khong thi gian ti, và tái to li chùm tia sáng theo dõi bt bin lúc ban ñu. Tr li vi s tương t ñưng xa l ca chúng ta, ñiu ñó ging như là phncưng ñ cao ca chùm ñiu khin nm trong mt cơn mưa ñang di chuyn cùng vi lung xe,ch buc nhng ngưi tài x ñó chy chm li. Khong trng trong làn xa m ra khi nhng xeñng sau gp mưa và chy chm li, và khép li khi cơn mưa ñi sang ñui theo nhng xeñng trưc, làm cho chúng chy chm li, trong khi nhng xe ñng sau thì tăng tc lên.





Áo tàng hình không-thi gian có th to ra mt khong trng trong lch s - na ná như khi dòng xe c trên xa lch này chy chm li trong khi ch kia chy nhanh lên. (nh: iStockphoto.com/timo_w2s)

Trên thc t, mt áo tàng hình như vy là không hoàn chnh vì chúng ta ch có th làm bin ñi các tính cht ñin ca si quang, vì chúng là phi t tính. S không hoàn ho này dnti s phn x tn lc, cho phép áo tàng hình b phát hin. ð loi b mi s phn x, chúng tacn phi làm bin ñi c tính cht ñin ln tính cht t. Tuy nhiên, may thay, các chi tit cacái ñang din ra bên trong áo tàng hình s vn b che giu.

Con îò Con îò Con îò Con îò� �� ng phía trò ng phía trò ng phía trò ng phía trò� �� cccc

Mc dù rt nhiu nhà nghiên cu trên khp th gii ñã và ñang c gng to ra áo tànghình không gian – trong mt s trưng hp ñã có s thành công nht ñnh – nhưng chưa aitng th chng minh mt áo tàng hình không-thi gian trong phòng thí nghim. Tuy nhiên,dưng như chng có lí do rõ ràng nào lí gii vì sao mt áo tàng hình như th - và mt du hiuthc nghim xác nhn nó, thí d như các th nghim các-nguyên-t-trong-hp – không thnào ñt ñưc sm, có l trong vòng vài ba năm ti. Mt khi nguyên lí ñã ñưc chng minh,khi ñó chúng ta có th bt ñu nhìn vào nhng ng dng, ñc bit là ý tưng có th s dng áotàng hình s kin ñ gii quyt nhng xung ñt ñin toán trong nhng h x lí quang hc.

Cui cùng, cái có l có th cho s hot ñng ca áo tàng hình không-thi gian ñưckích hot bi nhng s kin có trưc nhng s kin mà dng c che giu. Tuy nhiên, mt hnch có th có là s x lí và tính toán trm t bn xu mà h thng không h phát hin ra v tncông. Tr li vi s tương t ca chúng ta v con gà băng qua ñưng qua khong trng tronglàn xe, ñiu ñó ta như là có mt con gà ñc bit khéo léo và ma mãnh tht s ñã sáng tác ra





toàn b l trình có trưc bng cách làm ch các hn ch tc ñ (ñ m ra khong trng) và saukhi băng qua ñưng (ñ khép kín khong trng). Cho nên, trong khi chúng ta có l không baogi bit ñưc ti sao con gà băng qua ñưng, nhưng ít nht chúng ta có th tưng tưng ñưcnó ñã băng qua ñưng như th nào.

Martin McCall và Paul Kinsler,Khoa Vt lí, ði hc College London,Physics World, tháng 7/2011





Làm lLàm lLàm lLàm l¤¤¤¤ch ánh sáng và lch ánh sáng và lch ánh sáng và lch ánh sáng và l� �� a tha tha tha th��n gn gn gn gddddt thánht thánht thánht thánh

Chuy¤n k¢ v¡ ngò�i tàng hình và nh�ng vt h tr tàng hình îã n sâu vào tâmkhþm con ngò�i hàng thiên niên k qua. Siney Perkowitz cho bit nh�ng câuchuy¤n th�n thodi và tòng tòng này nay îang tr thành hi¤n th�c.

Nu bn còn nh thn thoi Hi Lp, bn s nh ti Athena, con gái ca thn Zeus và làv thn chinh chin và trí tu, là mt nhân vt cc kì có uy lc. Nhưng ngay c nàng thnhthong vn phi hành x thn trng. Vì th, trong Iliad , khi nàng can thip vào phe Hi Lptrong cuc chin thành Trojan, nàng ñã ñi mũ tàng hình ñ che giu bn thân trưc ngưi anhcùng cha khác m và hiu chin, thn Ares, ngưi ng h phe Trojan.

Kh năng tàng hình cái cn thit phi che ñy là mt gic mơ ñã có t ngàn xưa, nhưnggic mơ này nay ñang tr thành hin thc qua s phát trin ca công ngh. Các phương phápmi l ñã và ñang ñưc phát trin ñ ñiu khin ánh sáng nhìn thy và sóng ñin t nóichung – chng hn như s dng nhng cu trúc nhân to gi là siêu cht liu. Cơ s “khoa hctàng hình” mang li kh năng làm tàng hình tht s dưi ánh sáng nhìn thy, cái gn như ñãthu ñưc ñi vi bưc sóng radar. Nhưng nó cũng ñưa ñn mt s kt qu bt ng như nhngthu kính quang hc ht sc ci tin, trong khi nghiên cu có liên quan mang li nhng ngdng kh dĩ khác trong vic ñiu khin sóng ña chn, sóng âm và sóng ñi dương.





Cái tCái tCái tCái t t hay cái x t hay cái x t hay cái x t hay cái x� �� uuuu

Bt chp bn cht công ngh cao ca khoa hc tàng hình ngày nay, ñiu ñáng chú ý làcác tác phm mang tính suy ñoán và trí tưng tưng ñã nhìn thy trưc mt s phương phápca nó, cho dù nn khoa hc mi vn mang ñn nhng bt ng ca riêng nó. Trí tưng tưngcũng cho thy s tàng hình có th là mt ñiu xu, như t lâu ngưi ta ñã hiu. Trong tác

phm Nn cng hòa ca Plato, vit vào khong năm 380 trưc Công nguyên, Glaucon k lilàm th nào chàng chăn cu Gyges, tàng hình bng mt chic nhn thn kì, ñã quyn rũ hoànghu và hành thích nhà vua – cho thy ni lo s b phát hin và trng pht là cơ s ca hành viño ñc. Nu ngưi ta có th bin thành tàng hình, Glaucon nói, “Không ai có th gi bàn tayanh ta khi cái không thuc v anh ta... [mt ngưi có th] ñi vào nhà và trêu chc tha thích,hoc git cht... ngưi anh ta mun, và xét trên nhiu phương din thì ging như mt v thngia loài ngưi”.

Tính nguy hi ñó cũng xut hin trong nhng câu chuyn k sau này. Hàng thiên niênk sau câu chuyn Gyges, trong tác phm Chic nhn Nibelung ca Richard Wagner vào th k19, chàng ngưi lùn kch cm Alberich ñã mơ ti s thng tr th gii bng mt nhn quynnăng cu to t vàng Rhine và Tarnhelm, mt chic mũ tàng hình thn kì. Câu chuyn nàyxut hin li trong tác phm kinh ñin th k 20 ca J J R Tolkien, Vua Nhn, khi Gollum, mtsinh vt lùn khác, ñưc hi l mt chic nhn quyn năng chuyên dùng ñ tàng hình. Tuynhiên, mt ngoi l vi phe phn din là nhân vt tr Harry Potter, chàng nhóc ñã s dngchính ñáng chic áo tàng hình mà chàng nhn ñưc trong tp ñu tiên ca b truyn ca J K Rowling, Harry Potter và Hòn ñá ca nhà trit hc (1997).

Có l bn nghĩ s tàng hình kiu tiu thuyt do “khoa hc”, ch không phi phép thut,mang li thì kém nguy him hơn, nhưng không hn như vy ñâu. Vào cui th k 19, s tànghình khoa hc ñã tr thành mt ch ñ văn hc trong tác phm Tinh Nhân (1881) ca EdwardPage Mitchell, Ngưi Vô hình (1897) ca H G Wells và Cái bóng và Chp sáng (1903) caJack London. Các nhà nghiên cu trong nhng câu truyn này ñã lưng trưc nhng li ích to

ln khi h ñi tìm s tàng hình trong phòng thí nghim. Tuy nhiên, cui cùng, s la lc caquyn th hoc nhng h qu không thy trưc ñã mang tng ngưi trong s h ñn mt cáikt thê thm. Mt khác, “dng c tàng hình” nêu ra trong lot phim truyn hình ñu tiên Star Trek (1966) không cung cp s tàng hình cá nhân, mà là s ngy trang ti hu cho phi thuynWarbird ca ð ch Romulan.

Nhng phương pháp hư cu này ñu có nhng ý nghĩa khoa hc nào ñó. Griffin, NgưiVô hình ca Wells, nói “Hoc mt vt hp th ánh sáng hoc nó phn x hay khúc x ánh sáng,hoc nó thc hin tt c. Nu nó không phn x hoc khúc x hoc hp th ánh sáng, thì nókhông th nào hin ra cho ngưi ta nhìn thy”. Các phương pháp khoa hc bin Griffin, vàStephen Flack ca Tinh Nhân trong sut vi mt chit sut cơ th khp vi chit sut cakhông khí. C hai ngưi h tr nên “ trong không khí ging như con sa trong nưc. Hu

như hoàn toàn trong sut...” như li Flack mô t. Trong mt cách tip cn khác, nhà hóa hcLloyd Inwood trong Cái bóng và Chp sáng , ngưi là Cái bóng ñen ñi lp vi Chp sángtrong sut vô hình, ñưc ph lên ngưi mt sc t hp th mi ánh sáng, và tr nên vô hình,ngoi tr vic to ra mt cái bóng và làm m nhng vt phía sau anh ta.

Tuy nhiên, trong Star Trek , dng c tàng hình Romulan hot ñng da trên mtnguyên lí khác, tht ra thì ging như nguyên lí dùng cho nhng tm chn làm chch hưng bo v phi thuyn vũ tr như chin hm Enterprise trưc nhng chùm phaser ca k thù. Cáctm chn ñó s dng graviton – ht sơ cp trên gi thuyt mang lc hp dn – mà theo thuyt







phim Tin sĩ Strangelove (1964), mt b phim hài c ñin v chin tranh ht nhân, mt chicB-52 phi bay thp ñn mc nguy him ñ tránh radar ca k thù.

Tuy nhiên, ngưi ta có th làm gim nh radar ca mt máy bay bng cách ñnh hìnhmáy bay ñ gim ti thiu s tán x ngưc theo hưng chùm tia ti. Các phép tính tán x ñãñưc thc hin k t khi James Clerk Maxwell nghĩ ra h phương trình ñin t có sc nh

hưng ln ca ông vào gia th k 19, nhưng phi ñn thp niên 1960 thì nhà khoa hc ngưiLiên Xô Pyotr Ufimtsev mi phát trin các phương pháp xác ñnh s tán x t hình hc s phc.

Vào năm 1975, các kĩ sư ti D án Phát trin Tiên tin thuc Lockheed Aircraft ñã sdng phương pháp này thit k ra máy bay do thám ñêm F-117. Bay ln ñu tiên vào năm1981, nó có hình dng l lm, ñy góc cnh ging như mt bc tranh lp th hay mt viên kimcương ct ra. Thit k trên mang li tin din radar nh 0,02 m2, nhưng dưng như quá mc phi khí ñng lc hc nên nguyên mu ñưc gi là Kim cương Vô vng. F-117 t ra vn dĩ không n ñnh trong khi bay và ñ tránh va chm, ngưi ta phi s dng máy vi tính ñ liêntc ñiu chnh b mt ca nó ñ kháng li nhng lc làm mt thăng bng. Phương pháp “bay- bng-dây” như th này vn là cơ bn cho máy bay do thám ñi mi hơn như F-22, bay ln ñutiên vào năm 2005.

Tit din nh xíu ca F-117 cũng có cái gì ñó liên quan ñn s tàng hình hp thu, nhưtrong Cái bóng và Chp sáng : máy bay do thám ñưc ph lp cht liu hp thu radar ñ làmgim s tán x. Tht không may, năng lưng b hp th làm nóng máy bay lên mt chút, vì thlàm tăng s bc x hng ngoi ca nó và khin nó d “xơi” tên la ñn ño hơn – nên nh làs vô hình trong mt phn ca quang ph không ñm bo rng s vô hình trong nhng bưcsóng khác. Tuy nhiên, công ngh do thám là mt s thành công ln. Nhng con s chính xáctht khó mà có ñưc, nhưng ngưi ta nói máy bay do thám tân tin nht có tit din radar t bng mt sân golf cho ñn bng mt con côn trùng ln, khin chúng khó phân bit vi nhngñm radar lách tách do nhng ngun t nhiên nh hay s nhiu ñin t gây ra. Công ngh này

tip tc phát trin, như tin tc báo cáo trc thăng do thám, mt phn bí mt trưc ñây trongkho quân s Mĩ, ñã ñưc s dng trong cuc ñt kích mi ñây vào doanh tri ca Osama binLaden Pakistan.

... ñn hin thc

Trái: F-117, máy bay do thám phiên bn gc. Phi: Áo vét “ngy trang quang hc” ca Susumi Tachi.





TTTT� �� phphphphþþþþn x n x n x n xdddd lùilùilùilùi

Mt cách tip cn na t nhng câu chuyn k bui ñu ñó – s trong sut hoàn toàn – dưng như không th nào ñt ti ñi vi con ngưi hay s vt. Nhưng vào năm 20043, mtñi nghiên cu ñng ñu là Susumi Tachi, ngưi khi ñó làm vic ti trưng ði hc Tokyo, ñãto ra mt loi trong sut o gi là công ngh chiu phn x lùi, hay s ngy trang quang hc.

Nó xut hin trong phn ng trưc mt vn ñ tìm thy trong nhng ng dng thc ti o kthp môi trưng thc t vi nhng môi trưng o hay môi trưng do máy tính to ra. Trongnhng trưng hp như th, nh o ñưc chiu t ñim nhìn ca ngưi quan sát lên trên mtkhung cnh tht. Khó khăn xut hin nu như nh chiu, thí d nh nhng ngn núi ñng xa,chm ti mt vt tht, thí d mt bc tưng. Dãy núi s dưng như hin ra l m phía sau bctưng, nhưng nh chiu thì li rơi lên phía trưc bc tưng, vì th làm phá v mt trong nhiuchiu sâu làm cho khung cnh trông như tht.

Khi xét vn ñ x lí chiu sâu này, nhóm ca Tachi ñã ñi ti mt phương pháp làm chomt vt rn, có tht dưng như trong sut ñn mc cái nm phía sau nó có th hin rõ nhưnhìn xuyên qua vt vy. Bưc th nht là làm cho vt tht phn x ánh sáng ti tr li ngun,hay “phn x lùi”. ðây là cái làm cho mt mèo lóe lên kì quái trưc ñèn pha xe hơi, và nó cóth thu ñưc bng cách dùng nưc sơn hay cht liu cha nhng ht thy tinh nh. Sau ñó,mt camera ghi li cái nm phía sau vt và nh ñưc chiu qua mt cái gương truyn ñc bitlên trên vt. Ngưi xem nhìn qua cái gương, nu ñt thích hp, nhìn thy vt tht cùng vi nhca cái nm phía sau chng lên trên vt.

Kt qu là mt o giác kì l ca s trong sut, như th hin trong các video ca nhómTachi cung cp. Quang cnh ñưng ph nhn nhp dưng như có th nhìn thy qua nhng vtmu mc áo vét hoc áo khoác phn x lùi. Tin tc lan truyn khi y dn dp xem Tachi làngưi phát minh ra s tàng hình ñích thc, nhưng o giác ñó chưa hoàn ho, vì nh nn hơi bm ñi và ñưng nét ca qun áo mc có th nhìn thy. Nghiêm trng hơn, thit b quang hc phi b trí tinh vi và ngưi quan sát c ñnh ti mt ch thích hp, nhìn qua gương, nu không

thì o giác không còn. Tuy nhiên, mt bn báo cáo năm 2007 ca quân ñi Canada lưu ý rngs ngy trang quang hc có th che giu, nói thí d, nguyên mt chic xe tăng, bng cách làmcho nó trong sut thc s, mc dù ñiu ñó ch hot ñng ñi vi mt chic xe tăng ñưc b tríkhi nhìn t mt v trí ñc bit.

Nhóm ca Tachi, hin nay ti trưng ði hc Keio, còn phát trin “bung lái trongsut” cho phép ngưi tài x nhìn trn vn khung cnh xung quanh xe. Các camera gn ngoàitrên xe gi nh ñn mt máy vi tính. Ngưi lái xe bt máy chiu gi ñi nhng hình nh, ñã bin ñi như th nhìn t v trí ca ngưi lái xe, lên trên lp tráng phn x lùi mt trong caxe. Mt trình din thu hút s chú ý do nhóm Tachi thc hin cho thy dòng xe san sát nhauhin rõ qua ca và bng ñng h ca xe hơi. Chưa ht, nhng nhà phát minh còn tưng tưngngưi lái trc thăng nhìn qua mt bung lái trong sut như th ñang bay trong mt lp không

khí mng – mt máy bay tàng hình tht s ging như chic ca siêu anh hùng truyn tranhWonder Woman s dng.

ïïïï n sn sn sn s� �� tàtàtàtàng hình...ng hình...ng hình...ng hình...

Tuy nhiên, dng gây n tưng nht ca s tàng hình ñích thc thì tinh vi hơn nhiu:ánh sáng b un cong vòng quanh mt vt thay vì tương tác vi nó, cnh tranh vi dng ctàng hình Star Trek . Ging như nưc trong mt dòng chy tách ra xung quanh mt tng ñá rinhp tr li thành mt dòng êm ñm ñi tip, các tia sáng lch ra xung quanh mt vt, sau ñókt hp li và tip tc truyn ñi như th chưa có gì xy ra c.





Quan ñim này có t mt ý tưng cũ. Năm 1964, Victor Veselago thuc Vin Vt líLebedev Moscow ñã nêu lí thuyt v sóng ñin t trong mt môi trưng vi mt tính chtchưa tng nghe nói ti: chit sut âm. Chit sut, n, là t s ca tc ñ ánh sáng trong chânkhông, c, và tc ñ ca nó trong môi trưng ñó. Tc ñ này luôn luôn nh hơn c, nên n luônln hơn 1 trong mi môi trưng ñã bit. Nhưng Veselago nhn thy n s âm nu như hng s

ñin môi ca mt môi trưng, ε, và ñ t thm, µ, nhng hng s xác ñnh các phn ng ñinvà t ca nó, ñu có giá tr âm.

Mt môi trưng như vy, ông d ñoán, s làm khúc x ánh sáng theo hưng ngưc-vi-bình-thưng, cho nên mt thu kính lõm s làm hi t các tia sáng và mt thu kính li slàm phân kì các tia sáng; môi trưng ñó s b hút v phía ngun sáng, thay vì b ñy ra xa biáp sut bc x; và nó mang li mt hiu ng Doppler nghch, vi ánh sáng b lch xanh thay vìlch ñ khi ngun chuyn ñng ra xa ngưi quan sát.

Lí thuyt trên vn không ñưc kim tra cho ñn năm 2000, khi các nhà nghiên cu titrưng ði hc California, San Diego, xây dng mt siêu cht liu ñáp ng các ñiu kin caVeselago. Nó cu to t hàng trăm ñơn v c mili mét sp xp theo kiu tun hoàn, ging nhưcác nguyên t trong tinh th. Có hai loi ñơn v: nhng di ñng, trong ñó mt b th ln caelectron tác dng ñ mang li ε < 0; và nhng b cng hưng bng ñng vòng tách ch C,trong ñó nhng dòng ñin cm ng do ánh sáng ti gây ra to ra nhng hiu ng t cho µ < 0. bưc sóng vi sóng 3 cm, siêu cht liu trên thu ñưc n = - 2,7 và biu hin s khúc xnghch.

Cu trúc này cho thy làm th nào to ra nhng giá tr n không tìm thy trong t nhiênvà, hóa ra, làm th nào ñ làm cho mi vt vô hình. Vào năm 2006, lí thuyt tàng hình ñã ñưccông b ñng thi bi Ulf Leonhardt trưng ði hc St Andrews và John Pendry ti trưngCao ñng Hoàng gia London cùng vi David Smith và David Schurig thuc trưng ði hcDuke Mĩ. Nhóm va k sau ñã tính ra ñc trưng khúc x ca mt v cu rng s chn ñngnhng tia sáng ti, un cong chúng vào lp v và truyn qua, sau ñó làm khúc x chúng tr li

theo ñưng ñi ban ñu liên tc ca chúng. Chit sut cn thit bin thiên bên trong lp v, mt s ch nó nhn giá tr kì l là nh hơn 1, thm chí có ch còn nh hơn không.

Cũng trong năm ñó, nhóm ca Smith ti trưng Duke, trong ñó có Schurig, cùng viPendry và nhng ngưi khác, ñã s dng lí thuyt này xây dng nên áo tàng hình siêu chtliu ñu tiên. 10 cái vòng ñng tâm ca nó, ñưng kính t 5,4 ñn 11,8 cm, cha hàng nghìn b cng hưng vòng tách bng ñng vi chiu kích bin thiên trên các vòng ñ mang li hànhtrng không gian thích hp cho n. Mt hình tr bng ñng, rng 5 cm, không tàng hình, làmtán x mnh vi sóng 3,5 cm và to ra mt cái bóng; nhưng khi vt ñưc ñt bên trong khe h gia ca áo tàng hình, thì s tán x và bt bóng ca nó gim xung hu như không còn gì. nhca vi sóng cho thy chúng ñi vào áo tàng hình, tách ra ñ ñi qua khe h chính gia ca nó, vàkt hp tr li ñ ló ra phía bên kia vi hình dng ging như lúc nào ñi vào, y ht như ñã

tính toán.Không có gì bt ng khi thành công này thu hút ñưc s chú ý ca ñông ño công

chúng, ñưc h tr thêm bi nhng dòng tít báo chí phô trương như “Áo tàng hình kiu HarryPotter ‘trong 5 năm na’”. Nim hng khi khoa hc cũng dâng cao, và ñn nay các nhànghiên cu ñã trích dn công trình này chng 800 ln. Hot ñng sôi ni như vy ñã làm nilên vin cnh chúng ta vưt qua ñưc nhng rào cn ñáng k ñ ñt ti s tàng hình ñi vi bưc sóng kh kin 400 – 750 nm. Mt thách thc là các kim loi như ñng chng hn b hpth cao ñó, nên bn thân áo tàng hình s to ra mt cái bóng. Mt thách thc na là các





nguyên t siêu cht liu cn phi nh hơn bưc sóng ñó, nghĩa là ñi vi ánh sáng kh kin thìñó là nhng cu trúc nano thay cho nhng nguyên t c mili mét trong các thí nghim vi sóng.Mt thách thc th ba là các b cng hưng vòng phân tách ch cho µ < 0 nhng bưc sóngnht ñnh. ðây là mt nguyên do na lí gii ti sao khó làm cho các vt tr nên vô hình trongvùng ph ñin t, trong ñó có phn nhìn thy ca nó.

S tàng hình bt ñu như th nào. Áo tàng hình siêu cht liu ñu tiên, ch to vào năm 2008 bi mt ñi nghiêncu, ñng ñu là David Smith thuc trưng ði hc Duke.





Trin khai thc t. nh chp qua kính hin vi ñin t quét ca tm thm tàng hình ch to vào năm 2011 canhóm Jingjing Zhang thuc DTO Fotonik, ðan Mch.

Tuy nhiên, mt ñt phá trong s tàng hình quang hc là “thm tàng hình” do JohnPendry và Jensen Li phát minh ra hi năm 2008 – mt siêu cht liu ch cn giá tr n bin thiêntheo không gian, không cn các vòng cng hưng, ñ làm cho mt ch u trên b mt trông như phng, do ñó làm che khut mt vt bên dưi. Hi năm 2009, tm thm tàng hình ñó ñưcchng minh vi vi sóng và vi ánh sáng hng ngoi gn, chng 1500 nm, nhưng ch hot ñngvi nhng vt vi mô. Vào cui năm 2010, hai nhóm nghiên cu khác nhau ñã trình bày mt

cách tip cn khác. Gn như ñng thi vi nhau, h tưng thut vic ñt ti s tàng hình ñivi nhng vt kích c t mili mét ñn centi mét trên ngưng nhìn thy t màu ñ ñn màu lam.ðiu ñáng chú ý là nhng kt qu này không ñòi hi nhng siêu cht liu phc tp, mà sdng nhng tính cht quang hc d hưng ca tinh th calcite có mt trong t nhiên ñ to ramt dng thm tàng hình.

...... và hðn th.. và hðn th.. và hðn th.. và hðn th nnnn� �� a!a!a!a!

Nn khoa hc tàng hình ñích thc ch mi 5 năm tui. Nhưng nay thì các nhà khoa hc bit rng s tàng hình là có th, h ñang hưng ñn nhng thit b ñnh cao và nhng ngdng quân s ñ tìm kim ngun tài tr cho nghiên cu. Ngoài s tàng hình, và bt chpnhng phương pháp ñơn gin hơn như s dng calcite ñưc phát trin thêm, các siêu cht liu

vn ñang mang li nhng tin b mà trí tưng tưng hay truyn khoa hc vin tưng khôngnhìn thy trưc, thí d như nhng “siêu thu kính” vi ñ phân gii tt hơn nhiu so vinhng thu kính thông thưng. Nhng thu kính ci tin này, ln ñu tiên, có th nhìn thyvirus và protein mt cách trc tip vi kính hin vi ánh sáng nhìn thy. Chúng còn ñưa ñnnhng chic máy vi tính hiu qu hơn, vì s dng c có th gói ghém trên mt con chip máytính b gii hn bi ñ phân gii ca h thng quang lp ñt nó. Nhng kh năng khác baogm vic s dng siêu thu kính âm hc ñ ci thin cht lưng quét siêu âm y khoa, và sdng các nguyên lí kiu siêu cht liu ñ xây dng nhng công trình “vô hình” trưc nhngcon sóng ña chn hay sóng thn hy dit.





Còn có mt l trình khác song song vi s tàng hình con ngưi – mt lp v bc vưtxa hơn công ngh chiu phn x lùi ca Tachi. Chic áo tàng hình ñích thc này s thu nhtrc tip t nhng b cm bin phía sau ca nó và chiu nh thu t dng c ra phía trưc canó. Chic áo tàng hình s trông như trong sut ngay c khi nó hoc ngưi quan sát ñangchuyn ñng. Vào năm 2002, Franco Zambonelli và Marco Mamei ti trưng ði hc Modena,

và Reggio Emilia Italy, ñã ñ xut mt chic áo tàng hình cha ñy nhng b dò và phát ánhsáng b ngang 5 m, ni mng không dây tc ñ terabyte, có th duy trì ñng lc hc mt ogiác thuyt phc rng nó không có mt ñó. H ñ xut rng s chuyn ñng ca chic áo cóth cp ñin cho mng lưi thông qua nhng dng c áp ñin bin ñi sc căng cơ hc thànhñin áp, mc dù ñin năng còn có th xut x t nhit cơ th ca ngưi mc. Mt chic áo nhưvy vi din tích 3 m2 s tn chưa ti 500.000 bng Anh, h ñ xut, và trong khi ñó chúng tachưa có nhng dng c có kích c và kh năng cn thit, cho nên hi vng nm nhng b dòvà phát x ánh sáng nh ch to t nhng ñơn v bán dn c nano mét gi là chm lưng t. Nhng chm này có th hình thành trong nhng ma trn ln, và mt phương pháp thích hpñ to ra áo tàng hình ñã ñưc th nghim thành công: ñt các chm vào trong dung dch vàri chúng lên trên vi qua mt máy in mc phun.

Thn Athena, Ngưi Vô hình, cùng nhng nhân vt thn thoi và tưng tưng kháckhông th nào tưng tưng ra mt cơ cu dây chuyn máy in phun gieo ri công ngh tànghình lên trên vi vóc; tuy nhiên, nhng ai tng quen thuc vi nhng b ñ ngy trang “tckè” ca truyn khoa hc quân s vin tưng – thí d như b quân phc th k 25 ca L ñoànVũ tr trong b phim Qu ñm Sao ca David Sherman và Dan Cragg – s không có gì btng. Và, dưng như là cái không th tránh ñưc, nu như giá thành ca mt cái áo tàng hìnhsn xut hàng lot cui cùng gim t 500.000 bng xung, nói thí d, còn 19,95 bng, thì rtcuc chúng ta s phi ñi mt trưc câu hi mà Glaucon ñã nêu ra cách nay lâu lm ri: nunhng hành ñng ñáng ng tr nên khó b phát hin, thì ño ñc có còn hay chăng?

Sidney PerkowitzPhysics World, tháng 7/2011

Trn Nghiêm dch





TTTT� �� hhhh� �� u hìnhu hìnhu hìnhu hình îîîî nnnn vô hình vô hình vô hình vô hình

S tàng hình nay ñã là hin thc. Nhưng các nhà khoa hc chưa hài lòng và vn ñi tìmmón chén thánh: mt cái áo tàng hình che giu nhng vt th vĩ mô nhìn t mi góc ñbng ánh sáng nhìn thy không phân cc. Wenshan Cai và Vladimir Shalaev trình bàycon ñưng phía trưc trong cuc truy tìm này.

Khi chic áo tàng hình ñu tiên ñưc to ra ti trưng ði hc Duke hi năm 2006,chúng tôi ñã hăm h k vi bn bè, sinh viên, và c hc sinh trung tiu hc mi th v nó. Rtcuc ñây chng là mt trong nhng gic mơ ti hu ca thi thơ u thân thương trong mi conngưi chúng ta – cht liu dt nên nhng câu chuyn k và thn thoi mang ñn cuc sng vàs thành công rc r ca khoa hc hin ñi ñy hay sao? Cái hu hình nht ñã trình làng trưcnhng v khán giá ñang trông ngóng là nh ca mt dng c hình tròn. Nhưng chúng ta vưng

phi mt s cái khó hiu. V s phn x ln xn là có th hiu ñưc, nhưng bên cnh ñó vncó nhng nhưc ñim.

Các nhà khoa hc chúng tôi cm thy hài lòng và hào hng khi nhìn thy s tán x trittiêu ca mt sóng ñin t 9 GHz. Nhưng ñi vi ñông ño mi ngưi, t “vi sóng” chng gìhơn là mt dng c nhà bp dùng ñ hâm nóng thc ăn tha ca ngày hôm trưc, và vic có phát hin hay không phát hin mt loi sóng không th cm nhn như vy dưng như khôngcó gì quan trng c. Du sao thì t tàng hình vn ñưc suy lun ra t s nhìn, theo nghĩa ñenñúng là có liên quan ñn cái nhìn bng mt. ðc bit, chúng ta t nhiên hn ch s quan tâmca mình vi cm giác nhìn mà mt ngưi cm nhn. Mc dù nhiu loài ong có th nhìn thytia t ngoi và mt s loài rn có th cm nhn tia hng ngoi, nhưng mt trn ca chúng ta cóth nhìn thy bc x ch trong mt vùng rt hn ch ca ph ñin t, vi ñu tím ca nó bưc sóng khong 380 nm và ñu ñ kt thúc bưc sóng ngn hơn 780 nm.

Vì th, mc tiêu d thy ca nghiên cu tàng hình là làm cho nhng vt hàng ngày binmt trưc cái nhìn cht phác. ðiu này có nghĩa là hiu năng ca áo tàng hình không nên nhyvi ánh sáng trng, góc quan sát và ngun chiu sáng. Và vì ánh sáng có th biu hin mtngưng trng thái phân cc khác nhau, ñưc xác ñnh bi hưng dao ñng ca ñin trưngca nó, cho nên mt cái áo tàng hình tt cũng nên ñc lp vi tính cht này. Chúng ta còn cóxu hưng hi vng rng áo tàng hình có th che ñy nhng vt th vĩ mô ln hơn 0,1 mm;nhng vt th nh hơn kích c này là không th nhìn thy ñi vi mt trn và vic làm chochúng không th quan sát thy trưc nhng thit b ñc bit có l ch là nim ñam mê côngngh. Vy thì cho ñn nay chúng ta ñã ñt ñưc nhng tin b gì hưng ti món chén thánh

này và chúng ta phi ñi mt trưc nhng th thách gì trưc khi chúng ta hin thc hóa mtcái áo tàng hình lí tưng?

Cð sCð sCð sCð s bbbb cong ánh sángcong ánh sángcong ánh sángcong ánh sáng

Có mt khuynh hưng ñang ln dn s dng t “tàng hình” mt cách lm dng, vì thtrưc ht chúng ta hãy làm sáng t bn cht thit yu ca mt dng c tàng hình, và nó khácnhư th nào vi nhng kiu làm cho vô hình khác. Nu chúng ta ñnh nghĩa tàng hình là trngthái mà mt vt trong ñó thì cái nhìn chân phương ca mt ngưi quan sát s không trôngthy, thì có rt nhiu phương pháp ñã ñưc t nhiên hoc nhng kĩ sư thông minh thông qua





t lâu trưc làn sóng nghiên cu trong thi gian gn ñây da trên phép bin ñi không gianca h phương trình Maxwell. Thí d, nhiu loài ñng vt có th t ngy trang, vì màu schoc hoa văn trên b mt ca chúng khin chúng không khác gì vi môi trưng xung quanhchúng. Mt cách khác làm cho mt vt không th b phát hin ra là chn thông tin truyn ra tvt ñi ti máy thu – mt phương pháp ñã ñưc khai thác rng rãi cho nhng kĩ thut do thám

ña dng dùng cho máy bay quân s. Kĩ thut này thưng ñưc trin khai bng cách s dngcác b mt hp th vi hình dng và cht liu ñc bit, tt c ñu ñưc d liu ñ làm gim titdin ca vt trưc các ngun radar. Tuy nhiên, phiên bn ti hu ca s tàng hình là làm chomt vt không phn x ánh sáng và không hp th năng lưng. Nghĩa là vt ñó phi có nhngtính cht tán x ging như không gian t do. Phương pháp tàng hình va nói này là mc tiêuti hu ca các dng c tàng hình.

Mt cách làm cho mt vt không phn x cũng không hp th ánh sáng là b cong ánhsáng ñi vòng quanh qua nó. ðiu này nghe có v phc tp, nhưng chúng ta có th quan sát mt phiên bn như th này trong cuc sng hàng ngày. Nu chúng ta mun mt cái ng hút dưngnhư b cong ñi vài ba ñ, chúng ta có th ñt nó trong mt cc nưc. Cái ng hút mt phn trong không khí, mt phn trong nưc, và dưng như b cong ñi vì chit sut ca hai môi

trưng là khác nhau, và tính cht này xác ñnh ñưng ñi ca ánh sáng. Vi nhng ñưng ñi phc tp hơn, các thông s cht liu cn thit cho ánh sáng vch ra mt hình dng nht ñnh cóth ñưc tính toán bng quang hc bin ñi ta ñ, mt công c toán hc ñã ñưc nhng nhàtiên phong như L S Dolin và E G Post khám phá ra hi na th k trưc.

Phương pháp này thưng bt ñu bng cách vch ra l trình gián tip mà sóng ánh sángñi qua và sau ñó tính xem các tính cht vt liu mang sóng phi bin thiên như th nào theota ñ ñ ñm bo l trình ñưc tuân th. V mt toán hc, kĩ thut này ñòi hi tính toán mt phép bin ñi ta ñ t mt không gian Euclid, trong ñó sóng truyn ñi theo ñưng thng,sang mt h ta ñ cong, trong ñó sóng truyn ñi theo l trình như mong mun. Phép bin ñita ñ này sau ñó ñưc phiên dch thành mt tp hp nhng thông s vt liu ph thuc khônggian, trong ñó có hng s ñin môi ε và ñ t thm µ.

nh ct ngang ca mt áo tàng hình hình tr ñưc minh ha trên hình 1a, trong ñó cácsóng ti chy xung quanh vùng bên trong và ñưc hi phc hoàn toàn sau ñó, vì th to ra mtkhu vc tàng hình. Mt la chn khác kém hp dn hơn, nhưng thc t hơn, ñưc gi là “thmtàng hình”, hay áo tàng hình tri trên ñt (hình 1b), bin ñi mt b mt dn cong thành mt bmt phng, và do ñó làm cho tm thm cong, cùng vi nhng vt bên dưi nó, trông như mt b mt phn x phng phiu. Cái quan trng ñi vi mt áo tàng hình là không ñưc có s bindng ñu sóng quang hc – cũng như không có s bin dng biên ñ hoc pha. Nhưng vichi phc qu ño ca mt sóng phng trên thc t không phi là ñiu kin ñ cho s tàng hình.Mc dù chúng ta có th chc chn hin thc hóa mt hiu ng như vy bng cách s dng bngương, hai thu kính, hoc mt chng thu kính cu (hình 1 c-e), nhưng nhng cu hình này

không ñưc xem là dng c tàng hình.





Cu hình thc t. Áo tàng hình do David Smith và ñi ca ông ch to ti trưng ði hc Duke trông kém ntưng hơn áo tàng hình ca Harry Potter, ít nht là vi nhng ngưi không phi nhà khoa hc.

Tàng hình quang hc: Công c và ñ chơi

(a) Áo tàng hình ñin t hình tr hot ñng trong không gian t do, ñã ñưc trin khai thc nghim ñi vi visóng. Mt sóng truyn ngang chy t trái sang phi vòng quanh khu vc tàng hình ñưc biu din bng vòng tròn phía trong. Các ñưng màu vàng ch hưng ca dòng năng lưng. (b) Tm thm tàng hình do Jensen Li và JohnPendry ñ xut, nay ñã ñưc hin thc hóa vi bưc sóng micro, hng ngoi, và nhìn thy, làm cho nhng vtnm bên dưi cái gương bin dng tr nên vô hình. Các tia màu ñ và màu xanh lam tương ng biu din sóngti và sóng phn x. Mng b mt nhiu màu th hin s phân b không gian ca hng s ñin môi trong mtdng c thm tàng hình. Nhng mu kiu ñ chơi có th hi phc qu ño tia ca sóng phng bng cách s dng,





thí d, (c) mt tp hp bn gương, (d) mt cp hai thu kính li ging ht nhau, hoc (e) mt chng thu kínhLuneburg. Chng thu kính Luneburg là do Asger Mortensen ti trưng ði hc Kĩ thut ðan Mch ñ xut.Trong mi cu hình, vùng biu din bng màu vàng nht là vô hình trưc ngưi quan sát bên ngoài.

V VV V� �� n în în în î¡¡¡¡ nan ginan ginan ginan giþþþþi thi thi thi th� �� babababa

K t khi chic áo tàng hình ñu tiên tn s vi sóng ñưc David Schurig và các ñng

nghip ti trưng ði hc Duke công b, nhng n lc tht s dn vào vic ñy lùi di hotñng ca áo tàng hình vào phn nhìn thy ca ph ñin t. Vic này không d dàng vì cơ s quang hc bin ñi ta ñ xác ñnh rng cn có ba tính cht vt liu ñc bit cho mt cái áotàng hình hoàn chnh, và nhng tính cht này khó mà ñt ñưc; tht ra, ngưi ta d ch tomt dng c có nhng tính cht ngưc li hơn. Th nht, cht liu to nên áo tàng hình phicó tính d hưng, nghĩa là môi trưng tác dng khác nhau theo nhng hưng khác nhau. Thhai, nó phi không ñng nht, tc là các thông s vt liu cn phi bin ñi theo không gian,mc dù có mt s ngoi l ñi vi quy tc này. Th hai, cht liu ñó phi có hot ñng t tính,nghĩa là nó có th phn ng trc tip vi thành phn t trưng ca ánh sáng. ðc ñim cuinày cc kì khó thu ñưc tn s quang hc, hung h còn phi ñt ti s ñiu khin tinh vi timi ñim và mi hưng.

Mc dù chic áo tàng hình vi sóng ñu tiên là mt kit tác khc phc mt cách tao nhãc ba tr ngi này, nhưng vic gim c thit k ca nó cho nhng bưc sóng quang hc làkhông kh thi my do nhng khó khăn trong ch to ln nhng ràng buc v cht liu. Tuynhiên, vào năm 2007, chúng tôi ñã tính ñưc rng mt trong nhng tr ngi trên – yêu cucht liu phi hot ñng t tính – là có th khc phc nu như l trình ca ánh sáng không b bin dng không gian theo hưng t trưng ca nó. Hơn na, tm thm tàng hình mà JensenLi và John Pendry ti trưng Imperial College London ñ xut vào năm 2008 gi ý rng miquan ngi v tính d hưng cũng có th gim nh tht s bng cách s dng mt kĩ thut binñi ta ñ gi là “lp bn ñ hình th”, như Ulf Leonhardt trưng ði hc St Andrews ñxut vào năm 2006, buc góc 90o gia nhng ñưng lưi o trong không gian ñưc bo toàntrong phép bin ñi ta ñ.

Gi chúng ta phi vưt qua ch mt tr ngi còn li na thôi: yêu cu v tính khôngñng nht, cái có v ít ñòi hi kht khe nht. Nguyên mu thit k ca thm tàng hình xác ñnhmt s phân b ñc bit ca chit sut (hình 1b). Cái cn thit phi làm thc nghim là xâydng mt cu trúc có chit sut ph thuc ta ñ như th này. Mc dù nhng môi trưngquang thông dng nht là nhng khi vt liu có giá tr chit sut rõ ràng nhưng chúng ta cóth chuyn sang lĩnh vc mi có tên là siêu cht liu, trong ñó vic to ra mt môi trưng nhânto có chit sut bin thiên theo không gian là mt nhim v trng tâm. Công vic này ñòi hithit k và tích hp nhng phn nh ca cht liu, hay các l trng, có chit sut khác vichit sut ca cht liu nn. S phân b ca nhng “nguyên t” nhân to này, chúng phi nhhơn nhiu so vi bưc sóng ñang xét, làm thay ñi chit sut cc b ca cu trúc.

Mt trong nhng nguyên mu ñu tiên ca thm tàng hình tn s quang hc ñã ñưcchng minh bi nhóm ca Xiang Zhang ti trưng ði hc California, Berkeley, ti ñó mtñc trưng chit sut ging như trong hình 1b ñã ñưc ngưi ta thu ñưc bng cách to ranhng khong trng c nano bên trong mt ming silicon c micro (hình 2a). Ngưi ta dùngmt chùm ion hi t ñ khoan nhng khong trng hình tr, kích c và khong cách ca chúngtht s nh hơn bưc sóng hot ñng vào khong 1,5µm, sao cho phn ng quang hc ñưcxác ñnh bi s phân b ca chit sut tác dng, ch không phi s nhiu x hoc giao thoathưng thy nhng tinh th quang lưng t.





Nhng minh chng tương t ñã ñưc báo cáo bi các nhóm ti trưng ði hc Cornellvà Colorado, và ti Vin Công ngh Georgia. ðáng chú ý hơn, mt tm thm 3D hot ñngtrong vùng hng ngoi gn ñã ñưc báo cáo bi mt nhóm ñng ñu là Martin Wegener tiVin Công ngh Karlsruhe, ðc (hình 2b). Dng c polymer này làm cho mt ch nhô lêntrên mt b mt kim loi trông như phng, và sau ñó làm cho nhng th giu bên trong ch

nhô lên ñó tr nên vô hình ñi vi nhà quan sát bên ngoài ngay c khi ñưc chiu sáng vi ánhsáng chưa phân cc. Tt c nhng dng c này hot ñng trong mt ngưng rng hp lí ca bưc sóng do s tán sc, cái xác ñnh mc ñ nhy ca nhng tính cht vt liu vi tn s ánhsáng, không phi là mi quan ngi ln khi toàn b cu trúc ñưc ch to t nhng thành phnñin môi, trong ñó s tán sc luôn rt yu.

Hình 2. Thm tàng hình cho vùng hng ngoi gn. (a) Mt tm thm tàng hình toàn ñin môi ñi vi các sóngmang quang hc trong mt ming silicon. Dng c trên, có nhng khong trng khoan vào trong nó theo mt phân b làm thay ñi chit sut cc b, ñưc thit k và ch to bi nhóm ca Xiang Zhang ti trưng ði hcCalifornia, Berkeley. (b) Mt tm thm tàng hình 3D do ñi ca Martin Wegener ti Vin Công ngh Karlsruhe,ðc, chng minh. Nhng chi tit tinh vi ca cu trúc 3D trên ñưc khc thành mt ma trn polymer bng kĩ thut

ghi laser trc tip.Bài toán nhBài toán nhBài toán nhBài toán nh� �� c îc îc îc î��uuuu

Nhng n lc này tiêu biu cho nhng bưc tin vng chc hưng ñn s hin thchóa mt áo tàng hình lí tưng. Nhưng chúng ñã ñ chưa? Có l là chưa, vì ít nht hai nguyêndo. Th nht, kích c ca nhng vt th có th che giu bên dưi mt tm thm ma thut nhưvy là nh hơn cái chúng ta có th thy. Th tích ca ch nhô lên trong tt c nhng minhchng này ñu không hơn hàng chc micron khi, và vic ñt ti nhng th tích ln hơndưng như là không kh thi vì các phương pháp vi ch to quá phc tp. Th hai, nhng áotàng hình này hot ñng trong mt ngưng bưc sóng nm ngoài ph nhìn thy. Mt tm thmtàng hình ñi vi vùng ph nhìn thy s ñòi hi mt cht liu khác ngoài silicon, cht hp th

mnh mi photon nhìn thy vì nhng photon này có năng lưng ln hơn khe năng lưng casilicon. Quan trng hơn, vic ch to nhng cu trúc tương t như trong hình 2 ñi vi ánhsáng nhìn thy tr nên kht khe hơn vì, ñ cho phương pháp môi trưng tác dng chim ưu th,các chi tit tinh vi trong cu trúc ñó phi nh hơn nhiu so vi bưc sóng ca ánh sáng nhìnthy.

Nhng thách thc d nn lòng này ñã thúc ñy các nhà nghiên cu hình thành nênnhng la chn khác cho nhng hin tưng kiu tàng hình ñi vi ánh sáng nhìn thy. Thí d,mt ñi ñng ñu là Igor Smolyaninov ti trưng ði hc Maryland ñã quan sát tính nhìn thygim ñi ñi vi mt sóng ánh sáng ñc bit phn x lên mt b mt kim loi, hay “plasmon





mt”, cũng như l trình ánh sáng trong b dn sóng hình nón hình thành bi hai màng kim loicó kh năng bin thiên dn. Công trình va nêu ñưc thc hin vi s hp tác ca ñi ði hcPurdue, mà ñng ñu là mt trong hai chúng tôi (VS). Tuy nhiên, nhng ý tưng thông minhnày ñã lch ra khi phiên bn mơ ưc ca áo tàng hình quang hc.

Như chúng tôi ñã ñ cp phn trưc, trong khi dng d ch to nht ca áo tàng hình

quang hc là ñng nht, ñng hưng và phi t tính, thì cht lưng cn thit cho mt áo tànghình lí tưng – như xác ñnh bi quang hc bin ñi ta ñ - là cái ngưc li và khó ch to:mt cht liu không ñng nht, d hưng và hot ñng t tính. Rõ ràng là mt khi cht ñinmôi ñng ñu, nó là ñng nht, ñng hưng và phi t tính, có ít chuyn ñ làm ñi vi s tànghình.

Nhưng ñây là nhng cách thông minh ñ vưt qua mt hoc hai trong ba yêu cu trên,và không phi mi tính cht ñu cn thit ñ to ra mt áo tàng hình hoàn chnh. Yêu cu nàyñưc thc hin bng cách bin ñi nhng cht liu ñin môi ñ có nhng cu trúc thit kkhéo léo. Thí d, toàn b nhng tm thm tàng hình ñã báo cáo bưc sóng hng ngoi, trongñó có hai phiên bn ñp ñ trình bày trên hình 2, ñu là ñng hưng và phi t tính, và mc tiêuduy nht trong vic hin thc hóa là tha mãn tính không ñng nht theo yêu cu. Tuy nhiên,vn ñ là vt liu càng có ít tính cht thì cu trúc phi càng phc tp và tính toán t mĩ. Ngoàira, vic b sung các tính cht bng cách thao tác lên cu trúc làm tn hi ñn s tàng hình:nhng dng c thu ñưc biu hin s tán x khác không (nói ñi khái là chúng ít nhiu có thnhìn thy) và chúng ch hot ñng ñi vi ánh sáng có mt hưng chiu sáng và hưng phâncc nht ñnh.

Nhưng còn có nhng la chn nào khác na hay không? Xét thách thc mênh môngca vic ñt ti mt phn ng t tính có th ñiu khin cho sóng ánh sáng, chúng ta buc phichuyn sang s la chn d hơn ca vic bin ñi nhân to hoc là tính ñng nht, hoc là tínhñng hưng. T quan ñim vi ch to, x lí tính không ñng nht, thưng thu ñưc bng cáchkt hp hai cht liu vi t l phn trăm bt buc, dưng như d làm hơn là x lí tính d hưng

vì tính d hưng thưng ph thuc vào nhng ht có hình dng sp xp theo mt kiu có trt t.(Hãy nghĩ trn chung go vi ñu d như th nào, nhưng s khó bit bao nhiêu nu mun xptng ht go mt theo mt hưng ñc bit nào ñó)

TTTT� �� nhiên binhiên binhiên binhiên bi t rõ nht rõ nht rõ nht rõ nh� �� tttt

Khi nghĩ ti nhng k hoch tàng hình mi và sáng to, có mt th ñáng ñ bn lưutâm trong não: t nhiên có th ñã thc thi mt s công vic dành cho chúng ta. Trong khi micht rn có trong t nhiên, theo ñnh nghĩa, là ñng nht, cái chúng ta không mun, thì s dhưng có mt trong nhiu cht kt tinh; nó là mt tính cht ni ti suy ra t cu trúc mng tinhth. Vy thì chúng ta có th xây dng mt áo tàng hình quang hc va ñng hưng và phi ttính, và khai thác s d hưng có mt trong t nhiên hay không? ðây là quan ñim cơ s ca

mt áo tàng hình quang hc di rng, vĩ mô, ñi vi ánh sáng nhìn thy, ñã ñưc báo cáo bimt ñi ñng ñu là Shuang Zhang trưng ði hc Birmingham và Pendry ti trưngImperial London, và, mt cách ñc lp, bi ñi ca George Barbastathis thuc Liên hip Nghiên cu và Công ngh Singapore-MIT.

Tht thú v, c hai áo tàng hình vĩ mô trên ñu ñưc ch to t cht liu calcite kt tinh,cht ñã ñưc tìm thy là có tính d hưng quang hc và tính lưng chit bi nhà khoa hcngưi ðan Mch Rasmus Bartholin tn hi năm 1669. Phiên bn mi này ca thm tàng hìnhs dng mt ch li hình tam giác thay cho mt ch phng, và phân tích toán hc cho thy khis dng mt phép bin ñi ta ñ thích hp, thì cht liu cu thành phía trên mt phng nn có





th làm t nhng cht liu ñơn gin ñng nht, phi t tính. Quan trng hơn, mc ñ d hưngcn thit không kht khe cho lm, và có th sn sàng ñáp ng khi s dng các tinh th lưngchit. Kt qu là ñt ti mt trưng hp rt him trong nhng dng c xây dng trên cơ s bin ñi ta ñ: mt ñc trưng chit sut bin thiên theo không gian là không cn thit na, ñtnn tng cho vic loi tr hoàn toàn nhu cu vi ch to tiêu tn thi gian và tin ca.

Mt sơ ñ ca dng c trên trình bày trong hình 3a minh ha áp dng b b cong nhưth nào ñ ñánh la mt. Hai mnh calcite có hưng tinh th khác nhau ñưc ghép dính li vimt ch tht vào hình tam giác tù nm bên dưi lp ph kim loi. Chùm ánh sáng b lchnhiu ln trưc khi ñi ra khi tinh th, theo kiu ging ht như nó b phn x trc tip bi mtcái gương phng. Các nhà nghiên cu ñã che giu thành công mt s vt th c centimet, gmmt cái kp giy, mt cái nêm thép nh và mt ming giy (hình 3b – d). Áo tàng hình hotñng khá tt trong toàn di ph nhìn thy, t ñ ti xanh, nh s tán sc tương ñi yu trongtinh th trong sut trên. Mt cái áo tàng hình s che giu các vt mi góc ti; ñiu này cũngñã ñưc xác nhn, min là ngun chiu sáng mt phía ca hình tháp, và ngưi quan sát thì phía bên kia.





Hình 3. Áo tàng hình vĩ mô. (a) Ánh sáng b b cong nhiu ln trong áo tàng hình calcite này, như th chúng b phn x trc tip t mt cái gương phng. ðưng lin nét màu vàng th hin lp tráng phn x, còn ñưng ñtnét màu vàng th hin mt phng mt ñt o. Mi th nm bên trong các ñưng màu vàng ñu ñưc làm cho vôhình. (b và c) Din mo ca áo tàng hình calcite trong mt cht lng. nh ca cát nm phía sau tinh th hình lăngkính tam giác (cao 20mm) bình thưng b méo, như trong hình (b). Tuy nhiên, dưi nhng ñiu kin chiu sángthích hp, áo tàng hình calcite, cùng vi bt c th gì che giu trong ch lõm hình tam giác, bin mt và ngưi tathy nh không méo mó ca cát khi nhìn xuyên qua dng c trên. (d) Mt ming giy màu hng chèn vào mtdưi bin dng ca mt áo tàng hình calcite (cao 15mm). Phn chính gia ca t giy b làm cho vô hình trongkhi khung cnh nn không b bin ñi gì ht.

Phút suy tínhPhút suy tínhPhút suy tínhPhút suy tính

Chúng ta hãy nhìn ngưc li t làn gió hào hng ca hai minh chng áo tàng hìnhcalcite tuyt vi và t hi: không bit chúng ta ñã tin gn ñn mc nào ñi vi mt áo tànghình lí tưng? Vâng, tht không may, bn có th nói rng mt cái áo tàng hình calcite có ñóvì các dng c ch hot ñng ñi vi ánh sáng phân cc và vn ch hot ñng trong cu hình2D. ðng thi, hiu qu tàng hình b gim sút khi dùng trong không gian t do thay vì dìm





trong mt cht lng chit sut cao. Hơn na, chúng ta s nghiêng v mt hiu ng nhìn thytrc tip trong không khí thay vì nhìn thy mt ming gương kì l nm trên mt ñt, ñó là dinmo ca thm tàng hình hin nay và mc tiêu mong mun vn hãy còn xa vi.

Nhưng chúng ta không nên quá bi quan, vì công ngh vn ñang phát trin và thi gians khin chúng ta bt ng mt ln na. Tht vy, khi chúng tôi ñang vit bài báo này, c hai

nhóm ñã thit k ra mu hình 2 ñu báo cáo rng vic ch to ra ñi tác ánh sáng nhìn thyca cu trúc ca h vi c chi tit nh hơn và nhng cht liu ñưc x lí tinh vi hơn(MGharghi et al. 2011 Nano. Lett.DOI:10.1021/nl201189z; JFischer et al. 2011 Opt.Lett. 362059). Nhưng, trong khi cái cho ñn nay ñã ñt ñưc trong khoa hc tàng hình ñã là mt thànhtu vt lí và kĩ thut, có l bn tr ca chúng ta s phi ch thêm mt thi gian na mi cótrong tay áo tàng hình Harry Potter th thit.

Wenshan Cai và Vladimir ShalaevPhysics World, tháng 7/2011

Trn Nghiêm dch




http://www.sch.vn/tao-website-mien-phi


http://www.scribd.com/thuvienvatly

http://www.youtube.com/thuvienvatly

http://www.facebook.com/diendanvatly

http://twitter.com/thuvienvatly






Documents

Bản tin vật lý tháng 8 - 2011 - Thuvienvatly.com