• No products in the cart.

  • LOGIN

Nobel vật lý 1968

nobel vật lý 1968

Luis Walter Alvarez (1911-1988)

Giải Nobel Vật lý năm 1968 được trao cho giáo sư người Mỹ Luis Walter Alvarez tại Đại học California ở Berkeley (California, Mỹ) “do những đóng góp quan trọng của ông đối với vật lý hạt cơ bản, đặc biệt là phát hiện một số lớn các trạng thái cộng hưởng thông qua việc phát triển kỹ thuật sử dụng buồng bọt hyđro và phân tích dữ liệu”.

Luis Walter Alvarez sinh ngày 13 tháng 6 năm 1911 tại San Francisco (California, Mỹ). Ông tốt nghiệp Đại học Chicago năm 1932, bảo vệ luận văn thạc sĩ năm 1934 và bảo vệ luận án tiến sĩ chuyên ngành năm 1936. Alvarez làm việc tại Phòng thí nghiệm bức xạ của Đại học California (1936-1940), Phòng thí nghiệm bức xạ của Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) (1940-1943), Phòng thí nghiệm luyện kim của Đại học Chicago (1943-1944) và Phòng thí nghiệm Los Alamos ở vùng Manhattan (1944-1945).

Alvarez sớm tham gia nghiên cứu đồng thời trong các lĩnh vực quang học và tia vũ trụ. Ông là đồng chủ nhân của phát minh “hiệu ứng Đông-Tây” trong nghiên cứu tia vũ trụ. Trong một vài năm ông tập trung nghiên cứu trong lĩnh vực vật lý hạt nhân. Năm 1937 ông đã đưa ra chứng minh thực nghiệm đầu tiên về sự tồn tại của hiện tượng trong đó hạt nhân bắt giữ điện tử K. Ông còn sớm đưa ra  phương pháp sinh chùm neutron rất chậm. Phương pháp này sau đó dẫn tới nghiên cứu cơ bản của Pitzer về tán xạ neutron trong hyđro ortho và para và các phép đo đầu tiên của Bloch về momen từ của neutron. Alvarez có trách nhiệm chế tạo đèn 198Hg đầu tiên cho nghiên cứu của Wiens. Cục Tiêu chuẩn đã phát triển thiết bị này thành một thiết bị chuẩn về chiều dài. Ngay trước chiến tranh, Alvarez và Cornog đã phát minh ra sự phóng xạ của 3H và chỉ ra rằng 3H là một thành phần ổn định của heli thông thường. Ta đã biết rằng 3H (triti) nổi tiếng là một nguồn năng lượng nhiệt hạch, còn 3He đóng vai trò quan trọng trong nghiên cứu nhiệt độ thấp.

Trong thời gian chiến tranh, ở MIT Alvarez có trách nhiệm đối với ba hệ thống rađa quan trọng là hệ thống sớm báo trước vi sóng, hệ thống đánh bom độ cao lớn Chim đại bàng và hệ thống hạ cánh mò có giá trị dân sự cũng như quân sự. Trong lúc ở Phòng thí nghiệm Los Alamos, giáo sư Alvarez đã phát triển các kíp nổ bom plutoni. Ông đã tham gia vào các chuyến bay với tư cách là một quan sát viên khoa học trong các vụ nổ ở Almagordon và Hiroshima.

Alvarez có trách nhiệm đối với việc thiết kế và chế tạo máy gia tốc proton thẳng Berkeley 40 bộ (đơn vị đo chiều dài của Anh bằng 12 insơ) mà nó được đưa vào sử dụng năm 1947. Năm 1951 ông đưa ra đề xuất đầu tiên về sự gia tốc trao đổi điện tích mà nó nhanh chóng dẫn đến sự phát triển của “máy gia tốc Van de Graaf”. Từ đó, ông tập trung nghiên cứu vật lý năng lượng cao bằng cách sử dụng thiết bị Bevatron 6 tỷ eV tại Phòng thí nghiệm bức xạ của Đại học California. Chủ yếu Alvarez nghiên cứu phát triển và sử dụng các buồng bọt hyđro lỏng lớn và phát triển các thiết bị cao tốc để đo và phân tích hàng triệu bức ảnh do phức hệ buồng bọt sinh ra mỗi năm. Kết quả cuối cùng của công trình nghiên cứu này là phát minh ra một số lớn các cộng hưởng hạt cơ bản chưa biết trước đó. Từ năm 1967 Alvarez dành phần lớn thời gian của mình để nghiên cứu các tia vũ trụ bằng cách sử dụng các khinh khí cầu và nam châm siêu dẫn.

Giáo sư Alvarez là hội viên Hội Triết học Mỹ và Hội Vật lý Mỹ ( chủ tịch năm 1969). Ông là viện sĩ Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia, Viện Hàn lâm Nghệ thuật và Khoa học Mỹ và Viện Hàn lâm Kỹ thuật Quốc gia. Năm 1946 ông được trao tặng phần thưởng Collier Trophy của Hiệp hội Hàng không Quốc gia do sự phát triển phương pháp điều khiển mặt đất GCA (Ground-Controlled Approach). Năm 1953 Alvarez được trao tặng Giải thưởng John Scott Madaland của thành phố Philadelphia cũng do công trình nói trên. Năm 1947 ông được tặng Huy chương Công trạng. Năm 1960 ông nhận danh hiệu “nhà khoa học California của năm” do những nghiên cứu của ông về vật lý năng lượng cao. Năm 1961 ông được tặng thưởng Huy chương Einstein do đóng góp của ông cho các khoa học vật lý. Năm 1963 ông nhận phần thưởng Người tiên phong của AIEEE. Ông còn được trao tặng Huy chương Khoa học Quốc gia năm 1964 do những đóng góp cho vật lý năng lượng cao và Giải thưởng Michelson năm 1965. Alvarez là tiến sĩ khoa học danh dự của Đại học Chicago (1967), Đại học Carnegie-Mellon (1968) và Cao đẳng Kenyon (1969).

Khoa học vật lý có chức năng nghiên cứu năng lượng ở tất cả các dạng của nó. Einstein nhận thấy rằng khối lượng là một trong các dạng thể hiện của năng lượng. Từ những năm 1930 người ta phát hiện thấy rằng bức xạ điện từ năng lượng cao có khả năng sinh ra các cặp điện tử mang điện tích dương và âm. Có thể tạo ra các cặp tương tự khác chẳng hạn như các proton và phản proton. Các hạt mới phát hiện này là bền vững và nếu không bị nhiễu loạn có thể tồn tại vô thời hạn. Tuy nhiên, cũng có thể tạo ra các hạt không bền vững. Các hạt này nhanh chóng rã thành các hạt khác và khi chuyển qua một hoặc một vài giai đoạn chuyển đổi thành các các dạng bền vững hoặc phát triển thành các dạng năng lượng khác. Trong hàng chục năm, người ta đã phát hiện và nghiên cứu  nhiều hạt mới như thế. Chúng rất nhỏ đến mức không thể nhìn thấy chúng và chúng chỉ có thể được nhận ra qua các vết chúng để lại phía sau chúng khi chúng chuyển động. Nhà khoa học cần hành động giống như người đi săn mà người này xác định nhận dạng và hành vi của con thú săn qua các vết nó để lại trên tuyết.

Các hạt mới thường được sinh ra nhờ các máy gia tốc mạnh. Các máy này làm cho các hạt chuyển động với vận tốc rất cao. Mặc dù thời gian sống của hạt chỉ vào cỡ 10-8 giây, vết của hạt có thể đạt được chiều dài vài xentimet.

Tuy nhiên, người ta có thể nghi ngờ sự tồn tại của các hạt có thời gian sống ngắn và chiều dài vết nhỏ đến mức không thể đo được. Trong trường hợp này, người ta buộc phảo nghiên cứu vết của các sản phẩm rã ra của chúng và vết của các phản ứng mà chúng sinh ra trong sự va chạm với các hạt khác. Kiểu vết do đó trở nên rất phức tạp và việc giải thích chính xác xem cái gì thực sự xảy ra đòi hỏi cả khả nang nhận thức và kỹ thuật thực nghiệm rất cao. Đây chính là lĩnh vực mà giáo sư Alvarez có nhiều đóng góp và đưa ông tới Giải Nobel Vật lý năm 1968.

Alvarez đã phát triển buồng bọt do Donald A.Glaser (Giải Nobel Vật lý năm 1960) phát minh thành một thiết bị vô giá cho nghiên cứu của ông. Buồng bọt của Alvarez chứa hàng trăm lit hyđro đã làm lạnh tới – 250oC. Khi đó hyđro ở trạng thái lỏng. Khi hạt chuyển qua chất lỏng, chất lỏng được làm nóng đến điểm sôi dọc theo vết mà hạt để lại. Kéo theo sau là một vết của các bọt mà nó có thể được chụp ảnh mặc dù còn rất nhỏ. Các ảnh chụp theo cách này có thể tái tạo chính xác đường đi của hạt. Do buồng chỉ chứa hyđro, tất cả các phản ứng cần xảy ra với hạt nhân của hyđro là proton.Điều này làm đơn giản hóa đáng kể cách giải thích của hiện tượng. Thiết bị này có khả năng tạo ra một triệu ảnh một năm và giá thành của nó khoảng hai triệu đô la Mỹ vào thời điểm đó.

Các ảnh chụp cần được nghiên cứu và đo đạc với độ chính xác cao. Để thực hiện nhiệm vụ nặng nề này (xử lý hàng triệu ảnh chụp), Alvarez và các cộng sự của ông đã xây dựng một loạt các thiết đo và quét tự động ngày càng tinh xảo hơn có khả năng chuyển thông tin từ phim chụp vào một trạng thái thích hợp cho việc xử lý bằng máy tính. Trong lĩnh vực này, Alvarez cũng có những đóng góp mang tính tiên phong.

Việc thiết lập buồng bọt hyđro tạo ra những khả năng hoàn toàn mới trong nghiên cứu vật lý năng lượng cao. Các kết quả nghiên cứu là các hạt cơ bản mới. Đầu tiên là “hạt cộng hưởng” có thời gian sống rất ngắn được phát hiện năm 1960. Từ đó sinh ra một loạt phát minh của nhóm Alvarez ở Berkeley và các nhóm khác có sử dụng tư liệu, phương pháp và chương trình của Alvarez. Thực tế là tất cả các phát minh sinh ra trong lĩnh vực quan trọng này của vật lý năng lượng cao đều nhờ đến việc sử dụng các phương pháp của Alvarez.

Tác giả bài viết: PGS. TS. Nguyễn Quang Học

February 12, 2012

0 responses on "Nobel vật lý 1968"

Leave a Message

Your email address will not be published.

inPhysic is an online education site which imparts knowledge and skills to million of users worldwide.

280 an dương vương, phường 4 quận 5,  Hồ Chí Minh
0976 905 317
[email protected] | [email protected] | [email protected]

Top Categories

january, 2021

No Events

top
X