SỰ KIỆN NOBEL VẬT LÝ 1993

Giải Nobel Vật lý năm 1993 được trao cho tiến sĩ người Mỹ Russell A. Hulse và giáo sư người Mỹ Joseph H. Taylor Jr. đều ở Đại học Princeton (Princeton, bang New Jersey, Mỹ) "do phát minh ra một loại sao punxa (pulsar) mới và phát minh này đã mở ra những khả năng mới để nghiên cứu sự hấp dẫn".
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
SỰ KIỆN NOBEL VẬT LÝ 1993 GIẢI NOBEL VẬT LÝ 1993 Giải Nobel Vật lý năm 1993 được trao cho tiến sĩ người Mỹ Russell A. Hulsevà giáo sư người Mỹ Joseph H. Taylor Jr. đều ở Đại học Princeton (Princeton, bangNew Jersey, Mỹ) do phát minh ra một loại sao punxa (pulsar) mới và phát minhnày đã mở ra những khả năng mới để nghiên cứu sự hấp dẫn. Phát minh punxamới có tác động lớn đến vật lý hấp dẫn. Khi một sao chết và ánh sáng của nó biến mất, nó có thể được biến đổi thànhmột punxa. Khi đó nó tiêu tan khỏi bầu trời nhìn thấy. Nhưng nó vẫn ở đó, phát racác tín hiệu vô tuyến thay cho ánh sáng và trong cái vỏ mới của mình nó bắt đầubộc lộ các đặc tính đáng chú ý. Sao punxa là một vật thể thiên văn rất nhỏ với đường kính khoảng 10 km.Nó chứa đầy vật chất hạt nhân trong đó chủ yếu là các neutron. Mật độ của nó cựccao. Một lượng vật chất nhỏ xíu trong một punxa nặng hàng trăm nghìn tấn. Punxaquay với tốc độ cực lớn (có thể quay được một nghìn vòng trong một giây). Nó liêntục phát ra tín hiệu vô tuyến thành hai chùm. Các chùm này quét qua không giangiống như chùm ánh sáng từ một hải đăng. Tín hiệu do punxa phát ra là tín hiệu vôtuyến xung động (pulsating) không trông thấy được. Cái tên sao punxa cũng xuấtphát từ đó. Phát minh của Hulse và Taylor xảy ra năm 1974 khi hai ông sử dụng kínhthiên văn vô tuyến trong đó có bộ thu vô tuyến với đĩa anten có đường kính 300mét ở Arecibo (Puerto Rico). Taylor khi đó là giáo sư Đại học Massachusetts ởAmherst và nghiên cứu sinh của mình là Hulse đã tiến hành nghiên cứu một cáchhệ thống về các sao punxa. Sao punxa là một loại hải đăng vũ trụ quay nhanh vớikhối lượng lớn hơn một chút so với khối lượng Mặt Trời và bán kính khoảng 10km. Một người trên bề mặt punxa có trọng lượng lớn hơn một trăm nghìn triệu lầnso với trọng lượng của người đó trên bề mặt Trái Đất. Ánh sáng hải đăng củapunxa thường nằm trong vùng sóng vô tuyến. Punxa đầu tiên do Antony Hewish phát hiện vào năm 1967 tại phòng thínghiệm thiên văn vô tuyến ở Cambridge (Anh) và nhờ đó Hewish được trao GiảiNobel Vật lý năm 1974. Cái mới trong punxa Hulse-Taylor là ở chỗ theo dáng điệucủa tín hiệu hải đăng của một punxa có thể suy ra rằng nó kèm theo một punxacùng đôi (companion) nặng gần như nhau ở khoảng cách tương ứng với chỉ mộtvài lần khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trăng. Hulse và Taylor chứng minh sự tồntại của punxa đôi dựa vào thực tế là thời gian giữa các xung vô tuyến do punxa mớiphát ra là 59 mili giây và thời gian này không phải là không đổi mà thay đổi tuầnhoàn. Thứ hai là punxa mới chịu một nhiễu loạn nào đó. Dáng điệu của hệ thiênvăn này lệch mạnh khỏi dáng điệu tính toán được đối một cặp vật nặng khi sửdụng lý thuyết Newton. Ở đây phòng thí nghiệm không gian cách mạng mới dùngđể kiểm tra thuyết tương đối tổng quát của Einstein và các thuyết hấp dẫn. Trướcđây, thuyết Einstein đã trải qua các thử nghiệm với thành công lớn. Điều đặc biệtquan tâm là khả năng xác minh với độ chính xác lớn dự đoán của lý thuyết chorằng hệ sẽ mất năng lượng khi phát ra các sóng hấp dẫn theo gần như cùng mộtcách như một hệ của các điện tích chuyển động phát ra các sóng điện từ. Phát minh punxa đôi đầu tiên chủ yếu có ý nghĩa to lớn đối với vật lý thiênvăn và vật lý hấp dẫn. Lực hấp dẫn là một loại lực của tự nhiên do con người pháthiện ra đầu tiên. Nó khó nghiên cứu nhất vì nó yếu hơn nhiều so với ba loại lựckhác của tự nhiên là lực điện từ, lực hạt nhân mạnh và lực hạt nhân yếu. Sự pháttriển của khoa học và công nghệ từ chiến tranh thế giới lần thú II với các tên lửa,vệ tinh, tàu vũ trụ, thiên văn vô tuyến, công nghệ rađa và các phép đo thời gianchính xác khi sử dụng các đồng hồ nguyên tử dẫn đến sự phục hồi nghiên cứu vềlực hấp dẫn. Phát minh punxa đôi là điểm mốc rất quan trọng trong sự phát triểncủa nghiên cứu sự hấp dẫn. Theo thuyết tương đối tổng quát của Albert Einstein, lực hấp dẫn là donhững thay đổi trong hình học của không gian và thời gian. Nói rõ hơn là cácđường cong không gian - thời gian gần csác khối lượng. Einstein trình bày lýthuyết của mình vào năm 1915 và trở thành một nhân vật nổi tiếng thế giới khinăm 1919 nhà vật lý thiên văn Anh Arthur Eddington thông báo rằng một trongcác dự đoán của thuyết Einstein về sự lệch của ánh sáng sao khi nó đi gần bề mặtMặt Trời (nguyên văn là ánh sáng hướng về phia Mặt Trời) đã được xác nhậntrong kỳ nhật thực. Sự lệch của ánh sáng cùng với đóng góp nhỏ của thuyết tươngđối tổng quát vào chuyển động cận nhật của sao Thủy (một sự quay chậm của quĩđạo elip của sao Thủy xung quanh Mặt Trời) là sự ủng hộ duy nhất (phần nàokhông thực chắc chắn) cho thuyết Einstein trong một vài thấp kỷ. Trong một thời gian dài, thuyết tương đối được coi là rất đẹp và thỏa mãnvề mặt thẩm mỹ, có thể chính xác nhưng ít có ý nghĩa thực tiễn đối với vật lý ngoạitrừ những ứng dụng trong vũ trụ học, nghiên cứu nguồn gốc, sự phát triển và cấutrúc của vũ tr ...