Vài câu chuyện tiến bộ kỷ thuật
trong số 100 câu chuyện chóp bu cho năm 2015
GS Tôn Thất Trình
Phần 3
( Tiếp theo: Phần III- Phần C )
C – Vài tiến bộ khác đáng chú ý
4- Những hạt tử hòan tòan mới , sau Higgs boson ?
- Tháng 6 năm 2015, máy Muon Dày đặc xô lênôit- Solenoid, cuộn nam châm điện hình ống có lõi dài là một trong 4 máy dò - detectors chánh yếu của Máy Đụng Độ Lớn- Large Hadron Collider – LHC ,họat động trở lại sau hai năm đóng cửa để nâng cấp, là máy gia tốc hạt tử lớn nhất và uy vũ nhất thế giới , nay lại càng uy vũ hơn bao giờ hết. Các hạt tử LHC, bay vù quanh cuộn vòng mạch dài 17 dặm Anh ( 27,3 km ) theo gần đúng tốc độ ánh sáng , nay có thể khoe khoang là đã có gần gấp đôi năng lượng đụng độ. Khám phá ra hạt tử Higgs Boson năm 2012, là một biến cố cột mốc , đã được mong đợi trên căn bản . Các nhà vật lý học hy vọng là những năng lượng lớn hơn sẽ đem lại những khám phá lớn hơn : là những hạt tử hòan tòan mới- brand new particles, làm chứng tỏ thêm các lý thuyết xa hơn Kiểu Mẩu Tiêu Chuẩn – Standard Model ( khuôn mẩu hiện thời ) hay ngay cả khám phá xác tính của chất liệu đen – dark matter. Bạn hãy nắm chặc các nguyên sinh tử- protons của bạn !
- Nam châm LHCb ( xem hình LHCb đang xây cất năm 2008 ), nay tiết lộ Bộ Năm Hạt Quắc- Quarky Quintet . Thế giới kích thước nhỏ hơn một nguyên sinh tử - protons rất lạ lùng , chúng ta có thể gọi kỳ quặc , như hạt quắc- quarky. Quắc- Quarks là những hạt tử căn bản đến với chúng ta dưới 6 mùi vị - flavors theo từ chánh thức và cũng có các tương đương chống chất liệu – antimatter. Chúng không bao giờ riêng rẽ một mình , mà gần như luôn luôn tìm thấy từng cặp đôi ( tên là mesons ) hay bộ ba ( tên là baryons ) gồm cả protons lẫn trung hòa tử - neutrons. Các hạt tử quắc bộ tư- tetraquarks chỉ mới được thấy ở các thí nghiệm ở máy đụng độ hạt tử mà thôi.
Lẽ dĩ nhiên, các nhà vật lý học đã ngạc nhiên , khi họ dò tìm ra hai hạt tử khác nhau có 5 quắc – quarks . Tuyên bố tháng 7 năm 2015 về bộ năm quắc này, đến từ máy LHC , máy gia tốc hạt tử lớn nhất thế giới ở đường hầm dài 17 dặm Anh ( 27,4 km ) gần biên giới Pháp – Thụy Sĩ . Thí nghiệm LHCb đặc biệt nhìn vào các hành vi của các hạt tử chứa quắc mùi vị “ đáy – bottom” ( cũng có tên là sắc đẹp – beauty, và đó là chữ b ở LHCb ), làm ra khám phá này. Các khám phá Quắc Bộ Năm – Pentaquarks biểu hiện một thể dạng chất liệu mới, xa lạ các nhà khoa học vẫn còn chưa hiểu hết. Các hạt tử chỉ sống sót một phần tí xíu của một giây đồng hồ , trước khi tan biến, thế nhưng cũng đủ giúp cho các nhà khoa học một trò con rối khác để suy tính , cân nhắc .
10 – Hỏa Tinh ướt át hơn bao giờ hết
Hỏa tinh –Mars thoạt tiên là một thất vọng nảo nề. Dù rằng hành tinh này từ lâu đã được xem là gia cư của một nền văn minh ngọai nhân phức tạp, tưởng tượng giống như các nhân vật H. G. Wells, máy thăm dò Marine 4 năm 1965 của NASA đã liếc nhìn một nơi khô khan và đầy miệng núi lữa không thể hổ trợ đời sống được. Mỗi sứ mệnh kế tiếp đến Hành Tinh Đỏ, tuy nhiên , đã tìm thấy một thế giới hơi ướt át hơn. Và nay chúng ta biết là nước đá nước mặn ẩn nấp ngay dưới bề mặt , thỉnh thỏang vỡ tan ra xuyên qua nước lỏng.
Tháng 9 năm 2015, NASA tuyên bố chứng minh là khi mùa ấm áp xảy ra , chất mặn ngắn ngủi nổ tung trên các sườn núi cát của Hỏa Tinh, chảy đi theo tình trạng chất lỏng hàng trăm bộ Anh thành những đường nứt nẽ hẹp. Phi thuyền Thăm dò Qủi đạo Hỏa Tinh- Mars Renaissance Orbiter ,MRO của Cơ Quan lấy đi những dấu tay hóa chất các khóang chất thấm nước ở đó, nhưng chứng cớ trực tiếp đầu tiên là nước lỏng vẫn còn hiện diện trên bề mặt ở vài trường hợp , dù rằng nnhiều năm chúng cớ đã ngụ ý nhiều như vậy .
Những năm gần đây, MRO cũng tiết lộ những trầm tích băng tuyết rộng lớn. Những đai này bao bọc quanh các vĩ tuyến trung ương Sao Hỏa ở các bán cầu Bắc và Nam , ẩn mình dưới một lớp dày bụi bảo vệ chúng khỏi mặt trời . Năm 2015, các nhà khảo cứu thuộc Viện Niels Bohr ở Copenhagen , Đan Mạch ,làm họa kiểu những băng tuyết- glaciers này sử dụng các đo lường radar của MRO và trình bày là , nếu chảy tan ra, nước của chúng sẽ bao phủ tòan diện Hành Tinh Đỏ dưới 0.9 m biển . Ngòai các hy vọng đốt lò nạp nhiênliệu – stocking hopes là Hỏa Tinh cũng có thể nuôi nấng các cộng đồng vi trùng cho bất cứ thăm viếng tương lai nào của nhân lọai – con người . Và MRO không duy nhất là kẻ tìm thấy nước năm 2015 . Các mắt Xe lăn Tò Mò – Curiosity rover của NASA, tìm ra chứng cớ là nước mặn lỏng cũng lượn ngay dưới các bánh xe vào ban đêm . Dụng cụ thời tiết phi thuyền ghi chép các mức nhiệt độ và ẩm độ có cơ làm ra những hình thành nước muối mặn , dù số lượng và nhiệt độ không thích hợp cho đời sống .
11- Tranzito, bóng bán dẫn Silicene đầu tiên, Việt Nam đã chế tạo được chưa ?
Khi nói đến đồ điện tử - electronics, càng nhỏ thì thường càng tốt hơn . Và một khi các linh kiện trở nên dày đặc – compact và uy vũ hơn , chúng lại cần có tranzito , bóng bán dẫn- transistors cũng bé tí xíu hơn bao gì hết ; tranzito là những nút – switches bên trong gíup cho máy computer tính tóan – computing. Vì dễ sử dụng và dồi dào, silicon đã là vật liệu đem tới tranzito trong nhiều chục năm qua ; thế nhưng tháng 2 năm 2015, thế giới đã nhìn thấy tranzito silicene đầu tiên .
Silicene là dịch bản hai chiều của silicon, chỉ dày có một lớp nguyên tử duy nhất. Nó cư xử như thể một siêu xa lộ - super highway , một điện tử âm siêu mạnh – superstrong electron, một phẩm giá có thể đưa tới những đồ điện tử uống cong được và trong sáng. Silicene khởi sự năm 2012, nhưng nó suy thóai sau vài giây đồng hồ khi phơi bày ra không khí ., theo Deji Akinwande , một kỷ sư Viện Đại học Texas ở TP Austin, dẫn đạo công trình “ phải luôn luôn che chở Silicene” . Cho nên nhóm Akinwande trước tiên làm silicene tăng trưởng trên một căn cứ bạc – silver base và để ngăn chặn suy thóai , đóng kín nó lại dưới một lớp oxid aluminium . Cuối cùng , họ búng nhẹ tranzito ra và dùng một dung dịch theo kẻ đặt hàng để khắc axit ăn mòn thành một lát bạc phía giữa, trong khi giữ lại silicene phía dưới ( xem hình ). Thành quả : một kênh silicene cho các electrons du hành từ electron này đến electron khác .
Tranzito đại diện một tiến bộ chánh yếu, nhưng đường đi còn xa lắm, vì ngay cả trong một phòng chân không , nó vẫn còn bị suy thóai sau vài phút ...
12 - Còn chip vi tiểu - microchip hợp kim vi tiểu silicon germanium mới thì sao ?
Theo định luật Moore , sức mạnh của tiến trình , xử lý computer tăng gấp đôi mỗi hai năm . Dù cho nó không phải là một định luật vật lý học , các kỷ sư cho đó là một trách nhiệm nghề nghiệp, nhưng họ nghĩ rằng họ đã bắt đầu đến những giới hạn của các vật liệu qui uớc rồi : các kênh silicon không còn có thể mang theo đủ dòng diện nữa . Hầu giúp nó trôi chảy , hảng IBM tuyên bố tháng 7 năm 2015 là IBM đã phát triễn một hợp kim silicon germanium mới và còn có nghĩa lý hơn nữa ,theo lời kỷ sư IBM Mukesh Khare, hội nhập một laser làn sóng ngắn – integrated a short wavelength laser, dùng để khắc in – etching các mạch vòng. Tên gọi là in đá , in thạch bản - lithography cực kỳ cực tím – extreme ultraviolet , nó 10 lần tinh vi hơn các kỷ thuật hiện hửu , chở trên kênh hơn 20 tỉ nút vào một chip kích thước chỉ bằng một ngón tay .