Lịch sử Điện từ học (Phần 14)

1900 - 1909

Bình minh của thế kỉ 20 đã mang đến những cái nhìn mang tính bước ngoặt cho ngành vật lí thu được những sự thay đổi sâu sắc ở cách thức con người lĩnh hội và sống trong thế giới. Các nhà khoa học đã vứt bỏ quan niệm nguyên tử không thể chia cắt, thu được một sự hiểu biết mới về vật chất và năng lượng và bắt đầu thấy, ở cấp độ nguyên tử, vật lí học là một quả bóng trò chơi hoàn toàn mới có ít thứ chung với cơ học cổ điển. Lĩnh vực cơ học lượng tử ra đời.

Năm 1900, nhà vật lí Đức Max Planck công bố một lí thuyết đề xuất rằng các nguyên tử không giải phóng năng lượng của chúng theo một dòng liên tục, như các nhà khoa học vẫn nghĩ, mà ở từng lượng gián đoạn ông gọi là lượng tử. Nó là một ý tưởng cấp tiến, nhưng Planck đã không nhận ra phạm vi và hàm ý thật sự của nó, và trong nhiều năm cũng chẳng có người đương thời nào của ông nhận ra điều đó.

alt

Cần đến thiên tài của Albert Einstein để lĩnh hội các hệ quả của ý tưởng của người đồng hương của ông. Tóm lấy quan niệm và Planck và làm việc với nó, Einstein, lúc ấy đang làm việc ở một phòng cấp bằng sáng chế Thụy Sĩ, đã phát triển một lí thuyết ấn định ánh sáng vừa là sóng vừa là hạt. Quan niệm khác thường này, đã làm sửng sốt các nhà vật lí đồng bạn của Einstein, cho rằng ánh sáng cấu thành từ các lượng tử (sau này gọi là photon), nhờ đó giải thích cho hiệu ứng quang điện, trong đó ánh sáng làm thoát electron ra khỏi kim loại.

Cũng trong “năm huyền diệu” 1905 này, Einstein đưa ra lí thuyết tương đối đặc biệt của ông. Với phương trình nổi tiếng E = mc2, lí thuyết đã giải được mối quan hệ giữa thuyết điện từ và chuyển động bình thường, đưa đến một quan niệm cấp tiến rằng khối lượng và năng lượng là một và như nhau.

Nhiều người khác đã làm sáng tỏ những viên gạch cấu trúc cơ bản của vật chất. Nhà vật lí Đức Philipp Lenard, dựa trên nghiên cứu tia cathode của ông, đề xuất rằng đa phần của một nguyên tử là không gian trống rỗng, với khối lượng của nó chiếm một phần trăm rất nhỏ thể tích của nó. Trong thí nghiệm giọt dầu tài tình của ông, nhà vật lí Mĩ Robert Millikan tính ra điện tích của một electron với độ chính xác cao hơn bao giờ hết. Nhà vật lí Đức Hans Geiger làm chuyển hướng lĩnh vực nghiên cứu với nguyên mẫu của một cái buồng chuyên dụng để đếm các hạt bức xạ.

Trong nghiên cứu của ông về từ học, nhà vật lí Pháp Pierre-Ernest Weiss đã phát triển một lí thuyết cấu trúc miền gọi là lí thuyết trường trung bình. Weiss cho rằng các nguyên tử trong các chất sắt từ như sắt và nickel (không giống các nguyên tử trong các chất thuận từ) tư nhóm chúng lại thành các “miền”, bên trong đó chúng chia sẻ cùng sự định hướng từ. Khi các chất này tiếp xúc với một từ trường mạnh, các miền định hướng theo hướng khác thẳng hàng với trường ngoài.

Mọi người bình thường không có kiến thức vật lí nhìn thấy điện và từ học bắt đầu làm thay đổi cuộc sống của họ. Ngày càng có nhiều ứng dụng được phát minh để khai thác dòng điện, bao gôm, trong những năm đầu của thế kỉ mới, máy hút bụi, lò nướng bánh, đèn flash và sắt. Các nhà phát minh tiếp tục phát triển radio, vẫn ở dạng trứng nước của nó. Ngành công nghiệp vận tải biển được kế tục bởi “điện báo không dây” cho việc truyền tín hiệu ở dạng mã Morse. Năm 1906, kĩ sư Mĩ Lee Dr Forest chế tạo ra ống ba điện cực (triode) có thể phát hiện tín hiệu không dây tốt hơn các thiết bị hiện có. Cuối năm đó, lần đầu tiên các thính giả say sưa nghe được giọng nói con người và phát thanh âm nhạc trên vùng “không dây”. Tuy nhiên, mãi cho đến thập niên 1920 thì phát thanh radio mới thật sự phát lên khỏi mặt đất.

 Xem lại Phần 11 | Phần 12 | Phần 13

1900 - 1909

1900

Đôi vợ chồng nhà vật lí người Pháp Pierre và Marie Curie tạo ra bằng chứng cho thấy tia beta là một dạng bức xạ giống hệt như tia cathode.

1900

Nhà vật lí Đức Max Planck đưa ra định luật bức xạ của ông, hằng số vật lí cơ bản mang tên ông, và khái niệm lượng tử năng lượng của ông.

1901

Sau hàng nghìn thí nghiệm, nhà phát minh người Mĩ Thomas Edison phát triển thành công pin tích trữ nickel-kiềm.

1902

Sau các báo cáo của Guglielmo Marconi về sự truyền tín hiệu vô tuyến xuyên Đại Tây Dương (1901), Oliver Heaviside của nước Anh phỏng đoán rằng một lớp dẫn điện nằm trên tầng cao khí quyển của Trái đất cho phép các sóng này truyền đi những khoảng cách trải rộng ra bất chấp sự cong của hành tinh. Ở nước Mĩ, kĩ sư điện Arthur Kennelly đã độc lập đi đến cùng kết luận đó và tầng khí quyển giả thuyết được gọi là lớp Kennelly–Heaviside hay tầng điện li.

1903

Nhà vật lí Đức Philipp Lenard đề xuất rằng đa phần khối lượng của nguyên tử được giữ trong chỉ một phần nhỏ của thể tích nguyên tử dựa trên các kết quả của thí nghiệm tán xạ electron ông thực hiện với ống Crookes và những lá kim loại mỏng.

1903

Wilhelm Einthoven, nhà sinh lí học người Hà Lan, phát minh ra một dụng cụ gọi là điện kế Einthoven cho phép ông tạo ra bản điện tâm đồ đầu tiên, một bản ghi đồ thị của hoạt động điện của trái tim.

1903

Kristian Birkeland, người Na Uy, đưa ra khái niệm bão từ địa cực, một dạng nhiễu từ cục bộ, cường độ mạnh đi cùng với cực quang.

1903

Tua bin khí thành công đầu tiên được xây dựng ở nước Pháp.

1904

Hendrik Lorentz phát triển một bộ phương trình gọi là các phép biến đổi Lorentz trong nỗ lực của ông nhằm giải thích các kết quả của thí nghiệm Michelson-Morley tìm kiếm bằng chứng của ether được cho là tràn ngập bầu khí quyển. Các phương trình của nhà vật lí Hà Lan này sẽ đóng vai trò nền tảng trên đó Albert Einstein sẽ xây dựng lí thuyết tương đối đặc biệt của ông.

1904

Ủy ban Kĩ thuật điện quốc tế được thành lập và nhận trách nhiệm tiêu chuẩn hóa danh pháp liên quan tới điện và từ.

1904

Nhà vật lí và kĩ sư Anh John Ambrose Fleming khai thác hiệu ứng Edison phát triển van dao động Fleming, một ống nhiệt điện tử có hai điện cực (diode) đóng vai trò máy dò tín hiệu và bộ chỉnh lưu.

1905

Nhà vật lí Đức Albert Einstein thiết lập thuyết tương đối đặc biệt của ông và chỉ ra rằng điện và từ là hai khía cạnh của một hiện tượng.

1905

Nhà vật lí Pháp Paul Langevin sử dụng thống kê để giải thích mối tương quan giữa tính thuận từ và nhiệt độ.

1906

Lee De Forest, kĩ sư Mĩ, phát minh ra đèn ba cực, một ống nhiệt điện tử ba điện cực (triode) có thể phát hiện tín hiệu không dây tốt hơn nhiều so với van Fleming và có thể giữ vai trò quan trọng trong các dụng cụ điện tử buổi đầu.

1907

Nhà vật lí Pháp Pierre-Ernest Weiss phát triển một lí thuyết trường trung bình giải thích hành vi của sắt và các chất sắt từ khác.

1908

Nhà vật lí Đức Hans Geiger phát triển một mẫu sơ khai của bộ đếm Geiger, một buồng chuyên dụng cho việc đếm các hạt bức xạ. Những cải tiến lớn cho dụng cụ sẽ được thực hiện bởi Geiger và người học trò của ông, Walther Mueller, vào năm 1928.

1908

George Hale, nhà thiên văn Mĩ, công bố một báo cáo tranh luận rằng các vết đen Mặt trời có từ trường.

1909

Các nhà thám hiểm Australia Douglas Mawson và Edgeworth David hoàn thành hành trình thành công đầu tiên đến cực từ nam.

1909

Nhà vật lí Mĩ Robert Millikan tiến hành thí nghiệm giọt dầu nổi tiếng của ông và tính ra điện tích của một electron với độ chính xác trước đó chưa từng có.

 

Xem lại Phần 11 | Phần 12 | Phần 13

Còn tiếp…

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
Tạo bảng điểm online

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Giải đáp nhanh những câu hỏi lớn – Stephen Hawking (Phần 18)
12/12/2018
Liên hệ gần gũi với du hành thời gian là khả năng đi tốc hành từ nơi này đến nơi khác trong không gian. Như tôi đã nói ở
Trí tuệ nhân tạo: 101 điều bạn nên biết từ hôm nay về tương lai của chúng ta (Phần 4)
12/12/2018
3. Phải chăng Dữ liệu là Dầu khí mới? Khi bạn nghĩ về trí tuệ nhân tạo, có lẽ bạn sẽ hỏi những câu như sau: Tại sao AI
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 25)
12/12/2018
Moment từ Các định luật Faraday cho ta biết rằng một điện trường xoáy có thể cảm ứng một từ trường. Một số hạt –
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 24)
12/12/2018
Moment động lượng hạt Moment động lượng đơn giản là động lượng của cái gì đó đang quay xung quanh trục của nó hoặc
Trí tuệ nhân tạo: 101 điều bạn nên biết từ hôm nay về tương lai của chúng ta (Phần 3)
10/12/2018
2. Cái gì khiến trí tuệ nhân tạo quan trọng như thế vào lúc này? Chính xác thì cái gì khiến trí tuệ nhân tạo trở thành một
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 3)
10/12/2018
Cấu hình electron Các electron trong quỹ đạo xung quanh một hạt nhân nguyên tử không thể chiếm bất kì vị trí nào mà chúng
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 2)
10/12/2018
Cấu trúc nguyên tử Đa số mọi người có lẽ hình dung nguyên tử là một hệ mặt trời mini, với hạt nhân tại vị trí của
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 1)
09/12/2018
Giới thiệu Bảng tuần hoàn là một trong những viên ngọc quý của khoa học. Việc phân loại các nguyên tố là một trong những

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