Lịch sử vật lý thế kỉ 20 – Những phát triển khác... (P28)

Những lĩnh vực vật lí khác trong thập niên 1940

Trong khi công nghệ đang tập trung vào ứng dụng của những hạt nhân không bền (phóng xạ hoặc phân hạch), thì nhiều nhà vật lí chú tâm nhiều hơn vào những hạt nhân bền. Đặc biệt, họ hiếu kì muốn biết vì sao những nguyên tố nhất định lại dồi dào hơn và có nhiều đồng vị xuất hiện trong tự nhiên hơn so với những nguyên tố khác. Trong những năm 1930, một vài nhà vật lí đã cho rằng các proton và neutron trong hạt nhân có thể lắp đầy những lớp vỏ trạng thái lượng tử giống hệt như các electron vậy, nhưng họ không có lí thuyết nào có đủ sức mạnh để giải thích tại sao 2, 8, 20, 50, 82 và 126 là những con số thần kì, thuật ngữ có lẽ do Wigner đặt ra. Lí thuyết chắc chắn đầu tiên xuất hiện độc lập từ hai nhà nghiên cứu trong năm 1948-49, nhà vật lí Đức gốc Ba Lan Maria Goeppert-Mayer (1906–72), người đã di cư sang Mĩ năm 1930, và nhà vật lí người Đức Hans Jensen (1907–73), cùng hai đồng nghiệp. Lí thuyết của họ xây dựng trên các số lượng tử và hàm sóng thay cho mô hình giọt chất lỏng đã tỏ ra khá thành công trong việc giải thích sự phân hạch. Năm 1963, Wigner, Goeppert-Mayer, và Jensen cùng nhận giải Nobel vật lí cho những lí thuyết của họ về cấu trúc hạt nhân nguyên tử.

Một trong những động lực của Goeppert-Mayer là tìm hiểu xem hiện tượng gì đã gây ra sự dồi dào tương đối của các nguyên tố trong vũ trụ. Công trình nghiên cứu của bà tỏ ra đặc biệt có ích đối với Gamow và người học trò của ông, Ralph Alpher (1921– ) trong việc tính ra tỉ số của helium so với hydrogen trong mô hình của họ về vũ trụ sơ khai. Họ đề xuất rằng vũ trụ đã ra đời với một vụ nổ khổng lồ và đã dần dần giãn nở và nguội đi kể từ đó. Năm 1950, nhà thiên văn học người Anh Fred Hoyle (1915–2001), người đã phát triển một đề xuất khác cho nguồn gốc của nguyên tử gọi là giả thuyết trạng thái bền, đã đặt cái tên chế giễu quan điểm của Gamow là “big bang” (vụ nổ lớn). Cái tên ấy đã sa lầy, và một cuộc đấu gay go giữa hai quan niệm vũ trụ học đã tiếp diễn trong hàng thập kỉ tiếp theo.

Sự phóng xạ bắt đầu có vai trò quan trọng trong những lĩnh vực khoa học khác trong thập niên 1940. Thí dụ nổi tiếng nhất là việc sử dụng đồng vị carbon 14 phóng xạ để định tuổi những vật đã từng sống được tìm thấy ở những địa điểm khảo cổ. Đồng vị này có chu kì bán rã tương đối ngắn (5730 năm) và sẽ không còn tồn tại trên Trái đất nếu không được cung cấp thêm bởi tia vũ trụ tương tác với hạt nhân các chất khí trong khí quyển. Một khi sinh vật chết đi, nó không còn nhận thêm carbon dioxide mới từ không khí nữa. Do đó, tỉ số giữa các nguyên tử C14 với C12 thường gặp hơn giảm dần ở những vật chất sống trước đây và giữ vai trò là một cách thức để định tuổi một địa điểm khảo cổ.

Những tiến bộ chính trong công nghệ bay tiếp tục diễn ra sau chiến tranh, khi các kĩ sư áp dụng vật lí để chế tạo máy bay siêu thanh đầu tiên và máy bay phản lực thương mại đầu tiên. Nhưng có lẽ sự phát triển công nghệ nổi trội nhất của giai đoạn cuối những năm 1940 không được ghi nhận rộng rãi vào lúc ấy. Năm 1948, William Shockley (1910–89), Walter H. Brattain (1902–87), và John Bardeen (1908–91) tại Phòng thí nghiệm Bell ở New Jersey phát minh ra một dụng cụ bán dẫn gọi là transistor. Chỉ tám năm sau đó, với cuộc cách mạng thu nhỏ và cải tiến các dụng cụ điện tử, công chúng chẳng có gì bất ngờ khi biết bộ ba trên được trao giải thưởng Nobel vật lí. Công trình này được mô tả chi tiết hơn trong chương tiếp theo. lịch sử vật lý

(Còn tiếp nhiều kì…)

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Downlaod video thí nghiệm

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Phi thuyền Parker của NASA sẽ ‘chạm’ đến Mặt Trời
15/08/2018
NASA vừa phóng một phi thuyền lên nghiên cứu khí quyển Mặt Trời và gió mặt trời. Tàu vũ trụ Parker Solar Probe đã cất cánh
Ngưng tụ Bose-Einstein
07/08/2018
Trong số năm trạng thái mà vật chất có thể tồn tại, có lẽ ngưng tụ Bose-Einstein là trạng thái bí ẩn nhất. Trong khi thể
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 16)
31/07/2018
Các lớp vỏ con electron Theo phương trình đã nêu ở phần trước thì các electron thuộc cùng một lớp vỏ có năng lượng y hệt
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 15)
30/07/2018
Tính các mức năng lượng Khi phân tích quang phổ, các nhà vật lí thường phải tính các mức năng lượng gần đúng của electron
Lỗ đen thật ra có thể là lỗ sâu đục đang va chạm
14/07/2018
Khi hai lỗ sâu đục va chạm nhau, chúng tạo ra những gợn lăn tăn trong không-thời gian lan tỏa ra mọi phía. Theo một nghiên cứu
Phải chăng các nhà thiên văn đã tìm thấy khối lượng mất tích của vũ trụ?
10/07/2018
Vào thập niên 1960, các nhà thiên văn bắt đầu để ý thấy Vũ trụ dường như thiếu mất một phần khối lượng. Giữa các quan
Vì sao một số vết nứt đẩy nhau ra?
22/06/2018
Một nghiên cứu lí thuyết về sự lan truyền vết nứt đem lại một lời giải thích cho sự đẩy nhau mà người ta quan sát thấy
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 14)
22/06/2018
Các số lượng tử Số lượng tử chính mô tả mức năng lượng của các lớp vỏ electron không phải là cách duy nhất để chúng

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com