Những điều thú vịvềbóng
bán dẫn
Không có một phát minh nào quan trọng hơn chiếc bóng bán dẫnđược
tạo ra từ60 năm trước tại hãng Bell Labs. Mọi thiết bị điện tửmà chúng ta
biết hiện nay sẽkhông tồn tại nếu không có nó. Nhưng bạnđã biết gì về
“chiếcđộng cơ” tí hon này?
Không có một phát minh nào quan trọng hơn chiếc bóng bán dẫnđược
tạo ra từ60 năm trước tại hãng Bell Labs. Mọi thiết bị điện tửmà chúng ta
biết hiện nay sẽkhông tồn tại nếu không có nó. Nhưng bạnđã biết gì về
“chiếcđộng cơ” tí hon này?
Tháng 12/1947, hai nhà khoa học của hãng Bell Labs, Bardeen và Brattain
đã xây dựng thành công bóng bán dẫn tiếp xúc điểmđầu tiên, dòng điệnđược
truyền dọc theo bềmặt của chất bán dẫnđiện. Bóng bán dẫn sau đó khuếch đại tín
hiệuđiệnđược chuyển qua nó. Ban đầu, việc sửdụng bóng bán dẫn chủyếu là để
khuếch đại tín hiệuđiện vì nó mang lại hiệu quảcao hơn so với những ống chân
không (đènđiện tử) lớn và cồng kềnh.
Sau đó, hãng này quyếtđịnh cung cấp công nghệbóng bán dẫn theo bản
quyền. 26 công ty, bao gồm cảIBM và General Electric, đã mua giấy phép. Mỗi công
ty trả25.000 đô la. Nhưng để công nghệbóng bán dẫn trởnên thành công vềmặt
kinh doanh, nó sẽphải thu hút được sựquan tâm của số đông.
Nhờchiếcđài bán dẫn, điềuđó đã trởthành sựthực. Mô hình đầu tiên của
chiếcđài bán dẫnđược giới thiệu vào tháng 10 năm 1954 chứa 4 chiếc bóng bán
dẫn. Chiếcđài bán dẫn xách tay có nghĩa là con người có thểnghe được âm nhạc và
thông tin ởbất cứ đâu. Nhờkhảnăng xách tay của chiếcđài, một cuộc cách mạng
vềâm nhạcđã ra đời – nhạc rock ‘n’ roll.
Sau 60 năm, đến nay phát minh ấyđã điđược cảmột chặng đường dài... bất
tận. Kểtừkhi chiếcđài bán dẫnđầu tiên chỉcó 4 bóng bán dẫn và con chip máy
tính đầu tiên của Intel – bộnão của computer chỉchứa 2300 bóng bán dẫn- thì con
chip mới nhất của Intel dựa trên quy trình sản xuât 45nm được giới thiệu vào
tháng 11/2007 chứa tới 820 triệu bóng bán dẫn. “Chiếcđộng cơnhỏbé” – tương
tựnhưlà một phiên bản thu nhỏcủa “chiếc công tắc bật tắt” hỗtrợviệc xửlý thông
tin trong một chiếc máy tính, đã đưa chúng ta vào thờiđại số.
Bộvi xửlý với các thành phần chính là bóng bán dẫnđã trởthành linh kiện
không thểthiếu trong nhiều sản phẩm mà chúng ta sửdụng hàng ngày, quen thuộc
nhưti vi, xe hơi, đài, thiết bịy tế, các thiết bị điện tửnhà riêng, máy tính tới cả
những con tàu vũtrụ.
Và bạn có biết:
- 2.000 chiếc bóng bán dẫn 45nm có thểnằm vừa trên bềngang của một sợi
tóc người
- Một bóng bán dẫn 45nm có thểbật tắt tới 300 tỷlần mỗi giây; một tia sáng
chỉ điđược không đầy một phần mười inch trong khoảng thời gian cần thiếtđể
một bóng bán dẫn 45 nm bật và tắt.
- Chiếc bóng bán dẫnđầu tiên được phát triển bởi Bell Labs năm 1947 có thể
cầmđược bằng tay, trong khi hàng trăm chiếc bóng bán dẫn 45nm mới của Intel có
thểnằm gọn trên bềmặt của một tếbào máu.
- Giá của một chiếc bóng bán dẫn mới nhất của Intel chỉbằng khoảng một
phần triệu giá trung bình của một chiếc bóng bán dẫn vào năm 1968. Nếu giá xe
hơi cũng giảm với cùng một tốcđộ nhưvậy thì một chiếc xe hơi mới hiện nay chỉ
có giá 1 xu.
-Ướcđoán sốbóng bán dẫnđược bán mỗi năm nhiều gấp 100 lần sốcon
kiến có mặt trên trái đất.
Không gian 5 chiều - lý thuyết
vật lý mới
Liệu có tồn tại một lý thuyết của tất cả(TOE - theory of
everything)? Đã một thếkỷqua, các nhà vật lý đi tìm một lý
thuyết có khảnăng thống nhất cơhọc lượng tửvà lý thuyết
tương đối, nhằm nắm bắtđược bản chất thống nhất của 4 loại tương tác.
Chúng ta đã có "Thuyết tương đối" của Albert Einstein, 1 bước cách mạng
của khoa học thếgiới thếkỉtrước. Thuyết này ra đờiđã lý giảiđc hầu hết
những hiện tượng vật lý xung quan chúng ta. Tuy nhiên, hầu hết k phải là tất
cả. Con người vẫn chưa tìm ra đc câu trảlời thoả đáng cho rất nhiều những
hiện tượng bí ẩn trong đời sống, đặc biệt trong lĩnh vực tâm linh.
Gầnđây, Nhà Vật lý Lisa Randall của trường Đại học Harvard đã đưa ra 1 lý
thuyết vật lý mới, có khảnăng giải thích cho nhưng hiện tượng vẫn còn nằm trong
bức màn bí mất của nhân loại, đó là thuyết vềkhông gian 5 chiều. Lý thuyết mớiđc
đưa ra sẽphản bội lại hoàn toàn những j Einstein đã khẳng định trong cảthếkỉqua.
Lý thuyết này cho rằng Vũtrụhiện hữu là một màng (được gọi là Braneworld)
nằm trong một Vũtrụlớn hơn, giống nhưmột sợi tảo mỏng nổi trên đại dương.
“Vũtrụmàng” có 5 chiều – 4 chiều không gian và một chiều thời gian – so với vũ
trụ4 chiều – 3 chiều không gian và một chiều thời gian – theo Thuyết Tương đối
chung.
Trong một lần làm thí nghiệm vềhạt cơbản, Lisa Randall bất ngờphát hiện thấy có
những hạt bỗng dưng biến mất – điều này mâu thuẫn lớn với Thuyết Tương đối
nghĩa rộng của Einstein. Bà mạnh dạn giảthiết: Các hạt này có thểdo bay vào
Không gian chiều thứ5 cho nên mới bỗng dưng biến mất tăm nhưthế. Randall nói:
“Tôi cho rằng trên Trái đất có tồn tại không gian chiều thứ5. Nếu giảthiết này là
đúng thì thực ra các không gian khác không ởxa chúng ta, thậm chí có thểnói
chúng ởcách ta trong gang tấc. Chỉcó điều chúng ẩn giấu rất khéo cho nên ta
không nhìn thấy mà thôi.”
Và nhưthế, xét trên một khía cạnh khác, một linh hồn khi đã lìa khỏi thểxác có thể
vẫn tồn tạiđâuđó trong chiều thứ5 của không gian. Có thểhọ ở rất gần ta, nhưng
ta k thểnhìn thấy hay nghe thấy họ. Trong 1 chừng mực nào đó, ta vẫn có thểcảm
thấy sựhiện diện của họ. Trong khi đó, họvẫn có thểnhìn thấy, nghe thấy ta. Đối
với 1 sốngười sống có khảnăng đặc biệt, nhận biếtđc chiều không gian thứ5, họ
có thểnhận biết hoặc thậm chí giao tiếp với linh hồn.
Và còn rất nhiều những hiện tượng bí ẩn khác có thểtìm đc lời giảiđáp khi lý
thuyết này hoàn chỉnh & đc kiểm nghiệm. Giảthuyết có tính cách mạng của Randall
sẽcó dịpđược chứng minh bằng thực nghiệm vào năm 2008, khi Trung tâm
Nghiên cứu hạt nhân châu Âu (CERN) hoàn tất việc xây dựng Máy gia tốc và chạm
hạt mạnh cỡlớn (Large Hadron Collider). Đây là một công trình ngầm quy mô vĩ
đạiđang được xây dựng khẩn trương dướiđộ sâu 100 m tại vùng biên giới Thụy
Sĩ-Pháp, một nỗlực tập thểcủa 6 quốc gia, với chi phí 8 tỉUSD, bắtđầu xây dựng từ
20 năm trướcđây.
Điều làm cho các nhà vật lý lâu nay đau đầu: Lực hấp dẫn yếu hơn những lực cơ
bản khác rất nhiều. Nó có thểlàm gãy một bàn chân (khi bịngã), thếnhưng một
thỏi nam châm, khi hút một cái đinh trên bàn, đã thắng cảlực hút trái đất..
“Nhưng điềuđó đã chỉra rằng, người ta có thểgiải thích lực hấp dẫn hoàn toàn
mới, nếu người ta cho rằng, có nhiều hơn 3 chiều không gian”, Randall nói.
Theo bà, Vũtrụcủa chúng ta tương tựnhưmột lá cờhoặc một cái màng 3 chiều,
dao động tựdo trong một không gian vô tận, có những chiềuđặc biệt cho cái không
gian đó. Gần ngay bên cạnh có một Vũtrụsong song nhưlà cái màng thứhai. Cả
hai đều không liên kết với nhau, chỉcó lực hấp dẫn có thểtừThếgiới song song
“nhỏgiọt” vào thếgiới của chúng ta. Trong VũTrụsong song thì lực hấp dẫn cũng
mạnh nhưtất cảcác lực tựnhiên cơbản khác. Ởthếgiới chúng ta nó yếu hơn, bởi
vì nó đến từbên ngoài. Nó có lẽlà một lực hơn cảlực ngoài trái đất, có lẽnó là lực
ngoại vũtrụ.
Lý thuyết này mang tính cách mạng đến nỗi, nó đã làm cho Randall trởthành một
ngôi sao trong ngành vật lý. Trong 5 năm qua những công trình của Randall đã
được các đồng nghiệp của bà trích dẫn hơn 10.000 lần trong những đề tài của họ.
Và mặc dù lý thuyết của Randall có nhiềuđiều chưađược chứng minh, nhưng nó
vẫn mang những chuỗi tưtưởng rất lôgic, và đem đến cho các nhà thực hành trong
phòng thí nghiệm hàng năm trời làm việc.
Những nhà lý thuyết khác cũng dựa theo lý thuyết của Randall và xây lên những
tòa nhà tưtưởng mới.
Một nhóm những nhà nghiên cứu từMỹvà Anh đã đặt ra câu hỏi, điều gì xảy ra
nếu các màng chạm nhau? Họphát hiện ra trong công thức của Randall một câu trả
lời khảdĩ: Sựva chạm gây ra vụnổnguyên thủy và từ đó đã tạo ra sựkhởiđầu cho
tất cảnhững gì đang tồn tại trong vũtrụcủa chúng ta ngày nay. Đó là cách giải
thick mới cho vụnổBig Ben mà chúng ta vẫn biếtđến.