DIỄN ÐÀN BẠN TRẺ

Trăng Tròn Xanh - Ảnh: Google

Đêm cuối năm 2009 bước sang 2010 là một đêm đặc biệt vì có Trăng Tròn Xanh và Nguyệt Thực một phần

Source: NASA, aa.usno.navy.mil, wikimedia, The Tech Herald, FTO, Homer Tribune, space.com, eclipse.org.uk, Farmers' Almanac, Mallorcaweb, National Geographic, astronomyspace.suite101, mercurynews, smh.com.au, neatorama, obliquity, scienceray, icstars, shadowandsubstance, lightworkers.org, about.com, sky&telescope, wilstar.

Có lẽ một trong những ngày vô ý nghĩa nhất trong năm chính là ngày Tết Dương lịch hay còn gọi là Tết Tây, tức là ngày 1 tháng 1 hàng năm, bởi vì nó chẳng đại diện hay tiêu biểu cho một hiện tượng thiên văn đặc biệt nào cả, nó cũng chẳng ăn nhập gì đến công việc đồng áng hay trồng trọt cả, nó cũng chẳng phải là ngày khởi đầu của mùa Xuân là mùa của sự tái sinh, mùa gieo trồng, hay mùa hoa nở...

Ngày 1 tháng 1 thuần túy chỉ là một ngày được Thượng viện La Mã chọn làm ngày khởi đầu của một năm lịch vào năm 153 trước công nguyên (B.C.), rồi sau đó, vào năm 46 trước công nguyên, Julius Ceasar chính thức chọn làm ngày đầu năm của lịch mới Julian do ông lập thành (mặc dù để đồng bộ hóa lịch của ông với chu kỳ của quả đất quay quanh mặt trời, Ceasar đã phải kéo dài năm trước đó thành 445 ngày!!!). Mặc dù trong thế kỷ đầu tiên sau công nguyên (A.D.), đế quốc La Mã mừng Năm Mới vào ngày 1 tháng 1, giáo hội Công Giáo La Mã buổi ban sơ vẫn xem lễ hội mừng Năm Mới vào ngày 1 tháng 1 là lễ hội của tà giáo (vì người Babylon cổ đã mừng lễ hội Năm Mới khoảng 4000 năm trước - khoảng năm 2000 B.C. - vào ngày trăng liềm non đầu tiên trong năm ngay sau tiết Xuân phân - Vernal Equinox - tức là ngày khởi đầu của mùa Xuân), hiện nay một số cộng đoàn Ky-Tô giáo vẫn kỷ niệm ngày 1 tháng 1 là ngày Đức Ky-Tô chịu phép cắt bì.


Trăng Tròn Xanh - Ảnh: Google

Trăng tròn, ảnh thực nhìn qua bầu khí quyển trong sạch - Credit: nasa

Nhưng ngày đầu năm dương lịch hay còn gọi là Tết Tây năm nay thì lại khác hoàn toàn. Tháng 12 năm nay có 2 ngày trăng tròn, ngày trăng tròn thứ nhất vào ngày 2/12/2009 (16 tháng 10 âm lịch), tức là Trăng Tròn Trước Lễ Giáng Sinh (Moon Before Yule), và ngày trăng tròn thứ hai vào ngày 31/12/2009 (16 tháng 11 âm lịch), tức là ngày Trăng Tròn Xanh (Blue Moon).

Sở dĩ có hiện tượng 2 con trăng trong một tháng xẩy ra vì chu kỳ mặt trăng di chuyển vòng quanh trái đất là 29 ngày, 12 giờ, 44 phút và 2.9 giây, tức là tròn một tháng âm lịch (Sydonic month/Metonic cycle); trong khi đó dựa theo dương lịch Gregorian mà chúng ta đang xử dụng thì trung bình mỗi tháng trong năm không nhuần có 30.4167 ngày, và trong năm nhuần thì mỗi tháng có 30.436875 ngày. Kết quả là một tháng dương lịch có nhiều ngày hơn 1 tháng âm lịch, và do sự chênh lệch như vậy cho nên cứ khoảng mỗi 2 năm rưỡi thì lại có một tháng dương lịch có 2 ngày trăng tròn (nếu tính chính xác là 2.71542689 năm), và ngày trăng tròn thứ hai trong tháng đó được gọi là ngày Trăng Xanh (Blue Moon), tức là ngày trăng tròn thứ 13 trong năm dương lịch, trong khi đó cũng có năm trong Tháng Hai dương lịch chẳng có ngày trăng tròn nào cả. Và chính là nhờ có Tháng Hai với 28 ngày (năm nhuần có 29 ngày), cho nên cứ khoảng mỗi 19 năm thì lại xẩy ra hiện tượng Trăng Tròn Xanh kép (Double Blue Moon) tức là có 2 ngày Trăng Tròn Xanh (Blue Moon) trong một năm, ngày Trăng Tròn Xanh thứ nhất luôn xẩy ra trong Tháng Giêng (January) và ngày Trăng Tròn Xanh thứ hai thường xẩy ra vào Tháng Ba (March - 86%), khi đó thì Tháng Hai dương lịch không có ngày trăng tròn nào cả. Nếu trong Tháng Hai có ngày trăng tròn thì ngày Trăng Tròn Xanh thứ hai sẽ rơi vào Tháng Tư (9%) hoặc Tháng Năm (5%).


Trăng Tròn Xanh - Ảnh: icstars

Người ta đặt tên cho ngày trăng tròn thứ 13 trong năm (hay còn gọi là ngày trăng tròn thứ hai trong tháng) là ngày Trăng Xanh (Blue Moon) không phải vì thông thường nó có màu xanh. Theo David Wilton trong website "Word Origins" thì có lẽ thành ngữ Blue Moon (Trăng Xanh) được xử dụng lần đầu vào năm 1528 từ bài thơ trong cuốn "Rede me and be nott wrothe, for I saye no thinge but trothe" (Read me and be not wrote, for I said nothing but truth) của William Roy, Jerome Barlow và Edward Arber, có 2 câu:

"If they say the moon is blue,
We must believe that it is true."

(Nếu họ bảo rằng trăng màu xanh
Chúng ta phải tin điều đó là thật.)

Thành ngữ "Once in a blue moon" hoặc "Until a blue moon" được dùng trong thời thế kỷ 19 có nghĩa là không bao giờ, hoặc cực kỳ hãn hữu... Nhưng cuối cùng, nó đã xẩy ra:

Vào năm 1883, núi lửa Krakatoa ở Nam Dương (Indonesia) bùng nổ với sức mạnh tương đương với một quả bom nguyên tử 100 megaton, từ khoảng cách xa 600 km người ta có thể nghe thấy tiếng nổ như tiếng đại bác. Khói và tro bụi của núi lửa bay lên tận thượng tầng khí quyển, và mặt trăng quả đã biến thành màu xanh dương (blue moon). Lý do là vì những đám mây tro của núi lửa Krakatoa với những hạt bụi lớn cỡ 1 micron đã che các tia hồng ngoại (có độ dài sóng là 0.7 micron), trong khi để cho các màu khác vượt qua. Vì vậy, tia sáng trắng của ánh trăng khi chiếu qua mây bụi đã biến thành màu xanh dương, và đôi khi có cả màu xanh lá cây. Hiện tượng trăng xanh này còn tiếp tục nhiều năm sau vụ bùng nổ của núi lửa Krakatoa. Người ta cũng đã nhìn thấy mặt trời màu tím và những đám mây viền sáng như hào quang. Tro bụi của núi lửa đã làm mặt trời lặn rực đỏ khiến người ta tưởng có đám cháy lớn; ở vùng New York, Poughkeepsie, và New Haven, xe cứu hỏa đã được điều động vì nhiều người ngỡ là có những trận hỏa hoạn lớn thật sự!!!


Trăng Tròn Xanh - Ảnh: Google

Những trận núi phun lửa kém mạnh hơn cũng đã biến mặt trăng thành màu xanh dương như vụ phun lửa của núi El Chichon tại Mễ-Tây-Cơ (Mexico) vào năm 1983, Mt. St. Helen ở tiểu bang Washington vào năm 1980, và núi lửa Pinatubo ở Phi-Luật-Tân (Philippines) năm 1991. Các đám cháy rừng lớn cũng gây nên hiện tượng trăng xanh.

Việc dùng hai chữ "Trăng Xanh" (Blue Moon) để chỉ một hiện tượng thiên văn bắt đầu vào năm 1932, khi cuốn Niên Giám Nông gia ở Maine (Maine Farmer’s Almanac) đưa ra một định nghĩa sai rằng mỗi mùa thông thường có 3 con trăng tròn, nhưng nếu nó có 4 con trăng tròn thì con trăng thứ ba gọi là Trăng Xanh (Blue Moon). Nhưng các mùa trong năm thực ra được hình thành theo các thời điểm Xuân phân, Hạ chí, Thu phân và Đông chí chứ không hình thành theo tháng lịch. Như vậy mỗi năm có thể có 12 ngày trăng tròn, mỗi tháng có một ngày trăng tròn, và có một mùa có 4 ngày trăng tròn. Định nghĩa sai ở trên đã dẫn đến sai lầm khác khi vào Tháng Ba năm 1946, trên tập san Sky & Telescope, một nhà thiên văn tài tử là James Hugh Pruett viết trong bài "Once in a Blue Moon" rằng ngày trăng tròn thứ hai trong một tháng lịch gọi là Trăng Xanh (Blue Moon), đưa dẫn chứng từ cuốn Niên giám Nông Gia ở Maine (Maine Farmer’s Almanac). Sky & Telescope do vậy đã tạo nên sự lẫn lộn trong suốt mấy chục năm nay, và nhiều người vẫn định nghĩa Trăng Tròn Xanh (Blue Moon) là ngày trăng tròn thứ hai trong tháng.


Trình tự nguyệt thực - Ảnh: scienceray.com

Ngày trăng tròn thứ hai vào ngày 31/12/2009 gọi là ngày Trăng Tròn Xanh (Blue Moon). Theo tính toán như trên thì trong mỗi thế kỷ có 41 tháng có 2 ngày trăng tròn hay nói cách khác, khoảng mỗi 2 năm rưỡi thì lại có một ngày Trăng Tròn Xanh (Blue Moon), hoặc cứ khoảng mỗi 19 năm thì lại có 7 lần Trăng Tròn Xanh (Blue Moon). Nhưng để cho ngày Trăng Tròn Xanh rơi vào đêm cuối năm cũ sang năm mới thì cứ mỗi 20 năm mới xẩy ra một lần, lần tới sẽ vào năm 2028.

Vùng xem được Nguyệt Thực một phần vào đêm 31/12/2009. Ảnh: nasa, usno.navy

Nếu vì lý do gi không xem được đoạn clip trên thì xin thưởng thức bản Blue Moon sau đây:

Lê Tự Do tổng hợp

Phí tổn của hệ thống máy gia tốc Cern lên đến 5 tỉ bảng Anh
Click vào trên hình để phóng lớn

Thí nghiệm 'Big Bang' tiến hành tốt
Source: AP, BBC Vietnamese

Các nhà khoa học hài lòng với việc khởi sự thí nghiệm khổng lồ tìm cách tạo lại những điều kiện vật lý ngay sau vụ nổ lớn trong vũ trụ (Big Bang).

Một tia các hạt proton được bắn vào đường hầm dài 27km chứa bộ phận chính của cuộc thí nghiệm là máy gia tốc khổng lồ LHC (Large Hadron Collider).

Người ta đã tốn 5 tỉ bảng Anh để thiết kế cỗ máy LHC, nơi các hạt sẽ va vào nhau với một lực cực kỳ lớn.

Các nhà khoa học hy vọng cuộc thí nghiệm sẽ giải đáp được những câu hỏi nền tảng trong vật lý học.

Tia hạt proton đầu tiên đi hết một vòng đường hầm nằm dưới mặt đất ở biên giới Pháp và Thụy Sĩ vào lúc 0830 GMT, sáng nay thứ Tư.

Chậm mất 2 năm

Cơ quan điều hành LHC là Tổ chức Nghiên cứu Hạt nhân Âu châu, hay còn được biết đến với tên tắt bằng tiếng Pháp là Cern.

Đường hầm vòng cung có chứa hơn 1.000 nam châm khổng lồ để hướng tia hạt proton đi suốt chiều dài 27km, với tốc độ 11.000 vòng/giây, tức gần bằng tốc độ ánh sáng.

Tia thứ nhất được bắn đi hôm nay đáng lý được thực hiện cách đây 2 năm nhưng chương trình bị trì hoãn.

Tiếp theo các nhà khoa học sẽ bắn tia hạt thứ nhì vào đường hầm và để cho hai tia va vào nhau tại những điểm nhất định có gắn máy đo đạc để xem điều gì xảy ra.

Các nhà nghiên cứu hy vọng những hạt hạ nguyên tử (sub-atomic) sẽ xuất hiện, mở ra cánh cửa hiểu biết mới về vũ trụ.

Khối lượng là gì?


Hệ thống nam châm được làm nguôi bằng helium lỏng

Dr Tara Shears, một nhà vật lý hạt tử thuộc University of Liverpool nói: ''Chúng ta sẽ nhìn sâu vào vật chất hơn bao giờ hết''.

"Chúng ta sẽ biết vũ trụ có gì ở 1/1.000.000 của 1 giây ngay sau Big Bang và đó là điều thật kỳ diệu''.

Các nhà khoa học tin rằng thí nghiệm LHC sẽ trả lời một câu hỏi đơn giản: Khối lượng là gì?

Hiện tại lý thuyết được chấp nhận liên quan đến hạt Higgs (boson) hay còn được gọi là ''Hạt Thượng Đế''.

Theo lý thuyết này, các hạt có được khối lượng nhờ tương tác với một môi trường có chứa hạt Higgs.

Quan sát trên vũ trụ cho thấy những vật chất thông thường như giải thiên hà, khí, ngôi sao và hành tinh chỉ chiếm có 4% của vũ trụ.

Phần còn lại là vật chất đen (23%) và năng lượng đen (73%). Các nhà vật lý học tin rằng LHC có thể hé mở cánh cửa vào những khoảng đen này.

Nhưng giáo sư Jim Virdee, một nhà vật lý hạt tử thuộc Imperial College London nói: "Thiên nhiên có thể gây ngạc nhiên và chúng ta phải sẵn sàng đón nhận bất kỳ cái gì đến với chúng ta.''

Tài liệu đọc thêm bằng tiếng Anh:

Atom-smasher test a success.
The $3.8 billion Large Hadron Collider completes its first major test. Biggest physics experiment ever.

LARGEST PARTICLE COLLIDER CONDUCTS SUCCESSFUL TEST
By ALEXANDER G. HIGGINS, Associated Press Writer

http://news.yahoo.com/s/ap/20080910/ap_on_sc/big_bang

GENEVA - The world's largest particle collider successfully completed its first major test by firing a beam of protons around a 17-mile underground ring Wednesday in what scientists hope is the next great step to understanding the makeup of the universe.

After a series of trial runs, two white dots flashed on a computer screen at 10:36 a.m. indicating that the protons had traveled the full length of the $3.8 billion Large Hadron Collider.

"There it is," project leader Lyn Evans said when the beam completed its lap.

Champagne corks popped in labs as far away as Chicago, where contributing scientists watched the proceedings by satellite. Physicists around the world now have much greater power than ever before to smash the components of atoms together in attempts to see how they are made.

"Well done everybody," said Robert Aymar, director-general of the European Organization for Nuclear Research, to cheers from the assembled scientists in the collider's control room at the Swiss-French border.



The organization, known by its French acronym CERN, began firing the protons — a type of subatomic particle — around the tunnel in stages less than an hour earlier.

Now that the beam has been successfully tested in clockwise direction, CERN plans to send it counterclockwise. Eventually two beams will be fired in opposite directions with the aim of recreating conditions a split second after the big bang, which scientists theorize was the massive explosion that created the universe.

The start of the collider — described as the biggest physics experiment in history — comes over the objections of some skeptics who fear the collision of protons could eventually imperil the earth.

The skeptics theorized that a byproduct of the collisions could be micro black holes, subatomic versions of collapsed stars whose gravity is so strong they can suck in planets and other stars.

"It's nonsense," said James Gillies, chief spokesman for CERN, before Wednesday's start.

CERN is backed by leading scientists like Britain's Stephen Hawking in dismissing the fears and declaring the experiments to be absolutely safe.

Gillies told the AP that the most dangerous thing that could happen would be if a beam at full power were to go out of control, and that would only damage the accelerator itself and burrow into the rock around the tunnel.

Nothing of the sort occurred Wednesday, though accelerator is still probably a year away from full power.

"On Wednesday we start small," said Gillies. "A really good result would be to have the other beam going around, too, because once you've got a beam around once in both directions you know that there is no show-stopper."

The project organized by the 20 European member nations of CERN has attracted researchers from 80 nations. Some 1,200 are from the United States, an observer country which contributed US$531 million. Japan, another observer, also is a major contributor.

The collider is designed to push the proton beam close to the speed of light, whizzing 11,000 times a second around the tunnel.

Smaller colliders have been used for decades to study the makeup of the atom. Less than 100 years ago scientists thought protons and neutrons were the smallest components of an atom's nucleus, but in stages since then experiments have shown they were made of still smaller quarks and gluons and that there were other forces and particles.

The CERN experiments could reveal more about "dark matter," antimatter and possibly hidden dimensions of space and time. It could also find evidence of the hypothetical particle — the Higgs boson — believed to give mass to all other particles, and thus to matter that makes up the universe.

Some scientists have been waiting for 20 years to use the LHC.

_____________

On the Net:

CERN: http://www.cern.ch

The U.S. at the LHC: http://www.uslhc.us/

Large Hadron Rap http://www.youtube.com/watch?vf6aU-wFSqt0

SO WHAT THE HECK IS A HADRON?
By Steve Connor - The Independent Science
Wednesday, 10 September 2008

Professor Peter Higgs inside the Large Hadron Collider tunnel at the European Centre for Nuclear Research near Geneva.

Who is behind today's experiment?
http://www.independent.co.uk/news/science/so-what-the-heck-is-a-hadron-924346.html

This is probably the biggest international collaboration outside of the United Nations. It has involved something like 10,000 scientists and engineers from 500 research institutes in 80 countries. The building of the Large Hadron Collider (LHC) has been co-ordinated by the European Organisation for Nuclear Research (Cern) in Geneva, which carries out studies into particle physics on behalf of the 20 nations that fund it. Cern has already built several particle colliders, or "atom smashers", which have produced fundamental discoveries in physics leading to several Nobel prizes.

How safe is it?

The risks of anything going disastrously wrong are so small as to be insignificant. Reports referring to the "infinitesimally small" risk of the LHC creating a giant black hole have been universally ridiculed by the experts involved in the project – and many more who are not involved.

Why is it happening this week?

Today, at about 8.30am British time, scientists will attempt to introduce a beam of protons – the nuclei of hydrogen atoms – into the 27km circular tunnel that forms the backbone of the LHC experiment. The aim ultimately is to get two proton beams circulating at 99.9999991 per cent of the speed of light, but in opposite directions, so that they can both collide into each other.

However, all that will be attempted today will be to get one beam into the tunnel to complete one full circuit. The switch on, therefore, is largely symbolic. Within the next few days, though, the second beam will be put into the machine, but scientists are not expecting any collisions between the beams for several more weeks. It could be some time before the beams are powered up to the very high energy levels needed for meaningful collisions to take place.

What are they hoping to discover?

Many things. Essentially they are trying to find out what else matter is made of – the sub-atomic particles that have yet to be found – and how it is all stuck together. Ultimately, there is the hope of unifying all the fundamental forces of nature into a single "theory of everything" that can explain everything from the strong, short-acting forces holding an atomic nucleus together to the relatively weak, long-range forces acting between planets and galaxies – otherwise known as gravity. One early discovery may be to find the Higgs boson, a fundamental particle that has never been detected.

What's a Higgs particle?

These sub-atomic particles were first proposed by Professor Peter Higgs of the University of Edinburgh in the 1960s. In theory, they could explain why gravity behaves in the way it does – by exerting an effect on matter. The so-called "Higgs field" is filled with these particles and when matter passes through this field they experience mass. So if the LHC discovered Higgs particles, it would go a long way to explaining the force of gravity.



Why does the LHC have to be 27KM long?

It needn't be 27km long. This was the tunnel that was already there at Cern from a previous particle collider known as the LEP (Large Electron-Positron Collider). Because scientists decided to "recycle" the tunnel, they were stuck with a length of 27km. The important thing was to have a tunnel long enough for the protons to be accelerated to high-enough energy levels, and big enough to house the large machines that make up the four experiments that form the LHC. For that, engineers had to cut out huge underground caverns to contain the four experiments.

How much has it all cost?

The ballpark figure is £5bn (Sfr10bn). It has come mostly from international subscriptions to Cern, with the UK's Science and Technology Facilities Council paying about £500m over the decade or so that it took to build the LHC. CERN's 20 member states have contributed the bulk of the cost, with the remainder coming from collaborating institutes around the world.

What's a hadron?

Hadrons are types of sub-atomic particle. Protons are hadrons.

What is dark matter?

This is the 95 per cent of the Universe that cannot be seen by conventional scientific instruments. We know it's there from the gravitational influence it exerts, but we don't really know what it's made of. However, the LHC could discover sub-atomic particles that might explain dark matter. One hot contender is super-symmetry particles that are mirror images of the particles we know about, but which have never been detected.

UC SANTA BARBARA HAS KEY ROLE IN LARGE HADRON COLLIDER PROJECT

Caption: UCSB's Joseph Incandela inside the massive Large Hadron Collider in Switzerland. And an illustration of the Compact Muon Solenoid, one of the experiments at the Large Hadron Collider in Switzerland - Credit: UCSB

ScienceDaily (Sep. 10, 2008) — Earlier today, some 300 feet below the Earth's surface, in a circular tunnel so extensive that it travels from Switzerland into France and back again, scientists at the Large Hadron Collider (LHC) at the European Organization for Nuclear Research (CERN) in Geneva fired the first beams of protons that they hope will eventually produce history-making science.

A contingent of more than 40 faculty members, graduate students, postdoctoral researchers, engineers, technicians, and undergraduates from UC Santa Barbara have worked for eight years to help construct the experimental apparatus. The UCSB group is part of an international effort that is now embarking on a 15-year quest to try to answer fundamental questions about the universe.

The startup of the LHC marked a milestone for the UCSB particle physics program. The group has played a key role in constructing one of four major experiments now in place — the Compact Muon Solenoid (CMS), a complex array of instruments for detecting subatomic particles. The device weighs more than 12,000 tons and is as tall as a four-story building.

UCSB's team is led by four members of its experimental high-energy physics faculty. Professor Joseph Incandela has been in Switzerland for the past year, shepherding the CMS experiment as deputy physics coordinator. Shuttling back and forth between Santa Barbara and Switzerland have been professors Claudio Campagnari, Jeffrey Richman, and David Stuart. The faculty members are unanimous in their praise for CERN's monumental effort in building the LHC, the world's largest particle accelerator.

"This is frontier science on a grand international scale," says Michael Witherell, vice chancellor for research at UCSB, of the university's role in the LHC. "It is remarkable how many important contributions our faculty and students have already made to this historic experiment."

UCSB's initial role in the CMS experiment was to build part of the particle tracking system, which measures the paths of particles produced in the proton-proton collisions.

By combining the information from all parts of the CMS detector, scientists can reconstruct an electronic image of what happens in each collision.

According to Incandela, UCSB delivered 2.5 million channels of particle detectors, which were meticulously constructed in cleanrooms in the university's physics department. The detectors were of "extremely high quality," Incandela says, noting a failure rate of only 0.02 percent. "Our group then helped assemble and test the detectors at CERN."

CMS is a huge project involving thousands of scientists from all over the world. Many U.S. universities have contributed time and staff to CMS and other LHC experiments. UCSB scientists and other staff members say they are proud to have played a leading role in the construction of the detector's tracking system. One-third of this enormous system was assembled and tested at UCSB. The high-energy physics faculty members say that the contributions of many UCSB students and staff over the past eight years were essential. "I think it's pretty extraordinary what the group has done," says Richman.

"This is a fantastic educational opportunity for our students," Richman says. Now that construction of the detector is complete, the focus of the UCSB group has shifted to preparations for analyzing the vast quantity of data that will start to pour out of the detector in a few months. Eventually, about 1 billion collisions per second will be electronically imaged by the detector. Of these, several hundred images per second will be recorded for detailed study.

The UCSB group is funded primarily by the U.S. Department of Energy, with additional support from the National Science Foundation. "The university helps us in many ways, but the main funding for the group's operations is provided by the Department of Energy's Office of Science," Richman says. "They have treated us extremely well and we appreciate it."

Until now, the world's biggest accelerator has been at Fermi National Accelerator Laboratory, also known as Fermilab, near Chicago, Ill. Witherell was director of Fermilab from 1999 to 2005, when he returned to lead UCSB's research administration. He has strong ties to the CMS experiment. "I spent my life doing particle physics research, and I am anticipating great discoveries from CMS," Witherell says.

The turning on of the LHC represents the start of a scientific program that will address some of the most pressing questions in particle physics and cosmology. The UCSB group has formed several teams to analyze the mountain of data that will be generated.

"CMS is a powerful and versatile detector, which can be used to perform many different experiments," Stuart explains. Noting that high-energy collisions can create sub-atomic particles from energy, Stuart adds, "If we are lucky, we may discover particles that would explain the dark matter inferred by astrophysicists from observations of galactic motions. This would be really exciting."

Particle physicists have been searching for a deep understanding of matter and energy, including an explanation for the origin of mass, which could be found if physicists are able to discover the so-called "Higgs boson,'' the particle that causes other particles to have mass. Other theorists have speculated that the LHC could even reveal new spatial dimensions with properties vastly different from those with which we are familiar.

With so many possibilities for discovery, the anticipation for the startup of this program has been enormous. "It's great that the machine has turned on," Campagnari says. "I don't think we're going to turn it on in September and make discoveries in October. But discoveries could start coming soon and could happen over many years."

"This is a historic undertaking, and it is great to be part of it," Incandela says. "We are working with some of the top particle physicists of our era to prepare for what we might see. The range of possibilities is broad, but the most incredible aspect of this program is that whatever we see will be very important to our understanding of the basic forces of nature."

Adapted from materials provided by University of California - Santa Barbara.

Ảnh: wikipedia

Lịch sử con số Pi
Source: vietsciences.org

Những con số lẻ của số Pi quyến rũ

Giá trị số của Pi viết đến 100 chữ số thập phân là:

3, 1415926535 8979323846 2643383279 5028841971 6939937510 5820974944 5923078164 0628620899 8628034825 3421170679...

Số Pi là tên của chữ thứ 16 của mẫu tự Hy lạp. Nó được định nghĩa như một hằng số, là tỷ số giữa chu vi vòng tròn và đường kính của nó.

Một định nghĩa trực quan về giá trị số của Pi, bằng độ dài của đường tròn có đường kính là 1.

Khi đường kính của vòng tròn là 1 thì chu vi của nó là Pi ( π )

Tên pi do chữ peripheria (perijeria) có nghĩa là chu vi của vòng tròn.

Nhưng nó không có tên chính xác, thường người ta gọi là p, c, hay p.

Chữ p được dùng vào khoảng giữa thế kỷ thứ 18, sau khi Euler xuất bản cuốn chuyên luận phân tích năm 1748. Ý định dùng ký hiệu p là để tưởng nhớ đến những nhà Toán học Hy Lạp là những người tìm ra đầu tiên con số gần đúng của pi

Cuối thế kỷ thứ 20 số Pi đã tính với độ chính xác tơi con số thứ 200 tỷ (200 000 000 000)

11 tháng 9 năm 2000: con số lẻ thứ một triệu tỷ là số không (1.000.000.000.000.000)

Con số Pi tóm tắt một lịch sử về toán học cổ xưa hơn 4000 năm bao trùm Hình học phân tích hay Ðại số.

Các nhà Toán học đã hâm mộ nó từ thời Văn minh Cổ-đại và đặc biệt những người Hy Lạp trong vấn đề hình học.

Tri giá xưa nhất về con số Pi mà con người đã dùng và đã được chứng nhận từ một tấm bảng của người Babylone cổ xưa (thuộc xứ I răc) có chữ hình góc (écriture cunéiforme), được khám phá năm 1936 và tuổi của tấm bảng là 2000 năm trước Thiên Chúa.

Người Ba-bi-lôn tính được con số Pi bằng cách so sánh chu vi của một vòng tròn với đa giác nội tiếp trong vòng tròn đó, bằng 3 lần đường kính vòng tròn. Họ tính phỏng chừng: Pi = 3 + 1/8 (tức là 3,125)

Về sau, những công trình nghiên cứu liên tục:

* Archimède tính được số Pi = 3,142 với độ chính xác là 1/1000. Công thức là: 3 + 10/71 < Pi < 3 + 1/7

Người ta dùng phương pháp Archimède trong 2000 năm.

* Trong Thánh Kinh, khoảng 550 trước TC, đã giấu con số này trong một câu văn mà sau bao nhiêu bộ óc tò mò tìm kiếm mới ra con số Pi = 3,141509

* Khoảng năm 1450, Al'Kashi tính con số Pi với 14 con số lẻ nhờ phương pháp đa giác của Archimède

Ðó là lần đầu tiên trong lịch sử nhân loại đã tìm được con số Pi với trên 10 số lẻ.

* Năm 1609 Ludolph von Ceulen nhờ phương pháp của Archimède, đã tính được con số Pi với 34 số lẻ mà người ta đã khắc số này trên mộ bia của ông.

* Kế tiếp Ludolph von Ceulen nhờ những công trình nghiên cứu miệt mài của các nhà Toán học:

Newton(1643-1727)

Leibniz(1646-1716)

Grégory (1638-1675)

Euler(1707-1783)

Johann Heinrich Lambert (1728-1777)

Adrien-Marie Legendre (1752-1833)

Carl Louis Ferdinand von Lindemann (1852-1939)

Srinivasa Aiyangar Ramanujan (1887-1920)

Williams Shanks (1812-1882) đã tính năm 1874 với 707 số lẻ

Phải đợi đến thế kỷ thứ 18 và đầu thế kỷ thứ 20 thì số Pi đã được tính với độ chính xác là 1000 số lẻ.

Ngày 19 tháng 9 năm 1995 lúc 0 giớ 29 phút giờ địa phương GMT-04, nhà Toán học Gia Nã Ðại Simon Plouffe đã khám phá cùng với sự hợp tác của Peter Borwein và David Bailey một công thức tính con số Pi đã làm đảo lộn một số ý kiến về số Pi được tính từ trước đến nay.

Công thức này được đặt tên là Công thức BBP cho phép tính các số lẻ của Pi độc lập với nhau, mà mọi người lúc bấy giờ tưởng là không thể tính các số lẻ một cách độc lập được.

Fabrice Bellard tìm ra hôm thứ hai ngày 22 tháng 9 năm 1997 đã chiếm kỷ lục kiếm tới số lẻ thứ một ngàn tỷ cho con số Pi nhờ công thức BBP của Plouffe và nhờ tự nghiên cứu ra cách tính nhanh hơn.

Kỷ lục hiện tại do Colin Percival đạt đến số lẻ thứ bốn mươi ngàn tỷ hôm thứ ba tháng 2 năm 1999 bằng cách dùng công thức của Bellard

11 tháng 9 năm 2000: con số lẻ thứ một triệu tỷ là số không (zero): (một triệu tỷ =1.000.000.000.000.000)

Nguyễn Vũ Ngân Hà