Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ tư, 22/07/2009 23:44 (GMT+7)

Lý giải thành công bí ẩn 100 năm về ánh sáng bằng thí nghiệm

Weilong She cùng các cộng sự ở Đại học Tôn Dật Tiên (Quảng Châu, Trung Quốc) đã nghiên cứu hiệu ứng ánh sáng tại lớp chuyển tiếp giữa không khí và sợi silica và họ đã phát hiện được rằng ánh sáng tác dụng một lực đẩy lên bề mặt (xem chi tiết trong bài báo đăng trên Phys. Rev. Lett. 101 (2008) 101243601 ), mà như lời của người phản biện Ulf Leonhardt (một nhà vật lý quang học ở Đại học St. Andrews, Vương quốc Anh) thì “ Bài báo này là một công trình đẹp đẽ và có thể trở thành một trong những công trình kinh điển cho lý thuyết xung lượng ánh sáng ”. Các tác giả đã giả thiết rằng phát hiện này có thể lát đường cho những ứng dụng mới ví dụ như là phản ứng nhiệt hạch hiệu suất cao sử dụng ép nén laser.

Hình 1. Ảnh chụp sợi silica ở trạng thái tĩnh có đường kính 450 nm. Ảnh đốm sáng là tia sáng truyền ra từ bề mặt sau của sợi silica (Phys. Rev. Lett. 101 (2008) 101243601).

Nhà vật lý người Đức Hermann Minkowski đã giả thuyết năm 1908 rằng xung lượng của ánh sáng tỉ lệ thuận với chiết suất vật liệu và năm tiếp theo đó, một nhà vật lý Đức khác là Abraham đã giả thiết ngược lại rằng xung lượng tỉ lệ nghịch với chiết suất. Và người ta đã tiên đoán rằng sự tranh luận này chỉ có thể được giải quyết bằng thực nghiệm nhưng có một thực tế hiển hiện rằng rất khó để ghi lại xung lượng của ánh sáng trong một chất điện môi. Trong những năm 70 của thế kỷ 20, dường như bí ẩn này đã được giải quyết bằng một thí nghiệm đơn giản bao gồm một lớp tiếp xúc không khí – nước. Sự chuyển hóa xung lượng đi đến một kết luận là nếu Abraham đúng, mặt nước sẽ bị nén đi một chút khi tia sáng truyền qua, nhưng nếu Minskowski đúng thì mặt nước sẽ bị lồi ra. Sự lồi đã được chứng tỏ và Minkowski đã được công bố là người chiến thắng.

Nhưng thật không may, vào cuối năm đó, các phân tích chi tiết hơn đã chỉ ra rằng sự lồi ra trong thí nghiệm trên lại là hiệu ứng không có liên quan đến các tính chất quang học và nó lại một lần nữa tạo ra một cuộc tranh cãi quyết liệt.

She cùng các cộng sự cuối cùng đã vượt qua những khó khăn này bằng cách thay thế mặt nước bằng một sợi silica kích thước nanomet. “ Chúng tôi trình bày quan sát trực tiếp lực đẩy trên bề mặt sau của sợi silica tác dụng bởi sáng sáng truyền ra ” – She nói. Với kết quả này, Abraham đã được công bố là người chiến thắng mới và xung lượng của ánh sáng tỉ lệ thuận trực tiếp với vật liệu mà nó truyền qua. “ Thí nghiệm đã miêu tả một hình thức hiện đại của một vấn đề đẹp đến đơn giản ” – Leonhardt nói.

Hình 1. Ảnh chụp sợi silica ở trạng thái tĩnh có đường kính 450 nm. Ảnh đốm sáng là tia sáng truyền ra từ bề mặt sau của sợi silica (Phys. Rev. Lett. 101 (2008) 101243601).
Hình 2. Ảnh chụp video sự biến dạng của sợi silica dưới tác dụng của lực quang học tác dụng lên sợi silica trong không khí (Phys. Rev. Lett. 101 (2008) 101243601).Một ứng dụng có thể bật lên từ kiến thực này là một kỹ thuật chính xác hơn cho lò phản ứng cầm tù quán tính nhờ laser: một phương pháp sản suất năng lượng phản ứng bằng cách ép một “viên thuốc con nhộng” nhiên liệu để tạo ra mật độ cao. Một loạt các tia laser không kết hợp đến từ một quả cầu điện môi trong suốt đặt trong chân không sẽ khiến cho nó bị co lại dưới áp suất và tạo ra phản ứng hạt nhân.
Mansud Mansuripur ở Đại học Arizona, Hoa Kỳ đã nhận ra ưng thế của áp suất bức xạ cho lò phản ứng cầm tù quán tính nhưng ông cũng cảnh báo rằng She và các đồng nghiệp mới chỉ xem xét áp suất bức xạ điện từ mà đã bỏ qua các tác động của lực cơ học. “ Một lượng chính xác cho biến dạng sợi silica trong thí nghiệm sẽ cần thiết cho việc cân bằng xung lượng ” – Mansuripur nói.
Hình 2. Ảnh chụp video sự biến dạng của sợi silica dưới tác dụng của lực quang học tác dụng lên sợi silica trong không khí (Phys. Rev. Lett. 101 (2008) 101243601).

Xem Thêm

Thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức
Sáng ngày 28/7, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã phối hợp với Viện Khoa học và Quản lý kinh tế (IESEM) tổ chức hội thảo "Thực trạng và giải pháp thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức trong bối cảnh Cách mạng công nghiệp 4.0".
Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.

Tin mới

Vận dụng tư tưởng Hồ Chí Minh về công tác thông tin khoa học và công nghệ trong kỷ nguyên vươn mình của dân tộc
Trong giai đoạn phát triển mới, khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số đang trở thành những động lực quan trọng của tăng trưởng, trong đó thông tin khoa học và công nghệ (KH&CN) ngày càng được xem là nguồn lực chiến lược. Việc vận dụng tư tưởng Hồ Chí Minh về công tác thông tin KH&CN có ý nghĩa thiết thực, góp phần xây dựng nền tảng tri thức phục vụ phát triển nhanh và bền vững.
Chủ tịch Hội đồng Lý luận Trung ương Nguyễn Xuân Thắng: Doanh nghiệp phải là chủ thể kiến tạo tăng trưởng và đổi mới mô hình kinh tế
Chủ tịch Hội đồng Lý luận Trung ương Nguyễn Xuân Thắng nhấn mạnh, đất nước đang rất cần một bước chuyển về chất sâu sắc: lớn lên bằng năng suất, mạnh lên bằng sáng tạo và đi xa bằng trách nhiệm. Trong đó, doanh nghiệp chính là lực lượng tiên phong trong sự nghiệp đổi mới...
Chủ tịch Bùi Thị Minh Hoài dự Đại hội đại biểu toàn quốc Hội Luật gia Việt Nam lần thứ XV, nhiệm kỳ 2026-2031
Sáng 7/10, tại Hà Nội, Đại hội đại biểu toàn quốc Hội Luật gia Việt Nam lần thứ XV, nhiệm kỳ 2026-2031 đã diễn ra phiên trọng thể. Bà Bùi Thị Minh Hoài - Ủy viên Bộ Chính trị, Bí thư Trung ương Đảng, Chủ tịch Ủy ban Trung ương MTTQ Việt Nam dự và phát biểu chỉ đạo tại Đại hội.
Lào Cai: Ra mắt "lá chắn số" CDSH E-learning bảo vệ thanh niên trên không gian mạng
Sáng 6/10, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Lào Cai phối hợp cùng Trung tâm Phát triển Khoa học công nghệ và Chăm sóc sức khỏe cộng đồng (YENBAI CDSH) và Câu lạc bộ Trí thức trẻ tổ chức Sự kiện ra mắt Bộ công cụ tự học trực tuyến CDSH E-learning. Sự kiện thuộc khuôn khổ Dự án “Thanh niên trong công tác phòng ngừa rủi ro trên không gian mạng” do Liên minh Châu Âu tài trợ.
Hội nghị Trung ương 4: Phát huy sức sáng tạo con người trong giai đoạn phát triển mới
Phát biểu tại Khai mạc Hội nghị lần thứ Tư Ban Chấp hành Trung ương Đảng, khóa XIV, Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm nêu rõ, Hội nghị Trung ương lần thứ Tư vừa phải giải quyết những điều kiện để thực hiện hiệu quả các quyết sách, vừa phải chuẩn bị cơ sở lý luận, tổ chức và con người cho sự phát triển lâu dài của đất nước.
Lào Cai: Thúc đẩy tiếp cận tín dụng xanh trong chuỗi giá trị bảo vệ rừng
Ngày 5/10, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Lào Cai phối hợp với Trung tâm Phát triển Khoa học Công nghệ và Chăm sóc sức khỏe cộng đồng (YENBAI CDSH) tổ chức Hội thảo “Tài chính vi mô, tín dụng xanh và khả năng tiếp cận vốn của các chủ thể kinh tế quy mô nhỏ trong chuỗi giá trị bảo vệ rừng”.
Lâm Đồng: Hội thảo Giải pháp phát triển kinh tế ban đêm đến năm 2030
Sáng 1/10, tại Trung tâm Hành chính tỉnh Lâm Đồng, Sở Văn hóa, Thể thao và Du lịch phối hợp với Trường Đại học Kinh tế - Tài chính TP Hồ Chí Minh tổ chức Hội thảo khoa học về phát triển kinh tế ban đêm tỉnh Lâm Đồng. Với sự tham dự của đại diện lãnh đạo UBND tỉnh, lãnh đạo các sở, ban, ngành, địa phương cùng gần 100 chuyên gia, nhà khoa học, nhà quản lý và đại diện cộng đồng doanh nghiệp.