Nhằm hiểu biết hơn về vũ trụ rộng lớn và phức tạp, các nhà khoa học đã sáng tạo ra đủ những cỗ máy khoa học vĩ đại. Càng những công trình lớn lại càng cần thời gian, chi phí và nguồn nhân lực khổng lồ của nhiều quốc gia hợp tác.
Dưới đây là 10 cỗ máy khoa học khổng lồ của thế giới được đăng tải trên tạp chí Popsci. Theo Popsci bảng xếp hạng này được lựa chọn trên những tiêu chí về chi phí xây dựng, ngân sách hàng năm, số lượng nhân viên vận hành, qui mô kích cỡ dự án, mục đích của dự án cũng như tính thiết thực cho đời sống thường nhật.
10. Cỗ máy thời gian tiết lộ nguồn gốc vũ trụ RHIC
Các nhà vật lý tại trung tâm RHIC đưa nguyên tử vàng qua nhiều máy gia tốc, làm vỡ hết các hạt electron của chúng, khiến các hạt này trở thành ion mang điện tích dương. Những hạt ion này được đưa vào hai ống tròn trong máy gia tốc lên đến tốc độ 99,9% tốc độ ánh sáng trước khi chúng va chạm vào nhau. Bằng cách nghiên cứu tàn dư của vụ va chạm này, các nhà khoa học đã nhận ra rằng các phân tử trong giai đoạn hậu big bang ở thể lỏng nhiều hơn là ở thể khí như đã đoán.
Dự án RHIC hiện đang được ứng dụng trong y học để phát triển thiết bị tăng gia tốc proton; rọi proton vào các khối u ung thư để giết chết các khối u ác tính. Các nhà khoa học cũng sử dụng chùm ion nặng để đục lỗ tí hon trên các tấm nhựa dẻo, tạo ra máy lọc có thể lọc vật chất ở cấp độ phân tử. Hơn hết, họ muốn tạo ra các thiết bị dự trữ năng lượng hữu hiệu nhất dựa trên công nghệ từ trường siêu dẫn dùng trong máy RHIC.
9. Hệ thống quan sát đại dương khổng lồ nhất thế giới Neptune
Các camera độ nét cao của hệ thống cung cấp cho chúng ta những bức ảnh tĩnh và các video về các loài động vật cùng hành vi của chúng, giúp các nhà khoa học nghiên cứu thay đổi trong hệ sinh thái địa phương. Ống nghe dưới nước được gắn vào đáy biển giúp theo dõi số lượng và thói quen di cư của cá voi và cá heo. Ngoài ra một máy trượt được điều khiển từ xa có tên Wally sẽ di chuyển dọc lòng biển để nghiên cứu trữ lượng metan dưới nước, vốn là nguyên nhân khiến thay đổi khí hậu toàn cầu và cũng là một nguồn năng lượng tiềm năng.
Nhờ dự án này, chúng ta biết đến loài giun ống hay đơn giản được nghe được tiếng hát của cá voi lưng gù. Ngân sách chi phí hàng năm cho dự án lên đến 12 triệu USD. Chi phí xây dựng ban đầu là 106 triệu USD.
8. Kính thiên văn radio ‘nghe’ vũ trụ VLA
Dự án “chị em” của nó, Cụm quan sát vạch ranh giới cực dài (VLBA), là một dãy 10 anten radio trải rộng trên 8900 km từ Hawaii đến quần đảo Virgin (Anh). Hệ thống cụm VLA và VLBA tạo ra những hình ảnh chi tiết về các vật thể trong vũ trụ ơ gần như mặt trăng và xa như ở rìa vũ trụ có thể quan sát được.
Đọc bất kì một chương sách giáo khoa thiên văn học hiện đại nào, bạn đều bắt gặp vài vật chất hoặc lý thuyết dựa trên dữ liệu thu thập được bởi VLA và VLBA. Nhờ sử dụng cụm kính thiên văn VLA, các nhà khoa học đã phát hiện ra lỗ đen ở trung tâm của Ngân Hà, tìm kiếm được nguồn gốc của các vụ nổ tia gamma ở trong các tinh vân ở xa, và vào năm 1989, đã nhận được tín hiệu truyền từ vệ tinh Voyager 2 khi nó di chuyển quanh Sao Hải Vương, cho chúng ta những hình ảnh cận cảnh đầu tiên về khối khí khổng lồ này và các mặt trăng của nó.
Ngân sách hàng năm cho dự án này là 15 triệu USD với vốn chi phí xây dựng ban đầu là 300 triệu USD.
7. Thí nghiệm nấu chảy tia laze lớn nhất mọi thời đại NIF
Với cỗ máy này, các nhà khoa học tìm cách định nghĩa lại quá trình sản sinh năng lượng ừ các phản ứng nhiệt hạch. Họ cũng đang sử dụng công trình này để nghiên cứu điều gì xảy ra với những vũ khí hạt nhân qua thời gian, một vấn đề hóc búa nhằm đánh giá mức độ an toàn và tính tin cậy của các kho dự trữ Hoa Kỳ. Ngoài ra, các nhà khoa học hi vọng có thể hiểu được các vụ nổ sẽ sản sinh ra những nguyên tố có nguyên tử nặng như vàng và urani như thế nào.
Nếu bạn tình cờ dự trữ vũ khí hạt nhân trong nhà, thì dữ liệu của NIF sẽ giúp bạn xác định xem kho dự trữ của bạn có an toàn không. Mặt khác, một số thành phần của NIF giúp cung cấp năng lượng nhiệt hạch. Dự án có kinh phí xây dựng 3,54 tỉ USD này hiện cần ngân sách đến 140 triệu USD hàng năm.
6. Phi thuyền Juno, cảm tử quân thăm dò hành tinh Jupiter
Jupiter là hành tinh hình thành sớm nhất trong hệ mặt trời, và vì nó rất lớn, trọng trường của nó có chứa các vật chất ban đầu tìm thấy trong hệ mặt trời thời nguyên thủy, như là khí hydro và heli. Do đó, hành tinh này là một cửa sổ hữu hiệu để khám phá nguồn gốc hệ mặt trời.
Việc nghiên cứu hành tinh Jupiter sẽ giúp chúng ta hiểu thêm hành tinh trái đất. Tuy nhiên đây chỉ là một dự án nghiên cứu khoa học thuần túy, xét về nhiều mặt.
5. Kính hiển vi khổng lồ nhất mọi thời đại (ALS)
Máy ALS là một trong những nguồn sáng sáng nhất của các tia X-quang mềm, có bước sóng đúng dành cho Hiển vi quang phổ (spectromicroscopy), thiết bị khoa học có thể tiết lộ cả cấu trúc lẫn tính chất hóa học của các mẫu vật chất mà chỉ có vài nano kế mới có thể khuyếch đại được.
Hiện công trình ALS phát triển một phương pháp điều trị mới để chữa u ác tính. Những dữ liệu của máy ALS có thể giúp tạo ra những máy sạc tăng khả năng sạc pin. Ngoài ra, công trình nghiên cứu này cũng thúc đẩy việc phát triển bóng bán dẫn ở cấp độ nguyên tử và các bộ vi xử lý vi tính ngày càng hiện đại hơn.
4. Cửa sổ ra vũ trụ của con người, Trạm ISS
Trên trạm ISS, các nhà khoa học đã thử nghiệm các kết cấu tàu vũ trụ và củng cố những hệ thống có thể được sử dụng để giúp con người bay vào vũ trụ lâu dài. Họ cũng kiểm tra sinh lý học con người, nghiên cứu tác động của tình trạng không trọng lượng đối với mật độ xương và việc sản sinh tế bào hồng cầu và việc hệ miễn dịch thay đổi như thế nào trong suốt thời gian dài ở ngoài vũ trụ. Cũng trong tháng 5 vừa qua, các nhà nghiên cứu đã tạo ra AMS, một thiết bị giúp dò tìm vật chất lạ, các hạt quark đã từng được tạo ra trong các máy gia tốc phân tử nhưng chưa bao giờ được thấy trong tự nhiên.
Nghiên cứu được tiến hành trên ISS đã phát hiện vi khuẩn salmonela (loại vi khuẩn làm cho thức ăn trở thành độc) trở nên độc hại hơn nhiều trong không gian. Khám phá đó, và sự xác định các loại gien gây ra thay đổi, đang tiếp thêm lửa cho việc phát triển những vacxin đầu tiên chống salmonela và các vi trùng MRSA, bệnh lây nhiễm tụ cầu đã gây thành dịch đối với hàng nghìn bệnh nhân ở các bệnh viện trên thế giới.
3. Máy chụp hình phân tử, hệ thống phá vỡ nguồn nơtron SNS
Ích lợi lớn nhất của công trình nghiên cứu này là tạo ra những nguồn pin tốt hơn. Các nhà khoa học sử dụng những bộ phim ở mức nguyên tử để quan sát pin khi chúng nạp và sạp ra trong thời gian thực. SNS cũng được dùng để nghiên cứu cấu trúc protein.
2. Máy gia tốc hạt nhân lớn LHC
6 máy dò hạt nhân của hệ thống LHC ghi lại bằng hình ảnh các loại năng lượng và nhận diện các hạt dưới nguyên tử; giúp trả lời những câu hỏi như: Thực chất vật chất đen (dark matter) là gì? Liệu có những chiều phụ nữa trong vũ trụ? Liệu hạt Higgs thường được gọi là “hạt Thượng đế” có tồn tại thực sự hay không? Vũ trụ được hình thành như thế nào?
Mặc dù LHC đã giúp các nhà khoa học cơ bản hiểu rõ về những lý thuyết vật lý như lỗ đen, dự án này ít ảnh hưởng đối với đời sống hàng ngày, trừ khi gia đình và bạn bè của bạn là những người chuyên bàn bạc về nguồn gốc của vũ trụ sau bữa tối.
1. Kính viễn vọng nhìn vào tâm Trái đất EarthScope
Các nhà nghiên cứu đang sử dụng EarthScope cho nhiều loại thí nghiệm để khám phá các mặt của kết cấu địa lý lục địa Bắc Mỹ. 1.100 đơn vị GPS vĩnh viễn của hệ thống này trải dài trên toàn nước Mỹ, và Puerto Rico, giúp tìm kiếm các ‘biến dị’ bề mặt trái đất gây ra bởi các dịch chuyển địa tầng bên dưới. Hơn 10 năm nay, nhiều nhóm khoa học gia di chuyển 400 địa chấn kế di động khắp Bắc Mỹ và sẽ thu thập được dữ liệu trên 2000 địa điểm khác nhau tính đến năm tới.
Các dữ liệu EarthScope có thể giúp lý giải cường lực đằng sau các sự kiện địa lý như động đất, núi lửa phun trào, giúp tìm ra những cách phát hiện để phòng tránh tốt hơn.
(Theo VietNamNet)
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét