Hành trình khám phá khoa học qua ảnh

Posted on November 16, 2015 by

0


Op-Economica, 16-11-2015 — Dưới đây là hành trình khám phá bản chất của vật chất – và không nghi ngờ gì cả của sự sống – qua ảnh tiêu biểu cho những phát kiến vĩ đại của nhân loại.

Các ảnh này do CNN sưu tầm, giới thiệu.

galileo-telescope-science

Trong ảnh là ống kính viễn vọng của Galileio Galilei 1640. Từ các thấu kính, ông cải tiến để có thể nhìn xa hơn vào bầu trời. Lần đầu tiên trong lịch sử nhân loại, ông nhìn thấy các hố (như miệng núi lửa) trên mặt trăng, và khẳng định 3 vệ tinh của Jupiter (Mộc tinh).

isaac-newton-tree

Cây táo của Isaac Newton 1687 (tức là sau Galilei khoảng 1/2 thế kỷ). Newton ngồi dưới gốc cây và phát kiến ra ý niệm về lực hấp dẫn. Cây táo này khó có thể là cây táo mà Newton ngồi, nhưng theo Viện các bộ môn khoa học toán học Isaac Newton của ĐH Cambridge (Newton làm việc ở đó) thì nó được chiết từ táo ở nơi Newton sinh ra. Sau này người ta còn chiết mang sang tận Nebraska, Vancouver và Tokyo để trồng!

glass-prism-infraredLăng kính hình trụ 1880. Đây là phát minh của Sir William Herschel mà nhờ nó ông phát hiện ra tia hồng ngoại; trở thành người đầu tiên xác định được các dạng ánh sáng mắt người không nhìn thấy. Ông cũng phát hiện ra Uranus (Diêm vương tinh). Chưa hết, ông còn sáng tác 24 bản giao hưởng.

faraday-ringVòng Faraday 1831. Mặc dù trông có vẻ ‘thô sơ’ nhưng Faraday mất 10 ngày bện 2 sợi dây đồng quanh một sợi sắt. Khi ông cho một dòng điện chạy qua một sợi dây, một dòng điện khác cảm sinh trong sợi dây còn lại. Như thế, ông đã tạo ra một máy biến áp điện đầu tiên. Ngày nay mà không có máy biến áp thì làm sao mà truyền tải được điện năng mà sử dụng!

ionisation-chamberBình i-ông hóa (ionization chamber) 1896 là phát minh của nhà khoa học Pháp Pierre Curie. Ông và vợ, cũng là một nhà vật lý-hóa học lỗi lại Marie Curie, đã sử dụng thiết bị này trong nghiên cứu. Cả hai ông bà đều nhận được Giải thưởng Nobel 1903 cho việc phát hiện ra hiện tượng phóng xạ tự nhiên – ‘spontaneous radioactivity’.

This apparatus was used to dicscover the electron. In 1896, in Cambridge, Joseph John Thomson (1856-1940) began experiments on cathode rays. In Britain, physicists argued these rays were particles, but German physicists disagreed, thinking they were a type of electromagnetic radiation. Thomson showed that the cathode rays were particles with a negative charge and much smaller than an atom. He published this information in April 1897; the particles were later named electrons. Apparatus shown without its stand.

Thiết bị này được sử dụng để phát hiện ra điện tử. Năm 1896, tại Cambridge, Joseph John Thomson (1856-1940) tiến hành các thí nghiệm về tia ca-tốt (cathode). Ở Anh, các nhà vật lý lập luận rằng các tia này là các hạt, nhưng các nhà khoa học Đức không nhất trí, cho rằng chúng là một loại bức xạ điện từ. Thomson chứng minh rằng các tia ca-tốt là các dòng hạt với điện tích âm, nhỏ hơn nhiều so với nguyên tử. Ông công bố thông tin này vào tháng 4-1897; người ta gọi các hạt này là ‘điện tử’.

einstein-equation

Thuyết tương đối của Einstein 1916. Phương trình vĩ đại nhất được viết ra bởi nhà khoa học có lẽ là vĩ đại nhất mọi thời đại. Công cụ mạnh mẽ nhất Einstein sử dụng chỉ là bộ óc thiên tài của ông mà thôi. Trong hình là bản thảo dài nhất, tỉ mỉ, ông viết về thuyết tương đối. Trong nghiên cứu này, ông phủ nhận các giả định đã có của vật lý và định nghĩa lại không gian, thời gian, năng lượng và hấp dẫn.

geiger-counterMáy đếm Geiger 1932. Thiết bị do Hans Geiger phát minh ra, và Sir James Chadwick sử dụng nhằm phát hiện hạt neutron.

electron microscopeKính hiển vi điện tử 1933. Nhà khoa học trẻ dè dặt đăng ký bản quyền phát minh này năm 1928 là Szilárd. Nhưng tới 1933 người đầu tiên chế tạo ra được nó là Ernest Ruska. Ngày nay, nó trở nên vô cùng hữu dụng tới mức không thể thiếu được trong việc nghiên cứu thế giới vi mô.

nuclear chain reactorLò phản ứng dây chuyền hạt nhân 1942. Một lá thư được gửi Tổng thống Roosevelt từ Léo Szilárd có sự hậu thuẫn của Albert Einstein về khả năng Đức có thể chế tạo một loại bom tàn phá kinh hoàng. Trước đó 10 năm, Szilárd và Enrico Fermi đã nghiên cứu và đăng ký sáng chế lò phản ứng dây chuyền hạt nhân đơn giản. Cuối cùng, ngày 2-12-1942, lò phản ứng dây chuyền hạt nhân nhân tạo đầu tiên đã được hoàn thành tại ĐH Chicago, đánh dấu khởi điểm của Dự án Manhattan. 3 năm sau, Mỹ sản xuất quả bom nguyên tử đầu tiên.

quark 1968Phát hiện các hạt quark năm 1968. Các nhà khoa học gọi là có 6 ‘vị’ của các hạt quark, nhưng không ai có thể ‘nếm’ được. Các hạt quark chỉ tồn tại cực kỳ ngắn ngủi sau các va đập các hạt năng lượng cao. Chúng là hạt hạ nguyên tử cấu tạo nên neutron và proton. Năm 1968, lần đầu tiên sử dụng máy gia tốc Stanford Linear Accelerator Center phát hiện ra quark Up và Down.

bubble chamberBubble Chamber 1970. Trông hình thù như thứ đồ trong phim khoa học viễn tưởng, nhưng hoàn toàn thật. Nó được sử dụng lần đầu năm 1970 nhằm tìm kiếm vết tích các hạt hạ nguyên tử như neutrino tại Fermilab. Chiều cao khoảng 4,6m. Bây giờ thì nó thành đồ cổ và được trưng bày cho du khách tham quan.

super-hilacSuper HILAC 1972. Hai nhà khoa học cho thấy kích thước thật của máy gia tốc của Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Berkeley thuộc Bộ Năng lượng Mỹ. Tên nó là Super Heavy Ion Linear Accelerator. Máy đặt tên cho Ernest Lawrence, nhà vật lý phát minh ra máy gia tốc đường tròn tại UC Berkeley năm 1929.

131028173100-large-hadron-collider-cern-science-equipment-horizontal-large-galleryMáy gia tốc LHC của CERN và phát hiện đột phát Higgs Boson 2013. Peter Higgs và Francois Englert (cùng với Robert Brout) đã tiên lượng sự tồn tại và tính chất của Higgs Boson (gọi đúng phải là Brout-Englert-Higgs theo thứ tự chữ cái, nhưng Higgs Boson là tên quen gọi) từ năm 1964. Cuộc tìm kiếm Higgs Boson là cuộc tìm kiếm lâu dài và tốn kém và cũng quan trọng bậc nhất trong lịch sử khoa học tới nay. Nó giúp giải thích tại sao các hạt lại có khối lượng!