12 sự kiện vật lý nổi bật năm 2006

Trong năm 2006, ngoài những mạch nước trên Hỏa tinh và chiếc "áo tàng hình đầu tiên", các nhà vật lý cũng đã đạt được những tiến bộ quan trọng trong nghiên cứu vật liệu ở cấp độ lượng tử, đem lại cho chúng ta những hiểu biết cơ bản và sâu sắc hơn về vật chất cũng như thúc đẩy những công nghệ tương lai như máy tính lượng tử đến gần với hiện thực hơn.

1. Tháng 1: Sự rối lượng tử giữa ánh sáng và các nguyên tử.

Sự rối là một nền tảng quan trọng của lý thuyết thông tin lượng tử và là một trong những cơ sở cho các máy tính lượng tử. Những nghiên cứu mang tính đột phá của nhóm các nhà khoa học ở Viện Công nghệ Georgia (Hoa Kỳ) đã mở ra triển vọng hiện thực hoá việc ứng dụng những hiện tượng rối vốn rất không bền này.

2. Tháng 2: Những quả sét hòn lớn.

Sét hòn là một hiện tượng tự nhiên kỳ thú hay chỉ thuần tuý là sản phẩm của trí tưởng tượng? Các nhà vật lý ở Israel đã thực hiện một nghiên cứu đáng chú ý để trả lời câu hỏi này. Họ đã sử dụng một loại lò vi sóng đặc biệt để mô phỏng xem làm thế nào mà những tia sét thông thường được tin là có thể tạo ra sét hòn. Họ đã thu được những quả cầu lửa được mô tả là "bùng nhùng và trôi nổi trong không khí."

3. Tháng 3: Cường độ bão có liên quan đến những đại dương đang ấm lên.

Các nhà vật lý khí hậu hàng đầu thế giới đã đưa ra cảnh báo rằng, sự tăng lên của nhiệt độ mặt nước biển đang làm tăng số những trận bão có cường độ rất lớn trên khắp hành tinh.

Đường đi của bão Cimaron (ảnh chụp qua vệ tinh)

4. Tháng 4: Fermilab phát hiện những chuyển tiếp vật chất-phản vật chất.

Một nhóm hợp tác quốc tế ở Fermilab đã thực hiện một phép đo chính xác nhất từ trước đến giờ đối với những chuyển tiếp nhanh giữa vật chất và phản vật chất, đem lại những cơ sở mới để nghiên cứu về sự vi phạm đối xứng CP. Thí nghiệm đã cho thấy, có những meson B nhất định được quan sát là có thể biến đổi tự phát thành các phản hạt tương ứng của chúng. Và các phản meson B lại biến đổi trở lại thành các meson B tương ứng. Sự biến đổi qua lại này xảy ra ở tốc độ ba nghìn tỷ lần mỗi giây.

5. Tháng 5. Các khí lượng tử ba chiều.

Mạng quang học là một hệ thống các tia laser dùng để bẫy các nguyên tử sắp xếp theo những quy tắc nhất định. Hai nhóm các nhà vật lý độc lập với nhau đã lần đầu tiên thành công trong việc bẫy cùng một lúc cả các hạt boson và fermion trong một mạng quang học ba chiều. Đột phá này đã đem lại một hệ thống mô hình hiệu quả để nghiên cứu tương tác giữa các electron (fermion) và phonon (boson) trong vật liệu.

6. Tháng 6. Cái nhìn mới về thủy tinh.

Các nhà khoa học Mỹ đã báo cáo rằng, thuỷ tinh có thể chuyển hoàn toàn về trạng thái ban đầu của nó sau khi bị bắn phá bởi các electron năng lượng cao. Mức độ cao của tính bền nhiệt động này là hoàn toàn không được ngờ tới với cấu trúc nguyên tử hỗn độn của thuỷ tinh. Kết quả này có thể được ứng dụng hiệu quả trong việc xử lý những chất thải hạt nhân.

7. Tháng 7: Vật liệu Graphene.

Là loại màng carbon hai chiều có chiều dày chỉ cỡ một nguyên tử, nó là loại vật liệu có nhiều tính chất đặc biệt. Các nhà khoa học Mỹ đã phát triển một kỹ thuật xử lý graphene bằng việc bao phủ nó trong một ma trận polymer có độ bền cao. Bước tiến này mở ra cánh cửa cho sự phát triển các loại transitor và linh kiện mới khai thác những tính chất hai chiều ưu việt của graphene.

(Ảnh: masonmade.com)

8. Tháng 8: Bình chọn nhà vật lý sáng tạo nhất thế giới.

Theo Physics Web, nhà lý thuyết Philip Anderson (Giải Nobel) được bình chọn là nhà vật lý đương thời sáng tạo nhất thế giới. Steven Weinberg đứng ở vị trí thứ hai. Vị trị thứ ba thuộc về nhà lý thuyết dây Eduard Witten. Cả ba nhà khoa học này đều có mối liên hệ với Đại học Princeton và Physic Web cũng coi New Jersey là nơi sáng tạo nhất về vật lý.

(Ảnh: nobelpreis)

9. Tháng 9: Ngưng tụ Bose-Einstein ở nhiệt độ cao.

Có hai nhóm nghiên cứu đã công bố về hiện tượng ngưng tụ Bose-Einstein (BEC) ở nhiệt độ cao hơn so với trước đây người ta vẫn nghĩ. BEC là hiện tượng mà một số lớn các boson trở về cùng một trạng thái nền khi nhiệt độ hạ xuống gần độ không tuyệt đối. Nhưng một nhóm nghiên cứu đã nói rằng họ quan sát thấy BEC ở 19K, còn nhóm kia thì tuyên bố rằng họ đã chứng kiến hiện tượng này ở nhiệt độ phòng. Một số người vẫn còn đặt câu hỏi là không biết những hiện tượng này có thực sự được coi là BEC hay không.

10. Tháng 10: "Áo tàng hình".

Các nhà khoa học Mỹ đã phát triển một loại thiết bị có thể khiến một vật trở nên vô hình trong bức xạ vi sóng, loại sóng được sử dụng trong một số hệ thống rađa. Chiếc "áo tàng hình" này làm từ một loại siêu vật liệu có khả năng bẻ cong bức xạ vi sóng và làm nó đi vòng quanh vật thể, giống như dong nước chảy qua một hòn đá trơn.

11. Tháng 11: Đo spin mà không làm phá hủy trạng thái.

Các nhà vật lý Mỹ lần đầu tiên sử dụng một tia laser để đọc trạng thái spin mà không phá hủy trạng thái đó. Đây là một bước đột phá về nguyên tắc để có thể ứng dụng các tính chất lượng tử của các electron độc thân và các photon trong việc truyền thông tin.

12. Tháng 12: Những mạch nước trên Hoả tinh.

Bằng chứng thuyết phục đầu tiên về hoạt động bồi tích gần đây trên Hỏa tinh đã được các nhà khoa học Mỹ đưa ra. Họ đã quan sát những hình ảnh chụp bề mặt hành tinh đỏ bởi tàu thăm dò của NASA và chỉ ra những dấu vết cho thấy rằng, từ bảy năm trước đã có những mạch nước lỏng chảy ở hai trị trí khác nhau. Sự kiện này ủng hộ cho những liên tưởng về khả năng tồn tại sự sống trên Hỏa tinh.

TTD