Thuvienvatly.com - Bản Tin Vật Lý tháng 12 -2010

8/8/2019 Thuvienvatly.com - Bản Tin Vật Lý tháng 12 -2010

http://slidepdf.com/reader/full/thuvienvatlycom-ban-tin-vat-ly-thang-12-2010 1/61



W W W . T H U V I E N V A T L Y . C O M

Bn Tin Vt Lý

© Thư Vin Vt Lýwww.thuvienvatly.com

[email protected]áng 12 năm 2010

Ni dung: Trn Nghiêm – [email protected] Ngc Tun Quc - [email protected]

Biên tp: Trn Triu Phú – [email protected] k: Bích Triu, Vũ VũCùng mt s Cng tác viên khác

Trong bn tin có s dng hình nh và các bài dch t các tp chí ni tingPhysics World, Nature Physics, New Scientist, cùng mt s tp chí khác.

http://thuvienvatly.com/




Ni dung

‘Bng chng tt nht’ cho vt cht ti t trung tâm Di Ngân hà ................................... 1 Các nam châm phân t sp thng hàng mang li nhng b nh t tt hơn .....................2

Các hành tinh c Trái t có l ph bin hơn chúng ta nghĩ ........................................... 4 Diode ‘kim loi-cht cách in-kim loi” hiu sut cao ................................................... 5 Vì sao cn ci tin h SI? ............................................................................................ 6 Phát hin sao neutron nng nht t trưc n nay ....................................................... 7

nh: i mt ............................................................................................................. 9 Các thiên hà xon c khng l có kim hãm s hình thành nhng ám sao tr? ............ 10 10 năm Trm Vũ tr Quc t ..................................................................................... 11 Fluorographene: Cht cách in mng nht th gii .................................................... 13 Positronium tán x ging như mt ht tích in .......................................................... 14 Phi thuyn Cassini t ng chuyn sang ch standby ............................................. 15 Lng nghe âm thanh t trưt .................................................................................. 16 LHC cho dng proton và chuyn sang pha hot ng mi ........................................... 17

To ra plasma l en trong phòng thí nghim ............................................................ 18 Cng hơn kim cương 17% ........................................................................................ 20 Trung Quc công b các nh chp mt trăng ............................................................. 21 Phát hin hai loi á mt trăng mi ........................................................................... 22 Kính thiên văn vũ tr James Webb phi ch n 2015 ................................................. 22 LHC ã trông thy nhng s kin ZZ u tiên ............................................................. 23 Sc bn ca graphene nm ch khim khuyt ca nó .............................................. 24 Tìm kim s sng trên sao Ha ................................................................................. 25 Phn hydrogen b by ti CERN ................................................................................. 27 Bin thông tin thành năng lưng ............................................................................... 29 Graphene cho hiu ng Faraday rõ nét ...................................................................... 30

Vũ tr sơ khai "khát" in tích ................................................................................... 32 Các nhà vt lí ATLAS phát hành... album .................................................................... 33 Th gii lưng t kì l, nhưng chng th kì l hơn ...................................................... 33 Các nhà vt lí c iu ch thành công “siêu photon” ................................................. 35 Quan sát trc tip bu khí quyn ca siêu Trái t ..................................................... 37 Các nhà thiên văn hc s dng Mt trăng trong n lc bt các ht năng lưng cao ....... 39 Bí mt v s phơi sáng ca kim cương 40 .................................................................. 40 Loi cao su chu nhit tt .......................................................................................... 41 Các ht mi cho thy liên h gia vt cht ti và các phn ht hay ln tránh ................ 42 Giai iu ca sóng hp dn ....................................................................................... 44 Các thí nghim LHC mang li cái nhìn mi m v vũ tr sơ khai ................................ 45 Tàu thăm dò Cassani phát hin bu khí quyn cha ô-xi và cac-bon i-ôxit v tinh Rhea

ca Th tinh ........................................................................................................... 47 Tc hình thành ca các ngôi sao ........................................................................... 48 Thiên hà tiên n ưc to thành t s va chm các thiên hà ....................................... 49 Siêu t graphene phá v k lc lưu tr ....................................................................... 50 Các thiên hà ôi cho bit phân b ca vt cht ti và dng hình hc ca vũ tr ............ 51 Không tìm thy các l en nh .................................................................................. 52 To ra min cm trên graphene ................................................................................ 53 Bóc trn "ưng rò" vưng víu lưng t ..................................................................... 54 Ln u tiên tìm thy hành tinh t mt thiên hà khác ................................................. 55



Bn tin Vt lý tháng 12/2010 1

‘Bng chng tt nht’ cho vt chtti t trung tâm Di Ngân hà

V tinh Fermi trên qu o xung quanh Trái t. (nh: NASA E/PO, i hc Sonoma State, Aurore Simonnet)

S phát xung bc x năng lưng cao t bng ĩa caDi Ngân hà là tín hiu rõ ràng nht t trưc n nayca vt cht ti. ó là theo hai nhà thiên văn vt lí Mĩ, h i n kt lun này sau khi kho sát t m dliu công do ài thiên văn Fermi ang quay trên quo ca NASA thc hin. “Tôi nghĩ nht nh ó là bng chng tt nht mà chúng ta thy t trưc nnay”, phát biu ca Dan Hooper, mt trong hai nhànghiên cu, hin ang làm vic trưng i hcChicago.

ó là mt khng nh to tát vì trong hơn 70 năm qua,các nhà thiên văn vt lí ã tranh cãi v s tn ti cavt cht ti, cái ưc cho là chim ti 80% khi lưngca vũ tr, nhưng h ã tht bi, chng thu ưc bt kì bng chng rõ ràng nào, dù là trc tip hay gián tip,cho s tn ti ca nó. Nhưng vi mt vài gi ý cho vtcht ti công b trong nhng năm gn ây – tt c unhn ưc s xem xét thn trng ca cng ng thiênvăn vt lí – ôi tác gi ngưi Mĩ s phi có quãng thigian khó khăn thuyt phc nhng ngưi khác rngtín hiu ca h úng là cái mà h nghĩ.

Hooper và ngưi ng nghip ca ông, LisaGoodenough trưng i hc New York, ã phântích quang ph ca các tia gamma phát ra t tâm cathiên hà ca chúng ta, thu thp bi Kính thiên vănDin tích Ln gn trên ài thiên văn v tinh Fermi.Mc dù vt cht ti không i cùng vi ánh sáng,nhưng nó s hy vi chính nó to ra các tia gamma,và lưng phân hy s tăng nhanh v phía trung tâmthiên hà vì mt vt cht ti tăng lên.

S tha thi tia gamma

Hi năm ngoái, Hooper và Goodenough ã so sánhquang ph Fermi ca các tia gamma vi mt mô hìnhmáy tính ơn gin ca vt cht ti, và xut rng sdư tha s tia gamma phát ra t tâm thiên hà có th là bng chng ca s phân hy vt cht ti. Vào lúc y,các nhà nghiên cu khác không b thuyt phc vì cónhng ngun gc kh dĩ khác cho tín hiu trên, thí dnhư các photon năng lưng cao va chm vi cht khígia các sao. Tuy nhiên, trong phân tích mi nht cah, Hooper và Goodenough ã c gng xoa du nhngmi quan ngi này, h s dng mt phương pháp lun phc tp hơn nhiu kho sát các thành phn c bit cu thành nên phông nn ca các tia gamma.

Nhng nh ph này th hin các tia gamma quan sát bi kínhthiên văn Fermi so vi mô hình phông nn ca Goodenough và Hooper. Trong biu phía trên, gn 2o tính t tâm thiên hà, ph quan sát thy (các vch màu hng) hu như khp chính xácvi mô hình phông nn (ưng lin nét). Tuy nhiên, biu dưi, th hin các tia gamma ch trong mt phn tư ca mt , ph quan sát thy lch chút ít khi mô hình phông nn – cưng

thì ln hơn trông i và cc i thì dch sang phi. Hooper vàGoodenough cho bit nhng c im này gi ý mt ht “WMIP” vt cht ti có khi lưng t 7,3 n 9,2 GeV.

ôi tác gi ngưi Mĩ chia phông nn tia gamma làm ba phn: mt s phát x hp t ĩa thiên hà; mt s phát x t các ngun im ã bit; và mt s phát xcu hay phát x “bng phình” xung quanh tâm thiênhà. Tuy nhiên, theo mô hình ca h, cho dù ngưi tachn các thông s nào cho vt cht ti, thì luôn luôncó mt ngưng bên trong s phát x bng phình ti ós phân hy vt cht ti bt u ta sáng mnh hơn




các ngun tia gamma khác. ây là vì – không gingnhư các ngun khác – s phát x t s phân hy vtcht ti tuân theo mt nh lut bình phương, nghĩa làvic tăng gp ôi mt làm tăng s phân hy lên gp bn ln.

Hooper và Goodenough ã kho sát ph Fermi nhiuvùng bên trong bng phình tia gamma, và nhn thyd liu luôn khp vi d oán s phát x bình thưngmà mô hình nêu ra – ngoi tr ngay ti tâm thiên hà. ây, trong mt vùng hp chưa ti mt phn tư camt , s phát x mnh hơn nhiu so vi mô hìnhtiên oán, và có ph thòng xung nhiu hơn. Nhngc im ó, hai tác gi ngưi Mĩ khng nh, hưngti mt ht vt cht ti – mt ht nng tương tác yu,hay WMIP – có ngưng khi lưng 7,3–9,2 GeV.

Mt khi lưng quen thuc

Khi lưng nh này mt phn là cái làm cho phép phân tích trên áng tin cy. Trong nhiu năm, các nhàvt lí nghiên cu v thí nghim DAMA Italy khngnh ã tìm thy các WIMP ang va chm vi htnhân sodium-iodide, còn nhng ngưi ang nghiêncu ti chương trình CoGeNT Mĩ thì công b khôngdt khoát nhng tín hiu WMIP tương t n t cácmáy dò germanium – và nhiu ngưi tin rng cách duynht dung hòa nhng tín hiu này là gi nh mtht WMIP có khi lưng chng 8 GeV.

“Cho n khi tôi nhìn thy bài báo mi nht này tHooper và Goodenough, tôi thuc v nhóm nghĩ tikch bn WIMP nh”, phát biu ca Alex Murpht, mtnhà thiên văn vt lí ht cơ bn ang nghiên cu thínghim vt cht ti ZEPLIN-III Mĩ. “Nhưng nay tôiã thy bài báo, và tôi bt u suy nghĩ – hm, có thlm. Có l hin nay chúng ta nên kho sát nhng phương pháp khác xác nhn hoc bác b xutnày”.

Tuy nhiên, Murphy nói vi thái hoài nghi v scmnh ca khng nh trên, vì ông không b thuyt phc rng Hooper và Goodenough ã hiu rõ c tínhca thit b Fermi mt cách tt. Mc dù i Fermiã công b hai bn tho riêng ca h tit l mt stha thi các tia gamma gn tâm thiên hà, nhưng chon nay h ã ngng gii thích ây là vt cht ti.

Vn có th là vì hiu sai

Ronaldo Bellazzini, nhà nghiên cu chính thuc iItaly ca chương trình Fermi, cnh báo rng phân tíchca Hooper và Goodenough có th vn b hiu sai.“Tht không may, vùng này, và bt c cái gì [Fermi]quan sát thy trên ưng nhìn ca nó, có quá nhiungun phát thiên văn vt lí có th bt chưc các tínhiu tương t vi s phân hy vt cht ti, kiu nhưcác pulsar và các tàn dư sao siêu mi”, ông nói.

Trong khi ó, Michael Kuhlen, mt nhà lí thuyt vtcht ti ti trưng i hc California Berkeley, thìtin rng có “kh năng hp lí” lí gii vì sao chươngtrình Fermi ã rút li các kt lun v s dư tha tiagamma. “Nht nh h có nghĩ v nó, nhưng có l chlà vì h không th t thuyt phc bn thân mình rngh ã hiu y hành trng ca thit b nghiên cu,hay các phông nn, hay các loi ngun thiên văn vt líkh dĩ có th to ra tín hiu trên”, ông nói.

Nhng Kulen b sung thêm: “Tht ra, h ch mi thkhuy nưc trong tách, và cho nhng ngưi khácxem xét nghiêm túc kh năng là Fermi có th ã pháthin ra mt tín hiu phân hy vt cht ti. ây là mtiu tt p thôi”.

Bn tho ca bài báo trên có ti arXiv: 1010.2752.

Ngun: physicsworld.comTác gi: Jon Cartwright Ngày: 29/10/2010

Các nam châm phân t sp thnghàng mang li nhng b nh ttt hơn

Các nhà nghiên cu châu Âu va thành công trongvic ch to ra các nam châm phân t có kh năngnhn ly mt hưng ưu tiên trên mt b mt bngvàng. Kt qu trên là mt tin b quan trng i vi

lĩnh vc in t hc spin ang phôi thai – lĩnh vctrong ó các dng c in t khai thác spin ca mtelectron ng thi vi in tích ca nó. Nhng dngc như vy có sc thu hút ln vì chúng có kh năngnh hơn và hiu qu năng lưng hơn so vi các mchin t truyn thng.

Các nam châm ơn phân t là nhng cht liu thun tcó kh năng chuyn s t hóa ca chúng gia haitrng thái, t “spin lên” sang “spin xung” chng hn.




nhit thp, trng thái t ca các phân t vnkhông i bt chp s có mt ca t trưng. Hiu ng b nh này có th khai thác ch to các dng c lưutr thông tin mt cao dùng cho các ng dng intoán.

Các nam châm ơn phân t Fe4 ính trên vàng biu hin các hiung chui hm lưng t trong s o tính t hóa ca chúng. (nh:M Mannini)

Hi năm ngoái, Roberta Sessoli thuc trưng i hcFlorence và các ng nghip Modena và Paris ãchng minh ưc rng các ám gm bn nguyên tst (Fe4) hp nht vào trong cu trúc ca mt phân t phc có th duy trì b nh t ca chúng khi ínhchúng bng phương pháp hóa hc lên trên mt b mtvàng. Nay, cũng i nghiên cu va nói ã tin thêmmt bưc na trong nghiên cu ca mình vi victhao tác hóa hc trên nhng phân t Fe4 này t nhhưng chúng theo mt chiu ưu tiên trên b mt vàng.T tính ca các phân t trên ưc nghiên cu bngánh sáng synchrotron.

S chui hm lưng t cng hưng

Kt qu mi trên cho phép các nhà nghiên cu ln utiên quan sát s chui hm lưng t cng hưng ca st hóa các nam châm ơn phân t trên mt b mt.S chui hm lưng t, mt quá trình nh ó các htlưng t có th i xuyên qua các rào cn năng lưng bình thưng không th vưt qua i vi các vt th cin, là mt hin tưng khá tinh vi. Nó có th d dàng b phá hng bi các tác ng bên ngoài – thí d, quacác mi ni cn thit kt ni các nam châm bng phương pháp in t bên trong các dng c thc t.

“Thc t chúng tôi quan sát thy s chui hm lưng tcác nam châm phân t ính vi mt b mt vàngchng t rng các tương tác phân t-b mt không gâyhi cho mt khía cnh tinh vi như vy ca t tính”,Sessoli nói.

Các nhà nghiên cu ã liên kt bn ion st ng phng bng cách thêm hai phân t liên kt mi trích xut ttrialcohol có dng hình hc thích hp liên kt cácion ti các u i din nhau ca mt phng st. Mts sp xp như vy có nghĩa là phân t st ó có tínhn nh cao.

“Trialcohol mt chui béo kt thúc vi mt nhómcha sulphur, ó là thành phn trng yu trong phương pháp ca chúng tôi”, Sessoli gii thích. “Thtra, chúng tôi khai thác s tương t cu trúc d thyca các nguyên t sulphur vi vàng neo bng phương pháp hóa hc các nam châm phân t lên trên b mt vàng”.

Hiu ng b nh tt hơn

Khi ó, i nghiên cu nhn thy cách thc các namchâm phân t t nh hưng chúng lên trên b mtvàng có th iu khin bng cách thay i chiu dài vàtính do ca chui alkyl. Chng hn, khi chiu dàichui gim t 9 xung còn 5 nguyên t carbon, thì các phân t buc phi liên kt vi b mt thông qua mtcái “kp m su” và do ó nhn ly mt s sp hàngưu tiên. Khi các phân t ã canh thng hàng, chúng biu hin các vòng t tr rng hơn và có mt tác dngnh tt hơn, vi các du hiu chui hm lưng t rõ rt.

“Công trình ca chúng tôi chng t rng mt phương pháp a ngành, kt hp hóa hc tng hp, vt lí thcnghim và s mô phng lí thuyt, là cn thit i vingành khoa hc nano tin b”, Sessoli nói. “Mc dùcác ng dng cho công ngh này s không th thytrong tương lai gn vì nhit làm vic thp ca cácnam châm ơn phân t, nhưng loi nghiên cu cơ bnnày lát ưng cho các công ngh gc spin trong tương

lai”.

Công trình ca các nhà khoa hc công b trên s ratun này ca tp chí Nature.

Ngun: physicsworld.comTác gi: Belle Dumé Ngày: 29/10/2010




Các hành tinh c Trái t có lph bin hơn chúng ta nghĩ

Mt phn nh ca trưng nhìn y ca Kepler – mt mng tri tri rng 100 vuông trong Di Ngân hà. Mt ám sao 8 t năm tui, cách Trái t 13.000 năm ánh sáng, tên gi là NGC 6791, có th nhìn thy. (nh: NASA/Ames/JPL-Caltech)

Hu như c mt trong bn ngôi sao kiu Mt tri là cócha mt hành tinh c Trái t, ó là theo các nhànghiên cu ngưi Mĩ. Kt qu ca h nêu ra các nghivn v các mô hình lâu nay ca s hình thành hànhtinh cho rng khó tìm thy các hành tinh khi lưngthp gn ngôi sao b m ca chúng, ng ý rng các

h sao như h mt tri ca chúng ta có th ph binhơn chúng ta nghĩ t trưc n nay. Kt qu trên còncho rng s mnh Kepler ca NASA, hin ang sănlùng các hành tinh ging Trái t, có th phát hin hơn250 “th gii a cu áng tin cy”.

S ông úc ca nhng th gii ngoài hành tinh ã bit, tng cng gn 500 hành tinh ã ưc phát hin rak t gia thp niên 1990, hin ang nghiêng v phíacác hành tinh c Mc tinh d phát hin hơn, ang quaygn ngôi sao ch ca chúng. Ch nhng tin b công

ngh gn ây mi cho phép tìm kim các hành tinh cókhi lưng c Trái t. Nhưng các mô hình hin cóca s hình thành h mt tri tiên oán mt “sa mchành tinh” gn ngôi sao: thiu vng các hành có khilưng bng 1-300 ln Trái t và chu kì qu o chưati 50 ngày. Nay, mt i gm các nhà thiên văn hc,trong ó có Geoff Marcy ti trưng i hc California Berkeley, ang thách thc s hiu bit ưc chpnhn này.

“ây là ln u tiên ngưi ta o ưc t l các ngôisao có các hành tinh nh hơn”, Marcy, thưng ưc

tôn vinh là nhà săn lùng hành tinh mn nht cami thi i, phát biu. i ca ông ã s dng dliu thu thp t kính thiên văn Keck Hawaii liênquan n 166 ngôi sao có khi lưng bng 0,54 n1,28 khi lưng mt tri, toàn b nm cách Trái ttrong c li 80 năm ánh sáng. lch Doppler ca ánhsáng sao, kt qu ca s lc lư ca ngôi sao dưi schút hp dn ca mt hành tinh ngoi ang quay xungquanh, tit l có tng cng 33 hành tinh quay xungquanh khong 22 ngôi sao.

ng quên các hành tinh còn thiu

i ca Marcy còn c gng m s hành tinh có th b b sót do các gii hn nhy ca thit b ca h.“Chúng tôi mun bit khi lưng hành tinh cc i cóth tim n trong d liu ca chúng tôi là bao nhiêu. Nu như có mt hành tinh khi lưng ln hơn th thìchúng tôi s trông thy nó”, Marcy gii thích. Phântích mu thng kê này ã cho phép h suy lun ra cáchành tinh “còn thiu” nm k cn các hành tinh ãưc xác nhn.

Thông tin này, t các trưng hp ã ưc xác nhn lntrưng hp ưc suy lun ra, ã ưc s dng mô phng xác sut ca các hành tinh k cn là mt hàmca khi lưng ca mt hành tinh. Hóa ra nh lut lũytha phù hp tt nht vi d liu trên, ng ý rng khilưng ca hành tinh càng nh, thì kh năng nó tn ticàng ln. iu này cho thy “sa mc hành tinh” không

phi là x khô cn khc lit như trưc ây mưngtưng. “Các quan sát ca chúng tôi không phù hp vicác d oán lí thuyt. Gi chúng tôi bit rng vũ tr cónhiu hành tinh c Trái t hơn là các hành tinh c Mc tinh”, Marcy nói. nh lut lũy tha ca ông doán xác sut cho mt ngôi sao kiu mt tri có mthành tinh c Trái t là 23% - gn bng mt phn tư.Các kt qu ã công b trên tp chí Science.

Tuy nhiên, nghiên cu trên b hn ch, bi công nghhin nay, ch vi các hành tinh mô phng có bán kính

qu o chưa ti mt phn tư khong cách Mt tri-Trái t. Vì th, kt qu ca Marcy có th vn ha hntrong cuc săn lùng “anh em song sinh” ca Trái t:mt hành tinh c Trái t ang quay trong qu o bng khong cách Trái t-Mt tri. “Các mô hìnhhin nay cho thy a s các hành tinh hình thành cách xa ngôi sao ca chúng; bn s tìm thy nhiuhành tinh hơn nhng chu kì qu o ln hơn”, theoCoel Hellier, mt nhà nghiên cu hành tinh ngoi titrưng i hc Keele. “Nghiên cu này d oán mtxác sut 23% tìm thy các hành tinh khi lưng c




Trái t, chu kì ngn, vì th s còn có nhiu hành tinhna; có l gn như mi ngôi sao kiu mt tri u cómt hành tinh c Trái t”, ông nói.

Tìm kim mt Trái t th hai

Tuy nhiên, ch vi vic mt hành tinh có khi lưnggn bng Trái t, thì không nht thit có nghĩa là nóging Trái t. “Các hành tinh vi khi lưng c vàiln Trái t có th khác v mt lưng vi các hànhtinh khi lưng mt Trái t. Chúng có th ln hơnnhiu, có kh năng ging như các tiu Hi vương tinh,vi rt nhiu nưc và ít á”, Marcy cnh báo.

Nhưng các kt qu sơ b t kính thiên văn vũ trKepler ca NASA, thit b o bán kính ca mt hànhtinh thay cho khi lưng ca nó, ang t ra có trinvng. “Nhiu ng c viên hành tinh ca Kepler dưngnhư có bán kính nh, phù hp vi nghiên cu cachúng tôi; sau ht thy, chúng có th ging vi Tráit. i nghiên cu d oán rng kính thiên vănKepler có th tìm thy 120-260 “th gii ngoài hành

tinh áng tin cy”. “Chúng tôi ang bt u nhn thynhng tín hiu áng ng rng các Trái t có ngoàikia vi s lưng ln”, ông nói.

Trong khi ó, mt cp nghiên cu Mĩ và Thy Sĩ ã bt tay vào nghiên cu mt i th Trái t mt cáchchi tit hơn. Kevin Heng ti trưng ETH Zurich vàSteven Vogt ti trưng i hc California ã mô phng vòng tun hoàn khí quyn trên Gliese 581g,mt “siêu Trái t” phát hin ra vào năm 2009. Công b các kt qu ca h trong mt bài báo ăng trênwebsite bn tho arXiv, các nhà nghiên cu trên chorng nhng v trí c bit thích hp cho s sng tùythuc vào hành tinh ó có b khóa thy triu haykhông và s ngui i do bc x xy ra nhanh như thnào cp toàn cu.

Ngun: physicsworld.comTác gi: Colin Stuart Ngày: 28/10/2010

Diode ‘kim loi-cht cách in-kimloi” hiu sut caoCác nhà nghiên cu ti trưng i hc bang Oregonva gii ưc mt câu trong ngành khoa hc vt

liu cơ bn ã làm lao tâm kh lc các nhà khoa hck t thp niên 1960, và có th hình thành cơ s chomt phương pháp mi tip cn in t hc.

nh chp mt diode MIM bt i xng phn ánh mt tin bquan trng trong ngành khoa hc vt liu có th dn ti các sn phm in t tc cao hơn và giá thành thp hơn. (nh: ihc bang Oregon)

Khám phá trên, mi công b trc tuyn trên tp chíchuyên nghip Advanced Materials (Các vt liu tiêntin), ln u tiên trình bày vic ch to mt diode“kim loi-cht cách in-kim loi” hiu sut cao.

“Các nhà nghiên cu ã c gng làm công vic này

trong hàng thp k qua, cho n nay vn mãi khôngthành công”, theo li Douglas Keszler, mt v giáo sưhóa hc danh ting ti trưng i hc Oregon và làmt trong các nhà nghiên cu khoa hc vt liu hàngu ca nưc Mĩ. “Các diod ch to vi các phương pháp khác trưc ây luôn có hiu sut thp và chtlưng không cao”.

“ây là mt s thay i căn bn phương thc bn cóth to ra các sn phm in t, tc cao, quymô ln, vi chi phí rt thp, thm chí thp hơn c các

phương pháp truyn thng”, Keszler nói. “ó là mtcách cơ bn loi tr các hn ch tc hin nayca các electron phi chuyn ng trong các vt liu”.

Các viên chc trưng i hc Oregon cho bit, mt bng sáng ch ã ưc cp cho công ngh mi trên.Các công ti, các cơ s công nghip mi và công ănvic làm công ngh cao cui cùng có th ra i t stin b này.



Bn tin Vt lý tháng 12/2010

Các dng c in t ch to vi các cht liu gcsilicon hot ng vi các transistor giúp iu khindòng electron. Mc dù hot ng nhanh và so rakhông t, nhưng phương pháp này vn b hn ch bitc mà các electron có th di chuyn trong nhngcht liu này. Và vi s xut hin ca các máy vi tínhngày mt nhanh hơn và các sn phm ngày mt phctp hươn như các màn hin th tinh th lng, các côngngh hin nay ang tin gn n gii hn ca cáichúng có th làm, các chuyên gia cho bit như vy.

Trái li, mt diode kim loi-cht cách in-diode, haydiode MIM, có th dùng thc hin mt s chcnăng ging như vy, nhưng theo mt cách thc khácv căn bn. Trong h này, dng c ging như mt bánh sandwich, vi cht cách in gia và hai lpkim loi phía trên và phía dưi nó. hot ng,electron không di chuyn quá nhiu qua các cht liukhi nó “chui hm” qua cht cách in – hu như xuthin tc thi phía bên kia.

“Khi ln u tiên h bt tay vào phát trin các chtliu phc tp hơn cho ngành công nghip màn hình,h ã bit loi diode MIM này là cái h cn, nhưng hkhông th làm cho nó hot ng”, Keszler nói. “Gi thì chúng tôi có th, và nó còn có kh năng ưc sdng vi nhiu kim không t tin và d tìm trên thtrưng, như ng, nickel hoc nhôm. Nó cũng ơngin hơn nhiu, ít tn kém hơn và d ch to hơn”.

Trong nghiên cu mi, các nhà khoa hc và kĩ sư ti

trưng i hc Oregon mô t vic s dng mt “lptip xúc kim loi vô nh hình” làm mt công ngh

gii quyt các vn trưc ây gây tr ngi cho cácdiode MIM. Các diode i hc Oregon ưc ch to nhit tương i thp vi các kĩ thut s ưa hn ch sn xut các dng c trên nhiu cht nn adng trên quy mô ln.

Các nhà nghiên cu Oregon là nhng ngưi ng utrong mt s tin b khoa hc vt liu quan trngtrong nhng năm gn ây, trong ó có lĩnh vc in thc spin ang dn xut hin. Các nhà khoa hc trưng i hc s làm mt s công vic ban u vicông ngh mi trên dùng trong màn nh in t,nhưng nhiu ng dng khác cũng là có th.

Các máy vi tính và dng c in t tc cao không ph thuc vào các transistor là nhng ng dng timnăng khác. Cũng xut hin chân tri là các côngngh “khai thác năng lưng” như công ngh thu ginăng lưng mt tri phát tr li vào ban êm, mt phương pháp sn xut năng lưng t Trái t khi nóngui i vào ban êm.

“Trong mt thi gian dài, mi ngưi ã mun cái gìó ưa chúng ta vưt xa hơn silicon”, Keszler nói.“ây có th là mt phương pháp ơn gin là in cácdng c in t trên quy mô ln vi chi phí kém t hơn cái chúng ta có th làm hin nay. Và khi cácsn phm bt u xut hin, thì s tăng tc hotng có th là rt nhiu”.

Ngun: PhysOrg.com Ngày: 29/10/2010

Vì sao cn ci tin h SI?

Vào tháng này, h o lưng SI va tròn 50 tui, và ólà lí do ăn mng k nim, theo li Brian Bowsher,trưng phòng thí nghim vt lí quc gia ca vương quc Anh. Tp chí New Scientist ã phng vn ông nhân s kin này.

Các ơn v nghe có v khó hiu – vy thì k nimcái gì ch?

H ơn v quc t, thưng ưc bit ti nhiu hơn vitên gi tt là SI, ưc thit lp vào năm 1960 ti mthi ngh Paris. Hi ngh ã thng nht mt chunquc t cho các ơn v ct lõi, thí d như mét ochiu dài. iu này có ý nghĩa ln i vi lĩnh vc

thương mi, vì cuc sng s gp khó khăn vi nhiuơn v o lưng khác nhau. Ngay c n bây gi, vncó n ba loi gallon. Nu không có mt h ơn vchung có th dn ti thm ha, thí d NASA ã mtTàu qu o Khí hu Ha tinh tr giá 125 triu USDsau s nhm ln gia các ơn v h mét và h Anh.

Có gì không n vi các ơn v cũ sao?

V cơ bn, chúng ưc nh nghĩa theo các i tưngvt cht. Cho nên nu ơn v gán cho khi lưng,chng hn, thì nó có th thay i theo thi gian qua stác ng ca môi trưng, và chúng ta s không bitưc. Nhưng k t năm 1983, tng ơn v SI mt ãưc nh nghĩa bng nhng hng s t nhiên, phquát. Mét bây gi ưc nh nghĩa là quãng ưngánh sáng i ưc trong chân không trong



Bn tin Vt lý tháng 12/2010

1/299.792.458 ca mt giây. Duy ch có kilogram vnưc nh nghĩa bng mt i tưng vt cht – khilưng ca mt khi tr làm bng hưpj kim platinum-iridium, ct gi trong mt tng hm ca Sèvres, Pháp – và chúng tôi có k hoch thay i nh nghĩa ó.

Brian Bowsher là giám c Phòng thí nghim Vt lí quc gia,trung tâm o lưng ca nưc Anh. Lun án tin sĩ ca ông thuclĩnh vc hóa hc vô cơ, trưng i hc Southampton, Anhquc. nh: NPL

iu này có ý nghĩa gì i vi th gii thc t?

S tiêu chun hóa ưc ci tin ln – và chính xác. Schính xác này tht s th hin trong các lĩnh vc nhưx tr ung thư, lĩnh vc òi hi liu lưng bc x phi phân phi lên mô bnh vi sai s trong ngưng 3%mi thu ưc kt qu tt nht. Ch cn lch ra ngoài

chút xíu thôi và bn s không tiêu dit ưc t bào ungthư, hoc git nhm các t bào khe mnh.

Còn nhng li ích hàng ngày d thy hơn thì sao?

i vi nhng vic như cân ong hàng tp phm,nhng chic cân là tt ri. Nhưng nhng công nghmi hơn như các h thng nh v qua v tinh òi hi chính xác cao. Thí d, hai v tinh cn phi ng bhóa ht sc chính xác mi có th nh v mt imchính xác bên trong mt tòa nhà. Và vào năm 2015,

chúng ta hi vng phát trin ưc các ng h n nhtt hơn 1 giây trong 10 t năm. Nhng ci tin này ưavào các h thng nh v kiu GPS cui cùng s có chính xác c mili mét.

S tiêu chun hóa còn có th giúp ưc nhng gìkhác na?

Mu dch carbon chim lĩnh th trưng 100 t bngAnh. giai thương hp thc, bn phi có mt cơ s ưc thng nht o s phát thi carbon, cái có th phát sinh t các ngun rt khác nhau như canh tácnông nghip, giao thông vn ti hoc sn xut côngnghip. Chúng ra cn các phép o cht lưng mà mingưi u thng nht, và Phòng thí nghim vt lí qucgia [Anh - NPL] hin ang gi gh ch ti trongnhng chương trình quc t như vy.

Còn bn thân s bin i khí hu thì sao?

Nhng phép o tt hơn s làm gim sai s mà mtvn như th vp phi. Ti NPL, chúng tôi ang xut mt s mnh v tinh nh, giá thành thp, giúpxác lp các tiêu chun cho các nghiên cu khí hu và thu ưc s ci tin 10 bc so vi nhng phép otrưc ây. Sau cùng, ngay c s bin thiên nh bé nhtca nhit mt tri cũng có th gây ra mt thi kì băng hà.

Các ơn v ngoài Si vn ang tn ti và phát huytác dng. Liu chúng có th b thay th hoàn toànhay không?

Ngay c khi tôi n quy phc v trong quán rưu, tôivn gi 0,57 lít – cho nên câu tr li có l là không.

Ngun: New Scientist Tác gi: Alison George Ngày: 31/10/2010

Phát hin sao neutron nng nhtt trưc n nayCác nhà thiên văn khai thác Kính thiên văn GreenBank (GBT) ca Qu Khoa hc Quc gia Hoa Kì va phát hin ra ngôi sao neutron có khi lưng ln nhtt trưc n nay, mt khám phá có s tác ng mnh

m và lan ta rng trên nhiu lĩnh vc vt lí và thiênvăn vt lí hc.

“Sao neutron này có khi lưng gp hai ln Mt trica chúng ta. iu này tht bt ng, và khi lưng lnnhư vy có nghĩa là mt vài mô hình lí thuyt chothành phn cu trúc bên trong ca các sao neutron nayã b bác b”, theo li Paul Demorest, thuc ài thiên




văn Vô tuyn Quc gia (NRAO). “Phép o khi lưngnày còn có các gi ý cho kin thc ca chúng ta vmi vn xy ra nhng mt cc cao và nhiuchi tit c th ca ngành vt lí ht nhân”.

Các xung phát ra t mt sao neutron ( phía sau) b chm li khichúng i qua gn mt sao lùn trng phía trưc. Hiu ng nàycho phép các nhà thiên văn o khi lưng ca h. nh: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF

Sao neutron là “xác cht” siêu m c ca các ngôisao khi lưng ln ã phát n dưi dng sao siêu mi.Vi toàn b khi lưng ca chúng gói ghém vào mtqu cu kích c chng bng mt thành ph nh, các proton và electron ca chúng b ép li vi nhau thànhneutron. Mt sao neutron có th m c hơn vài baln so vi mt ht nhân nguyên t, và mt nhúm nhvt cht sao neutron s nng hơn 500 triu tn. Mt khng khip này bin sao neutron thành mt “phòngthí nghim” thiên nhiên lí tưng nghiên cu cáctrng thái m c nht và kì l nht ca vt cht.

Các nhà khoa hc ã s dng mt hiu ng ca thuyttương i rng ca Albert Einstein o khi lưngca sao neutron và bn ng hành qu o ca nó, mtsao lùn trng. Sao neutron trên là mt pulsar, phát racác chùm sóng vô tuyn ging như ngn hi ăng quétxuyên qua không gian khi nó quay tròn. Pulsar này,gi tên là PSR J1614-2230, quay 317 vòng mi giây,và bn ng hành ca nó thì hoàn tt mi vòng quo trong vòng chưa ti 9 ngày. Cp ôi trên, xachng 3000 năm ánh sáng, ang trong qu o nhìnhu như nghiêng ngang khi trông t phía Trái t. Snh hưng ó là iu mu cht thc hin phép okhi lưng.

Khi qu o mang ngôi sao lùn trng nm ngay phíatrưc pulsar, thì sóng vô tuyn phát ra t pulsar i ti

Trái t phi truyn qua rt gn ngôi sao lùn trng. Si qua gn như vy làm cho chúng b tr trong hànhtrình n bi s bin dng ca không thi gian to ra bi sc hp dn ca sao lùn trng. Hiu ng này, gilà s tr Shapiro, cho phép các nhà khoa hc o chínhxác khi lưng ca c hai ngôi sao.

“Chúng tôi rt may mn vi h này. Pulsar ang quaynhanh cho chúng tôi mt tín hiu theo dõi trên sutqu o, và qu o ó hu như hoàn toàn nhìn ngang. Ngoài ra, ngôi sao lùn trng c bit có khi lưng lni vi mt ngôi sao thuc loi này. S kt hp cnht vô nh này là cho s tr Shapiro mnh hơn nhiuvà do ó d o hơn”, phát biu ca Scott Ransomthuc NRAO.

Các nhà thiên văn ã s dng mt thit b kĩ thut smi ch to gi là Thit b X lí Pulsar Ti hu GreenBank (GUPPI), gn trên GBT, theo dõi các sao ôitrong mt vòng qu o hoàn chnh hi u năm nay.Vic s dng GUPPI ã ci thin kh năng ca cácnhà thiên văn o thi gian tín hiu phát ra t pulsar n vài bc ln.

Các nhà thiên văn trông i sao neutron trên có khilưng gp rưi Mt tri. Nhưng quan sát ca h cho bit nó có khi lưng gp hai ln Mt tri. Khi lưngln như th làm thay i kin thc ca h v thành phn ca sao neutron. Mt s mô hình lí thuyt chorng, ngoài các neutron ra, các ngôi sao như vy còncha nhng ht h nguyên t kì l khác gi là các

hyperon hay các ngưng t ca kaon.

“Kt qu ca chúng tôi bác b nhng ý tưng ó”,Ransom nói.

Demorest và Ransom, cùng vi Tim Pennucci trưng i hc Virginia, Mallory Roberts thucEureka Scientific, và Jason Hessels Vin Thiên vănhc vô tuyn Hà Lan và i hc Amsterdam, ã công b các kt qu ca h trong s ra ngày 28/10 ca tpchí khoa hc Nature.

Kt qu ca h có nhng gi ý khác, trình bày trongmt bài báo khác theo k hoch s công b trong tpchí Astrophysical Journal Letters. “Phép o này chochúng ta bit rng nu bt kì quark nào có mt tronglõi mt sao neutron, thì chúng không th ‘t do’ mà phi tương tác mnh vi nhau như chúng vn như vytrong các ht nhân nguyên t thông thưng”, phát biuca Feryal Ozel thuc trưng i hc Arizona, tác ging u ca bài báo th hai va nói.




Tác ng khoa hc ca các quan sát GBT mi cònvươn rng sang nhng lĩnh vc khác ngoài vic mô tc trưng vt cht các mt cc . Mt li giithích hàng u cho nguyên nhân gây ra mt loi v ntia gamma – nhng v n “ngn hn” – là do các saoneutron ang va chm chau. Tht t các sao neutroncó th nng như PSR J1614-2230 bin ây thành mtcơ ch hp lí cho nhng v n tia gamma này.

Ngưi ta còn kì vng các v va chm sao neutorn nhưvy phát ra sóng hp dn, vn là mc tiêu ca mt sài thiên văn Mĩ và châu Âu. Nhng sóng này, theoli các nhà khoa hc, s mang n thêm thông tin cógiá tr v thành phn ca sao neutron.

“Nói chung, các pulsar mang li cho chúng ta mt cơ hi ln nghiên cu nn vt lí kì l, và h này là mt phòng thí nghim vô cùng to ln nm ngoài kia,cung cp cho chúng ta thông tin có giá tr vi nhnghàm ý rng”, Ransom gii thích. “Cái khin tôi btng là mt con s ơn gin – khi lưng ca saoneutron này – li có th cho chúng ta bit nhiu nhưvy v nhiu phương din khác nhau ca vt lí hc vàthiên văn hc”.

Ngun: PhysOrg.com

nh: i mtRobonaut 2, mt rô bôt du dành giúp vic dng ngưi, khéo léo, s bay lên Trm Vũ tr Quc t (ISS) trên tàu con

thoi vũ tr Discovery, trong s mnh STS-133.

Mc dù ban u nó s ch tham gia trong các th nghim chc năng, nhưng các nâng cp cui cùng có th cho phéprô bôt thc hin mc ích thc s ca nó – giúp các nhà du hành i b ngoài không gian trong nhng công vic khókhăn bên ngoài trm vũ tr.

Ngun: SPL/NASA, PhysOrg.com Ngày: 02/11/2010




Các thiên hà xon c khng l cókim hãm s hình thành nhngám sao tr?

nh ghép ca 30 Doradus chp bng Kính thiên văn vũ tr Hubble. nh: NASA/John Trauger (Phòng thí nghim Sc y phn lc)/James Westphal (Vin Công ngh California)

Các nhà thiên văn Scotland và c cho bit cơ s vt lí ơn gin có th gii thích cho mt nghch lí tnti lâu nay: ti sao nhng ám sao tr có xu hưng cưtrú trong nhng thiên hà tương i nh, ch không cótrong nhng thiên hà khng l như Di Ngân hà. Nguyên do, theo các nhà nghiên cu trên, là vì các

thiên hà xon c khng l, như Di Ngân hà, quaytròn nhanh, làm bin dng các ám sao trưc khichúng ln lên n quy mô ln.

Phc hp 30 Doradus p lng ly là cái nôi sao trsáng r nht trong Nhóm a phương – mt tp hpgm vài tá thiên hà lân cn nhau, trong ó có Di Ngân hà. Do ó, có kh năng là 30 Doradus cư trútrong mt thiên hà n tưng, hoc là thiên hà Tiên N(Andromeda) hoc là Di Ngân hà, hai thiên hà lnnht trong Nhóm a phương.

Nhưng phc hp 30 Doradus p lng ly li nmtrong ám mây Magellan Ln, mt thiên hà v tinhca Di Ngân hà ch phát ra mt phn mưi lưng ánhsáng ca thiên hà ca chúng ta. Các ngôi sao mi chàoi ca 30 Doradus làm cho cht khí sáng rc trên khuvc rng 700 năm ánh sáng, ưng kính gp 30 lntinh vân Orion ni ting.

c ch bi chuyn ng quay

Carsten Weidner và Ian Bonnell trưng i hc StAndrews ti Fife và Hans Zinnecker thuc Vin Thiênvăn vt lí Potsdam va thc hin các mô phng trênmáy vi tính mô phng các ám mây khí phc tp giacác sao co li to thành các ám sao. Weidner cho bit, “Có v như chuyn ng quay làm kim hãm shình thành ca nhng ám sao rt nng”.

Các thiên hà xon c khng l quay tròn nhanh. Thíd, Di Ngân hà quay khong 230 km/s, và thiên hàTiên N ln hơn còn quay nhanh hơn na. Trái li,các thiên hà nh hơn, như ám mây Magellan Ln,quay tròn chm.

i ca Weidner ã chy bn chương trình mô phngmáy tính, mi chương trình vi mt tc quay khácnhau. “Mi mô hình mt khong mt tháng tínhtoán”, Weidner nói. Trong các mô hình quay trònnhanh, các ngôi sao và ám sao hình thành trên mtkhu vc rng, vì chuyn ng quay làm cn tr chtkhí co li thành mt ám khng l. Trái li, trong môhình quay tròn chm nht, cht khí co li và khai sinhra mt ám sao khng l duy nht ti chính gia. Môhình ó có th gii thích ti sao phc hp 30 Doraduskhng l phát sinh trong mt thiên hà nh hơn nhiuso vi thiên hà ca chúng ta.

Các thiên hà va chm

Công trình này còn áp dng ưc cho các thiên hàang va chm. Weidner nói, “Trong vùng va chm, bn có ít s hu thun chuyn ng quay hơn, cho nên bn trông i có nhng ám sao to nng hơn”. Tht ra,các thiên hà Anten ni ting – hai thiên hà xon c lnang lao vào nhau trong chòm sao Corvus – ã to racác ám sao tr ln hơn bt kì ám sao tr nào tìmthy trong Di Ngân hà hoc thiên hà Tiên N.

Bruce Elmegreen, mt chuyên gia nghiên cu s hìnhthành sao ti Phân vin nghiên cu IBM Yorktown

Heights, New York, cho bit nghiên cu trên là hpdn, nhưng ông hoài nghi kt qu trên. “S liên hgia chuyn ng quay thiên hà và chuyn ng quayám mây phân t là mơ h”, ông nói. “Chuyn ngquay thiên hà có tương quan vi chuyn ng quayca các ám mây phân t hay không? Tôi không rõcâu tr li là như th nào”. Weidner phn ng rng cácthiên hà ang quay nhanh tht s có các ám mâyquay nhanh hơn, bi vì các ám mây y tương tác vinhau.




Còn “áp sut nén” thì sao?

Elmegreen cũng cho bit 30 Doradus có l còn cónhng yu t khác ngoài chuyn ng quay chm cathiên hà ch ca nó. ám mây Magellan Ln – cáchTrái t ch 160.000 năm ánh sáng – ang cày xuyênqua qung vt cht ca Di Ngân hà. Cht khí trongqung nén cht khí trong ám mây Magellan Ln,mt quá trình gi là “áp sut nén” có th kích hot shình thành sao trong phc hp 30 Doradus.

Weidner hiu rng áp sut nén có th gi mt vai trònào ó. “30 Doradus là mt vt th phc tp”, ông nói,“và chúng tôi không khng nh chúng tôi có th giithích tng chi tit ca nó. Chúng tôi ch nói có th cómt khuynh hưng liên quan n chuyn ng quay”.

Ngun: physicsworld.comTác gi: Ken Croswell Ngày: 02/11/2010

10 năm Trm Vũ tr Quc t

Ngày 02/11 va qua là ngày k nim 10 năm conngưi bt u chim lĩnh vĩnh cu trên không gian viTrm Vũ tr Quc t (ISS). Dưi ây là mt s s kin

áng nh trong lch s ca trm và nhng mc sontrong 10 năm hot ng u tiên ca trm.

Phi hành oàn ca trm ã chp bc nh này ca b bin phíabc Vnh Mexico t cao 350 km vào hôm 29/10 (nh: NASA)

29/07/1970

NASA t b mi hi vng sn xut thêm các tên laSaturn V s, loi tên la ã ưa các nhà du hànhApollo lên mt trăng. Kt qu là h ã hy b trm vũtr ln mà h ã lên k hoch xây dng làm k v choSkylab. Vi Skylab gn như ã hoàn tt, công trìnhtrm vũ tr bưc vào mt thi kì gián on kéo dài.

25/01/1984

Trong bài phát biu trưc Quc hi, tng thngRonald Reagan tuyên b: “Ti nay, tôi ang ch o

NASA phát trin mt trm vũ tr có ngưi cư trú vĩnhvin và trin khai công vic ó trong vòng mt thpk”. Vi các óng góp t phía châu Âu, Nht Bn, vàCanada, ây là Trm Vũ tr T do. Tht không may,nó liên tc phi thit k li, khin lch trình ngày mtkéo dài thêm và bi chi ngân sách. Sang năm 1993 thìnó rõ ràng sp b hy b.

09/1993

Vi Chin tranh Lnh kt thúc, mt tha thun Mĩ- Nga kt hp Trm Vũ tr T do và Trm Hòa bình 2theo k hoch ca Nga thành ISS.

20/11/1998

Zarya, mô un ISS u tiên, ưc phóng lên t sân bay vũ tr Baikonur, Kazakhstan.

06/12/1998

Unity, mô un Mĩ u tiên, neo u vi Zarya bngtàu con thoi vũ tr Endeavour. Chuyn bay này cònánh du phi hành oàn u tiên n thăm trm và cónhng chuyn i b ngoài vũ tr quanh trm u tiên.Sau ó là mt thi kì gián on 18 tháng, do các trctrc tài chính vi các mô un ca Nga và các trc trckĩ thut vi các mô un ca Mĩ.

21/05/2000

Tàu con thoi vũ tr Atlantis n thăm, chun b chovic bt u lp ráp trm tr li.

26/07/2000

Zvezda – Mô un Dch v, ban u ch to làm môun lõi ca Trm Hòa bình 2 – kt ni vi trm.




02/11/2000

Phi hành oàn “Vin chinh 1” bay lên trm bng tàuSoyuz. S cư trú lâu dài ca con ngưi trên trm btu.

10/02/2001

Mô un thí nghim Destiny n nơi. Th tích bêntrong ISS lúc này ã vưt quá th tích trm Hòa bình.

23/03/2001

Ngưi Nga bt c dĩ cho h cánh trm Hòa bình, loi b i th cnh tranh duy nht ca ISS.

23/04/2001

Canadarm 2, cánh tay rô bôt ca trm, n trên tàu conthoi Endeavour. ây là b phn phi Nga-Mĩ u tiên, b sung tương i sm do nhu cu trin khai lp ghépsau này.

30/04/2001

Dennis Tito tr thành du khách vũ tr u tiên nthăm ISS, trưc s phn i kch lit ca NASA.

15/07/2001

Mô un khóa không khí Quest Joint, mt mô un áplc óng vai trò li vào và li ra cho các chuyn i b,n nơi. ISS gi ã nng hơn trm Hòa bình.

21/07/2001

Chuyn i b vũ tr u tiên thc hin t trm, sdng khóa không khí Quest.

04/02/2002

Xy ra tình hung khn cp áng k u tiên trên trmkhi s iu khin s nh hưng ca trm, hay cao ca nó, b mt trong vài gi lin, e da s phát invà iu khin nhit . S phn ng nhanh t phía phihành oàn và các chuyên gia iu khin mt t ãgii quyt xong trc trc trưc khi có bt kì s nguyhi nào xy ra.

01/02/2003

Tàu con thoi vũ tr Columbia b n tung khi i tr vàokhí quyn t mt chuyn bay phi ISS. i tàu con thoi

tm dng hot ng, khin trm hoàn toàn ph thucvào các phi thuyn Soyuz và Tin b ca Nga, vi cácchuyn bay ch phi hành oàn và hàng hóa. Phi hànhoàn li gim xung còn hai ngưi, vi các hotng hn ch ch yu là duy trì trm.

06/04/2003

Mt b phn tên la cũ bay qua gn trm, khin phihành oàn ca trm phi tm rút lui sang tàu cu hSoyuz tránh trưng hp va chm.

28/07/2005

Tàu Discovery thc hin chuyn bay tàu con thoi utiên k t sau s tn tht ca tàu Columbia. (Chuyn bay tip theo không din ra trong mt năm sau ó, docác trc trc liên tc vi bt nhiên liu trào ra t bcha nhiên liu ngoài ca tàu con thoi trong lúc phóng).

26/11/2006

Mt anten trên tàu hàng Tin b M-58 b vưng viu mô un Zvezda ca trm trong lúc neo u. Cuicùng nó ã ưc các nhà du hành tháo ra vi các côngc ct vào hôm 22/02.

11/02/2008

Mô un Columbus – b phn ISS chính ca châu Âu – n nơi. ưc thit k làm mt phòng thí nghim chosinh hc, sinh lí hc, vt lí cht lưu và các thí nghimkhác, nó có ch cho ba thành viên phi hành oànlàm vic cùng mt lúc.

03/04/2008

Tàu hu cn ATV "Jules Verne" ca Cơ quan Vũ trchâu Âu n nơi. Nó là con tàu ngoài Mĩ, ngoài Ngau tiên n thăm trm.

04/06/2008

B phn u tiên ca phòng thí nghim Kibo c bngchic xe bus ca Nht Bn n nơi trên tàu con thoiDiscovery.

29/05/2009

Sau mt thi gian dài, phi hành oàn li trm ưcm rng lên sáu ngưi như d tính (òi hi hai tàu




cu h Soyuz neo u sn sàng vi trm ti mi lúc)và vic nghiên cu khoa hc tht s có th bt u.

17/07/2009

Vi tàu con thoi Endeavour n thăm, có 13 ngưitrên trm, mt k lc cho ISS và cho bt kì phi thuynvũ tr nào (k lc mi thi i cho s lưng ngưi cómt trong vũ tr ng thi).

17/09/2009

HTV-1, tàu hu cn Nht Bn u tiên, n nơi.

10/02/2010

Năm tàu neo u, to thành mt “ngôi nhà trn vn”:hai t hp Soyuz, hai tàu hàng Tin b, và tàu con thoiEndeavour.

31/07/2010

Mt trc trc máy bơm trong h thng làm lnh thit b cp in tm thi hn ch ngun in cp và ct btcác hot ng. Sau vài chuyn i b ngoài vũ tr vàmt s khó khăn bt ng, vic sa cha ã ưc thchin vào hôm 17/08.

Ngun: New Scientist Tác gi: Henry Spencer Ngày: 02/11/2010

Fluorographene: Cht cách inmng nht th gii Nhng tính cht ni tri ca graphene và Teflon vaưc kt hp li vi nhau trong mt cht liu mi bi bàn tay các nhà ot gii Nobel vt lí năm nay.

Kostya Novoselov và Andre Geim, hin ang làm victi trưng i hc Manchester, Anh quc, ln u tiêntách li graphene vào năm 2004. ó là mt công victài tình, úng như ngưi ta trông i i vi mt côngtrình t gii Nobel, du rng phương pháp ca h làs dng mt ming băng dính kiu bình thưng bócra khi b mt tng lp cht mt. H nhn thygraphene là dng mng nht và bn nht ca carbon,và nó có th dn nhit tt hơn bt kì cht liu nào ã

bit. Là mt cht dn in, nó dn in tt như ngvy. Nhng n lc gn ây nht ca h ã ưa nmt cht liu dn xut mi bn và n nh hơn cgraphene gc, nhưng nó không dn in: ó làfluorographene.

Bn thân graphene là mt lp ơn nguyên t ca chtliu graphite, cht thưng thy trong bút chì. cp phân t, nó có mt cu trúc phng dng xp t onggm các hình lc giác liên kt vi các nguyên t

carbon ti các nút mng. Các ám mây electron phântán khp phía trên và phía dưi ca các b mt, ó lànguyên do vì sao cht liu này li dn in tt nhưvy.

Thành tu hin nay ca nhóm Manchester, hp táccht ch vi các cng tác viên quc t, là t mtnguyên t fluorine vào mi nguyên t carbon, t ó phá hng ám mây electron và ngăn cn dòng inchy dưi nhng iu kin bình thưng, nhưng khôngtác ng n tính nguyên vn cu trúc ca mng lưi

carbon. Trong nghiên cu trưc ây, h ã thêm cácnguyên t hydrogen thay vì fluorine, nhưng h nhnthy cht liu thu ưc không bn nhit cao.

t phá mi nht trên ưc công b trong s ra tunnày ca tp chí Small . Rahul Raveendran-Nair là mtnhà nghiên cu hu tin sĩ ti trưng i hcManchester và là ngưi chu trách nhim công b.Ông mô t luorographene là “cht cách in kh dĩ mng nht, ch to bng cách gn các nguyên tfluorine vào mi nguyên t carbon trong graphene. Nó




là cht dn xut lưng pháp u tiên ca graphene vànó là mt cht bán dn khe rng. Fluorographene bnv mt cơ hc và là hp cht n nh v mt hóa hcvà nhit hc. Các tính cht ca cht liu mi này rtging vi Teflon và chúng tôi gi cht liu này 2DTeflon.”

Vic phát trin mt phương pháp thích hp ch tocht liu 2D Teflon này tht không ơn gin.“Fluorine là mt nguyên t có hot tính cao, và nó phn ng vi hu như mi th. Cho nên, thách thcch yu là làm sao fluorine hóa trn vn graphene màkhông làm hng mt graphene và các cht nn ca nó.Phương pháp fluorine hóa các màng graphene ơn lpca chúng tôi trên lưi nn trơ v mt hóa hc và khigiy graphene nhit cao khc phc ưc tr ngikĩ thut này”, Raveendran-Nair gii thích.

Các tác gi hình dung rng fluorographene s ưc sdng trong in t hc, nhưng h hiu rng “i vicác ng dng in t thc t thì cht lưng in t phi có s ci tin. Chúng tôi hi vng có th sm thuưc s ci tin này. Mt s ng dng in t có thcó ca fluorographene là s dng nó làm rào cnưng hm và là cht cách in cht lưng cao hoccht liu rào cn cho in t hc hu cơ”. Nhng lĩnhvc ng dng khác cũng có kh năng. Thí d, là mtcht bán dn khe rng hoàn toàn trong sut vi ánh

sáng kh kin, fluorographene cũng có th tìm thyng dng trong LED (diode phát quang) và các mànhin th.

Nhóm Manchester không phi là nhóm duy nht thamgia, mà các cng tác viên n t Trung Quc (Phòngthí nghim Quc gia Khoa hc Vt liu Shenyang), HàLan (i hc Nijmegen Radboud), Ba Lan (VinCông ngh Vt liu in t), và Nga (Vin Hóa hcVô cơ Nikolaev) cũng óng góp chuyên môn ca h.Theo Raveendran-Nair, vic có mt i hp tác quymô như vy ã giúp h thc hin nghiên cufluorographene mt cách thu áo: “Tt c chúng tôiu làm vic rt vt v cho d án này thành công.Chúng tôi ã s dng nhiu kĩ thut mô t c trưnga dng và các nghiên cu rt c th tìm hiu cáctính cht ca cht liu mi này”.

Trong quá trình thc thi d án, các cá nhân lãnh o làcác tên tui t gii Nobel, nhưng rõ ràng cuc snglàm vic trong nhóm không thay i gì nhiu lm.“Mc dù cuc sng mi có nhiu bn rn, song hai vgiáo sư vn làm vic rt gn gũi vi tt c thành viêntrong nhóm và tham gia rt nhiu trong công vicnghiên cu tng ngày”, Raveendran-Nair nói.


Positronium tán x ging như mtht tích in

ưng dn positronium ti trưng i hc College London.(nh: Gaetana Laricchia)

Positronium là mt trng thái liên kt ging nguyên tca mt electron và phn ht positron ca nó – và vìth không có in tích toàn phn. Nhưng các nhà vt lí Anh ang nhc u suy nghĩ sau khi nhn thy positronium tương tác vi vt cht như th nó là mtelectron c thân, vi khi lưng và in tích dươngca positron dưng như chng có mt. Khám phá btng này s thúc gic các nhà nghiên cu i tìm mt ligii thích, và có th có các h qu t y khoa cho nthiên văn vt lí hc.

Positronium thưng ưc xem là h hàng nguyên ttrung hòa nh nht. Ging như mt nguyên thydrogen thông thưng, ht nhân ca nó có mtelectron c thân bao xung quanh, nhưng proton caht nhân này ưc thay th bi positron.

Positronium là mt thc th quan trng trong nhiungành khoa hc a dng. Trong y khoa, chng hn,các positron ưc s dng chp nh ưng i ca phn ng hóa hc bên trong các t bào sng, trong mtkĩ thut gi là x quang positron (PET). Nhưng hơn80% tia gamma thit yu phát ra trong các máy quét




PET là t s phân hy positronium. Trong khi ó,trong thiên văn vt lí hc, s phân hy positroniumgây ra hơn 90% tia gamma phát ra t tâm ca Di Ngân hà.

Vì positronium tn ti lâu tán x khi vt chtkhác trưc khi phân hy, cho nên các nhà khoa hctrong nhng ngành khoa hc va nêu cn tìm hiu rõcác tính cht tán x ca nó. Tht không may, c líthuyt ln thí nghim v nhng tính cht này u khótip cn.

Nay Gaetana Laricchia thuc trưng i hc CollegeLondon cùng các ng nghip ã ghi ưc d liu phân b vn tc u tiên cho s tán x positroniumkhi nhiu loi nguyên t và phân t khác nhau. Trongthí nghim ca h, h s dng in trưng và ttrưng dn các positron phát ra t sodium-22, mtngun cht phóng x, sang mt t bào khí. Mt s positron thu ly mt electron t cht khí, to ra mtchùm positronium truyn v phía mt mc tiêu chtkhí. Các nhà nghiên cu ã s dng 10 mc tiêu khácnhau làm tán x positronium, bao gm helium,nitrogen, oxygen và krypton.

Các kt qu không ging như cái h trông i. Mc dù positronium là trung hòa và gp hai ln khi lưngmt electron, nhưng tit din tán x hiu dng ca nó

– mt s o xác sut tương tác là mt hàm ca vn tc – luôn ging vi tit din tán x hiu dng ca riêngmt electron.

Laszlo Sarkadi, mt nhà vt lí ht nhân ti Vin Hànlâm Khoa hc Hungary, ngưi trưc ây tng nghiêncu s tán x positronium, cho rng khám phá trên sthúc gic các nhà vt lí hưng n kho sát cơ chng lc hc chi tit ca s tán x, cái ông nghĩ khôngth nào là gn úng, ging như các h va chm khác,vi mt tương tác hai vt. Tuy nhiên, ông tin rng ápán có th là positron trong positronium ơn thun hànhx như mt ht “khán gi”. “Hành trng khác nhauca electron [có th] gii thích bi s phân cc ca biacht khí trong va chm”, Sarkadi nói.

Laricchia ng ý rng electron ca positronium, vì lído gì ó, ã ln át tương tác trên, nhưng ông nói:“Nguyên nhân cho n nay vn chưa rõ, và chúng tôihi vng công trình ca chúng tôi s kích thích thêmnhiu nghiên cu khác na”.

Nghiên cu công b trên tp chí Science 330 789.

Ngun: physicsworld.comTác gi: Jon Cartwright Ngày: 05/11/2010

Phi thuyn Cassini t ngchuyn sang ch standbyCác kĩ sư ti Phòng thí nghim Sc y Phn lc (JPL)ca NASA Pasadena, California, ang c gng tìmhiu nguyên nhân khin cho phi thuyn Cassini ca NASA t chuyn sang “mt an toàn”, mt mt tmdng phòng b. Cassini i vào ch an toàn vào

lúc 4 gi chiu (gi min tây nưc Mĩ) vào hôm th ba, 02/11.

K t lúc chuyn sang mt an toàn, phi thuyn ã tmdng dòng d liu khoa hc và ch gi v d liu v kĩ thut và tình trng ca phi thuyn. Cassini ưc lptrình t ng chuyn nó sang ch an toàn h khinào nó phát hin ra mt iu kin nào ó trên phithuyn òi hi có s can thip ca các nhà iu khint phía trái t.

nh minh ha phi thuyn Cassini ca NASA ang bay quanh Th tinh. nh: NASA/JPL-Caltech




Các kĩ sư cho bit không chc là Cassini s có th hi phc hot ng trn vn trưc chuyn bay ngang quav tinh Titan ca Th tinh theo k hoch din ra vàohôm 11/11. Nhưng Cassini ã có hơn 53 chuyn bayqua Titan theo k hoch trong s mnh m rng canó, chuyn bay cui cùng là vào năm 2017.

“Phi thuyn phn ng chính xác như nó nên như th,và tôi ht sc kì vng rng chúng tôi s ưa Cassinohi phc tr li và chy êm xuôi”, phát biu ca BobMitchell, nhà iu hành chương trình Cassini ti JPL.“Trong hơn 6 năm chúng tôi làm vic vi sao Th, âych là s c an toàn ln th hai thôi. Vì th, xét ntính phc tp ca các yêu cu mà chúng tôi ã thchin trên Cassini, thì phi thuyn ã thc hin nhim vht sc tt cho chúng ta”.

K t khi Cassini ri b phóng hi năm 1997, Cassiniã t ưa nó vào mt an toàn tng cng sáu ln.

S mnh Cassini-Huygens là mt d án hp tác ca NASA,Cơ quan Vũ tr châu Âu, và Cơ quan Vũ trItaly. Phòng thí nghim Sc y Phn lc, mt phânvin ca Vin Công ngh California Pasadena, mnhn vai trò iu hành cho d án.

Ngun: JPL/NASA, PhysOrg.comTác gi: Jia-Rui C. Cook Ngày: 05/11/2010

Lng nghe âm thanh t trưt

H thng vn ti và các cng ng có nguy cơ cao ticác chân dc có th hưng li t mt h thng cnh báo sm l t theo dõi mc nhiu trong t á.ưc khng nh là loi công trình u tiên thuc loinày trên th gii, nó hot ng bng cách ghi li sóngâm xác lp xem mt s trưt t quy mô ln spxy ra là có th báo trưc bng nhng phép o haykhông.

Trên toàn th gii, nhiu nghìn ngưi cht mi năm làkt qu ca l t và nhiu nghìn ngưi khác phi litán nhà ca và sng trong cnh màn tri chiu t. nhng nưc giàu có, nguy cơ thit hi v ngưi có nhhơn nhưng tác ng i vi môi trưng xây dng tiêutn hàng t ô la tái thit mi năm, và nó còn có th phá hng h thng giao thông vn ti. Trong mt nlc nhm hn ch mi nguy cơ toàn cu này, Liên hipquc ã ra mt chin lưc, trong ó có k hochxúc tin phát trin các h thng cnh báo sm.

Mt phương pháp theo dõi nguy cơ trc tip là trang b cho mi b dc mt di microphone và “lng nghe”các mc n tăng lên khi t á bt u chuynmình. Tr ngi i vi phương pháp này là các tn stương i thp i cùng vi các chuyn ng trưt dcc ln cũng có th sinh ra bi mt s ngun phátmang tính môi trưng khác – dn ti mt s cnh báosai không th chp nhn ưc.

B dn sóng âm cùng vi v bo v và mt máy o nghiêng.(nh: Dixon et al.)

Nhưng các nhà nghiên cu Anh tin rng h có thmang li mt h thng ghi âm xác thc hơn qua mtci tin hp dn i vi kĩ thut trên. Thay vì t các b cm bin âm trc tip trên b dc, h t cácmicrophone ca mình bên trong các ng thép cha ycht liu dng ht. Khi ó, nu b dc bt u trưt,thì âm thanh to ra bi cht liu dng ht ang xô y

có tn s cao hơn âm thanh phát ra bi t á xungquanh. Các ng thép tác dng như b dn sóng khuch i âm thanh.

kim tra dng c ca mình, i nghiên cu ngu là Neil Dixon ti trưng i hc Loughboroughã thc hin mt lot th nghim ti Hollin Hill, mtvùng hot ng l t min bc nưc Anh. Bngcách so sánh các phép o ca h vi các phép o l t truyn thng thc hin vi mt máy o nghiêng, i ca Dixon cho bit h ã tìm thy mi




tương quan mnh gia s phát ra âm thanh và s dchchuyn b dc. “Hollin Hill cung cp cho chúng tôimt môi trưng có iu khin kim tra dng c camình, giai on tip theo là th nghim dng c nàytrên nhng loi dc khác nhau và cui cùng là s dngnó làm phương tin d báo l t”, Dixon gii thích.

Nói tóm li, i ca Dixon hin ang tìm cách làmvic vi các công ti ưng st, xe bus và các công tivn ti khác, các ch th hin ang chi hơn mt nachi phí cho các h thng theo dõi l t nưc Anh.“Hin nay, a s các h thng òi hi có mt ngưi ira ngoài ng trng kim tra mt dng c theo dõi – chúng tôi ang gii thiu mt h thng có th phnhi thông tin trc tip, thí d như mt tin nhn dngvăn bn”, Dixon nói.

Nu kĩ thut trên có th ưc xác minh, thì Dixon hivng kĩ thut có th chuyn giao cho các nưc ang phát trin, c bit là nhng vùng nhit i, nơi mưarào và hot ng ng t có th làm cho các b dccó nguy cơ trưt l. Dixon phác ha mt phiên bnơn gin hóa ca h thng trên trong ó các b vi cm bin âm thanh ưc ni vi mt h thng cnh báonghe ưc thay vì mt mng lưi truyn thông in t.

Ed Phillips, phát ngôn viên ca Practical Action, tchc nhân o xúc tin công ngh cho th gii ang phát trin, ánh giá cao phát trin trên. Ông cho rngcon ngưi th gii ang phát trin thưng có nguy

cơ cao hơn trưc ha l t. “Nhng ngưi có nguy cơ cao thưng chu ri ro trưc ha l t và nhng thmha khác, do h thiu kin thc hoc thiu s la chn – thí d như xây nhà ca h trên nn móng thép”.

Theo nhiu nhà nghiên cu khí hu, tn sut và quymô ca nhng trn l t có th tăng áng k nhng phn nht nh ca th gii trong nhng năm sp ti.“Tht hp lí nu nói rng mt khí hu ang bin icó th gây ra nhiu s kin mưa rào hơn, và nhngtrn mưa ó thành ra có th dn ti nhiu t l thơn”, phát biu ca Tim Lenton, mt nhà nghiên cucác h trái t ti trưng i hc East Anglia, Vươngquc Anh.

ây cũng là quan im ca Richard Jardine, mt nhànghiên cu cơ a cht ti trưng Imperial CollegeLondon. “Nguy cơ cao nht là nhng vùng óng băngvĩnh cu ang suy bin”. Tác ng có th là ln nht nhng vùng núi cao – Alps, Andes, Hamalaya… -hoc nhng vùng có nn t á yu, thí d mt svùng thuc Siberia, Alaska hay Canada. Và nguy cơ cũng xut hin nhng vùng m áp, nơi có các b dcng và mưa rào thưng xuyên như Trung Mĩ, Brazil,hay Trung Quc”, ông nói.

Ngun: physicsworld.comTác gi: James Dacey Ngày: 05/11/2010

LHC cho dng proton và chuynsang pha hot ng mi

Sau 7 tháng va chm proton thành công mc 7 TeVtrong Máy Va chm Hadron Ln (LHC), các nhànghiên cu ti CERN hin ang cơ cu li c máy niting ca h cho va chm các ht nhân chì trong vàingày sp ti. Va chm gia các ht nng này s to ranhng nhit và mt cao nht tng ghi nhn trênTrái t, tái hin nhng thi khc vũ tr sơ khai sauBig Bang.

“Vic này cho thy mc tiêu mà chúng tôi t t ratrong năm nay ã thành hin thc, nhưng vn khónut, và tht là phn khi khi thy c máy t ti tin vi phong cách tuyt vi như th”, phát biu caRolf Heuer, tng giám c CERN.

Thí nghim ALICE ti CERN. (nh: CERN PhotoLab)




Vic thay i ưng dn chùm ht ánh du s btu ca nhng chương trình vt lí chính cho máy dòht ALICE, thit b ưc thit k c bit theo vts lưng ln các ht sinh ra. Nó có th phát hin ti15.000 ht trong mi s kin, cái có th to ra t s vachm ca các ht nhân chì xy ra trong tâm ca máydò. Nhng nhit cc cao ti các im va chm slàm cho các proton và neutron b phá v thành mtmón súp c gm các ht h nguyên t gi là plasmaquark-gluon, mt iu kin ưc cho là ã tn tikhông bao lâu sau Big Bang.

Mt trong nhng mc tiêu khoa hc chính ca ALICElà mô t c trưng plasma quark-gluon này trong mtn lc nhm làm sáng t bn cht ca lc mnh, mttrong bn lc cơ bn trong t nhiên. Mc dù là nguyênnhân cho 98% khi lưng trong vũ tr, nhưng lcmnh vn là lc ưc ngưi ta hiu bit nghèo nànnht.

“Chúng tôi s to ra nhng nhit và mt caonht tng to ra trong mt thí nghim trong nhng vn Big Bang mini như th này”, phát biu ca DavidEvans, lãnh o i khoa hc Anh ti thí nghimALICE thuc CERN. “Mc dù nhng qu cu la nhxíu y s ch tn ti trong mt thi khc mong manh(chưa ti mt phn nghìn t ca mt phn nghìn t cagiây), nhưng nhit s t ti hươn 10 nghìn t ,nóng hơn mt triu ln so vi lõi ca Mt tri”.

Các ưng dn chùm ht LHC s chy mc 3,5

TeV/proton, to ra nhit và mt ln hơn mt bc

ln so vi k lc trưc ây lp bi Máy Va chmIon Nng Tương i tính (RHIC) ti Phòng thí nghimquc gia Brookhaven Mĩ.

“Ti LHC, chúng ta s tip tc cuc hành trình ã khiu cho CERN hi năm 1994, hành trình ó nht nhm ra mt cánh ca s mi nhìn sang hành trng cơ bn ca vt cht và c bit là vai trò ca tương tácmnh”, phát biu ca Jurgen Schukraft, phát ngôn viênca thí nghim ALICE.

Nu mi th din ra suôn s như k hoch, thì LHC s bt u cho quay tròn các chùm ion chì vào cui tunnày trưc khi các kĩ sư CERN b ra mt tun iuchnh các ưng dn chùm ht nhm chun b chochương trình khoa hc trên. Sau ó, các nhà s ghinhn d liu cho ti ngày 6 tháng 12, khi y CERN scho ngng c máy bo dưng và ngh Giáng sinh.“t ngh này s cho chúng tôi có nhiu thi gian”,Evans nói. “ nhng mc năng lưng này, các vachm chì s to ra nhiu d liu hơn trong mt thángso vi các va chm proton có th to ra trong mtnăm”.

Hot ng ca LHC s bt u tr li vi các protonvào tháng 2 ti và nghiên cu vt lí s tip tc xuyênsut trong năm 2011.

Ngun: physicsworld.comTác gi: James Dacey Ngày: 04/11/2010

To ra plasma l en trong phòngthí nghimCác l en tht phàm ăn: Chúng nut chng ly nhnglưng ln vt cht t nhng ám mây khí hay các ngôisao trong vùng láng ging ca chúng. Khi “thc ăn”

chuyn ng xon c mi lúc mt nhanh hơn vàotrong cái ming en ngòm háu ói, nó mi lúc mtm c hơn, và nóng lên ti nhit nhiu triu Celsius. Trưc khi vt cht cui cùng bin mt, nó phát ra các tia X cưng mnh bt thưng vào trongkhông gian. “Ting khóc cui cùng” này phát sinh tst, mt trong nhng nguyên t cha trong khi vtcht này. Các nhà nghiên cu ti Vin Vt lí ht nhânMax Planck Heidelberg, hp tác vi các ngnghip ti Helmholtz Zentrum Berlin, ã s dngngun tia X synchrotron BESSY II nghiên cu cái

xy ra trong quá trình này.

Có rt nhiu chuyn ng xoáy trong nn nhân ca mt l en.Chính xác thì cái gì din ra ó? nh: NASA/Dana Berry,SkyWorks Digital




tìm hiu bn cht ca các l en, cách tt nht làquan sát chúng ang nut ly vt cht. Ch thú v nhtlà ngay trưc khi vt cht bin mt phía sau chân tris c - tc là khong cách mà ti ó sc hút hp dnca l en tr nên mnh n mc ngay c ánh sángcũng không th thoát ra ngoài. Quá trình xoáy này phát ra các tia X, làm kích thích các nguyên t hóa hca dng trong ám mây vt cht, khin chúng phát ratia X ca chúng vi các vch ph (“màu”) c trưng.Vic phân tích cách vch ph cung cp thông tin vmt , vn tc và thành phn ca các plasma gnchân tri s c.

Trong quá trình này, st gi mt vai trò quan trng.Mc dù nó không di dào trong vũ tr như các nguyênt nh hơn – ch yu là hydrogen và helium – nhưngnó hp th và phát x tia X tt hơn nhiu. Do ó, các photon phát ra cũng có năng lưng cao hơn, tươngng vi bưc sóng ngn hơn (hay mt “màu” khác),so vi photon phát ra ca các nguyên t nh hơn.

Vì th, chúng li nhng du vân tay rõ ràng trongcu vng ca bc x khuch tán: trong quang ph,chúng t biu hin dưi dng nhng vch ph m.Cái gi là vch alpha-K ca st là du hiu ph khkin cui cùng ca vt cht, “ting khóc cui cùng”ca nó, trưc khi nó bin mt phía sau chân tri s cca mt l en, không bao gi xut hin tr li na.

Các tia X phát ra cũng b hp th khi chúng i qua môitrưng xung quanh l en nhng khong cách ln

hơn. Và ây, mt ln na, st li du vân tay rõràng trong quang ph. Bc x ó làm ion các nguyênt vài ln và cái gi là s quang ion hóa thưng bóc rahơn mt na trong s 26 electron mà nguyên t stthưng hay có. S ion hóa này to ra các ion vi cáctrng thái in tích dương tương ng vi s electron b bóc ra. Kt qu cui cùng là các ion tích in cao ưcto ra không ch bi s va chm, mà còn bi bc x.

Chính quá trình bóc thêm electron ra khi các ion tíchin cao bi các tia X ti như th này là cái các nhà

nghiên cu ti Vin Vt lí ht nhân Max Planck vatái dng ưc trong phòng thí nghim, vi s hp tácca các ng nghip ti ngun tia X synchrotronBESSY II. Trung tâm ca thit b trên là mt by ionchùm electron EBIT do Vin Max-Planck thit k.Bên trong by, các nguyên t st ưc làm nóng lênvi s h tr ca chùm electron cưng mnh gingnhư khi chúng sâu bên trong mt tri hoc, nhưtrong trưng hp này, bên trong nn nhân ca mt len. Dưi nhng iu kin như vy, st tn ti, chnghn, dưi dng ion Fe14+ b ion hóa n 14 ln. Thí

nghim din ra như sau: Mt ám mây gm nhng ionnày, ch dài vài centi mét và mng c mt si tócngưi, ưc gi lơ lng trong mt chân không cc caovi s h tr ca t trưng và in trưng. Tia X phátra t synchrotron khi ó tác ng lên ám mây này;năng lưng photon ca tia X ưc chn lc bng mt“b lc ơn sc” vi chính xác cc cao và hưnglên trên các ion dưi dng mt chùm tia hi t, mng.

Các nhà nghiên cu s dng EBIT, by ion chùm electron, táidng các quá trình trong phòng thí nghim ging như khi chúng xy ra trong vt cht xung quanh các l en. nh: MPI for Nuclear Physics

Các vch ph o ưc trong thí nghim này có th sosánh trc tip và d dàng vi các quan sát gn âynht thc hin bi các ài thiên văn tia X, nhưChandra và XMM-Newton. Hóa ra a s các phương pháp tính toán lí thuyt ã s dng không tiên oán chính xác v trí các vch ph. ây là mt vn lncho các nhà thiên văn vt lí hc, vì không bit chínhxác bưc sóng thì không xác nh chính xác cái gi làhiu ng Doppler ca nhng vch ph này.

Hiu ng Doppler mô t s thay i tn s (nănglưng hay bưc sóng) ca ánh sáng phát ra là mt hàmca vn tc ca ngun (các ion trong plasma). Bt kìai tng nghe ting còi ca xe cu thương chy qua ucó kinh nghim v hin tưng này: khi xe ang tin lign thì ting còi nghe réo rt; khi nó chy ra thì tingcòi nghe trm i. Nu tn s trong h ng yên là ã bit (lúc xe cu thương ang dng), thì vic o caoca âm thanh có th xác nh vn tc ca ngun – trong thiên văn hc, ây là plasma.

iu này khin các nhà khoa hc phi vt óc suy nghĩ cách gii thích NGC 3783, mt trong nhng nhânthiên hà hot ng ã ưc nghiên cu vi thi gianlâu nht. Sai s v tn s trong h quy chiu ng yên




ưc tính vi s h tr ca các mô hình lí thuyt khácnhau dn ti nhng sai s ln vn tc suy lun raca plasma phát x mà các phát biu áng tin cy vcác dòng plasma không còn phát huy tác dng na.

Các phép o thí nghim ca các nhà nghiên cu MaxPlanck Heidelberg nay ã nhn ra mt phương pháplí thuyt trong s vài phép tính mô phng mang linhng tiên oán chính xác nht. H còn thu ưc phân gii ph cao nht tính t trưc n nay trongngưng bưc sóng này. Trưc ây, ngưi ta không thkim tra thc nghim các lí thuyt khác nhau trongngưng năng lưng này vi chính xác cao như vy.

S kt hp mi li ca mt by ion tích in cao vàcác ngun phát bc x synchrotron, vì th, tiêu biucho mt bưc tin b quan trng và mt cách tip cnmi nhm tìm hiu cơ s vt lí trong các plasma xungquanh các l en hay các nhân thiên hà hot ng. Cácnhà nghiên cu hi vng s kt hp ca quang ph kEBIT và các ngun tia X ngày mt sáng hơn ca thh th ba (PETRA III ti DESY) và th tư (laser electron t do XFEL, Hamburg/c LCLS, Stanford,Mĩ; SCSS, Tsukuba, Nht Bn) s mang li nhngthành qu mi cho lĩnh vc nghiên cu này.

Ngun: Max-Planck-Gesellschaft, PhysOrg.com Ngày: 04/11/2010

Cng hơn kim cương 17%Mt thí nghim hi năm 2003 ã to ra cái ngưi ta tinlà mt dng mi ca carbon, nhưng các kt qu vngây tranh cãi. Nay hai i khoa hc ã s dng các phương tin khác nhn dng mt cu trúc mng bachiu gi là “bct-carbon” mà theo h có l cu trúc óã hình thành hi năm 2003.

Siêu ô bct-carbon nhìn theo các hưng [100]/[001] và [010],ưng chm-gch trong hình (b) ch ra cu trúc vuông góc kiu graphene ca bct-carbon. nh: Xiang-Feng Zhou

Ngưi ta ã bit trong gn 50 năm qua rng graphitekhi chu s nén lnh (áp sut cao nhit tùy ý) triqua mt s bin i không th o ngưc, và hi năm2003, các nhà nghiên cu ti trưng i hc Stanfordã nén graphite trong mt cái e kim cương, ng thithu ưc h vân nhiu x tia X giúp h nghiên cu cácliên kt bên trong cu trúc ó. H nhn thy khi ápsut vưt quá 17 gigapascal (GPa) (170.000atmosphere), thì các nguyên t carbon bên tronggraphite mm thông thưng hình thành nên mt chtliu cng làm v kim cương, nhưng cu trúc canó thì vn chưa rõ.

Nay mt i khoa hc ng u là Hui-Tian Wangthuc trưng i hc Nankai Thiên Tân, TrungQuc, va chng minh qua các mô phng trên máytính rng loi carbon siêu cng ó ít nht thì có thgm mt phn bct-carbon, vì dng này cn ít nănglưng nht hình thành. Bct-carbon có cu trúc lưngchng gia các khi lp phương nguyên t carbon cakim cương và các tm nguyên t carbon liên kt vinhau thành mt mng lưi hình lc giác ca graphite.Bct-carbon gm các tm cha bn vòng nguyên tcarbon kt ni vi nhau bng nhng liên kt mnh.

i khoa hc ã nghiên cu 15 cu trúc có th có vànhn thy bct-carbon trong sut không nhng òi hinăng lưng hình thành thp hơn, mà sut căng canó còn ln hơn sut căng ca kim cương 17%. Nucác kt qu trên ưc xác nhn, thì iu này có nghĩalà ngưi ta có th ch to ra mt cht liu cng hơnkim cương nhit bình thưng.

Mt nhóm nhà khoa hc khác, bao gm RenataWentzcovitch thuc trưng i hc Minnesota và




Takashi Miyake Vin Khoa hc Công nghip Tiêntin và Công ngh Nht Bn, i n nhng kt luntương t sm hơn, vào u năm nay, nhưng bng mt phương pháp khác. Nhóm này ã phân tích cu trúc bct-carbon ã xut, s dng các mô phng cơ lưngt. H nhn thy bct-carbon bn hơn graphite ápsut 18,6 GPa, và khi trn ln vi M-carbon thì nó sto ra h vân nhiu x tia X rt khp vi h vân tìmthy hi năm 2003. (M-carbon là mt cu trúc gmcác lp carbon sp thành vòng gm 5 và 7 nguyên t).

Tham kho:

-- Ab initio study of the formation of transparentcarbon under pressure, Phys. Rev. B 82, 134126(2010) DOI:10.1103/PhysRevB.82.134126

-- Body-Centered Tetragonal C4: A Viable sp3 CarbonAllotrope, Phys. Rev. Lett. 104, 125504 (2010)DOI:10.1103/PhysRevLett.104.125504

Ngun: PhysOrg.comTác gi: Lin Edwards Ngày: 08/11/2010

Trung Quc công b các nh chp

mt trăngTh hai va qua, Trung Quc ã cho công b các bcnh chp vùng Sinus Iridium ca mt trăng do phithuyn thám him mt trăng ca h thc hin. Khuvc trên là nơi tip cn ln u tiên ca nưc này ivi b mt ch Hng, ánh du s thành công ca smnh lch s ca h.

Tên la Trưng Chinh 3C mang phi thuyn Hng Nga 2, ang ri b phóng trung tâm phóng tàu vũ tr tnh T Xuyên, hôm01/10/2010.

Ban qun lí chương trình vũ tr Trung Quc cho bit,các bc nh chp b mt ch Hng, do th tưng ÔnGia Bo gii thiu, do phi thuyn không ngưi láiHng Nga 2 chp hi cui tháng trưc.

Hng Nga 2 ưc phóng lên hôm 1 tháng 10 và 8 ngàysau ó thì i vào qu o. Nó sp quay tròn ln utiên xung quanh mt trăng c li 100 km, và sau óth xung qu o cách b mt ch Hng có 15 km.

Các bc nh chp vùng Sinus Iridium, còn gi là VnhCu vng, cho thy b mt “khá phng” vi các mingh và á tng có kích thưc khác nhau. H ln nht cóưng kính 2km.

Vnh Cu vng hình thành bi mt v va chm lnxy ra hàng t năm v trưc, và ưc xem là mt trongnhng thng cnh p nht ca mt trăng.

Hng Nga 2 s thc hin các th nghim a dngtrong khong thi gian 6 tháng nhm chun b cho t phóng như trông i vào năm 2013 ca Hng Nga 3, phi thuyn phía Trung Quc hi vng s là phi thuynkhông ngưi lái u tiên ca h h cánh lên mt trăng.

Chương trình Hng Nga ưc xem là mt n lc nhmưa chương trình thám him vũ tr ca Trung Quclên sánh ngang tm vi Mĩ và Nga.

Phi thuyn mt trăng u tiên ca h, phóng lên hitháng 10 năm 2007, ã trên qu o ưc 16 tháng.

Bc Kinh hi vng mang mt mu á mt trăng v tráit vào năm 2017, vi mt s mnh có ngưi lái dkin khong năm 2020.

Ngun: AFP, PhysOrg.com Ngày: 08/11/2010




Phát hin hai loi á mt trăngmi Nhiu ngưi trong chúng ta nghĩ rng thiên th gnchúng ta nht chng có bao nhiêu bí n mà khám phá. Tuy nhiên, mi ngày trôi qua chúng ta vn angtìm ra nhiu cái mi v mt trăng. Khám phá mi nhtlà hai loi á mt trăng trưc ây chưa tng trông thy.

Ln gn ây nht các nhà khoa hc nhn dng ra mtloi á mt trăng khác, ó là vào thp niên 1970. Mttrong hai loi á mt trăng mi ưc tìm thy phía bên kia ca mt trăng, và loi còn li thì tìm thy phía bên này – phía i din vi trái t.

nh: Wikipedia

Mt trong nhng iu thú v nht v á tìm thy phía bên kia mt trăng là nó cha khoáng chtmagnesium spinel, cht trưc ây chưa h thy trênmt trăng. Trên trái t, mt lưng ln khoáng chtspinel này ưc xem là á quý. Theo Universe Today,loi á mt trăng mi tp trung mt khu vc ngthi thiu vng các khoáng cht mà các nhà khoa hcmun tìm thy trên mt trăng. Vic khám phá ra loiá kì l này có th làm thay i cái nhìn ca chúng tav mt trăng, theo li tin sĩ Carle Pieters, nhà khoahc ã nhn dng ra loi á trên.

Có l chng có gì bt ng i vi mt s ngưi khi màmt loi á mt trăng mi ưc phát hin ra phía bên kia ca mt trăng. Nhưng loi á th hai ưc tìmthy phía bên này ca mt trăng. Nhà khoa hc nhndng ra loi á mt trăng mi phía bên này chHng, tin sĩ Jessica Sunshine, ã bit ti khám pháca nhóm Pieters. Tuy nhiên, khi Sunshine kho sátmt mu á khu vc “lp bao en” (các trm tíchdung nham trong hot ng a cht trưc ây ca mttrăng), bà phát hin thy nó có cha chrome.

Rõ ràng, cái chúng ta nghĩ mình ã bit v mt trăng,á mt trăng và s hình thành mt trăng, vn có nhng bí n tìm hiu.

Tham kho: Nancy Atkinson, "Two New Kinds of Moon Rocks Found," Universe Today (November 4,2010). Available online: http://www.univers … rocks-found/

Ngun: PhysOrg.comTác gi: Miranda Marquit Ngày: 09/11/2010

Kính thiên văn vũ tr James Webbphi ch n 2015Mt bn báo cáo mi ca NASA cho bit vic thay thKính thiên văn vũ tr Hubble mt ln na li bi chingân sách – ln này là vưt mc 1,5 t ô la.

Mt nghiên cu ni b cho bit s tn khong 6,5 t ôla phóng và iu hành Kính thiên văn vũ tr JamesWebb. Chi phí cho chic kính thiên văn này ã tăngvt t 3,5 t lên 5 t ô la.

Kính thiên văn vũ tr Hubble. nh: NASA




Khi chic kính thiên văn này ln u tiên ưc công b cách ây hơn 12 năm, ngưi ta nghĩ rng nó sưc phóng lên vào năm 2007. Nhưng thi im ócui cùng b hoãn li n năm 2014. Bn báo cáo miưc gii trình theo yêu cu ca Thưng vin Mĩ.

Theo ó, ngày phóng phi thuyn sm nht s vàotháng 9 năm 2015.


LHC ã trông thy nhng s kinZZ u tiên

Máy Va chm Hadron Ln (LHC) ti CERN Genevaã to ra cp boson Z u tiên ca nó, theo d liumi công b ca chương trình hp tác Compact MuonSolenoid (CMS). Vic trông thy cp ôi u tiên nàylà mt bưc quan trng trong công cuc săn lùng boson Higgs ca c máy va chm ht ln nht th gii,

vì vic sn sinh và phân tích nhiu s kin như vy cóth mang li nhng du hiu thit yu ca các htHiggs vn hay lng tránh trong các thí nghim.

Mt ct ca máy dò ht CMS, vi vt tích ca bn muon, nhng ht duy nht ri khi phn trong máy dò. Ba trong s bn vt i xuyên qua mt s hoc toàn b các b cm bin cha y cht khí, phía ngày ca máy dò (màu trên hình), trong khi vt cònli ưc nhn ra bi mt b cm bin t ti mt u ca CMS. Xung lưng rt cao ca các muon ưc th hin bi ưng i gn như thng ca các vt ca chúng. (nh: CMS)

ưc tin là cái mang li khi lưng cho mi ht khác, boson Higgs là mnh cui cùng còn thiu ca Mô hìnhChun ca ngành vt lí ht cơ bn. Ngưi ta kì vng

LHC, ưc thit k cho các proton va chm vàonhau nhng năng lưng lên ti 14 TeV, s tìm thyht boson hay lng tránh này – gi s rng ht Higgstht s tn ti.

Bng chng cho ht Higgs s không xut hin trongmt quan sát ơn l. Thay vào ó, các nhà vt lí phitích lũy d liu liên quan n s phân b năng lưngca các ht mà ht Higgs phân hy thành. Mt trongnhng du hiu phân hy như vy là s bin i boson

Higgs thành hai boson Z – mt trong các ht trungchuyn lc ht nhân yu. Boson Z sau ó phân hythành các cp ht nng tích in gi là muon, chúng li mt vt tích không th nhm ln trong mt máy dòht kiu như CMS.

Nhiu tng cm bin ht

Nay s kin u tiên như vy ti LHC ã ưc trôngthy bi CMS – mt trong hai c máy dò ht khng l,a mc ích, ca c máy va chm ln nht th gii.

CMS gm các lp máy cm bin ht xp ng tâm,t bên trong và vòng quanh vòng ng ca mt namchâm siêu dn 4 Tesla. Bt kì boson Z nào sinh ra bicác va chm proton-proton ti tâm ca ng vi thigian sng ngn ngi u ưc phát hin bi h thngthit b bao xung quanh. Tuy nhiên, các muon tn ti lâu i khi im va chm và truyn xuyên quatt c các b cm bin bên trong. Sau ó, chúngchuyn ng qua mt s lp cha y cht khí, livt tích ca chúng qua s ion hóa cht khí này. Cácht tích in ang chuyn ng b b cong bi mt t

trưng, nên t cong ca qu o ca các muon,ngưi ta tính ra ưc xung lưng ca chúng.

D liu CMS, thu ưc trong nhng gi u tiên sángngày 24 tháng 9, tit l rõ ràng vt tích ca bn muon(xem hình). Và khi lưng ca nhng muon này,nhóm li thành hai cp, mang li các giá tr cho khilưng ca ht Z va vn trên 92 GeV, mt con s rtgn vi khi lưng Z ã bit. Thành viên nhóm hptác CMS, Tommaso Dorigo thuc trưng i hcPadova Italy, bày t s vui mng trưc kt qu trên,




ông mô t nó trên blog ca ông là “p tuyt vi, haycòn hơn th na”.

Không cn ht Higgs

Nhưng Dorigo cho bit kt qu này không mang li bng chng rng boson Higgs tn ti. Ông cho bitcác cp boson Z có th sinh ra gián tip bi các vachm proton và không cn s sinh ra tc thi ca htHiggs. Tht vy, ông nói, ây có kh năng là phn ngã xy ra trong trưng hp này. Mun chng t bosonHiggs tn ti s phi quan sát nhiu cp ZZ như vyvà sau ó v th phân b khi lưng ca các cp. Nu các cp ch sinh ra trong phn ng trc tip thì s phân b này s khá phng, còn nu boson Higgs cóliên quan thì s phân b s có mt cc i ti mt giátr c bit nào ó – tc khi lưng ca ht Higgs.

Vic d oán xem cn bao nhiêu d liu chng trng cc i này có tn ti, và do ó là vic d oánxem c máy nên chy trong bao lâu trưc khi tìm ra boson Higgs, là tht khó khăn vì t l s kin ZZ thuưc t s phân hy ca ht Higgs ph thuc vào khilưng ca ht Higgs, trong khi thông s này chưaưc làm rõ t lí thuyt. trên khong 180 GeV – khi lưng kt hp ca hai ht Z – các ht Higgs cóth dn dn phân hy thành mt cp Z nhưng khilưng thp hơn, có kh năng nó s phân hy thànhnhng ht khác chng d gì phát hin ra.

“Vi mt khi lưng Higgs cho trưc, chúng ta bit có bao nhiêu cp Z, và do ó có bao nhiêu b t muon,mà chúng ta nên to ra”, Dorigo nó. “Nhưng vì chúngta không bit khi lưng ó là bao nhiêu, cho nên t ls kin muon do Higgs gây ra có th thp hơn mt phn mưi hoc cao c vài phn mưi”.

Không tranh cãi, ch tích lũy thêm d liu

Như vy, Dorigo bt c dĩ phi suy xét khi nào thìchúng ta, ông và cng s ca ông, cui cùng có thtóm ưc “th phm” Higgs. Nhưng vi nhng li rtdè dt, ông nói khong chng 100 cp Z là cn thit,con s mà theo ông có nghĩa là khong bng 100 lnlưng d liu va chm ã thu thp t trưc n nay.Giá tr này gp khong năm ln lưng d liu tích lũyưc trưc khi c máy va chm tm dng hot ng nâng cp lên mc năng lưng trn vn vào cuinăm 2011, nghĩa là bng chng có sc thuyt phc camt s phân hy Higgs thành các cp Z trưc thiim ó là không có kh năng (mc dù nhng duhiu phân hy khác có th cho phép khám phá vi ítd liu hơn).

Tuy nhiên, thành viên i ATLAS, Andy Parker thuctrưng i hc Cambridge, cho bit máy gia tc htTevatron ca Fermilab có th có thi gian hot ngkéo dài n năm 2014, iu ó có th khin CERNhoãn nâng cp trong mt năm. Ông nói bt kì quytnh nào v vic kéo dài thi gian hot ng hin naycũng s tùy thuc vào vic c máy gia tc hot ngêm xuôi như th nào trong năm ti, nhưng ông tin rng“năm nay ã rt thun bum xuôi gió ri” và rngCERN “có th vn quyt nh cho [LHC] chy trongnăm 2012”. Dù sao i na, ông nói, kt qu CMS minht cho thy các thí nghim ca LHC “gi ã có d liu bt u tìm kim boson Higgs mt cáchnghiêm túc”.

Ngun: physicsworld.comTác gi: Edwin Cartlidge Ngày: 11/11/2010

Sc bn ca graphene nm ch

khim khuyt ca nóTrên website ca Gii thưng Nobel có hình minh hamt con mèo nm trên chic võng bng graphene. Mcdù ch là tưng tưng, nhưng hình nh trên mang lisc thu hút i vi graphene, cht liu có b dày úngmt nguyên t, là cht liu mng nht và bn nhttng ưc to ra t trưc n nay.

Mt tr li ln i vi vic hin thc hóa các timnăng ca graphene nm ch ch to ra mt b mt ln “à ơi” chú mèo lí thuyt ang ng ngon lành

ó. Tính n nay, các nhà khoa hc vt liu ã thànhcông trong vic khâu vá các tm graphene li vi

nhau, to thành nhng tm ln nghiên cu cácng dng có th có. Ging như khi chp vá các mnhvi vi nhau có th to ra s yu t, mnh mai, nơitng ming mt giao nhau, các khim khuyt có thlàm yu i “ưng ranh gii” nơi các tm graphenegp nhau – ít nht ó là cái mà các kĩ sư ã nghĩ ti.

Nhưng nay các kĩ sư ti trưng i hc Brown và ihc Texas–Austin va phát hin thy ưng ranh giió không làm tn hi i vi sc bn ca cht liumang danh thn kì này. Tht ra, ưng ranh gii ó




bn n mc các tm graphene chp vá hu như bnnhư graphene nguyên tm. Theo bài báo do các nhàkhoa hc trên cho công b trên tp chí Science, vn nm ch các góc mà ti ó tng tm graphene ưckhâu li vi nhau.

“Khi có nhiu ch khim khuyt, bn nghĩ sc bn s b nh hưng”, theo li Vivek Shenoy, giáo sư kĩ thutvà là tác gi ca bài báo trên, “nhưng ây xy ra vn ngưc li”.

Kt qu trên có th thúc y s phát trin các tmgraphene ln hơn dùng trong in t hc, quang hcvà các ngành công nghip khác.

Graphene là mt b mt hai chiu gm các nguyên tcarbon liên kt mnh vi nhau theo mt trt t gnnhư không có sai sót. ơn v cơ s ca mng tinh thnày gm sáu nguyên t carbon liên kt hóa hc vinhau. Khi mt tm graphene ni kt vi mt tmgraphene khác, mt s trong nhng lc giác sáu-carbon này tr thành liên kt by-carbon. Ch cáchình by cnh xut hin ưc gi là “các liên kt tihn”.

Các liên kt ti hn, nm dc theo ưng ranh gii,ưc xem là các liên kt trong cht liu. Nhưng khiShenoy và Rassin Grantab, mt sinh viên năm th 5, phân tích xem có bao nhiêu sc bn b tn tht tiưng ranh gii, h i n kt qu có phn khôngging như vy.

“Hóa ra, trong mt s trưng hp, các ưng ranh giinày bn như graphene nguyên tm vy”, Shenoy nói.

Các kĩ sư ã bt tay vào tìm hiu nguyên do. S dngcác phép tính nguyên t hc, h phát hin thy nghiêng góc nơi các tm gp nhau – ưng ranh gii -

nh hưng n sc bn tng th ca cht liu. Theonhư h tưng thut, s nh hưng ti ưu mang li cáctm bn nht là 28,7 i vi các tm kiu gh bành,và 21,7 i vi các tm có din mo zigzag. âyưc xem là các ưng ranh gii góc ln.

Các kĩ sư nghĩ rng các tm graphene ghép li s b yu ti ưngtip xúc. Tuy nhiên, trong mt s trưng hp, nơi hai tmgraphene liên kt vi nhau có th bn như graphene nguyên tm.Vivek Shenoy, cùng chàng sinh viên Rassin Grantab, ang minhha các hình by cnh carbon ánh du các ưng ranh gii này.nh: Mike Cohea/i hc Brown

Các ưng ranh gii góc ln thì bn hơn do các liênkt trong hình by cnh có chiu dài liên kt ngn hơnso vi các liên kt xut hin t nhiên graphene. iuó có nghĩa là các ưng ranh gii góc ln, các liên

kt trong hình by cnh b cong ít hơn, giúp gii thíchti sao cht liu hu như bn như graphene nguyêntm, bt chp các khim khuyt.

Ngun: i hc Brown, PhysOrg.com Ngày: 11/11/2010

Tìm kim s sng trên sao Ha Nhng n lc u tiên và duy nht nhm tìm kim ssng trên Ha tinh là các s mnh Viking phóng lên tnăm 1975. Nay các nhà khoa hc ang xut thpniên mi thám him rô bôt i vi hành tinh , ưavic tìm kim s sng lên mc ưu tiên cao nht.

Sau các s mnh Viking, s nht trí chung trong giikhoa hc là s lnh lo, bc x, s khô cn và các yu

t môi trưng khác ã bác b các cơ hi cho hot ngvi sinh trên hoc gn lp mt ca Ha tinh. Ginh này – ch yu da trên ch các thit b Vikingkhông phát hin ra các hp cht hu cơ là du hiuxác nhn ca s sng sao Ha – ã ưc cng c thêm bi tng s mnh mt sau ó, k t nhng ngày utiên y.

Phòng thí nghim Khoa hc Ha tinh, d kin phónglên vào năm 2011, ưc thit k chuyên dng tìmkim bng chng rng môi trưng Ha tinh ã tng có




kh năng dung dưng s sng trên hành tinh . Tuynhiên, mt s nhà khoa hc cho rng chin lưc thámhim sao Ha như th nên tp trung vào tìm kim bnthân s sng – s sng “hin hành” hoc ang hotng ngày nay, hoc ang ng yên nhưng vn cònsng.

S mnh Phoenix ào xi vào t sao Ha xem cái gì n giungay bên dưi lp b mt. Mu vt thu t con rãnh này ã ưc phân tích bi thit b Wet Chemistry Laboratory, mt b phnca H thng phân tích Hin vi, in hóa,và dn ca Phoenix

(MECA). nh: NASA/JPL-Caltech/i hc Arizona/i hcTexas A&M

“i vi loài ngưi, chng có nhim v nào quantrng và sâu sc hơn vic kim tra xem chúng ta cóơn c trong vũ tr hay không, và Ha tinh phi lànơi u tiên mà kho sát, vì nó nm ngay trưc mtchúng ta”, phát biu ca nhà sinh vt hc vũ trAlberto Fairen ti vin SETI và Trung tâm Nghiêncu Ames NASA. “Vic tìm kim s sng trên saoHa s là thành tu khoa hc quan trng nht ca thk này”.

Các thit b h cánh Viking ã phát hin ra các phân thu cơ như methyl chloride và dichloromethane,nhưng nhng cht này ã b bác b vì b nhim t acu – tc là, các cht lng làm sch dùng khi chun b phi thuyn trong lúc nó vn còn trên Trái t.

Thit b h cánh Phoenix ã phát hin ra magnesium perchlorate có trong t, cht có th phân hy các chtthi hu cơ. Khám phá này ã khin các nhà khoa hcsuy nghĩ li v các gi thuyt Viking. Vì Viking làm

nóng các mu nghiên cu ca nó, cho nên nó có thgây ra mt phn ng hóa hc gia perchlorate và btkì cht hu cơ nào khác có mt, do ó, làm phá hycác cht hu cơ ó.

S phát hin trong thi gian gn ây v khí methanetrên sao Ha còn làm hi sinh kh năng có s sngtrong quá kh hoc s sng thm chí ang hin hungay bên dưi lp b mt, vì s sng là mt trongnhng th phm ch yu sinh ra methane trên Trái t.

Sao Ha có th khc nghit i vi s sng, nhưnghãy nh rng có vô s mu sinh vt sng vn tn titrong nhng môi trưng cc trên Trái t. Chnghn, ngưi ta ã phát hin thy các vi sinh vt trongnhng lp t khô cn, lnh lo ca các Thung lũngKhô cn Nam Cc. Nhng lp t này xp thành mtlp khô óng băng vĩnh cu chng lên trên nn băng,mt cu trúc tương t như mt s mng t trên saoHa. Các lp băng giàu bi bm trong các sông băng bt gi các màng nưc mng và bi khoáng cht cóth óng vai trò là cơ s cho s sng trên Trái t, vàcác lp ging như vy ã ưc trông thy ti các lptrm tích cc bc ca sao Ha.

Vi khun thm chí còn sng ưc trong các bngmui trong sa mc Atacama siêu khô cn Chile, nơithưng ưc mô t là tương t như t trên sao Ha.

Mt s nghiên cu cho rng nhng vùng t thp bán cu bcca sao Ha ã tng có nưc bao ph. Mt ưng b bin kh dĩ gn ngn núi la khng l Olympus ã ưc chp nh chi tit bi phi thuyn Viking và bi Camera Tàu qu o Ha tinh. nh: NASA

Nhng nơi tương t này ca sao Ha trên Trái t chothy có mt vài khu vc tương i ít i trên sao Hacó th dung dưng cho s sng: nn t ph băng vĩnh




cu, các lp trm tích băng to ln, và nhng bngmui nht nh.

“Các tàu kho sát ã ưc gi n nhng vùng tthuc sao Ha, nơi nn t óng băng vĩnh cu là ph bin – ây là trưng hp ca Phoenix, trên các vùngng bng phía bc”, Fairen nói. “Nhng môi trưngkhác, thí d như hàng trăm khi trm tích vùng camui chloride, ã ưc phát hin ra rt gn ây, chmi ba năm thôi, và phân tán tren các cao nguyên c phía nam. Trong mi trưng hp, ã chng có n lcnào nhm phân tích bt kì môi trưng nào trong s nàyvi các thit b sinh hc hin i tìm kim s sng,dù là ang hin hu hay ã tuyt dit”.

Fairen và các ng nghip ca ông xut mt chinlưc mi cho thp niên tip theo ca chương trìnhnghiên cu qua rô bôt i vi sao Ha, trong ó victìm kim s sng ang hin hu là có tính ưu tiên caonht.

Chúng tôi kêu gi mt kin trúc dài hn ca Chươngtrình Thám him sao Ha t chc theo ba mc tiêuchính vi mc ưu tiên như sau: tìm kim s snghin hu, tìm kim s sng trong quá kh, và thu gommu vt mang v”, Fairen nói.

Các nhà nghiên cu hình dung ra các con tàu thámhim nhm ti nhng nơi mà s sng có th ưc tìmthy, và mang theo các thit b có th cung cp bngchng không th chi cãi – thí d như các vi khuntht s - cho s có mt hoc không có mt ca ssng. Chng hn, các s mnh rô bôt tìm kim các bàot, s sng ng ông hoc các cht thi hu cơ có thkhoan ào mt vài yard xung các lp t giàu băngưc che chn khi mc bc x cao b mt và sdng kính hin vi kho sát các kt qu ca chúng.

Mt s mnh nhm ti tìm kim s sng ang hinhu cũng tht lí tưng cho vic tìm thy bt kì s sngnào ã tuyt dit, vì các sinh vt cht có kh năng sưc tìm thy chính nhng nơi các sinh vt sngưc tìm thy. Vì vi khun t Sa mc Atacama phân tán theo mt kiu thưa tht, nên bt kì s mnhmi nào nhm tìm kim s sng trên sao Ha cũngnên mang theo mt xe thám him. Các thit b h cánhcũng ưc dùng thu gom mu mang v, nu nhưmi th din ra suôn s.

So sánh Phòng thí nghim Khoa hc sao Ha (MSL) và Xe Thámhim sao Ha. Xe thám him MSL có chiu dài gp ôi (khong 2,8m) và nng gp bn ln xe thám him Spirit và Opportunity. nh: NASA

“Công ngh ã sn sàng ri”, Fairen nói. “Chúng tach cn mt xung lc mi và nhiu tham vng hơn”.

Ngun: Astrobio.net, PhysOrg.comTác gi: Charles Q. Choi Ngày: 11/11/2010

Phn hydrogen b by ti CERN

Các nhà vt lí ti CERN Geneva ln u tiên va btgi và lưu tr các nguyên t phn vt cht trong mtkhong thi gian lâu nghiên cu các tính chtca nó mt cách chi tit. Ti thí nghim ALPHA ca phòng thí nghim trên, i khoa hc ã làm ch ưcvic bt gi 38 nguyên t phn hydrogen trong khong170 mili giây. Công vic tip theo cho các nhà nghiêncu là o ph năng lưng ca các nguyên t ó, t ó

cung cp các manh mi quan trng tr li nhngcâu hi như ti sao có nhiu vt cht hơn phn vt chttrong vũ tr ngày nay.

Phn hydrogen là phiên bn phn vt cht ca nguyênt hydrogen và gm mt positron – hay phn electron – và mt phn proton. Theo Mô hình Chun ca ngànhVt lí Ht cơ bn, thì các mc năng lưng ca phnhydrogen s ging ht như ca hydrogen. Bt kì sailch nào v ph này cũng có th giúp các nhà vt lí




nhn ra nn vt lí mi – và gii thích ti sao có nhiuvt cht hơn là phn vt cht trong vũ tr.

Mc dù vic to ra các positron và phn proton tươngi d dàng, nhưng vic ti ra phn hydrogen thì khókhăn hơn nhiu. Dng thc này ca phn vt chtkhông ưc tách li mãi cho n năm 1995 – cũngtrong các thí nghim ti CERN. Vic thu gi nó trongthi gian lâu nghiên cu mt cách chi tit cònkhó khăn hơn na. Nhưng vi vic có th bt gi cácnguyên t phn hydrogen trong thi gian 170 mligiây, các thành viên ca i ALPHA, gm các nhànghiên cu n t 14 trưng vic thuc 7 quc giakhác nhau, nay ã có th hưng ti nghiên cu cácmc năng lưng nguyên t ca nó.

Các in cc bng vàng ca by ALPHA nhúng trong bung chân không và cơ cu ông lnh. ây là cái by dùng kt hp

hay “hòa trn” các positron và phn proton to thành phnhydrogen. (nh: Niels Madsen ALPHA/Swansea)

Các ám mây va chm

Thí nghim bt u vi vic to ra mt ám mây positron và mt ám mây phn proton. Các phn proton ưc to ra trong mt máy gia tc ht bngcách cho các proton năng lưng cao lao vào mt biamc tiêu c nh. Khi ó, các phn proton b chm livà ngui i dn dn trong mt lot vòng tr và by

in t sp ni tip nhau. Các positron ưc to ra bimt ngun phóng x và sau ó ưc thu gom và làmngui trong mt cái by c bit.

Các ám mây ưc ưa vào mt cái by in t siêudn, trong ó chúng hòa trn vi nhau trong khong 1giây to ra phn hydrogen. Các positron và phn proton tích in sau ó ưc ưa ra khi by, li phía sau phn hydrogen trung hòa. Trong khi a phn phn hydrogen này chuyn ng quá nhanh bt gi,

thì các nguyên t vi chút ít ng năng ưc gi bimt gradient t trưng.

Khi ó, các nhà nghiên cu ALPHA phát hin ra cácnguyên t trên bng cách tt by in t i và cho phn hydrogen t do phân hy vi vt cht xungquanh. Kt qu ca quá trình này là to ra mt vài httích in trong ó có các pion, nhng ht này ưc phát hin ra bi mt di máy dò ht t xung quanh by. Tóm li, i khoa hc ã nhìn thy 38 s kin phân hy phù hp vi s gii phóng phn hydrogen b by trong thi gian 170 mili giây.

Tìm kim s vi phm CPT

Bưc tip theo cho các nhà nghiên cu là s dng phn hydrogen nghiên cu mt phép bin i lưngt cơ bn gi là hot ng in tích-chn l-thi gian(CPT). Khi áp dng mt bin i CPT cho mt h vtlí, thì xy ra ba hin tưng: mi ht b bin i thành phn ht ca nó; mi ta không gian b phn x saocho trái tr thành phi, trên tr thành dưi và phíatrưc tr thành phía sau; còn thi gian thì b ochiu.

Hin nay không có bng chng thc nghim nào rngi xng CPT b vi phm, nhưng nó có th biu hindưi dng mt sai lch nh trong tn s ca cácchuyn tip nguyên t nht nh các nguyên thydrogen và phn hydrogen. Vic khám phá ra mt svi phm như vy còn có th giúp các nhà vt lí tìmhiu ti sao có nhiu vt cht hơn phn vt cht trongvũ tr.

“Vì nhng nguyên nhân chưa ai hiu rõ, t nhiên ãloi mt phn vt cht. Như vy, iu rt áng giá, vàcó chút khó cưng li ưc, là nhìn vào dng cALPHA và bit rng nó có cha các nguyên t phnvt cht bn, trung hòa in”, li ca phát ngôn viênALPHA, Jeffrey Hangst thuc trưng i hc Aarhus an Mch. “Kt qu này truyn cm hng chochúng tôi làm vic ct lc hơn na tìm hiu xem

phn vt cht gi trong nó nhng bí n gì”.

Công trình công b trên tp chí Nature doi:10.1038/nature09610.

Ngun: physicsworld.comTác gi: Hamish Johnston Ngày: 17/11/2010




Bin thông tin thành năng lưng

Các nh lut vt lý cho bit năng lưng có th chuynt dng này sang dng khác, nhưng không ưc sinhra t th gì khác. Bn s luôn thu ưc mt h có nănglưng ít hơn lưng năng lưng mà bn ã mang vào

h. Tuy nhiên, mt thí nghim thang nano ly cmhng t mt nghch lý ã có t th k 19, dưng như phá v quy tc này. Nó cho bit, bn có th to ranăng lưng t thông tin!

Masaki Sano, mt nhà vt lý làm vic ti i hcTokyo và các ng s ã chng minh mt ht có th"leo trên mt thang xon" mà không cn năng lưngthêm vào "y" chúng. Thay vào ó, mi nc thangs ưc thc hin da trên thông tin v v trí ca htti thi im ó. Như vy, theo phát biu ca Sano,

"thông tin ã ưc chuyn hóa thành năng lưng".

Ý tưng to ra năng lưng t thông tin ưc nhà vt lýScotland James Clerk Maxwell xut trong thínghim tưng tưng vi phm Nguyên lý hai Nhitng lc hc. Gi s có mt căn phòng ưc ngăn ôi bng mt cánh ca cách nhit. Mt con qu s làmnhim v gác ca, ch cho phép các ht chuyn ngnhanh hơn di chuyn qua ca theo hưng t ngăn tráisang ngăn phi, trong khi các ht chuyn ng chmhơn di chuyn theo chiu ngưc li.

Kt qu là, ngăn bên phi s m hơn do các ht có vntc cao hơn trung bình chung và ngăn bên trái s tr nên lnh hơn. Như vy, con qu ã to ra mt schênh lch nhit gia hai ngăn mà không cn btc mt ngun năng lưng nào khác b sung vào h,mà ch bng thông tin v tc ca chúng. iu nàydưng như vi phm nguyên lý hai nhit ng lc, cho bit trt t ca mt h thng luôn gim i, hayentropy ca h luôn tăng.

Nghch lý ưc kim chng ưa ý tưng này vào thí nghim thc tin, Sano vàcác ng s ã t mt git polystyrene c nano hìnhthon dài vào mt dung dch dùng làm môi trưng cathí nghim. Git này có th quay theo chiu kim ngh hoc ngưc chiu kim ng h. Khi ó, nhóm thínghim t mt in th thay i vào h nhm làm cntr chuyn ng quay ca git theo chiu ngưc chiuquay kim ng h. Tác dng này to ra mt "cuthang xon", khin git khó khăn hơn trong vic "leo

lên bc cao hơn" theo hưng ngưc chiu kim ngh, trong khi nó d dàng "h xung bc thang thphơn" theo hưng quay ca kim ng h.

Khi qu bóng di chuyn lên bc thang cao hơn, conqu Mawxell s ngăn không cho qu bóng quay tr

li. Ngun: Mabuchi Design Office/Yuki Akimoto

Nh vào tác dng ca ngun in, git có xu hưngquay theo chiu kim ng h. Tuy nhiên, tác ngngu nhiên ca môi trưng xung quanh khin cho ôilúc, git quay theo chiu ngưc li. Khi ó, con quca Mawxell phát huy "sc mnh".

Khi git ngu nhiên quay theo chiu ngưc kim ngh, nhóm thí nghim nhanh chóng iu chnh ngunin, tương ương vi tác ng ca con qu vào cánh

ca như trong thí nghim tưng tưng mi khi có ht "tiêu chun" i qua, cn tr git quay li trng tháiquay cùng chiu kim ng h thưng gp. Như vy,git này ã "leo thang" mà không cn tác ng trctip nào.

Thc t, thí nghim này không vi phm nguyên lý hainhit ng, vì xét toàn cc, năng lưng phi b tiêu tn bi thí nghim trong vic chp hình các trng thái cagit hay o cc ngun in. Nhưng nó cũng ch rarng, thông tin có th ưc dùng làm môi trưng trung




chuyn năng lưng. Git này ưc dùng như mt rô-tomini, vi hiu qu bin i thông tin thành năng lưngvào khong 28%.

"ây là mt minh chng tuyt vi, cho thy thông tinmang thuc tính nhit ng lc (thermodynamiccontent)," theo phát biu ca Christopher Jarzynski,nhà hóa hc thng kê i hc Maryland. Năm 1997,Jarzynski ã xây dng mt phương trình xác nhlưng năng lưng ưc to thành t mt ơn v thôngtin và ã ưc kim chng thông qua thí nghim nàyca Sano và các ng s. "iu này mang li mt cáinhìn mi m v cách mà các ng lut nhit ng lchành x thang vi mô," Jarzynski nhn mnh.

Vlatko Vedral, mt nhà vt lý lưng t i hcOxford, Anh quc, cho bit, k thut này có th sdng iu khin các mo-tơ nano và các cơ cu nhânto c phân t. "Tôi s rt phn khích nu thy ưcth gì ó ging như vy ã tn ti trong t nhiên,"Vedral thêm vào. "Sau cùng, bn có th nói rng, ttc các cơ th sng u là các con qu Maxwell, angc gng chng li tính trt t quay tr li vi xuhưng ngu nhiên (mt trt t hơn)."

Ngun: New Scientist

Graphene cho hiu ng Faraday rõ nét

Sơ mô t s quay Faraday trong graphene. Ánh sáng ti truyn theo trc z (cũng là hưng cat trưng ngoài B), và phân cc theo hưng Y. nh: Alexey Kuzmenko.

S phân cc ca ánh sáng có th b quay i mt góc6 khi nó truyn qua mt lp graphene t trong ttrưng, theo ghi nhn ca mt nhóm các nhà vt lýquc t. Tính cht mi này ca graphene là khôngmong i vì góc quay ln thưng xy ra vi các vtliu có b dày ln hơn nhiu. Các nhà khoa hc tinrng, c tính mi ưc khám phá này ca graphene

có th ưc ng dng trong các thit b bt tt ánhsáng (switch light) bng in trưng hoc t trưng.

Thc t, s phân cc ca ánh sáng b quay i khitruyn qua mt môi trưng vi s có mt ca ttrưng không có gì là l. Vì ánh sáng phân cc tròn phi và trái có vn tc truyn khác nhau nên khi choánh sáng phân cc thng truyn qua mt môi trưng




như vy, các thành phn phân cc trái và phi ca ánhsáng s thay i, kéo theo mt phng phân cc cachùm sáng ló phi quay i mt góc nào ó.

Nhưng vì, góc quay Faraday, góc quay ca vec-tơ cưng in trưng trong mt phng phân cc catia sáng, t l vi b dày c vt liu, nên vi graphene,ch dày mt nguyên t, góc quay ln là mt kt qu bt ng. Alexey Kuzmenko và các ng s i hcGeneva ã phát hin ra tính cht này, khi o ưc gócquay ca mt phng phân cc mt góc 0,1rad, tc làkhong 6 .

Mt bt ng "ln"

Theo Kuzmenko, nhóm thí nghim s dng ánh sánghng ngoi nghiên cu hiu ng Hall lưng ttrong graphene. " Chúng tôi không mong i se nhìnthy mt góc quay ln khi dùng graphene," Kuzmenkocho bit, "chúng tôi ch mong mt góc quay khong0,01rad, nhưng thay vào ó, li là 0,1rad." Kt qu nàyng nghĩa vi vic graphene có góc Faraday ln hơn bt c mt vt liu nào khác, phá v k lc gn nhtkhi s dng cht bán dn cũng vi ánh sáng hngngoi vi chênh lch cách bit, 10 ln!

Nhóm nghiên cu ã tin hành o góc quay Faraday bng cách cho ánh sáng hng ngoi truyn qua mtthit b lc phân cc to ra mt chùm sáng phâncc thng. K n, cho chùm sáng này truyn qua mtmu graphene t trong t trưng vuông góc vi bmt ca mu. Chùm sáng ló tip tc ưc truyn quamt thit b lc phân cc th hai và i vào mt máydò. Nu s phân cc hai thit b lc ưc t lchnhau 90 , máy dò s không thu ưc chùm sáng nàoc. Nhưng nu s phân cc ca ánh sáng ã b quaykhi truyn qua graphene, thì góc không dò thy ánhsáng ló s b quay i mt góc Faraday.

Qu o không bình thưng

Các nhà vt lý tin rng, góc quay ln là h qu ca

vic electron hành x như các ht không khi lưng.Khi t trong t trưng, qu o chuyn ng ca các

electron là các cyclotron, rt khác so vi các vt liukhác. S chuyn gia các qu o ca electron nhhưng n s phân cc tròn ca ánh sáng truyn quavt liu to thành t các electron này và là nguyênnhân dn n góc Faraday ln n như vy.

Theo Kuzmenko, hiu ng này có th ưc dùng to các khóa chuyn i mà ó, ánh sáng ch có thtruyn theo mt hưng duy nht.

Mt ưu im quan trng khác trong vic ch to cácthit b t-quang t graphene là hưng quay ca gócFaraday có th b o ngưc bng cách t vào ó mtin trưng. Trong khi, vi các vt liu khác, iu nàyxy ra ch vi t trưng, quá trình din ra chm chpvà phc tp hơn nhiu. Nguyên nhân, theo Kuzmenko,là tính ng u ca graphene trong vic o duca các ht mang in t âm sang dương bng intrưng.

Tương lai ca k thut photon và k thut quangin

Andrea Ferrari, làm vic ti i hc Cambridge Anhquc tin rng, c tính quang hc mi va ưc khám phá ca graphene là bng chng rõ ràng cho th h vtliu mi dùng trong k thut photon (photonics) và kthut quang in. "Hiu ng Faraday và hiu ng Kerr t-quang ưc ng dng rng rãi trong truyn tinquang hc, lưu tr d liu và tính toán," "cùng vi cáctính cht khác ca graphene, có th dn n các thit b ưu vit hơn nhiu."

Tuy nhiên, vn còn mt vài tr ngi trong vic snxut các thit b như vy trong thc t. Mt trong só, là cn khong 10 lp graphene c lp nhau tưc góc quay 45 , òi hi trong các thit b thc t.Mt vn khác na là, graphene hp th ánh sánghng ngoi, dn n vic mt tín hiu trong thit b.

Xem thêm trên Nature Physics doi:10.1038/NPHYS1816.

Theo physicsworld.com




Vũ tr sơ khai "khát" in tích

Hu ht chúng ta u cho rng, s sng không th tip din nu thiu in, nhưng trong giai on ban u ca vũ tr,các in tích thc s không tn ti. Các tính toán ch ra rng, in tích ca các ht cơ bn tin v không khi vũ tr vào khong vài phn ca giây u tiên. Nguyên nhân nm hành trng ca lc hp dn.

Mô hình chun ca vt lý ht ã miêu t rt tt th gii các ht cơ bn và các tương tác gia chúng da trên 3 lc:yu, mnh và in t. Nhưng không hiu sao, lc hp dn vn ln trn mô hình này.

Gii Nobel năm 1979 ưc trao cho Abdus Salam, Sheldon Glashow và Steven Weinberg do ã thng nht ưctương tác in t và tương tác yu thành tương tác in yu. H qu ca thng nht này là vic phát hin ra cácguage boson W và Z truyn tương tác. Các thí nghim năm 1983 ã tìm thy các ht này trong va chm proton-phn proton.

Vào năm 2004, Frank Wilczek, David Gross và David Politzer giành ưc gii Nobel cho khám phá ch ra rng cácht tương tác bi lc mnh có cưng gim khi chúng tr nên gn nhau hơn (tính tim cn t do). Trong cơ hclưng t, khong cách bé cũng ng nghĩa vi vic cn có năng lưng ln, như các photon có bưc sóng rt ngn,mi có th thăm dò ưc c ly này.

iu này cho thy, trong giai on sơ khai ca vũ tr, có năng lưng rt ln, lc mnh có v th gim i rõ rt so vihin nay. Vì giai on này, cưng ca các lc mnh, yu và in t là như nhau.

Năm 2006, Wilczek và Sean Robinson Vin công ngh Massachusett, ch ra rng lc in t cũng tr nên yu hơn năng lưng cao nhưng ch vi s hin din ca lc hp dn, lc không hin din trong mô hình chun (Phys. Res.Lett, DOI: 10.1103/PhysRevLett.96.231601). Tuy nhiên, mt l hng trong tính toán, khin cho ý tưng này vn cònang gây tranh cãi. "Chúng tôi ã b qua mt s tính toán cng knh nng tính toán hc," Wilczek cho bit.

Nhưng mi ây, David Toms i hc Newcastle, Anh quc, ã thc hin li các tính toán trên cht ch hơn vàcũng thu ưc kt qu ging như vy. Vi s hin din ca lc hp dn, in tích, c trưng cho cưng tương tác




ca lc in t, có xu hưng tin v không. "Nu không có lc hp dn, in tích s ln hơn (vi năng lưng caohơn)," Toms cho bit. "Hp dn thay i bc tranh này."

Phát kin này liên h mt thit vi n lc thng nht bn lc cơ bn vào mt bc tranh tương tác duy nht. "Chúng taã tin ưc mt bưc," Wilczek cho bit.

Máy gia tc LHC ti CERN t gn Geneva có th cung cp bng chng thc nghim cho ý tưng này, nhưng s chxy ra nu vũ tr có nhiu hơn các chiu ã bit (3 chiu không gian và 1 chiu thi gian). Vì trong không thi gian4 chiu, các in tích ch tin n không ti thang năng lưng vưt quá gii hn thc nghim có th trên trái t.

Các nhà vt lí ATLAS phát hành...albumThí nghim ATLAS ni ting ti CERN Genevatrong thi gian gn ây ã gây ình ám vi s nghiêncu tiên phong v ngun gc ca Vũ tr. Nhưng tht

bt ng, sau khi phát hin mt s nhà khoa hc thamgia trong các d án CERN vn có khiu âm nhc vàkin thc âm nhc không n ni t, các nhà vt líthuc thí nghim ATLAS ã quyt nh làm mtchuyn khó ai tin ni: ghi âm và phát hành mt album!

Kt qu là mt b album gm nhng bài nhc nguyêngc ln nhc ch, thuc mi th loi âm nhc, t rock

cho n c in, và có v s gây ting vang trong cngng khoa hc ln trong công chúng.

Vi nhãn hiu Neutralino Records, t theo tên mtht gi thuyt do mt lí thuyt gi là siêu i xngtrong ngành vt lí ht cơ bn tiên oán, album‘Resonance’ [Cng hưng] ca các nhà khoa hc

ATLAS có s góp mt ca 19 ngh sĩ, ghi trên hai CDvà mt DVD.

Album s phát hành vào ngày 6/12 ti, tc là 13,7 tnăm sau Big Bang, album Resonance mun chng trng Vt lí hc và Âm nhc trông có v rt khác nhaunhưng c hai lĩnh vc u òi hi tư duy tru tưng,trí tưng tưng phong phú, và nim vui khám phá.

ATLAS là mt trong bn thí nghim ln nht s dngMáy Va chm Hadron Ln ca CERN. Các nhà vt lí

và các nhân viên kĩ ti ATLAS n t 38 quc gia và174 trưng i hc cùng vin nghiên cu. Nhim vchính ca nó là ghi li các sn phm ca các va chmLHC và tìm kim cơ s vt lí mi hiu rõ hơn cáclc ã nh hình nên Vũ tr.

Ngun: CERN, PhysOrg.com Ngày: 17/11/2010

Th gii lưng t kì l, nhưngchng th kì l hơnCác nhà nghiên cu va làm sáng t mt mi liên hcơ bn gia hai tính cht rch ròi ca vt lí lưng t.Stephanie Wehner Trung tâm Công ngh Lưng tSingapore và Trưng i hc Quc gia Singapore,cùng Jonathan Oppenheim Trưng i hc

Cambridge, Anh quc, mi công b kt qu nghiêncu ca h trong s ra ngày 18/11 ca tp san khoahc danh ting Science.

Kt qu trên báo trưc mt bưc t phá ngon mctrong kin thc căn bn ca chúng ta v cơ hc lưngt và cung cp nhng manh mi mi cho các nhànghiên cu tìm cách hiu ưc các nn tng ca thuytlưng t. Kt qu trên gii quyt ưc câu hi ti sao




hành trng lưng t li kì l như nó vn như th -nhưng chng kì l hơn.

Hành trng kì l ca các ht lưng t, thí d cácnguyên t, electron, và các photon cu thành nên ánhsáng, ã làm các nhà khoa hc bi ri trong gn mtth k qua. Albert Einstein là mt trong nhng ngưinghĩ rng th gii lưng t kì l n mc thuyt lưnglà không úng, nhưng các thí nghim ã xác nhn cáctiên oán ca lí thuyt y.

Mt trong nhng khía cnh kì l ca thuyt lưng t làkhông th nào bit ưc nhng cái nht nh, thí dnhư xung lưng và v trí ca mt ht, mt cách ngthi. Vic bit rõ mt trong nhng tính cht này nhhưng n chính xác mà bn có th bit v tínhcht kia. ây ưc gi là “Nguyên lí Bt nhHeisenberg”.

Mt khía cnh kì l na là hin tưng lưng t phinh x, phát sinh t hin tưng ưc hiu rõ hơn, ólà s vưng víu (hay s ri). Khi hai ht lưng t bvưng víu, chúng có th thc hin các tác dng nhưth chúng cùng nhau ti mt nơi, hành x theo kiukhông tuân theo trc giác c in v các ht vt chttách bit nhau.

Trưc ây, các nhà nghiên cu xem s phi nh x vàs bt nh là hai hin tưng tách ri nhau. NayWehner và Oppenheim chng t rng chúng có liên h phc tp vi nhau. Ngoài ra, h còn chng t rng liênh này có tính nh lưng và ã tìm ra mt phươngtrình th hin “lưng” phi nh x xác nh binguyên lí bt nh.

“Tht bt ng và có l có chút ma mai”, phát biu caOppenheim, thành viên Khoa Toán hc ng dng vàVt lí lí thuyt ti trưng i hc Cambridge. Einsteinvà các cng s ca ông ã phát hin ra s phi nh xtrong khi ang tìm cách lt nguyên lí bt nh. “Gi thì nguyên lí bt nh dưng như ang hu thun chos phi nh x”.

S phi nh x xác nh mc hai thc th xanhau có th kt hp các tác dng ca chúng mà khôngcn gi thông tin cho nhau. Các nhà vt lí tin rngngay c trong cơ hc lưng t, thông tin cũng khôngth truyn i nhanh hơn ánh sáng. Tuy nhiên, hóa racơ hc lưng t cho phép hai thc th kt hp vinhau tt hơn nhiu so vi cái din ra dưi các quy lutca cơ hc c in. Tht ra, các tác dng ca chúng cóth kt hp theo mt kiu gn như là như th chúng có

th ‘nói chuyn’ vi nhau. Einstein gi hin tưng nàylà “tác dng ma qu t xa”.

Minh ha: Frans Bartels, Haw Jing Yan.

Tuy nhiên, s phi nh x lưng t có th còn ‘ángs’ hơn na. Có th có các lí thuyt cho phép các thcth xa nhau kt hp các tác dng ca chúng tt hơnnhiu so vi cái t nhiên cho phép, ng thi khôngcho phép thông tin truyn i nhanh hơn ánh sáng. Tnhiên có th kì l hơn, nhưng nó chng kì l hơn – thuyt lưng t dưng như t ra mt gii hn na lêntính kì l ó.

“Thuyt lưng t l mt cách p , nhưng nó khôngl như nó vn có th. Tht ra chúng ta phi nên hi bn thân mình, ti sao cơ hc lưng t t ra gii hnnày? Ti sao t nhiên không cho phép s phi nh xmnh hơn na?”, Oppenheim nói.

Kt qu bt ng mà Wehner và Oppenheim tìm thy lànguyên lí bt nh mang li mt câu tr li. Hai thcth có th ch kt hp các tác dng ca chúng tt hơnnu chúng phá v nguyên lí bt nh, nguyên lí t ra




mt ràng buc cht ch lên mc mà s phi nh xcó th biu hin.

“Tht tuyt vi nu chúng ta có th kt hp tt hơncác tác dng ca chúng ta trên nhng c li dài, vì nós cho phép chúng ta gii ưc nhiu bài toán x líthông tin rt hiu qu”, Wehner nói. “Tuy nhiên, vt lís khác i v cơ bn. Nu chúng ta phá v nguyên lí bt nh, thì tht s chng bit nói th gii ca chúngta s trông như th nào”.

Làm th nào các nhà nghiên cu Singapore li pháthin ra mt mi liên h lâu nay chng ai ý n nhưvy? Trưc khi i vào con ưng nghiên cu, Wehner ã tng hành ngh ‘tin tc ánh thuê’, và nay thì angnghiên cu lí thuyt thông tin lưng t, cònOppenheim thì là mt nhà vt lí. Wehner nghĩ rngvic áp dng các kĩ thut khoa hc máy tính cho cácnh lut ca vt lí lí thuyt là iu then cht tìm rami liên h trên. “Tôi nghĩ mt trong nhng ý tưngthit yu là liên h câu hi ó vi mt bài toán mãhóa”, Wehner nói. “Các phương pháp truyn thngxem xét s phi nh x và s bt nh ã che y imi liên h gn gũi gia hai khái nim ó”.

Wehner và Oppenheim vit li hin tưng vt lí lưngt trên theo các khái nim quen thuc vi mt hacker máy tính. H xem tính phi nh x là kt qu ca mtthc th, Alice, to ra và mã hóa thông tin, và mtthc th th hai, Bob, tìm li thông tin ã mã hóa.Alice và Bob có th mã hóa và tìm li thông tin mc

nào ưc xác nh bi các quan h bt nh. Trongmt s tình hung, h nhn thy có mt tính cht th ba gi là “s lái” i vào trong bc tranh trên.

Wehner và Oppenheim so sánh khám phá ca h vivic làm sáng t cái gì xác nh mc d mà haingưi chơi có th giành chin thng trong mt trò chơi hình lưng t: tm bng ch có hai hình vuông, trênó Alice, có th t mt th thuc mt trong hai màukh dĩ: xanh lc hoc hng tươi. Cô ưc yêu cu tmàu sc như nhau trên c hai hình vuông, hoc t lên

mi hình vuông mt màu khác nhau. Bob thì phioán màu mà Alice ã t trên hình vuông th nhthoc hình vuông th hai. Nu anh ta oán úng, thìAlice và Bob giành chin thng trong trò chơi. Rõràng, Alice và Bob có th giành phn thng nu h cóth nói chuyn vi nhau: Alice s ơn gin là nói choBob bit màu nào trên hình vuông th nht và màunào trên hình vuông th hai. Nhưng Bob và Alice trong tình hung cách xa nhau n mc mà ánh sáng – và do ó, tín hiu mang ti thông tin – không có thigian truyn gia h trong lúc tham gia trò chơi.

Nu h không th nói chuyn vi nhau, h không chcluôn luôn thng, nhưng bng cách o lưng trên cácht lưng t, h có th giành phn thng nhiu hơn btkì chin lưc nào không da trên nn tng thuytlưng t. Tuy nhiên, nguyên lí bt nh ngăn khôngcho h làm cái gì tt hơn na, và thm chí còn xácnh mc thua cuc ca h trong trò chơi.

Kt qu trên là khai sinh ra câu hi sâu sc là nhngnguyên lí gì t nn tng cho vt lí lưng t. Nhiu nlc tìm hiu cơ s ca cơ hc lưng t tp trung vàos phi nh x. Wehner nghĩ rng có th thu ưcnhiu thành qu hơn t vic kho sát các chi tit canguyên lí bt nh. “Tuy nhiên, chúng tôi ch mi stqua lp mt ca vic tìm hiu các quan h bt nh”,Wehner cho bit.

Kt qu trên là mt bng chng cho tương lai. Các nhàkhoa hc vn ang tìm kim mt lí thuyt lưng t

ca s hp dn, và kt qu ca Wehner và Oppenheimv s phi nh x, s bt nh và s lái áp dng ưccho mi lí thuyt kh dĩ – trong ó có bt kì s thayth tương lai nào ca cơ hc lưng t.

Tham kho bài báo gc: http://sciencemag. …072.abstract

Ngun: i hc quc gia Singapore, PhysOrg.com Ngày: 18/11/2010

Các nhà vt lí c iu ch thànhcông “siêu photon”

Nhiu nhà vt lí tin rng iu ó là không th, nhưngnay mt i nghiên cu c va to ra mt ngưngt Bose–Einstein (BEC) t photon. Các BEC hình

thành khi nhng boson ging ht nhau – boson lànhng ht có spin nguyên – ưc làm lnh cho n khitt c các ht trong cùng mt trng thái lưng t.




iu này có nghĩa là mt BEC gm hàng chc nghìnht hành x ging ht như mt ht lưng t ơn l.

BEC u tiên ưc to ra vào năm 1995 bng cáchlàm lnh mt ám mây nguyên t rubidium n gnkhông tuyt i và ngày nay nhng ngưng t nhưvy ưc s dng thưng xuyên nghiên cu nhiuhin tưng lưng t a dng. Tuy nhiên, mt vài nhàvt lí ã bt u nghĩ ti vic to ra mt BEC t boson ph bin nht trong vũ tr - ó là photon. y là vì các photon d dàng sinh ra hay b phá hy khi chúngtương tác vi vt cht khác, khin ngưi ta rt khó làmlnh mt s lưng photon nht nh chúng hìnhthành mt ngưng t.

Nhưng nay Martin Weitz cùng các ng nghip titrưng i hc Bonn c va nghĩ ra mt phương pháp tách li và làm lnh photon. Mc dù h không th bt gi mt s lưng photon nht nh, nhưng con só thăng giáng quanh mt giá tr trung bình, cho phéptp hp photon ó ưc mô t c trưng bng lí thuytBEC thông thưng.

B by gia hai cái gương

i nghiên cu ã bt gi các photon ca h gia haichic gương lõm t cách nhau ti a 1,5 m. Khongcách này nh rõ bưc sóng ti a – hay năng lưngti thiu – ca mt photon b giam cm theo chiu dc bên trong hp quang gia hai gương. Hp quang chay mt cht nhum ưc gi nhit phòng – vàiu quan trng là năng lưng nhit ca cht nhumó vào khong 1% năng lưng ca photon.

S chênh lch năng lưng ln như th này có nghĩa làrt không có kh năng cho các photon thêm vào ló rakhi cht nhum, hay cht nhum s hoàn toàn hpth photon. Thay vào ó, các photon va chm vi các phân t cht nhum, cho i hoc nhn vào nhnglưng nh năng lưng. Nhng tương tác này làm các photon lnh i n nhit phòng – nhit lnh to ra mt BEC photon – ng thi vn bo qun

ưc s lưng photon.

i nghiên cu ã to ra BEC trên bng cách chiumt laser vào trong hp quang cha y các photon.Sau ó, laser ưc duy trì trong sut thí nghim iu ch các photon b mt ti gương và mt do shoàn ho trong hp. Mt s photon i qua mt tronghai gương n mt quang ph k, thit b này o s phân b năng lưng photon bên trong hp quang. nhng mc cưng laser thp, hp quang cha mt

ngưng rng năng lưng photon vi giá tr ngưng scnét ti năng lưng ti thiu ca hp quang.

S lưng photon ti hn

Khi cưng laser tăng lên, thì s lưng photon bêntrong hp quang tăng lên và s phân b năng lưngrng duy trì cho n khi s lưng photon t tikhong 60.000. trên giá tr ngưng này, theo Weitz,cht khí photon m c cho mt BEC hình thành – ging ht như mt git cht lng ngưng t bên trongmt cht khí.

i nghiên cu bit ưc BEC ã hình thành vì mtcc i ln trong ph năng lưng photon hin ra ngay phía trên năng lưng ngưng ó. Cc i này tươngng vi mt s lưng ln photon xp vào trng tháinăng lưng thp nht ca hp quang. Khi cưng laser tăng thêm na, thì s lưng photon trong BECt ti hàng triu.

Nhóm tác gi to ra BEC photon u tiên ang kim tra thit bca h. T trái sang: Julian Schmitt, Jan Klaers, Frank Vewinger và Martin Weitz. (nh: Volker Lannert/i hc Bonn)

thuyt phc chính h rng cc i trên có liên quann mt BEC, ch không phi vì hp hành x gingnhư mt laser, các nhà nghiên cu ã lp li thínghim mt vài khong cách gương khác nhau. Hnhn thy cc i ó luôn luôn xut hin ti mt photon như nhau – hin tưng không xut hin trongmt laser, theo như li Weitz.




nh minh ha “siêu photon” (nh: Jan Klaers, i hc Bonn)

Khi lưng hiu dng nh

Hp quang trên có thit k dng phng, nghĩa là các photon b giam cm trong không gian hai chiu. Là hqu ca s giam gm theo chiu dc, chúng hành x

như th chúng là các ht có mt “khi lưng hiudng” tương ng vi năng lưng ti hn. Khi lưngnày vn cc kì nh, iu ó lí gii vì sao các photon shình thành nên BEC nhit phòng và không cnlàm lnh n các nhit micro kelvin ging như cácnguyên t.

Tương tác gia các photon nh hơn nhiu so vitương tác gia các nguyên t và iu này có nghĩa làcác photon có th hình thành nên mt BEC hai chiutht s. Mt khác, các nguyên t ch có th hình thànhnên mt BEC ba chiu.

Theo Weitz, s to ánh sáng nhit hóa không nhtthit òi hi mt laser và các dng c có th ưc“bơm” bng nhng ngun sáng khác – k c Mt tri.Kt qu là h tin rng ngưi ta có th s dng chúng thu nh kích c ca các t bào mt tri bng cáchtp trung ánh sáng bên trong các dng c. Ông cũngtin rng BEC có th dùng xây dng các ngun sángkt hp không liên quan n laser.

Ngun: physicsworld.comTác gi: Hamish Johnston Ngày: 24/11/2010

Quan sát trc tip bu khí quynca siêu Trái t

Mt nhóm các nhà thiên văn va có nhng o c trctip bu khí quyn ca mt hành tinh ngoài h mt triln u tiên. Nghiên cu cho bit ngoi hành tinh vitên gi GJ 1214b ưc bao ph bi mt bu khí quyngiàu hơi nưc.

K t khi, các hành tinh ngoài h mt tri ưc tìm

thy ln u tiên vào năm 1995, n nay ã có hơn500 hành tinh tương t ưc tìm thy. Trong khi a schúng là hành tinh cha khí khng l, kiu như Mctinh, các nhà thiên văn ang c tìm kim các ngoihành tinh nh hơn và ging vi trái t hơn.

GJ 1214b nng bng 6.5 ln trái t và ưc gi làSiêu Trái t vì nm trong gii hn khi lưng t hain mưi ln khi lưng ca a cu. Nó ưc tìmthy vào năm 2009, hin ang quay quanh mt ngôisao cách chúng ta khong 40 năm ánh sáng, ngoi

hành tinh này có mt thp và do ó, b bao ph bimt bu khí quyn. Tuy nhiên, phi ch n nghiêncu mi ây, ưc lãnh o bi Jacob Bean ti Trungtâm thiên văn Harvard-Smithsonian, US, các o ctrc tip bu khí quyn ca hành tinh này mi ưctin hành.

Bean và các cng s s dng mt máy ghi ph, gnkt vi VLT phân tích ánh sáng n t ngôi sao mkhi hành tinh ang nm gia ngôi sao và hưng nhìnca chúng ta. Khi ánh sáng truyn qua bu khí quyn

ca Siêu trái t, chúng s mang theo du hiu ca cáccht hóa hc có trong bu khí quyn này. Do ó, phca ánh sáng thu ưc s có nhng quãng trng, ngvi bưc sóng ánh sáng mà bu khí quyn ca ngoihành tinh ã hp th. iu quan trng là, ph mà Beano ưc ca GJ 1214b li không có các quãng trngnày.

Bu khí quyn gm các ám mây t do b loi tr




Mt kt qu như vy loi tr mô hình mt bu khíquyn giàu hi-rô và chuyn ng t do ging nhưHi vương tinh. Vì là nguyên t nh nht nên hi-rôkhông bám sát vào hành tinh, to iu kin cho vichp th ánh sáng tt hơn. "Bu khí quyn vi a s làhi-rô s phng to," Bean cho bit. "S phng nàymang li du hiu quan trng trong ph mà chúng tôio ưc."

S thiu vng mt du hiu như vy s ưa nghiêncu ca Bean i theo mt hưng khác. "Mt quang ph không có gì c bit nói vi chúng ta rng, có khnăng bu khí quyn s rt c. Trái ngưc vi bu khíquyn phng to, bu khí quyn ca hành tinh này khámng và dày n ni chúng ta không th nhìn xuyênqua ưc, ging như Kim tinh hay v tinh Titan caTh tinh," Bean gii thích.

Mô phng GJ 1214b (nh:Paul A Kempton)

ng c viên chính cho hóa cht ph bin trong bukhí quyn này là hơi nưc: GJ 1214b quá gn sao chn ni nó có th b bay hơi nhanh chóng. Bean tin

rng s sm có câu tr li: "Tôi nghĩ chúng ta s smcó câu tr li trong mt năm hoc có th sm hơn,chúng ta cn nhng quan sát bưc sóng dài hơn.Trong khi các ám mây và sương mù có cùng dãi hpth ánh sáng, thì các bưc sóng rt dài khác s mangli s khác bit."

Tuy nhiên, mt vài nhà nghiên cu cũng cnh báo."Vic quan sát ưc thc hin thông qua bu khíquyn ca Trái t, là i tưng khó chu ca các nhàthiên văn," Carole Haswell, mt nhà nghiên cu ngoihành tinh ti i hc m cho bit. "Vic h ang làms tr nên rt khó khăn, nhng li nh mang tính hthng s mang n nh hưng ln trong kt qu thuưc. Cách tt nht, chc chn và cũng áng phnkhích là kim tra nó ngoài không gian, như dùng kínhHubble," bà cho bit thêm.

Nu nghiên cu ca Bean ưc tha nhn, Haswellnhn thy hưng tip cn này s là thành phn quantrng trong vic tìm kim mt Trái t th hai. "Nu bn có th o c thành phn cu to ca bu khíquyn ca GJ 1214b, khi ó bn ã tin ti khá gnkt lun chúng ging Trái t như th nào. ây là bưc tin ln trong vic tr li câu hi liu Trái t có phi là duy nht hay không."

David Sing, mt nhà nghiên cu khí quyn ca cácngoi hành tinh ti i hc Exeter cũng ng tình viquan im này. "Chúng ta có mt s nghiên cu quan ph gi là 'các hành tinh nóng kiu Th tinh' nhưngây là ln u tiên mt hành tinh kiu a cu ưc oc," ông cho bit. "ây là mt bưc tin quan trngtrong vic t n mc ích cui cùng là tìm kim mthành tinh ging Trái t có du hiu ca s sng."

Haswell cũng tin rng, chúng ta ã i ưc mt onưng dài ch trong mt khong thi gian ngn. "Thct, t năm 1995 chúng ta chưa bit bt c mt hànhtinh nào quay quanh mt ngôi sao và hin nay chúng

ta ang o c by khí quyn ca các hành tinh kiuTrái t cũng là mt iu khó tưng tưng."

Nghiên cu ưc ăng trên Nature 468 669.

Theo Colin Stuart (physicsworld.com)




Các nhà thiên văn hc s dngMt trăng trong n lc bt các htnăng lưng cao

Theo ui vic tìm kim các ht nơ-tri-nô năng lưngcc cao y bí n t nhng min xa xôi ca khônggian, mt nhóm các nhà thiên văn ã s dng Mt

trăng như mt phn trong h thng kính thiên văn cáchtân cho nghiên cu. Công vic ca h mang li cáinhìn mi m v ngun gc ca các ht h nguyên tcòn ln tránh này và ch ra cách thc m rng tmnhìn vào vũ tr trong tương lai.

(nh: ài quan sát thiên văn Quc gia Hoa kỳ)

Nhóm nghiên cu dùng các thit b in t ưc thit

k vì mc ích chuyên bit cho các kính thiên văn vôtuyn VLA(Very Large Array-h thng 27 kínhthiên văn c ln t gn nhau Bang New Mexico,M) vi các u nhn sóng vô tuyn mi, rt nhy.Trưc tiên, h kim tra li h thng bng mt khinhkhí cu nh, c bit s dng khí hê-li bay ngang quaVLA.

Trong 200 gi quan sát, Ted Jaeger, Robert Mutel vàKenneth Gayley cùng làm vic ti i hc Iowakhông bt ưc bt c mt ht nơ-tri-nô năng lưng

cao nào. S thiu vng này t ra mt gii hn micho lưng ht năng lưng cao n t không không, vàmang li nhiu nghi vn i vi mt s mô hình lýthuyt d oán cách thc mà các nơ-tri-nô to thành.

Nơ-tri-nô là ht h nguyên t chuyn ng nhanhkhông có in tích nên chúng có th d dàng xuyênqua các khi vt cht thông thưng. Mc dù y rytrong vũ tr, nhưng chúng thc s khó nm bt. Cácthí nghim bt nơ-tri-nô n t Mt tri và các v nsiêu tân tinh có s dng mt lưng vt cht khá lnnhư nưc hoc clo lng tìm kim các tương táchim hoi gia chúng và các ht vt cht thông thưng.

Các nơ-tri-nô năng lưng cc cao mà các nhà thiênvăn ang ch i ưc cho sinh ra t mt l en cónăng lưng khng l tn ti tâm các thiên hà, t cácv n thiên th nng, s hy vt cht ti hay t cácchùm ht vũ tr tương tác vi phô-tôn trong bc xnn CMB; chúng cũng có th ưc bn ra t các npnhăn không thi gian hoc t s va chm gia các nơ-tri-nô năng lưng siêu cao vi các nơ-tri-nô nănglưng thp còn sót li sau V n ln.

Kính thiên văn vô tuyn không th bt ưc các nơ-tri-nô, nhưng các nhà khoa hc cũng cho bit, tp hpcác ăn-ten nhìn qua rìa Mt trăng ca VLA có th btưc các tín hiu va chm dưi dng sóng vô tuynưc phát ra khi có va chm gia các nơ-tri-nô và vtcht trên Mt trăng. K thut này ưc s dng ln utiên vào năm 1995 và mt vài ln sau ó, nhưng vn

chưa có ghi nhn nào v hin tưng này. Các quan sátmi nht VLA có nhy chưa tng thy trưc ây,ưc hi vng s ci thin tình hình.

"Các quan sát ca chúng ta mang li mt gii hn trênmi, vn chưa phi là nh nht, cho lưng nơ-tri-nômà chúng ta mong i," Mutel cho bit. "Gii hn nàygiúp loi tr mt s mô hình v nơ-tri-nô n t cácqung tinh trong Di Thiên hà." kim tra các môhình khac, cn phi có các kính thiên văn nhy hơnna.

"Mt s k thut mà chúng ta phát trin ưc cho vicquan sát phi ưc mang vào các kính thiên văn vôtuyn th h k tip, giúp tăng nhy cho các nghiêncu sp ti ây," Mutel cho bit thêm. "Khi phát trinkh năng dò tìm các ht này, chúng ta s m ra mtcánh ca mi trong vic quan sát vũ tr và thách thchiu bit ca chúng ta v nn vt lý thiên văn ươngi."

Theo physorg.com




Bí mt v s phơi sáng ca kimcương

Là vt liu cng nht trên trái t, nhưng ti sao kimcương li ánh lên khi ưc chà xát vi mt viên kimcương khác? Mi ây, s bí n có t thi xa xưa vquá trình mài kim cương ã ưc làm sáng t bi các

nhà vt lý c, va to ra mt mô hình gii thíchtương tác dưi dng ma sát cp phân t.

Khám phá bí mt to ra nhng viên kim cương lp lánh

(nh: iStockphoto/Simfo)

Qua nhiu th k, các nhà buôn á quý ã bit cáchlàm sáng các viên kim cương bng vic mài chúng vicác viên bi st trn ln vi các mnh kim cương. Chưath lý gii ưc ti sao cách làm này li hiu qu nvy, nhưng kinh nghim cho thy công vic này stin trin tt hơn nu kim cương ưc trn theo gócxác nh so vi các viên bi.

S ph thuc vào hưng mài kim cương ưc nghiên

cu mi ây bi Lars Pastewka ti Vin cơ hc vtliu Fraunhofer. Làm vic vi các cng s mt vàiVin khác trên toàn nưc c, ông phát trin mt môhình cơ hc lưng t dùng nghiên cu tương tácgia các film cac-bon ging vi kim cương, thưngưc dùng trong công ngh gim ma sát cho máymóc.

G b s xù xì

Nhưng khi các nhà nghiên cu áp dng mô hình nàycho kim cương tht, h ngc nhiên thy rng nó tiênoán chính xác các thí nghim s dng vt liu này,thm chí vưt xa nhng hiu bit v cơ hc ang môt chúng. " im này, chúng tôi rt phn khích vicông vic và s phân tích nhng mô phng ca chúngtôi mt cách chi tit hơn na thu hiu quá trìnhnày," Pastewka cho bit.

Nhóm ca Pastewka tp hp các mô phng vic màikim cương bng cách s dng 70 máy tính chy trongmt năm, và khám phá ra rng trong sut thi gianmài, b mt kim cương bin thành nhng lp mm vàtr nên vô nh hình. Các lp film mng này có th ddàng b g b hoc kt hp vi các phân t o-xi cótrong khí quyn, và tách chúng ra khi b mt kimcương.

Vic to ra ưc nhng lp mng vô nh hình này làvì s tn ti ca nhng im không hoàn ho trên bmt kim cương, bao gm c vic bám bi qua thigian. Khi mt nguyên t ca viên kim cương b trưttrên b mt kim cương, nó kéo các nguyên t trên bmt tinh th ca kim cương và ôi khi, tách c nguyênt bám yu ra khi b mt này và tr thành mt phnca lp vô nh hình.

Lp ngoài b bong ra và tr nên vô nh hình.( nh:Vin công ngh vt liu Fraunhofer )




Ging như mt ng giy vn

"Hãy tưng tưng, bn có mt ng giy vn trên bàn," Pastewka gii thích. "Bây gi, bn cho mt namchâm di chuyn qua ng giy này mt cao nhtnh. Bn không th gi nam châm cao lý tưng,vì vy nu cao phù hp, nó s kéo mt ít giy lênvà s khác vn nm trên bàn."

Changfeng Chen, mt nhà khoa hc vt liu i hc Nevada, Hoa kỳ rt n tưng vi nghiên cu và khnăng ng dng công nghip ca nó. "Nghiên cu nàymang mt ý nghĩa thc tin trong ngành công nghnano, khi mà s nh hưng ca các tinh th thangnano có th xác nh rõ ràng và iu khin ưc," ôngcho bit. "Tiên oán v s ph thuc vào hưng ca

các cht vô nh hình bt ng hưng có th m toangcánh ca t n mt cp mi trong gia công,ưc t vt liu t thit k trang sc cho n các thit b công ngh cao."

Tuy nhiên, công vic vn chưa dng l ây, nhómca Pastewka ang m rng các nghiên cu v hóatính ca b mt kim cương và tip tc mt bài báokhác v s ô-xi hóa ca lp vô nh hình này.

Nghiên cu chi tit ưc ăng trên Nature Materials.

Tác gi: James Dacey


Loi cao su chu nhit tt

Các nhà nghiên cu Nht Bn va phát trin mtloi vt liu nht àn mi (viscoelastic material) có n nh trong min bin thiên nhit khó tin, t -1960C n 10000C. ây là ln u tiên mt loi vtliu có tính àn hi không kém các vt liu thôngthưng nhưng vn duy trì trng thái nhit cao vàtr nên giòn khi lnh i.

Các nhà khoa hc ã bt u nghiên cu các ng nanocac-bon t 20 năm qua vì vt liu này có nhiu tínhcht rt áng chú ý như kh năng kéo căng ln và dnin rt tt. Mi ây, Ming Xu thuc AIST Tsukubavà các cng s ã khám phá mt tính cht ngoài mongi ca các ng này-tính àn nht trên mt min nhit rt rng.

Vt liu àn nht hành x ging như cht lng mc (ví d, mt ong) nhưng li àn tính cao, như cácming cao su. Mt ví d v loi vt liu như vy là các

bt po-li-me-ưc ng dng rng rãi trong các nút btl tai, chúng có th thay i hình dng thích hp khign vào tai và tr li nguyên dng khi g chúng ra.Tính àn nht ưc tìm thy trong nhiu loi vt liu,như các loi po-li-me bán tinh th vô nh hình, vtliu sinh hc, tinh th và thm chí mt s hp kim.

Các kt ni ngu nhiên

Loi cao su mi ưc làm t mt h thng ngu nhiênkt ni gia các ng nano cac-bon tưng ơn, tưng

ôi hoc tưng ba và có cùng tính àn nht vi huht các loi cao su si-li-con nhit phòng. Tuynhiên, cao su si-li-con ch duy trì ưc tính àn nhttrong khong nhit t -550C n 3000C. Loi vtliu mi duy trì do trên min nhit ln hơn rtnhiu, có th phc hi hình dng ca nó sau nhng bin dng và cho thy s bin i linh hot khi b tácng.

Các kt ni ngu nhiên to nên kh năng àn nht tuyt vi caloi cao su mi . nh: (Science)

Nhóm ca Xu bt u bng vic cho kt ta các chtxúc tác kim loi lên mt loi si-li-con làm nn. Lpxúc tác này t nn móng cho vic phát trin các ngnano t mt ngun cac-bon, chng hn như ê-ti-len.Mt git nưc (100-200 pm) ưc thêm vào làm tăng dài cho các ng nano và to thành các ng dài.

Các ng nano cac-bon thưng ưc làm dài theo kthut này, nhưng bng cách x lý va phi cht xúctác, các nhà nghiên cu ã thành công trong vic gimmt ca các ng nano và to thành mt h thng




vưng víu các ng này, ging như s ràng buc canhng cây nho trong mt khu vưn. "iu quan trnglà, các ng nano cac-bon không ng riêng l, mà khimt ng nano dài ra t b mt làm nn, nó tip xúc vànhn h tr t các ng khác. Kt qu là to nên mt hthng các ng nano liên kt vi nhau thông qua lcVan der Waal."

óng-m theo kiu khóa kéo

Theo nhóm nghiên cu, h thng này t n nhtrong min bin thiên nhit rng nh vào nănglưng tiêu hao khi các ng nano bt u hoc ngưngtip xúc vi các ng khác theo kiu khóa kéo (zip).Các ng nano cac-bon cũng có kh năng chu nhit rttt-t 20000C n 30000C-vì vy mt min nhit rng ln có th nm trong tm vi ca loi cao su này.

Vi tính năng vưt tri, Xu nói rng h chưa chcchn là vt liu mi ưc to thành này là hoàn toànmi và c nht vô nh, chưa tng thy trưc ây haykhông. "Chúng tôi vn ang tìm cách áp dng nhngưu im nh vào s n nh i vi nhit ca vtliu này," Xu cho bit.

Yury Gogotsi i hc Drexel cho rng cht liugm các ng nano gn kt này "là mt loi cao su atính có th ưc dùng trong min không gian lnh logia các thiên th (trên tàu không gian-ND) hoc bêntrong các lò luyn kim chân không nhit cao". Vinhng phát trin trong tương lai, loi vt liu này cóth tìm thy ng dng không ch trên các tàu khônggian mà càng ph bin hơn trái t, như các sikhông nhăn hoc giày àn nht gim hn các vachm cơ hc.

Hin, nhóm nghiên cu Nht Bn, gm nhng nhànghiên cu thuc y ban khoa hc và công ngh qucgia t Kawaguchi, s làm bin i các tính cht ànnht ca h thng các ng nano to ra mt vt liumm hơn, mnh hơn và àn tính hơn. "Hưng tip cnnày cũng giúp chúng ta t n gn hơn nhu cu ngdng ca vt liu này."

Công trình ưc ăng trên Science.

Tác gi: Belle Dumé


Các ht mi cho thy liên h giavt cht ti và các phn ht hayln tránh

Các nhà vt lý ti M và Canada va xut mt htcơ bn mi có th giúp gii áp hai khúc mt quantrng ca vt lý hin i: bn cht ca vt cht ti vàti sao vt cht li chim ưu th n vy so vi phnvt cht?

Mt ht X ưc ngh, có th phân hy to thànhhu ht vt cht thông thưng, trong khi phn ht canó s phân hy thành các ht phn vt cht còn lntránh. Nhóm nghiên cu cho bit, s tn ti ca ht Xtrong giai on sơ khai ca vũ tr có th gii thíchưc s ph bin vưt tri ca vt cht thông thưngvà vt cht ti thc s là các ht phn vt cht còn dumt.

Vt cht ti là loi vt cht chưa ưc bit n nhiu,chim khong 80% tng lưng vt cht ca vũ tr.Mc dù, s tn ti ca nó có th nhn thy thông qua

hiu ng hút hp dn lên vt cht thông thưng, nhưng

các nhà vt lý vn chưa tìm thy bng chng trc tipv i tưng này và do vy, chưa th bit ưc nó tothành t cái gì. Ngưc li, phn vt cht có th to ravà nghiên cu mt cách d dàng trong phòng thínghim. Tuy nhiên, Mô hình chun ca vt lý ht vnchưa th gii thích ưc ti sao phn vt cht li himn vy.

Các thit b dò SuperKamiokande nm sâu dưi lòng t 1 km vàưc thit k tìm kim bng chng v các phân hy proton(nh: i hc Tokyo)




Gi nh và s ln tránh

Mi ây, Hooman Davoudiasl Phòng thí nghimQuc gia Brookhaven cùng các cng s TRIUMF vài hc Columbia, Anh quc va xut mt htmi, kí hiu là X, có th giúp gii quyt hai bí n này.Ht X có khi lưng khong 1000Gev, tc là nnghơn proton c ngàn ln. Ht mi này có th phân hythành mt nơ-trôn hoc hai ht gi nh còn chưa ưc bit n là Y và Φ. C hai ht sn phm này có khilưng khong 2-3GeV. Phn ht ca X s phân hythành mt phn nơ-trôn hoc mt cp phn Y và phnΦ.

Các nhà vt lý ang c gng gii thích s bt i xng baryon (s mt cân bng gia vt cht thông thưng- baryon và phn vt cht-phn baryon) bng cách thanhn s vi phm i xng CP(i xng in tích-chnl), là nguyên nhân to ra ưu th cho vt cht hơn là phn vt cht khi xy ra quá trình phân hy ht. Vi phm CP ã ưc kim chng trong phòng thínghim, nhưng s thiên v ca vi phm này cho vtcht là quá nh so vi s mt cân bng thc t.

Ht X cũng cho phép vi phm i xng CP nhưngtheo cách mà tác gi Kris Sigurdson ca i hcColumbia gi là mu phân hy "âm dương" (hai icc trong Thuyt Ngũ hành). Theo cách này, chênhlch v ph bin ca kênh phân hy ca ht Xthành nơ-trôn so vi kênh phn ht X thành phn nơ-trôn tương ương vi chênh lch v ph bin ca

kênh phân hy phn ht X thành phn Y và phn Φ sovi kênh ht X thành Y và Φ. Trong khi hu ht cácht u b hy bi phn ht ca chúng trong vũ tr sơ khai, s phân b ca các kênh phân rã s ưu tiên vtcht nhìn thy và các ht phn vt cht ti to nên vũtr.

Tìm kim các phân hy proton

Nhóm nghiên cu cũng ang tìm cách "bt" các phnY và phn Φ. Không ging như các ht nng tương tác

yu(WIMPs) chim ưu th trong các lý thuyt v vtcht ti, các phn Y và phn Φ không phân hy vi

các ht khác. Tuy nhiên, các phn ht này s khin proton phân hy, iu này b nghiêm cm trong Môhình chun. Nu mt phn Y va chm vi mt proton,tc thì mt tương tác trung gian vi ht X có th pháv proton, bin nó thành mt kaon mang in dươngvà phn Y thành ht Φ.

Mt máy dò tìm kim phân hy proton như h thngSuperKamiokande m Kamioka ca Nht Bn, cóth bt kaon. Các ht kaon to ra theo cách này s cónăng lưng ln hơn nhiu so vi chúng khi to ra t phân rã proton da trên Mô hình chun. Mc dù, có ưuth v kênh phân rã này ca proton nhưng nhưSigurdson cho bit, "Kch bn này có th nm giihn ca kh năng dò tìm ht."

Mc dù, có ít nht ba mô hình liên quan n s tothành vt cht ti t s bt i xng baryon ưc pháttrin, nhưng các du hiu phân hy proton li nghiêngv hưng trên ây. Dan Hooper Fermilab cho bit,"ây là mt mô hình rt áng quan tâm."

Du hiu t thc nghim

Matthew Buckley Fermilab cho bit, s chuynhưng bt ng sang mi liên h gia vt cht ti và s bt i xng baryon do nhng thí nghim gn âytrong vic dò tìm vt cht ti. Mc dù mô hình WIMPd oán các ht vt cht ti có khi lưng vào khong100GeV, nhưng các thí nghim li cho thy khilưng ca các ht này là vào khong 7-8 GeV.

Vi khi lưng d kin ln như vy, rõ ràng WIMPkhông phi là mt ng c viên phù hp. Trong khi,các thí nghim gn ây càng ng h cho liên h giavt cht ti và s bt i xng baryon, cũng là lý domà Buckley tin rng, vn này xng áng ưc quantâm hơn trong tương lai.

Xem thêm trên Phys. Rev. Lett. 105 211304.

Tác gi: Kate McAlpine





Giai iu ca sóng hp dn

Mt nhóm các nhà khoa hc và k sư ti Phòng thínghim y phn lc ca NASA ã tin thêm mt bưc na gn hơn vi vic "nghe" ưc sóng hp dn. Nhng gn sóng ca không-thi gian này ưc tiênoán bi Albert Einstein vào u th k 20.

Các nhà nghiên cu ang tin hành kim tra mt hthng la-de có tên gi antenna giao thoa không giandùng la-de (LISA-laser interferometer space antenna),s ưc gn trên các phi thuyn không gian thc hinnhim v dò tìm các tín hiu yu t ca sóng hp dn.Thí nghim ưc tin hành phòng thí nghim JPL Pasadena, Calif. ây là mt nhim v không d dàngvà còn rt nhiu th thách ang ch ón phía trưc.

Các thí nghim mi JPL chm ưc ct mc y ýnghĩa, khi ln u tiên các ting n hay nhng thănggiáng ngu nhiên trong chùm la-de LISA ưc làmnh li phân bit ưc nhng âm iu ngt ngàoca loi sóng hay ln tránh này.

" dò ưc sóng hp dn, chúng ta phi to ra các phép o có chính xác cc cao," như nhà vt lý BillKlipstein ti JPL cho bit. "Các chùm la-de có th nhơn c nhng tín hiu cn o, vì vy chúng tôi phi g b nhng nhiu này mt cách cn thn có 'tín hiusch'; nó ging như vic nghe thy cái lông chim angrơi gia mt trn mưa ln." Klipstein là ng tác gi

bài báo va cho ăng trên Physical Review Letters vthí nghim này.

Mô phng v trí ca LISA trong vic o sóng hp dn. (nh: ESA)

JPL ch là mt trong nhiu nhóm làm vic cho LISA,nhim v liên kt gia y ban Không gian châu Âu và NASA, d kn s phóng lên không gian vào năm 2010hoc sau ó. Vào tháng Tám năm nay, LISA ã ưcem ra gii thiu trưc các nhà thiên văn và vt lýthiên văn dưi s ng h Hi ng Nghiên cu qucgia Hoa Kỳ.

Mt trong nhng mc ích căn bn ca LISA là dòtìm trc tip các sóng hp dn. Các nghiên cu vsóng vũ tr bt u thu ưc kt qu vài thp k trưc,khi năm 1974 các nhà nghiên cu phát hin ra mt cpsao ôi ã cht (pulsar) ang quay quanh nhau theoqu o xon c và tin li gn nhau hơn, nh vào smt mát năng lưng không gii thích ưc. Phn nănglưng ó ưc ch ra sau này là mt dng sóng hpdn. ó là bng chng không trc tip u tiên vsóng hp dn, nó cũng mang v mt gii Nobel vt lývào năm 1993.

LISA không nhng ưc mong ch s "nghe" ưcsóng, mà còn mang li thông tin v ngun phát ra nó-là nhng vt nng như l en hay các sao ã cht, ctlên giai iu vũ tr khi chuyn ng gia tc trongkhông-thi gian. Nhim v này cũng có th dò tìmsóng hp dn do các vt nng trong Di Ngân hà cũngnhư t các thiên hà xa, cho phép các nhà khoa hcthâm nhp vào mt ngôn ng hoàn toàn mi ca vũtr.

Nhim v này d kin s do ba tàu không gian riêng

bit m nhn, ưc sp xp cc nh ca mt tamgiác khng l trên không gian và liên lc vi nhau bng tia la-de. Các tàu không gian này s tham gia vàoh mt tri khong cách 20 so vi trái t. Mi phi thuyn s mang mt khi platinum và vàng ưcth ni t do trong không gian. Khi sóng hp dntruyn qua phi thuyn, chúng s khin cho khongcách gia các khi này thay i mt lưng nh khónhn ra, nhưng các thit b cc nhy ca LISAdò thy nh vào các chùm la-de liên kt.

"Sóng hp dn s làm cho các "nút bn" dao ng,nhưng ch là mt lưng rt nh," Glenn de Vine, ngtác gi ca bài báo mi ây JPL cho bit. "Bn tôitng nói rng, nó nh như mt qu bóng nh cao suny trong bn tm."

i ng JPL ã dành sáu năm làm công tác k thutcho LISA, bao gm thit b có tên gi máy o pha,dùng tinh chnh các máy dò la-de. Mt trong nhngvn chính ca h thng này cũng va hoàn tt,




gim ting n la-de ưc dò bi các máy o pha hàngt ln, dò thy tín hiu sóng hp dn.

Glenn de Vine and Brent Ware ti JPL thc hin thí nghim la-de LISA. (nh: NASA/JPL-Caltech)

Vic này cũng ging như vic dò tìm mt proton trongng c khô. Sóng hp dn s làm khong cách giacác phi thuyn cách nhau 5 triu km thay i khongmt pi-co mét, nghĩa là 100 triu ln nh hơn b dàyca si tóc.

im ct yu ca k thut la-de LISA là hin tưnggiao thoa. S giao thoa ph thuc vào quãng ưngtruyn ca các chùm sáng la-de (quang l-ND) cũng làkhong cách gia các tàu không gian, có th thay ido sóng hp dn. Quá trình này cũng tương t nhưsóng bin, ôi lúc nó chng lên nhau to lên ngnsóng ln hơn, nhưng cũng có nhng lúc chúng trittiêu ln nhau to thành nhng hõm sóng.

"Chúng ta không th s dng thưc o o ckhong cách gia các phi thuyn," de Vine cho bit,"vì vy chúng tôi dùng la-de. Bưc sóng la-de cũngging như các im ánh du thang o trên thưc."

Trong LISA, các chùm sáng la-de ưc dò bi cácmáy o pha và sau ó gi v trái t. ây chúngưc cho giao thoa theo mt quá trình gi là hintưng giao thoa tr, vì phi mt mt khong thi giank thut giao thoa mi ưc áp dng. Nu hình nhgiao thoa gia các chùm la-de gi v là ging nhau,nghĩa là các tàu không gian không b xê dch so vinhau. Ngưc li, nu các hình nh giao thoa là khácnhau, s dch chuyn này là tn ti. Sau khi tt c cáclý do khác nh hưng n s dch chuyn ca các tàukhông gian b loi b, ta thu ưc sóng hp dn.

ó là ý tưng căn bn. Trong thc t, có mt yu tchính là cho quá trình này tr nên phc tp hơn. Do nómà tàu không gian không th ng yên mà thc s daong trong không gian, khi chưa k n sóng hp dn.Mt thách thc khác là nhiu ca chùm la-de. Làm sao bit ưc nhng dch chuyn ca tàu không gian là dosóng hp dn hay do các nhiu la-de?

ây chính là câu hi mà i ng JPL ang tìm kimgii pháp ti phòng thí nghim ca h vi mô hình githeo LISA. Nhóm ã ưa các nhiu nhân to và ngunhiên vào chùm la-de, sau ó tp hp tt c các d liuthí nghim và tin hành kh nhiu này. Thành cônggn ây ca nhóm nghiên cu cho thy chúng có thnhn ra nhng thay i khong cách ca các phithuyn mô phng vào c pi-co mét.

V bn cht, h ã xua i "ting rm rì" ca chùm la-de, vì vy LISA có th nghe ưc "ting vo ve" trong

giai iu ca sóng hp dn.

Tác gi: Whitney Clavin

Theo physorg.com

Các thí nghim LHC mang li cáinhìn mi m v vũ tr sơ khai

Chưa y ba tun sau khi cho chy các ion nng, bathí nghim nghiên cu va chm gia các ion chì LHC ã mang li cái nhìn mi m v vt cht thiim ngay sau khi vũ tr ưc hình thành. Các thí

nghim ALICE, ha hn cho các nghiên cu s dngion nng, ã mang li hai bài báo khoa hc ch trongvài ngày sau khi bt u chy các ion chì. Nhng quansát trc tip u tiên hin tưng "tôi tia" ưc thchin bi hai phòng thí nghim liên kt ATLAS vàCMS.




Tôi tia: tên ting Anh là jet quenching, là hin tưng các chùm ion nng có năng lưng ln, c 5,5TeV như ang thc hin LHC, ưc truyn qua mt môitrưng các ht c, nóng. Chùm tia thu ưc có năng lưng gim i, do ưc "tôi" bi môi trưng. ND

Kt qu ưc nêu trong mt bài báo vi s cho phépxut bn ca liên phòng thí nghim ATLAS và ưcăng trên Tp chí khoa hc Physical Review Lette. Bài báo ca CMS cũng gi ăng sau ó, và kt qu ca ttc các thí nghim này s ưc báo cáo ti hi tho vàoth Ba ngày 2 tháng 12 ti CERN. Các d liu vachm ion nng s tip tc ưc thu thp cho ti ngày 6tháng 12.

"Tht phn khích khi bit các thí nghim này mang likt qu nhanh như th nào, nó gn lin vi mt vt lýrt phc tp," giám c nghiên cu ca CERN SergioBertolucci cho bit. "Các thí nghim phi cnh tranhnhau ưc xut bn trưc, nhưng khi gp chungchúng s mang li bc tranh hoàn chnh và vưt quaưc nhng tr ngi do các kt qu riêng l mang li.ó là mt ví d p cho vic cnh tranh và hp tác tr thành chìa khóa quan trng trong lĩnh vc nghiên cunày."

Mt trong nhng mc ích ban u ca chương trìnhchy ion chì ti CERN là to ra vt cht ti thi imkhi thy ca vũ tr. Ngưc tr li, các phn ng htnhân din ra trong vũ tr nhìn thy như hin nay cóth không tn ti: vũ tr quá nóng và hn lon các

quark có th liên kt vi nhau nh gluon to thành proton và neutron, nhng viên á t nn móng chocác nguyên t. Thay vào ó, các ht cơ bn này s "tdo rong chơi" trong món súp plasma quark-gluon.Vưt lên trên nhng khó khăn, vic to ra và nghiêncu hn hp plasma này s mang li cái nhìn sâu scvào s tin hóa ca vũ tr sơ khai, c tính t nhiênca lc mnh trong vic kt hp quark và gluon thành proton, neutron và vic thng nht các nguyên t vàoBng tun hoàn.

Khi các ion chì va chm LHC, chúng tp trung năng lưng trong mt min nh to ra các git vtcht thi im sơ khai, mà du hiu ca s hin dinnày là biên tri rng ca các tín hiu o ưc. Các bài báo ALICE tp trung vào s tăng t ngt ca cácht ưc to ra do va chm so vi các thí nghimtrưc ó, và xác nhn plasma nóng to ra LHC hànhx như mt cht lng có nht rt thp (cht lưu lýtưng), phù hp vi các quan sát trưc ó ưc thchin trong va chm RHIC Brookhaven.

Mt ct ca "máy nhi ht" ATLAS, thit b to ra món súpquark-gluon mi ây. (nh:CERN)

"Vi các va chm ht nhân, LHC tr thành chic máylý tưng ch to 'V n ln'," ngưi phát ngôn caALICE Jürgen Schukraft cho bit. "Trong mt s hoàncnh, hn hp quark-gluon trông ging như cht lưu lýtưng ưc quan sát thy RHIC, nhưng chúng ta

cũng l m nhìn thy ưc iu gì ó mi m."

Các thí nghim ATLAS và CMS s dng các máy dòht cc mnh, có kh năng o c năng lưng lnhim thy. iu này cho phép chúng o c ưc cácchùm ht bn ra t va chm. Các chùm ht ưc to ragm quark và gluon, là các thành phn cơ bn cu tonên ht nhân nguyên t. Trong va chm proton, cácchùm ht bn ra theo cp, theo hai hưng ngưc nhau(bo toàn ng lưng). Tuy nhiên, trong va chm cácion nng, các chùm ht tương tác hn lon vi môi

trưng c nóng xung quanh. iu này dn n mtdu hiu rt khác, ưc bit n dưi hin tưng tôitia, khi ó, năng lưng ca chùm tia ã gim i ôichút, trong khi cưng tương tác vi môi trưngngày mt tăng. Tôi tia là công c hu hiu trong vicnghiên cu các hành vi ca plasma mt cách chi tit.

"ATLAS là thí nghim u tiên cho thy các quan sáttrc tip v hin tưng tôi tia," ngưi phát ngôn caATLAS Fabiola Gianotti cho bit. "Kh năng tuytvi ca ATLAS trong vic xác nh năng lưng ca

các chùm tia giúp chúng ta quan sát thy s mt cân bng v mt năng lưng ca mi cp tia to thành, vìmt trong s chúng hu như b hp th hoàn toàn bimôi trưng. Vi kt qu lý thú này, S cng tác ưcvinh danh cùng vi s hăng hái và n lc tuyt vi cacác nhà khoa hc tr."

"Tht khó tưng tưng khi nhìn thy thi khc bt uca thi gian, mc dù thang cc bé và các iu kinti hn," phát ngôn viên ca CMS Guido Tonelli cho bit. "T nhng ngày u tiên ca va chm ion chì, s




tôi các chùm tia ã xut hin trong d liu ca chúngtôi trong khi nhng t phá khác, như vic quan sátnhng ht Z, chưa ưc nhìn thy trưc ây trong cácva chm ion nng, vn ang ưc nghiên cu. Tháchthc hin nay là làm sao tp trung các nghiên cu livi nhau mang li hiu bit tt nht có th v cáctính cht ca i tưng vt cht mi và không thưnggp này."

Các phép o ATLAS và CMS d báo mt lĩnh vcmi, s dng các tia thăm dò plasma quark-gluon.K thut tôi tia và các phép o khác trong ba thí

nghim LHC s mang li s hiu bit sâu sc v cáctính cht plasma sơ khai và tương tác gia quark vàgluon.

Vi nhng d kin ang ưc tip tc cp nht tronghơn mt tun ti, LHC ã hoàn thành mc tiêu canăm 2010, cng ng nghiên cu các ion nng tiLHC ang ch i các phân tích t d liu h thuưc, óng góp to ln vào vic hoàn thin mô hìnhquark-gluon, h qu ca vũ tr bui ban u.

Theo physorg.com

Tàu thăm dò Cassani phát hinbu khí quyn cha ô-xi và cac-

bon i-ôxit v tinh Rhea ca Thtinh

V tinh Rhea ca Th tinh. (nh: NASA)

Khi bay qua Rhea, v tinh ln th hai ca Th tinh,tàu thăm dò Cassini ca NASA thông báo ã tìm thylp khí quyn mng cha 70% ô-xi và 30% còn li làcac-bon i-ôxit, hin ang chng s phân tích hóahc ca lp băng ph y trên b mt v tinh này.

Các nhà khoa hc ti M, Anh và c tham gia phântích s liu ưc gi v t tàu Cassini cho bit, s hin

din ca bu khí quyn giàu ô-xit là ph hp vi cácquan sát trưc ó bi kính thiên văn Hubble và nhng bng chng Galileo v lp băng trên các v tinhEurope và Ganymede ca Mc tinh. Tuy nhiên, ây là

ln u tiên s hin din ca ô-xy ưc tìm thy mthành tinh hay v tinh ca nó.

Rhea có ưng kính vào khong 1 500km và luôn b bao ph bi mt lp băng (nưc) dày. Nhit trung bình ca b mt v tinh này vào khong -1800C. Bukhí quyn va ưc phát hin vi ô-xy và cac-bon i-ôxit ch dày khong 100km, quá mng to ra nhit và áp sut ging như khí quyn trái t, là iukin cn thit cho s sinh tn.

Ô-xy ưc to thành khi các phân t nưc phân ly docác ht năng lưng cao trong mt quá trình gi là sx ly (radiolysí-phân ly do phóng x). O-xy to thành b bn vt lên bu khí quyn và b gi li ây nh lc hp dn ca Rhea. Trong khi, cac-bon i-ôxit cóngun gc t lp băng nm trong lp v ca v tinhnày, hoc cũng có th t các thiên thch giàu cac-bonva phi Rhea và b phân tách bi các ht mang intheo cách tương t như to ô-xy t nưc á. Mt khnăng khác na n t phn bên trong ca Th tinh.

V tinh này chuyn ng trên qu o cách Th tinh527 000km và chu tác dng ca t trưng ca hànhtinh này. Các bc x trong bu khí quyn giàu t tínhnày ưc cho là nguyên nhân phá v các liên kt hóahc ca băng trên b mt và to nên bu khí quyn.

Lãnh o ca nhóm nghiên cu cho bit, vic tìm thyô-xy trong bu khí quyn ca mt v tinh b bao ph bi băng á và không bc x có th cho thy mc ph bin ca i tưng loi này trong vũ tr, minlà khi lưng ca v tinh (hoc hành tinh) ln




gi bu khí quyn y. Ông y còn cho bit thêm, khám phá có th giúp các nhà khoa hc hiu ưc ô-xy ưcto thành âu và như th nào, giúp vic t chc cáchot ng nghiên cu không gian trong tương lai.

Cassini quay quanh Th tinh và các v tinh ca nó vàonăm 2004 và bay qua Rhea vào tháng Ba năm nay cao 97km. Ch có các v tinh Rhea và Titan ca

Th tinh là khi lưng duy trùy bu khí quynca nó, nhưng bu khí quyn ca Titan ch yu là ni-to và mê-tan nhưng rt ít ô-xy và cac-bon i-ôxit.

Công trình ưc ăng trên tp chí Sceince vào ngày25 tháng 11 năm 2010

Theo physorg.com

Tc hình thành ca các ngôisao

Vì có mt vt cht ln nên tinh vân California khá chm chptrong vic "sinh" sao! (nh: Caltech, Palomar Observatory, Digitized Sky Survey)

Các ngôi sao vn tip tc ưc to thành trên bu tri,khi nhng ám mây khí và bi khng l len lõi giacác sao tp hp li dưi tác dng ca lc hp dn. Quátrình này dn i vào n nh (ngôi sao hình thành) khis t cháy ht nhân bt u.

Vic gii áp nhng gì ang din ra trên kia vànguyên nhân do âu là mt lĩnh vc nghiên cu ysôi ng ca thiên văn hin i. Nó cũng là chic chìakhóa giúp hiu ưc cách thc to thành các hànhtinh, các ngôi sao chiu sáng như th nào hay cách màvũ tr sm to ra các nguyên t căn bn cn cho s

sng. Gia nhng câu hi "xương xu" này, "các h svt lý nào xác nh tc hình thành ca các ngôisao?"

Nhà thiên văn hc SAO Charlie Lada, cùng vi haicng s xut mt góc nhìn mi cho câu hi nàytrong bài báo va cho ăng trong Tp chí Thiên văn.

Các nhà khoa hc này kim tra s hình thành saotrong 11 khu vc thiên văn ang có s hình thành sao.Các min này có s khác nhau rõ rt v khi lưngca các ngôi sao, dao ng trong khong t 800 n100 000 khi lưng ca h mt tri.

Tc to thành sao trong nhng min này cũng rtkhác nhau, t vài sao mi triu năm n c ngàn saomi triu năm, như các quan sát hng ngoi cho bit. Nhưng các ám mây càng nng li không nht thit phi có tc to thành sao ln. Thc t, ám mây

nng nht, tinh vân California, tht s có tc hìnhthành sao rt chm vi năng sut ti thiu. Nhngmin có năng sut ln nht li nm gia các ám mây"nh" nht.

Các nhà thiên văn ã tìm thy chìa khóa dùng tiênoán tc hình thành sao là mt vt cht ca cácám mây vưt trên giá tr ti hn (là mt vt chtcn thit các sao có th to thành). H ưc lưngmt này bng cách kim tra s thay i sáng (m) ca ánh sáng nhìn thy và gn hng ngoi khi

truyn qua các ám mây. Qua nhiu năm, nhiu tiênoán ã ưc ưa ra (như tng khi lưng ca ámmây) nhưng kt qu mi thu ưc cung cp bngchng chc chn hơn c v tm quan trng ca mt trong vic tiên oán tc hình thành ca các sao.

Theo physorg.com




Thiên hà tiên n ưc to thànht s va chm các thiên hà

Mt mô phng mi trên máy tính cho thy, nhng thiên hà "hàng xóm" ca Di Ngân hà là ám mây Ma-gien-len và thiên hà Tiên

n, có th ưc hình thành t v va chm ca hai thiên hà trong nhiu t năm trưc.

Di Ngân hà nm trong khu vc thiên văn ưc gi là"Nhóm a phương", bao gm khong 40 thiên hà vihai thiên hà ln nht là Tiên n và di Ngân hà cachúng ta. C hai u là thiên hà nng, hình xon c.

Các nhà thiên văn cho rng, thiên hà Tiên n (M31),cách chúng ta khong 2,5 triu năm ánh sáng, ưchình thành t mt v va chm gia hai hay nhiu thiênhà nh hơn, nhưng ý tưng này vn chưa ưc kimtra trưc ây. Vì vy, mt nhóm các nhà nghiên cuti Pháp và Trung Quc quyt nh xây dng mô hìnhtin hóa ca các thiên hà kiu này.

Các mô phng ưc thc hin trên các máy tính năngsut ln và s dng khong tám triu ht i dincho khí, vt cht ti và các sao. H cũng mô hình hóatương tác hp dn và tương tác lưu dn gia các ht,qua ó nhn thy s to thành ca Tiên n có th t vva chm ca hai thiên hà: Mt thiên hà ln hơn Di

Ngân hà ôi chút, trong khi thiên hà còn li vào c mt phn ba so vi i tác va chm.

Nhóm các nhà thiên văn ưc lãnh o bi tin sĩ François Hammer làm vic ti ài quan sát thiên vănPa-ri, có th tái to li hu ht các tính cht ca Tiênn như hình dng ĩa mng, tri rng vi min li ln trung tâm, vành khí và bi nng và các ngôi sao già"hiu ng". Mô phng máy tính này còn cho thy, haithiên hà bt u xâm thc nhau bng mt v va chmkhng khip khong 8,75 t năm trưc trong khi các phn ng ht nhân xy ra sau ó, cách ây khong 3,5t năm.

V va chm phi rt khng khip mi to ra momenquay ln hình thành nên thiên hà Tiên n. ây làmt trong nhng s kin quan trng và dư chn mnhm nht trong Nhóm a phương.

Các mô phng máy tính cũng tiên oán v va chm sdn n vic hình thành các dòng lưu cht ln (ưcgi là cái uôi thy triu) hin vn len lõi gia các saovà thm chí bên trong các sao vi tng khi lưng vàokhong mt phn ba Di Ngân hà.

Các nhà nghiên cu cho rng, mt dòng lưu cht nhưvy ã hình thành nên các ám mây Ma-gien-len nhvà ln, ri tip tc ln dò v trí ca chúng vào thiim vài t năm trưc ó. H tìm thy mt s li giicho thy ngun gc ca các ám mây này bt ngunt thiên hà Tiên n.

Kt qu này ng h cho gi thit, các thiên hà xonc hu như ưc hình thành t s va chm gia cácthiên hà, trong khi các thiên hà lùn thưng ưc hìnhthành t các dòng lưu cht dôi ra t các v va chm.Khám phá này cũng nh hưng n vic ưc lưnglưng vt cht ti có trong các thiên hà.

Tác gi: Lin Edwards

Theo physorg.com




Siêu t graphene phá v k lc lưutr

(a) nh chp ca kính hin vi in t ca các lp graphene cong và (b) nh chp TEM ca các lp graphene phng có nhng ch chng lên nhau. (nh: Nano Lett.)

Các nhà nghiên cu M va ch to thành công mtsiêu t in da trên graphene có kh năng tích trin năng không thua kém so vi các loi thôngthưng như pin ni-ken hi-rua, nhưng quá trình schoc phóng in ca sn phm mi này ch din ratrong vài phút, thm chí vài giây. Thit b va ch to

có mt năng lưng n nh 85,6Wh/kg nhit phòng và 136Wh/kg 800C. ây cũng là mc caonht cho ti nay mà các siêu t làm bng vt liu nanocac-bon lp ôi có th t ti.

Các siêu t in, hay chính xác hơn là các t in lpôi hay các t in hóa, có th tích tr nhiu inlưng hơn so vi các t thông thưng rt nhiu. Mtc tính quan trng ca các siêu t là khong cáchgia các bn t rt hp, cho phép mt lưng in tíchln có th lưu tr trong min th tích nh bé này.

Thit b va ưc ch to bi Bor Jang làm vic Vin k thut Nano t ti M và các cng s. Nó cócác in cc làm t graphene pha ln 5wt% cht SiêuP (cht acetylene màu en, có tác dng như cht tr dn, wt%: phn trăm theo trng lưng-ND) và 10wt%cht keo PTFE. Vì là tm cac-bon ch vi b dày mtnguyên t nên graphene là vt liu dn in rt tt, bn vng và d un do.

Các nhà nghiên cu ph lp h này lên b mt các cgóp in và sp xp các t in c ng xu vào mthp nh. Lp tip xúc gia in cc và cht in phânưc làm t cht Celguard-3501, trong khi dung dchin phân là mt hóa cht có tên gi EMIMBF4.

Np in nhanh hơn

Mt năng lưng ca các siêu t này có th so sánhvi pin ni-ken hi-rua. "K thut mi này to ra thit b lưu tr năng lưng gn bng năng lưng ca mtchic pin, trong khi chúng có th sc li trong vài phúthoc vài giây," Jang gii thích. "Chúng tôi tin rng âythc s là mt t phá v công ngh năng lưng."Thit b này có th dùng sc in cho in thoi,các ca-me-ra k thut s và mi-crô EVs.

Nhóm nghiên cu, bao gm các nhà khoa hc n tAngstron Materials, nưc M và i hc công nghDalian, Trung Quc hin ang làm vic ct lc citin kh năng tích tr ca thit b này. "Mc ích ca

chúng tôi là to ra mt siêu t in có th tích trnhiu năng lưng như các pin ion li-ti (vi cùng trnglưng) nhưng li có th np in trong vòng chưa yhai phút," Jang cho bit.

"Mc dù tit din b mt ln (có th t n 2675m2/g) nhưng in dung ca các siêu t này khó tn 550F/g vì các tm graphene có xu hưng t ngli vi nhau," Jang gii thích." Chúng tôi ang c gngkhc phc tr ngi này bng cách phát trin mthưng mi ngăn cn các tm graphene chm vào




nhau. iu này có th t ưc nu s dng các tmgraphene cong thay vì các tm phng."

Công trình ưc ăng trên Nano Letters.

Tác gi: Belle Dumé


Các thiên hà ôi cho bit phân bca vt cht ti và dng hình hcca vũ tr

Hưng ca các cp thiên hà ôi biu l hình hc ca không gianvà phân b vt cht ti (nh: NASA).

Mt phương pháp mi dùng xác nh dng hìnhhc ca vũ tr xác nhn vai trò thng tr ca nănglưng ti trong vũ tr và qua ó dn ưng cho ýtưng, dng năng lưng him gp này ưc mô t bihng s vũ tr Einstein. K thut này ưc phát trin

bi các nhà vt lý hc ti Pháp, liên quan ti mt mt phép o tương i ơn gin v s nh hưng ca cáccp thiên hà ôi xa chúng ta.

Khong hơn mt thp niên trưc, mt vài phương pháp quan sát như phép o các v n siêu tân tinh xa, ã cung cp bng chng mnh m cho thy s dãnn tăng tc ca vũ tr. Các nhà vũ tr hc tin rng, sdãn n này là do năng lưng ti, dng năng lưng cóáp sut âm chng li tác dng hút hp dn. Nhưng thtkhông may, còn quá ít nhng tính cht ca năng lưng

ti ưc bit n có th tin hành o c nhm phân bit nó vi các ng c viên kh dĩ khác.

Các tip cn mi ưc ra bi hai nhà vt lý làmvic ti i hc Provence Marseille, ChristianMarinoni và Adeline Buzzi, s giúp làm sáng t vn này, ng thi cũng ch ra dng hình hc ca khônggian. H tin hành so sánh hình dng ã bit ca cácthiên th vi hình dng ca chúng qua quan sát thiênvăn.

Như ã bit trưc ây, các nhà thiên văn không th otrc tip khong cách, và do ó hình dng ca cácthiên th vì chúng cách xa chúng ta. Thay vì vy, htin hành o mc dài thêm ca bưc sóng ánh sángmà các thiên th bc x khi các bc x này n vichúng ta. ây là phương pháp o dch chuyn ,nó cho bit các thiên th chuyn ng ra xa chúng tanhanh như th nào.

Dng hình hc bt thưng

Theo nh lut Hubble, tc ri xa nhau ca cácthiên th t l vi khong cách gia chúng, iu nàygiúp chúng ta tính ưc khong cách n các thiên ththông qua tc d ca chúng. Nhưng nu không giangia thiên th và ngưi o có dng hình hc btthưng hoc nu vũ tr thc s dãn n gia tc, thì các phép o khong cách không còn chính xác na. Vìvy, ý tưng này dn n s bin i ca các ilưng c trưng cho hình hc ca vũ tr và cưng năng lưng ti cho ti khi các khong cách cn o ápng ưc kỳ vng ca thí nghim.

Nguyên lý này ưc xut ln u tiên bi hai nhàthiên văn hc George Alcock và Bohdan Paczy vàonăm 1979, nhưng rt khó ng dng vào thc tin vìhiu ng dch chuyn do chuyn ng a phươngca các thiên th b che m bi s dãn n ca vũ tr. Nhng gì Christian Marinoni và Adeline Buzzi anglàm là nghiên cu nhng h mà chuyn ng a phương có th b loi b mt cách trc tip. H khôngo c hình dng mà thay vào ó, h xác nh hưngca các cp thiên hà cách trái t khong vài t nămánh sáng ang quay quanh nhau. H lp lun rng các




cp thiên hà như vy s có hưng tùy ý, nên mt tphp ln ca chúng s cho mt phân b v hưngngang bng nhau (ngu nhiên). Bt c mt s xê dchnào trong phân b này s cho bit nh hưng ca hìnhhc ca không gian và ca năng lưng ti.

i chiu k thut này vi các quan sát thc t, ho c hưng ca các cp thiên hà nh vào d liu lyt DEEP2 và SDSS (2 trm o ph và dch chuyn ca các thiên hà t ti M) ri nh c chuyn ngca chúng. Kt qu thu ưc phù hp vi mô hìnhchun vũ tr hc, theo ó, vũ tr là phng tuân theohình hc Euclide và năng lưng ti chim khong70% óng góp năng-vt cht ca toàn vũ tr.

La chn hng s vũ tr

H cũng tính toán giá tr ca cưng năng lưng tivà nhn thy nó n t hng s vũ tr, i lưng màEinstein thêm vào phương trình trưng ca mình vũtr tr nên tĩnh. Nu iu này ưc tha nhn, lc ys không i trong sut quá trình tin hóa ca vũ trvà tương ng vi năng lưng chân không, ưc nhhình t cơ hc lưng t.

Marinoni cho bit, k thut mà h s dng là mt cáchtip cn ơn gin và trc tip hiu bn cht canăng lưng ti. Phương pháp này không s dng btc mt gi thit nghi vn nào khác. "Nu s dngnhng k thut ơn gin, bn có th tránh thành kin(do nghi ng vào các gi thit thêm vào-ND)", ôngnói. "Vũ tr hc là mt khoa hc mà các li h thngluôn hin hin."

Alan Heavens i hc Edinburgh, ngưi vit góp ýcho bài báo, cũng ng ý vi phương pháp mi này là"p và trc tip". Nhưng ông cũng lưu ý, cn phikim tra li gi thit rng, tính cht chuyn ng a phương ca các thiên hà cách chúng ta 7 t năm ánhsáng là tương ương nhau, tc là có hoàn toàn ngunhiên hay không.

Xem thêm trên Nature 468 539.

Tác gi: Edwin Cartlidge


Không tìm thy các l en nh

Rt khó ln ra du vt ca các l en có khi lưnggp vài ln khi lưng Mt tri, có th chúng khôngtn ti. Vì vy, vic tìm thy chúng s mang li nhiuý tưng mi v các cách mà l en ưc to thành.

Các ngôi sao có khi lưng không nh hơn 8 ln khilưng Mt tri s bùng n như các Siêu tân tinh vàotrưc khi kt thúc s sng ca chúng. Nu phn lõicòn li nng c hai n ba ln khi lưng Mt tri, thìchúng s bin thành sao nơ-tron. Nu phn lõi này

nng hơn, chúng s to thành l en.Feryal Özel và các cng s ti i hc Arizona Tucson ã tin hành nghiên cu 16 h thng trong Di Ngân hà có cha mt l en và mt ngôi sao nghành vi nó. H nhn ra rng, không tìm thy các len nm trong khong t 2 n 5 ln khi lưng Mttri. iu này càng không th ưc gii thích do giihn ca vic quan sát. "Các l en kiu này dưngnhư không tn ti," Özel cho bit. Công trình s ưcăng trên Chuyên san Vt lý thiên văn ca M.

Nhng v n "hoành tráng" như th này thưng thành sao nơ-tron, thay vì l en.(Ngun wikipedia.com)




Nu kt qu này ưc tha nhn, chúng có th mangli góc nhìn mi v cách mà các ngôi sao suy sp và bùng n, Chris Fryer Phòng thí nghim quc gia LosAlamos t ti New Mexico cho bit.

Các ngôi sao ln hơn ưc cho là s bùng n vi nănglưng thp hơn các ngôi sao nh, Fryer nói. iu nàycó nghĩa là, khi bùng n các ngôi sao nh hơn, to

thành sao nơ-tron, s bn ra lp v "dày hơn" so vicác ngôi sao nng hơn, to thành l en. Do vy, cácl en gi li phn khi lưng ln hơn. iu này cũnggii thích vì sao nhng l en nh li khan him nvy.

Theo Newscientist.com

To ra min cm trên graphene

"Graphene mang li nhiu ng dng ha hn trongnghành in t nano (nanoelectric)," Florian Banhart

nói vi PhysOrg.com, " nhưng nó không có min cm.Vn này ã ưc hiu rõ. Không có min cm, so mch cn thit trong các thit b in t s gpkhó khăn."

Banhart, nhà khoa hc làm vic ti i hcStrasbourg, nưc Pháp tin rng s có gii pháp chovn này. "Nhng ai th khc phc vn nàythưng c gng to ra mt vài tính cht khác cómin cm. Gii pháp ca chúng tôi là kích thích cácnguyên t kim loi liên kt vi graphene to ra li

trong nó."

Do không có min cm, vic o mch trong các thit b in t s dng graphene s gp khó khăn.

Nhóm nghiên cu gm có Ovidiu Cretu và JulioRodríguez-Manzo ti ai hc Stasbourg, ArkadyKrasheninnikov i hc Helsinki, Risto Nieminen

i hc Aalto, Phn Lan và Litao Sun i hcông Nam, Nam Kinh, Trung Quc và Banhart. H phát trin mt phương pháp b sung tính cht chographene. Công trình này ưc ăng trên PhysicalReview Letters vi tên gi "S di trú và s nh x

ca các nguyên t kim loi trên màn graphene căng."

"Ý tưng ây là có th gn mt s th lên b mtgraphene thay i tính cht ca nó, giúp to ra cácmin cm," Banhart cho bit.

Banhart và cng s ã to ra các lp graphene b li."Chúng tôi dùng mt chùm in t làm ligraphene. Trong thí nghim, các nguyên t tungstengưc dùng "sa" nhng li này. Nhng im litrên graphene s by các nguyên t tungsteng, to nên

các liên kt bn vng," Banhart cho bit.

Vic "sa li" s làm tăng kh năng hot ng cagraphene, to ra s liên kt vi các nguyên t khác."B mt graphene thưng khá trơ," Banhart gii thích,"nhưng nhng khuyt im dng vòng năm cnh hay by cnh s làm tăng hot tính ca nó. Chúng tôi quansát thy s tăng kh năng hot ng hóa hc graphene."

Mc dù, Banhart và các cng s hi vng công vic ca

h s to ng lc cho vic ch to các thit b in tdùng k thut nano nhưng ông cũng cho bit, iu nàykhông cho thy bng chng là ã to ưc các mincm. "Có l tungsteng chưa phi là vt liu phù hp.Chúng tôi s dng nó vì nó ln và d nhìn thy dưiknh hin vi khi chúng b by bi graphene."

Vic s dng tungsteng còn có li ích khác. Nó giúpch ra rng, có th gn kt các nguyên t kim loi vigraphene nhm khc phc các khuyt tt trên b mtgraphene. Banhart cũng cho bit thêm, công vic gn




ây ca nhóm nghiên cu m ra kh năng s dng kthut này b sung mt s tính cht cc b chographene. "Phương pháp ca chúng tôi có th ưcdùng trong tương lai gn, giúp vic iu khin các tínhcht in t ca graphene ưc tt hơn."

Bưc k tip là làm sao by các nguyên t khácda vào các khuyt im trên graphene. Banhart vàcác cng s ca ông mun thc hin nhiu thí nghimhơn na kim tra các tính cht in t ca graphene

theo hưng này. "Càng nhiu thí nghim s giúpchúng ta có th bt u mô hình hóa cu trúc in tca graphene mt cách chính xác hơn. Càng nm btưc các tính cht ca chúng, ta càng d iu khinchúng hơn to ra các min cm và như vy có thng dng chúng vào các thit b in t s dng kthut nano," Banhart kt lun.

Theo Physorg.com

Bóc trn "ưng rò" vưng víulưng t

Mt nhóm vt lý quc t, bao gm các nhà khoa hc

làm vic ti i hc Queensland, ã tin gn n mt"ưng rò" (loop-hole) trong mt thí nghim gii thíchmt trong nhng hin tưng kỳ l nht ca khoa hc,s vưng víu lưng t.

Vưng víu lưng t là mt hin tưng lưng t liênkt gia hai ht (như photon chng hn) theo cách, clàm thay i trng thái ca mt ht thì lp tc nhhưng n ht kia mt cách tc thi, thm ch khichúng cách nhau c năm ánh sáng.

"Mc dù thành công vang di ca cơ hc lưng t, sy v mt thc nghim ca hin tưng vn chưaưc chng minh sau hơn 75 năm," tin sĩ AlessandroFedrizzi hin ang làm vic ti chuyên nghành toán vàvt lý ti i hc Queensland cho bit.

Vào năm 1935, các nhà vt lý Albert Einstein, BorisPodolsky và Nathan Rosen (EPR) lp lun trong mt bài báo ni ting rng "miêu t ca cơ hc lưng tvào th gii thc ti vt lý là chưa hoàn chnh".

Theo EPR, tn ti mt vài bin s khác (n bin-hidden variable, như cách gi ca 3 tác gi trên) dùng gii thích các kt qu chng my trc quan ca thcnghim liên quan n các ht vưng víu.

Năm 1964, John Bell ưa ra bt ng thc Bell làm cơ s cho vic kim tra s tn ti ca các n bin này.

Trong mt thí nghim, bt ng thc này chng trng các tương quan lưng t có th mnh hơn khiưc gii thích bng lý thuyt n bin a phương

ưc ưa ra trưc ó bi EPR.

Trong thc tin, iu này có th ưc thc hin bngcách biu din các phép o bng hai ht lưng t tách bit.

a s thí nghim kim tra (thí nghim Bell-Bell'stests) u phù hp vi các nguyên lý ca cơ hc lưngt, nhưng các nhà nghiên cu vn nghi ng v giá trca nhng kim nghim này do nhn thy s tn tica các "ưng rò" như ưng rò dò tìm ht (detectionloophole-không phi tt c các ht u dò tìm ưc),ưng rò a phương (locality loophole-h qu camt phép o có th nh hưng n h qu ca mt phép o khác), hoc tính tùy ý trong vic la chn cácưng rò (the freedom of choice loophole-s la chntrong tp hp các ưng rò nh hưng hoc b nhhưng bi các n bin ca các cp ht).

Trong nghiên cu mi ây, ưc ăng ti trc tuyntrên chuyên san ca Vin hàn lâm khoa hc Hoa Kỳ(PNAS) vào ngày 1/11/2010, mt nhóm nghiên cu ãdn ra mt thí nghim Bell nhm thu gn hai ưng rò




trong s ó: a phương và, ln u tiên, s tùy ý chnla.

Các nhà nghiên cu sp t các photon vưng víu hai o thuc i Tây Dương. H tin hành o ccn thn v trí và s s kin bc x photon, tp hpcác la chn (ưc to bi nhng cái sinh s lưng t-quantum number generator) và các phép o (ưc tinhành bi nhng cái chuyn quang in tc cao).

Vi bn phép o dài 600 giây trên khong cách144km, các nhà nghiên cu m ưc 19.917 cp photon vưng víu, vi phm bt ng thc Bell.

Các tác gi i n kt lun, thí nghim này là gn nhtvi thí nghim Bell ưng rò-(la chn ưng rò) tdo (loophole-free Bell's test) ưc thc hin ti ây.

"Chúng ta s tip tc theo ui thí nghim Bell ưngrò-t do và có th thành công trong thi gian ti," tinsĩ Fedrizzi cho bit.

"Tuy nhiên, vic t n gn s t do chn la cácưng rò s làm gim uy th ca nhng lý thuyt cin hin ang dùng gii thích cơ hc lưng t vàlà bưc tin căn bn trong vic nm bt vn nàytrong khoa hc."

Theo Physorg.com

Ln u tiên tìm thy hành tinh tmt thiên hà khác

Hành tinh u tiên ưc tìm thy ang quay quanhmt ngôi sao, ưc cho là n t mt thiên hà khác.Có mt iu kì l là, ngôi sao này cũng cha cácnguyên t nng cn thit to nên s sng hơn bt ch ngôi sao-hành tinh nào tìm thy trưc ây.

Ngun: ESO/L Calçada

Nng hơn Mc tinh 1,25 ln, hành tinh va ưc tìmthy cách trái t 2300 năm ánh sáng ang quay quanhmt ngôi sao già ang phng lên (Mt tri ca chúngta cũng s tri qua giai on này) và nh hơn Mt triôi chút. Johny Setiawan làm vic ti vin Max Planck v thiên văn ti Heidelberg, nưc c và các ngnghip ã tìm thy hành tinh này bi lc hp dn cachúng làm xê dch ngôi sao ch.

Ngôi sao này, gi là HIP 13044, là thành viên canhóm sao Helmi không thưng thy. Qu o cachúng làm thành nhng hàng dài bên trên và bên dưiĩa thiên hà, nơi mà Mt tri và các ngôi sao kháctrong gii Ngân hà ta lc. Các sao Helmi này ưccho là tàn dư ca mt thiên hà nh ã rơi vào dãi Ngânhà cách ây khong 6 n 9 t năm.

S khan him kim loi

Thc ra vào năm ngoái, các nhà vũ tr hc cũng rathông báo mt hành tinh kiu này cũng tn ti gnthiên hà Andromeda, nhưng s hin din ca nó vnchưa ưc công nhn. Vì vy, hành tình va ưc tìmthy, gi là HIP 13044 b, ưc tha nhn là ln utiên.

"S hòa trn vũ tr này (gia thiên hà nh và di Ngânhà chúng ta) mang li mt hành tinh ngoi thiênhà(extragalactic-xem thêm trên wikipedia.com)," như phát biu ca Rainer Klement, cũng là thàhn viên canhóm nghiên cu ti Vin Max Planck.

Cùng vi ngun gc không rõ ràng ca nó, ngôi saoch này còn gây lúng túng cho gii khoa hc vì nócha mt vài nguyên t nng hơn hi-rô và hê-li hơn bt c ngôi sao có hành tinh nào ưc tìm thy trưcây. Ph ánh sáng cho thy lưng st trong nó vàokhong mt phn trăm lưng st có trong Mt tri.

Hành tinh này ưc hình thành t ĩa bi và khí dôi rasau khi to thành sao ch. Trong lý thuyt hình thànhhành tinh ang có ưu th hin nay, gi là s tích t lõi,các ht bi tp trung lâu ngày to thành á, mt vài vt




th bng á trong s ó ln dn lên bng cách hút skhác và c bi khí quanh nó to thành hành tinh khíkhng l kiu như Mc tinh.

Kch bn b o ln

Bi ưc to thành t các nguyên t nng, vì vy cácngôi sao cn có thi gian trưng thành (tng hpthành các nguyên t nng t các nguyên t nh hơn)và phun chúng ra ngoài to thành hành tinh theonhư kch bn này.

iu này cho thy hành tinh phi ưc hình thànhtheo cách khác, theo như Alan Boss làm vic ti Vin

Carnegie Washington DC, ngưi không thuc nhómnghiên cu.

Boss ra mt kiu cơ hc ngưc li và t ra có ưuth hơn, trong ó nhng min c hơn ca ĩa vt chtnày s co sp li do hp dn ca chúng to thành hànhtinh. Trong kch bn này, các hành tinh có th tothành ch yu t khí mà không cn phi hình thànhcác li bng á như trưc ây.

Chi tit xin xem thêm trên Science (DOI:10.1126/science.1193342)

Theo NewScientist.com



WWW.THUVIENVATLY .COM

Bn Tin Vt Lý

© Thư Vin Vt Lýwww.thuvienvatly.com

[email protected]áng 12 năm 2010

Ni dung: Trn Nghiêm – [email protected] Ngc Tun Quc - [email protected]

Biên tp: Trn Triu Phú – [email protected] k: Bích Triu, Vũ VũCùng mt s Cng tác viên khác

Trong bn tin có s dng hình nh và các bài dch t các tp chí ni tingPhysics World, Nature Physics, New Scientist, cùng mt s tp chí khác.





Documents

Thuvienvatly.com - Bản Tin Vật Lý tháng 12 -2010