Phòng đọc: Vũ trụ tăng tốc và giả tinh thể

Lần này chương trình của Phòng đọc hơi nặng, do hai giải Nobel về Vật lý và Hóa học đều về những vấn đề hay. Tôi chọn cho mỗi giải Nobel 2 bài báo, một bài ở mức hơi kỹ thuật một chút, một bài ở mức rất phổ thông, để chúng ta cùng đọc.

Về giải Nobel vật lý, chúng ta đọc bài sau:

L.M. Krauss and M.S. Turner, A Cosmic Conundrum, Scientific American, Sep 2004, p.71.

Đây là bài phổ biến khoa học hay nhất mà tôi tìm thấy về vấn đề này. Nếu bạn nào muốn đọc ở mức phổ thông hơn thì có thể xem bài ở blog Đông A, Kẻ giấu mặt trong vũ trụ.

Và nhân dịp giải Nobel về hóa học 2011, ta đọc bài sau:

D.R. Nelson, Quasicrystals, Scientific American, Aug 1986, p.43.

Rất tiếc bản pdf tôi tìm được hơi mờ. Và liên quan đến đề tài giả tinh thể này cũng có một bài báo rất phổ thông và rất hay:

J.N.Wilford, In Medieval Architecture, Signs of Advanced Math, New York Times, Feb 27, 2007.

(chú ý rằng Paul Steinhardt trong bài này cũng là một trong những người đầu tiên đưa ra lý thuyết inflation trong vũ trụ học)

Cập nhật 7/10: Physical Review Focus có một bài báo rất ngắn gọn về sự khám phá ra giả tinh thể (ta chú ý là bài báo của Shechtman được đăng ở một tạp chí vật lý, Physical Review Letters, chứ không phải một tạp chí hoá học). Bài trên Focus cũng nhắc đến công trình rất quan trọng của hai nhà vật lý lý thuyết, Levine và Steinhardt.

Câu đố 1 (8/10): Khoảng giữa những năm 90, trước những quan sát supernova Ia, người ta đánh giá tuổi của vũ trụ là khoảng 8 tỷ năm. Sau khi kết quả quan sát supernova Ia cho thấy vũ trụ đang giãn nở ngày một nhanh lên, đánh giả tuổi của vũ trụ nhảy lên thành 14 tỷ năm. Tại sao đánh giá tuổi của vũ trụ lại tăng lên? (Để hiểu điều này không cần tính toán, chỉ cần suy luận logic ở mức định tính)

Vành đai Kuiper

Vành đai Kuiper – tranh của Don Dixon

Giải Kavli năm 2012 về vật lý thiên văn được trao cho ba người: David Jewitt (UCLA), Jane Luu (MIT) và Michael Brown (Caltech) cho sự khám phá ra vành đai Kuiper. Nhân dịp này chúng ta đọc bài

M. Bartusiak, The Remarkable Odyssey of Jane Luu, Astronomy, Feb 1996, p.46.

về Jane Luu và công trình của chị. Chị Jane Luu (Lưu Lệ Hằng) sinh ra ở Sài Gòn, sang Mỹ năm 1975.

Giả thuyết rằng hệ mặt trời không kết thúc ở Pluto mà ngay rìa của hệ mặt trời còn có một vành đai các tiểu hành tinh được Edgeworth và Kuiper đưa ra khoảng những năm 1943-1951. (Trung tá quân đội Anh Edgeworth là một nhân vật khá thú vị, đã viết 4 cuốn sách về kinh tế học với những đầu đề như Unemployment Can Be Cured, và chỉ bắt đầu nghiên cứu kinh tế học và thiên văn học sau khi về hưu.) Nhưng chỉ đến năm 1992, vật thể đầu tiên trong vành đai này mới được tìm ra bởi David Jewitt và Jane Luu. Michael Brown, lúc đó là nghiên cứu sinh ở Berkeley, kể lại như sau trong cuốn How I Killed Pluto and Why It Had It Coming:

One afternoon, as on many times previous, after spending too much time staring at data on my computer screen and reading technical papers in dense journals and writing down thoughts and ideas in my black bound notebooks, I opened the door of my little graduate student office on the roof of the astronomy building, stepped into the enclosed rooftop courtyard, and climbed the metal stairs that went to the very top of the roof to an open balcony. As I stared at the San Francisco Bay laid out in front of me, trying to pull my head back down to the earth by watching the boats blowing across the water, Jane Luu, a friend and researcher in the astronomy department who had an office across the rooftop courtyard, clunked up the metal stairs and looked out across the water in the same direction I was staring. Softly and conspiratorially she said, “Nobody knows it yet, but we just found the Kuiper belt.”

I could tell that she knew she was onto something big, could sense her excitement, and I was flattered that here she was telling me this astounding information that no one else knew.

“Wow,” I said. “What’s the Kuiper belt?”

It’s funny today to think that I had no idea what she was talking about…

Michael Brown sau này tìm thêm nhiều vật thể trong vành đai Kuiper, trong đó có vật thể còn to hơn Pluto. Sự tìm ra hàng loạt các vật thể mới dẫn đến việc Pluto không còn được coi là hành tinh nữa.

Người ta nghĩ là các sao chổi có chu kỳ nhỏ (< 200 năm) có nguồn gốc từ vành đai Kuiper, còn các sao chổi có chu kỳ cao hơn có nguồi gốc từ một cái gọi là đám mây Oort xa mặt trời hơn nhiều (gấp 1000 lần vành đai Kuiper). Đám mây Oort tới nay vẫn còn là giả thuyết.

Obama và kỷ Phấn trắng

Trên trang của National Public Radio của Mỹ có bài

Obama’s Secret Weapon In The South: Small, Dead, But Still Kickin’

Ta nhìn hai bản đồ sau:

Bản đồ bên trái là kết quả bầu cử tổng thống ở vùng đông nam nước Mỹ. Vùng này theo đảng Cộng hoà, nhưng nếu nhìn chi tiết kết quả bầu cử theo từng quận ta thấy một dải màu xanh những quận bầu cho Obama, trong một biển đỏ những vùng bầu cho Romney. Bản đồ bên phải là bản đồ bắc Mỹ cuối kỷ Phấn trắng, 75 triệu năm trước đây. Lúc đó mực nước biển cao hơn bây giờ. Ta thấy dải xanh những vùng bầu cho Obama gần như trùng vào đường bờ biển vào kỷ Phấn trắng! Tại sao lại như vậy? Các bạn đọc bài trên sẽ biết.