• No products in the cart.

  • LOGIN

Nobel vật lý 1970

nobel vật lý 1970

Hannes Olof Gosta Alfven (1908-1995)

và Louis Eugene Felix Neel (1904-2000)

Giải Nobel Vật lý năm 1970 được trao cho giáo sư người Thụy Điển Hannes Olof Gosta Alfvén tại Viện Công nghệ Hoàng gia ở Stockholm (Thụy Điển) “do nghiên cứu cơ bản và những phát minh trong từ thủy động lực với những ứng dụng có hiệu quả trong các lĩnh vực khác nhau của vật lý plasma” và giáo sư người Pháp Luouis Eugène Félix Néel tại Đại học Grenoble ở Grenoble (Pháp) “do nghiên cứu cơ bản và những phát minh liên quan đến hiện tượng phản sắt từ và feri từ mà chúng dẫn đến những ứng dụng quan trọng trong vật lý chất rắn”.

Hannes Olof Gosta Alfvén sinh năm 1908 tại Norrkoping (Thụy Điển). Cha mẹ ông là Johannes Alfvén và Anna-Clara Romanus và đều làm nghề thầy thuốc. Hannes Alfvén học ở Đại học Uppsala từ năm 1926 và ông nhận bằng tiến sĩ chuyên ngành năm 1934. Cùng năm đó, ông trở thành giảng viên vật lý tại Đại học Uppsala. Năm 1937 ông là nghiên cứu viên vật lý tại Viện Vật lý Nobel tại Stockholm. Ông trở thành giáo sư lý thuyết điện tại Viện Công nghệ Hoàng gia (1940), giáo sư điện tử (1945) và giáo sư vật lý plasma (1963). Từ năm 1967 ông là giáo sư vạt lý thỉnh giảng tại Đại học California ở San Diego.

Năm 1935 Hannes Alfvén cưới vợ là Kerstin Maria Erikson và vợ chồng ông có năm con là Cecilia, Inger, Gosta, Reidun và Berenike.

Giáo sư Alfvén đã công bố một số bài báo về vật lý và vật lý thiên văn. Ông đã cho in ấn các cuốn sách chuyên khảo như “Điện động lực vũ trụ”(1948), “Nguồn gốc của hệ Mặt Trời”(1956), “Điện động lực vũ trụ” (1963) và “Các nguyên lý cơ bản”(1963). Hai cuốn sách sau ông viết cùng với C.-G. Falthammar. Ông mất năm 1995.

Louis Néel sinh ngày 22 tháng 11 năm 1904 tại Lyons (Pháp). Năm 1931 ông cưới vợ là Helene Hourticq và vợ chồng ông có ba con là Marie Francoise, Marguerite và Pierre. Louis Néel học ở Đại học Sư phạm Paris từ năm 1924 đến năm 1928 và ông là giảng viên ở đó vào năm 1928. Năm 1932 ông nhận được bằng tiến sĩ khoa học tại Đại học Strasbourg và ở đó ông được bổ nhiệm làm giáo sư của khoa Khoa học (1937-1945). Ông là giáo sư ở Đại học Grenoble từ năm 1945. Năm 1946 ông trở thành giám đốc Phòng thí nghiệm tĩnh điện và vật lý kim loại thuộc Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Quốc gia CNRS (Centre National de la Recherche Scientifique). Từ năm 1954 cho đến năm 1970 ông là hiệu trưởng Đại học Bách khoa Grenoble và Trường Giấy Pháp quốc (Ecole Francaise de Papeterie). Năm 1970 Louis Néel được chỉ định làm Chủ tịch Đại học Bách khoa Quốc gia Grenoble. Ông còn là giám đốc Trung tâm Nghiên cứu Hạt nhân Grenoble từ năm 1956 đến năm 1970. Từ năm 1949 đến năm 1969 ông là thành viên Ban Giám đốc của CNRS.; cố vấn khoa học cho Hải quân Pháp từ năm 1952; đại diện của Pháp tại Hội đồng Khoa học của Khối quân sự Bắc Đại Tây Dương NATO.

Louis Néel bắt đầu những công trình nghiên cứu đầu tiên của mình về hiện tượng từ trong khoảng những năm 1928-1939 tại phòng thí nghiệm của giáo sư Weiss tại Strasbourg. Năm 1939 ông tham gia  phục vụ chiến tranh. Trong thời gian này, ông nghiên cứu cách bảo vệ tàu chiến của Hải quân Pháp chống lại mìn từ của Đức và phát hiện ra một phương pháp bảo vệ mới có hiệu quả gọi là phương pháp trung hòa hóa. Sau khi đình chiến năm 1940, ông đến Grenoble và thiết lập ở đây Phòng thí nghiệm tĩnh điện và vật lý kim loại. Năm 1946 phòng thí nghiệm này nhanh chóng mở rộng và sinh ra các phòng thí nghiệm mới. Hiện nay, phòng thí nghiệm này có hơn 250 nhân viên.

Năm 1956 Louis Néel sáng lập và sau đó phát triển Trung tâm Nghiên cứu Hạt nhân Grenoble thành một bộ phận của ủy ban Năng lượng Nguyên tử Pháp. Ông đóng vai trò quyết định cho việc lắp đặt lò phản ứng thông lượng cao (high-flux) Pháp – Đức ở Grenoble. (1967).

Mặc dù Louis Néel tiếp tục nghiên cứu về nhiệt dung của nicken, ông tập trung chủ yếu vào các bài toán lý thuyết mà chúng là chủ đề cho hơn 150 bài báo của ông. Ngoài phát hiện của mình về các khái niệm feri từ và phản sắt từ cùng các hệ quả của chúng mà nhờ đó ông được trao tặng Giải Nobel, ông xử lý giải quyết một số bài toán khác và mở rộng hiểu biết của chúng ta về nhiều khía cạnh của hiện tượng từ. Các nghiên cứu quan trọng nhất của ông bao gồm lý thuyết về các định luật Rayleigh; các tính chất từ của các hạt mịn; độ nhớt từ; các trường tán sắc trong; siêu phản sắt từ; và hiện tượng từ trễ.

Giáo sư Lois Néel đã được trao tặng nhiều danh hiệu và phần thưởng như Bắc đẩu bội tinh (Chevalier de la Légion d’Honneur) (1940), Huân chương Giáo dục Commandeur de l’Ordre des Palmes Académiques) (1957), Huân chương công trạng xã hội (Chevalier du Mérite Social) (1963), Giải thưởng Holweck(1952), Huy chương của CNRS (1965). Ông là viện sĩ Viện Hàn lâm Khoa học Pháp (1953), viện sĩ nước ngoài của Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô (1959), Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Đức (1959), Viện Hàn lâm Leopoldina (Deutsche Akademie der Naturforscher Leopoldina)(1964), Viện Hàn lâm Rumani (1965), Hội Hoàng gia London (1966) và Viện Hàn lâm Nghệ thuật và Khoa học Mỹ (1966).

Giáo sư Néel là tiến sĩ danh dự của Đại học Graz (1948), Đại học Nottingham (1951), Đại học Oxford (1958), Đại học Louvain (1965), Đại học Newcastle (1965), Đại học Coimbra (1966), Đại học Sherbrooke (1967) và Đại học Iassy (1971). Ông được trao bằng danh dự của Đại học Bách khoa Turin (1960). Ông là hội viên danh dự và chủ tịch (1957) Hội Vật lý Pháp. Từ năm 1963 đến năm 1966 ông là chủ tịch Hiệp hội Quốc tế về vật lý thuần túy và ứng dụng.

Louis Néel mất ngày 14 tháng 11 năm 2000.

Từ Mặt Trời thổi ra luồng gió nóng đến nỗi các nguyên tử của nó bị tách thành các hạt tích điện là điện tử và ion. Chúng bị hút bởi từ trường Trái Đất và các điện tử đi theo các đường sức và sinh ra Bắc cực quang (aurora borealis). Gió Mặt Trời là một ví dụ về plasma. Đó là một chất khí dẫn điện với các tính chất đặc biệt đến nỗi người ta coi nó là trạng thái thú tư của vật chất ngoài ba trạng thái đã biết là các trạng thái rắn, lỏng và khí. Plasma là trạng thái phổ biến nhất của vật chất trong vũ trụ. Nó là trạng thái quan trọng nhất từ khi phát sinh các hệ Mặt Trời và hành tinh. Trạng thái này tồn tại trong khoảng không gian giữa các sao, trong các lò tổng hợp hạt nhân và trong thiết bị hàn.

Alfvén đã đưa vào nghiên cứu cực quang ý tưởng cơ bản cho rằng plasma thậm chí trong không gian có một từ trường gắn với nó.

Theo cách này, Alfvén đã nghiên cứu câu hỏi tổng quát về ý nghĩa của các từ trường trong chuyển động của các plasma. Từ trường làm cho các điện tích dương và âm chuyển động theo các hướng khác nhau và sinh ra các dòng điện. Tương tác của các dòng này sinh ra các lực cơ và các lực này có thể làm thay đổi hoàn toàn hướng và vận tốc của plasma. Đặc biệt là Alfvén đã phát hiện ra sự tồn tại của các sóng từ thủy động lực cho đến nay không còn bị nghi ngờ gọi là các sóng Alfvén.

Trong vật lý vũ trụ, đóng góp cơ bản của Alfvén là việc đưa vào các lực từ trường và áp dụng từ thủy động lực. Trước công trình của ông, đơn giản người ta không xem xét các lực này và nhờ có ông chúng được áp dụng rộng rãi trong các bài toán vật lý thiên văn, đặc biệt là trong nghiên cứu giai đoạn phát triển hệ Mặt Trời khi phát hiện ra các hành tinh và vệ tinh. Do đó, sự quay của Mặt Trời và mẫu cân ddoois của các quỹ đạo hành tinh có thể được giải thích bởi ý tưởng cho rằng các sóng thủy từ từ Mặt Trời chạy dọc theo các đường sức từ và chuyển năng lượng quay cho các hành tinh khi chúng ở trong các giai đoạn hình thành ban đầu.

Hơn nữa, từ thủy động lực đóng vai trò quan trọng trong xem xét bài toán về cách để vật trung tâm trong một plasma có thể phát triển thành Mặt Trời và hệ hành tinh hoặc trong nghiên cứu các điều kiện ổn định đối với một plasma bao gồm các điện tử và ion chuyển động với vận tốc tương đối tinh tương tác với các trường vũ trụ. Điều này được quan tâm liên quan đến cả các sao mới rực sáng (supernovae) và các phun trào (eruption) gần đây phát hiện thấy ở trung tâm của Ngân hà.

Các đóng góp của Alfvén đã làm sáng tỏ các tính chất vật lý của các plasma. Đặc biệt quan trọng là các công trình của Alfvén mà chúng tạo thành các cơ sở của nghiên cứu tổng hợp hạt nhân ở nhiều nơi trên thế giới. Các công trình này có giá trị quan trọng độc lập với cách xây dựng lò tổng hợp hạt nhân. Vấn đề về việc chứa một plasma ở các nhiệt độ hàng triệu độ trong một từ trường liên quan đến khái niệm đường sức từ ổn định (frozen line of magnetic force) của Alfvén.Sự hiểu biết về các tính chất của các sóng Alfvén là sự trợ giúp tuyệt vời cho việc tìm kiếm các dòng với sự ổn định đòi hỏi.

Giáo sư Alfvén đã phát hiện ra hiện tượng từ thủy động lực. Sự phát triển của từ thủy động lực mà trong đó ông đóng một vai trò quyết định đã chỉ ra ý nghĩa của lĩnh vực vật lý mới này ở cả phạm vi vũ trụ cũng như trên Trái Đất.

Có ba trạng thái của hiện tượng từ là thuận từ, nghịch từ và sắt từ. Trong hai trạng thái đầu, các nam châm cơ bản của các nguyên tử không liên quan gì với nhau khi chịu tác dụng của từ trường. Tuy nhiên, ở trạng thái sắt từ mà nó có từ tính mạnh hơn nhiều lần so với hai trạng thái đầu, các nam châm này phối hợp chung với nhau và làm cho hiện tượng vật lý trở nên khó hiểu hơn nhiều.

Nhà khoa học đầu tiên tìm cách giải thích hiện tượng từ là Ampere và ông đã đưa ra giả thuyết về các dòng cơ bản. Năm 1907, Pierre Weiss phát hiện thấy rằng cần phải có một loại lực đặc biệt để sắp xếp các nam châm cơ bản mặc dù ông không thể nhận ra nó. Trong luận án tiến sĩ của mình vào năm 1911, Niels Bohr đã chứng tỏ rằng hiện tượng từ không thể bị gây ra bởi các dòng có nguồn gốc từ chuyển động cổ điển của các hạt tích điện mà phải do một cái gì đó hoàn toàn mới. Bằng cách sử dụng các ý tưởng mới của vật lý nguyên tử, năm 1928 Heisenberg đã đưa ra một cách giải thích định tính về lực liên kết ở trong hiện tượng sắt từ. Năm 1932, Néel bổ sung vào ba trạng thái nói trên một trạng thái thứ tư gọi là trạng thái phản sắt từ. Ông nhận thấy rằng đối với một số tinh thể, các nam châm cơ bản kề nhau có thể có thể sắp xếp một cách phản song song với nhau và không song song với nhau như trong các vật liệu sắt từ. Ông đã rút ra sự tồn tại của một biến thể mới của lực như Weiss đã chỉ ra và trình bày một mô hình đối với các tinh thể mà chúng được xây dựng từ hai mạng lồng vào nhau với các từ trường mạnh như nhau tác động theo các hướng ngược nhau. Hiện tượng phản sắt từ là một trạng thái trật tự với các tính chất quan trọng. Do đó, Néel đã chứng minh rằng trạng thái từ sẽ biến mất tại một nhiệt độ tương tự như điểm Curie. Các quan sát đáng chú ý khác trong vật lý chất rắn đã được giải thích một cách tương tự.

Năm 1948 Néel có phát minh cơ bản khác qua giải thích của ông về từ tính mạnh trong các vật liệu sắt từ mà độ từ hóa (magnetite) của chúng bằng đơn vị. Ông đã tổng quát hóa giả thuyết ban đầu của ông bằng giả thuyết cho rằng các mạng có thể có các cường độ khác nhau và có thể sinh ra các trường ngoài. Trong độ từ hóa, với ba nguyên tử sắt và bốn nguyên tử oxy, các ảnh hưởng của hai nguyên tử sắt bị loại bỏ trong khi nguyên tử sắt thứ ba sinh ra từ trường. Độ từ hóa đặc biệt này đã được người Trung Quốc sử dụng để chế tạo chiếc la bàn đầu tiên. Vật liệu có độ từ hóa bằng một thực tế chưa phải là chất sắt từ nhưng trong thuật ngữ của Néel là chất feri từ (ferrimagnetic).

Néel đã giới thiệu một sự mô tả chính xác về dáng điệu của các vật liệu từ tổng hợp mới và do đó giải thích các quan sát thực nghiệm bí ẩn cho đến nay. Những phát triển này có tầm quan trọng kỹ thuật đáng chú ý chẳng hạn như trong các bộ nhớ máy tính và trong các kỹ thuật cao tần.

Néel có nhiều đóng góp khác chẳng hạn như các nghiên cứu trong lý thuyết miền từ (magnetic domain) và phát minh hiệu ứng trong các hạt nhỏ gọi là siêu thuận từ.

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

February 12, 2012

0 responses on "Nobel vật lý 1970"

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