Fixi.vn – Nhà vật lý học là những người giúp ta trả lời câu hỏi về những điều, hiện tượng xảy ra xung quanh ta, hay có bao giờ bạn tò mò xem những điều đó thay đổi thì điều gì sẽ diễn ra? “Khi suy ngẫm về sự vĩnh cửu, về cuộc sống, về cấu trúc tuyệt diệu của thực tại, người ta không khỏi trầm trồ kinh ngạc. Có lẽ chỉ cần mỗi ngày cố gắng để hiểu được những bí ẩn này đã là đủ.” – nhà vật lý học Albert Einstein
Mục Lục Bài Viết
Nhà vật lý học là ai?
Từ đầu cấp 2, mọi học sinh đều đã được học môn vật lý, được làm quen với những khái niệm, định luật về cơ học, nhiệt học, quang học, trọng lượng, được làm các thí nghiệm vật lý, nên chắc hẳn vật lý học không phải là một chuyên ngành quá xa lạ.
Nhà vật lý học có thể coi là những người chuyên nghiên cứu, thử nghiệm, đào sâu những vấn đề học sinh đã từng được học trong môn vật lý, dựa trên các kiến thức căn bản đó, cùng với sự tìm tòi, khám phá, phân tích để tìm ra những phát minh mới để lí giả các hiện tượng vật chất xảy ra xung quanh chúng ta hay áp dụng những định luật vật lý đã biết vào các lĩnh vực khác nhau của đời sống.
Nhà vật lý học làm gì?
Công việc chi tiết của nhà vật lý học bao gồm:
- Phân tích các dữ liệu từ các nghiên cứu được thực hiện để phát hiện và đo lường các hiện tượng vật lý, sau đó mô tả và diễn giả các quan sát, kết luận bằng các thuật toán. Dựa vào đó, phát triển các lý thuyết và định luật.
- Báo cáo kết quả thí nghiệm bằng các báo cáo khoa học hay trình bày trong các buổi hội thảo khoa học.
- Áp dụng các lí thuyết và các định luật đó vào các vấn đề trong nhiều lĩnh vực khác như năng lượng hạt nhân, khoa học vũ trụ, v.v.
- Hợp tác với các nhà khoa học khác trong việc thiết kế, phát triển và thử nghiệm các thiết bị, phương pháp thí nghiệm, công nghiệp và y học.
Vật lý học có thể chia thành hai mảng chính: vật lý học lý thuyết và vật lý học ứng dụng.
- Nhà vật lý học lý thuyết tập trung nghiên cứu, phát triển kiến thức vật lý trong các lĩnh vực khác nhau;
- Nhà vật lý học ứng dụng dựa trên những kiến thức vật lý để ứng dụng để giải quyết những vấn đề và nhu cầu thực tiễn; phát minh ra các sản phẩm, thiết bị, quy trình công nghệ, v.v.
Tuy nhiên, cũng như các lĩnh vực khoa học khác, không có sự phân biệt tuyệt đối giữa nhà vật lý học lý thuyết và nhà vật lý học ứng dụng. Tùy vào năng lực và sự say mê sáng tạo của mình mà một người hoàn toàn có thể đảm nhận cả hai vai trò trên.
Nhà vật lý học làm việc ở đâu?
Nhà vật lý học chủ yếu làm việc trong phòng thí nghiệm. Họ cần những thiết bị, công nghệ hiện đại phục vụ cho công việc nghiên cứu của mình như máy gia tốc, kính viễn vọng, quang phổ kế, v.v. Họ cũng thường xuyên hợp tác với các nhà khoa học trong các lĩnh vực khác như toán học, hóa học, công nghệ sinh học.
Vật lý học là một lĩnh vực rộng lớn bao gồm nhiều nghề nghiệp khác nhau nên cơ hội việc làm trong ngành này là rất rộng mở.
Là một nhà vật lý học, bạn có thể làm việc tại:
- Các công ty, nhà máy, xí nghiệp, doanh nghiệp trong công nghiệp, y tế, quốc phòng, đặc biệt là các nhà máy chế tạo vật liệu, các công ty sản xuất các thiết bị điện tử, máy tính;
- Một doanh nghiệp sản xuất tự thành lập trên cơ sở các nghiên cứu ứng dụng của mình và đạt được các giải thưởng lớn trong và ngoài nước cho các đóng góp nâng cao chất lượng cuộc sống.
Học vật lý học ở đâu?
Các cơ sở đào tạo nhà vật lý tại Việt Nam bao gồm:
- Tại miền Bắc: Viện Vật lý hạt nhân, Trường Đại học Khoa học tự nhiên (Đại học Quốc gia Hà Nội), Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, v.v.
- Tại miền Nam: Trường Đại học Khoa học tự nhiên (Đại học Quốc gia Tp. Hồ Chí Minh), Trường Đại học Bách khoa Tp. Hồ Chí Minh, Trường Đại học Sư phạm tp. Hồ Chí Minh, v.v.
Tố chất
- Mọi nghiên cứu, khám phá của nhà vật lý học muốn đi đến kết quả cuối cùng đều mất rất nhiều thời gian, công sức, trải qua rất nhiều khó khăn, thử nghiệm, sai lầm và làm lại. Vì vậy, các nhà vật lý học phải nhẫn nại, bền bỉ, quyết tâm đi đến cùng mà không bỏ cuộc.
- Đồng thời, trong quá trình nghiên cứu hay áp dụng các thành tựu vật lý, các nhà vật lý học phải cẩn thận, chính xác, chú ý đến tiểu tiết để đảm bảo tránh được tối đa các sai lầm, nhầm lẫn, rủi ro nguy hiểm.
Kỹ năng/Kiến thức
- Nhà vật lý học cũng là một nhà khoa học, và hiển nhiên nhà khoa học cần có năng khiếu, kiến thức vững và sự say mê trong các môn khoa học tự nhiên.
- Để tìm ra đề tài, vấn đề nghiên cứu, phương pháp áp dụng các phát minh vật lý, nhà vật lý học phải có óc quan sát, luôn mày mò, khám phá.
- Sau khi thực hiện các thí nghiệm hay các nghiên cứu, nhà vật lý học cần có đầu óc phân tích, tư duy phản biện để tổng hợp, phân tích thông tin thu thập được, biến chúng thành thông tin hữu ích có thể áp dụng.
Là nhà vật lý nổi tiếng người Anh, dù chịu bệnh tật nhưng trí tuệ và cuộc đời của giáo sư Stephen Hawking luôn khiến cả thế giới nể phục.
Hawking sinh ngày 8 tháng 1 năm 1942, tại Oxford, Anh quốc đúng 300 năm sau ngày mất của Galileo. Ông từng theo học Đại học Oxford, ngành vật lý và tốt nghiệp loại xuất sắc. Trong thời gian làm luận án, người ta phát hiện ra Hawking bị mắc một chứng bệnh về thần kinh có tên là bệnh Lou Gehrig: ông gần như mất hết khả năng cử động. Sau này, ông phải phẫu thuật cắt khí quản và không còn khả năng nói chuyện bình thường được nữa. Ông bị gắn chặt vào chiếc xe lăn, chỉ có thể nói được qua một thiết bị tổng hợp tiếng gắn với một máy tính mà ông gõ chữ vào đó.
Lĩnh vực chính của Hawking là nghiên cứu lý thuyết vũ trụ học và hấp dẫn lượng tử.
Năm 1971, ông đưa ra các công trình toán học ủng hộ cho lý thuyết Vụ nổ lớn về nguồn gốc vũ trụ: nếu lý thuyết tương đối rộng là đúng thì vũ trụ cần phải có một điểm kì dị, một điểm khởi đầu trong không thời gian. Ông còn cho rằng, sau Vụ nổ lớn, các hố đen nguyên thủy hoặc các hố đen siêu nhỏ được hình thành và chứng minh rằng diện tích bề mặt của hố đen không bao giờ giảm, rằng tồn tại một giới hạn trong quá trình phát xạ khi các hố đen va vào nhau và rằng một hố đen không thể bị tách thành hai hố đen riêng biệt.
Nhà vật lý thiên tài người Anh cho rằng, bước đột phá tiếp theo trong vật lý học sẽ xảy ra trong lĩnh vực nghiên cứu về vật chất tối và năng lượng tối.
Ông Hawking nói với báo Los Angeles Times rằng: “Một mắt xích mà vũ trụ học chưa tìm ra được là bản chất của vật chất tối và năng lượng tối. Vật chất thông thường chỉ chiếm 5% vũ trụ, còn lại 27% là vật chất tối và 67% năng lượng tối”.
Bản chất của năng lượng tối và vật chất tối là một trong những bí ẩn lớn nhất của khoa học hiện đại. Vật chất tối là một chất giả định, lần đầu tiên xuất hiện trong các công trình của những nhà vật lý lý thuyết trong những năm 70 của thế kỷ trước để giải thích sự phân bố bất thường về tốc độ chuyển động của các ngôi sao và các chất khí trong thiên hà.
Giải thưởng Nobel Vật lí 2015 công nhận Takaaki Kajita người Nhật Bản, và Arthur B.McDonald người Canada, cho những đóng góp chủ chốt của họ cho các thí nghiệm chứng minh rằng các neutrino thay đổi các đặc trưng nhận dạng. Sự biến đổi này đòi hỏi các neutrino có khối lượng. Khám phá của họ đã làm thay đổi nhận thức của chúng ta về những nguyên lí vận hành sâu xa nhất của vật chất và có thể đặt cơ sở thiết yếu cho quan niệm của chúng ta về vũ trụ.
Lúc chuyển giao thiên niên kỉ mới, Takaaki Kajita cho công bố khám phá của ông rằng các neutrino đến từ khí quyển biến đổi qua lại giữa hai đặc trưng nhận dạng trên đường truyền của chúng đến máy dò hạt Super-Kamiokande ở Nhật Bản.
Trong khi đó, nhóm nghiên cứu ở Canada do Arthur B. McDonald đứng đầu có thể chứng minh rằng các neutrino đến từ mặt trời không biến mất trên đường truyền của chúng đến Trái đất. Thay vậy, chúng bị tóm bắt với một đặc trưng nhận dạng khác khi truyền tới Đài thiên văn Neutrino Sudbury.
Bài toán neutrino đã khiến các nhà vật lí đau đầu trong nhiều thập kỉ. So với các tính toán lí thuyết của số lượng neutrino, thì có tới hai phần ba số lượng neutrino bị thất lạc trong các phép đo tiến hành trên Trái đất. Nay, hai thí nghiệm chứng minh được rằng các neutrino đã biến đổi các đặc trưng nhận dạng.
Khám phá ấy đưa đến kết luận có sức lan tỏa rằng các neutrino, từng được xem là không có khối lượng trong quãng thời gian dài, phải có một khối lượng nào đó, dù là nhỏ thôi. Đối với ngành vật lí hạt cơ bản thì đây là một khám phá mang tính lịch sử.
Ngày nay, các thí nghiệm trên thế giới vẫn đang liên tục hoạt động ngày đêm bên dưới lòng đất để bắt giữ các neutrino và khảo sát các tính chất của chúng. Những khám phá mới về những bí ẩn sâu sắc nhất của chúng được người ta trông đợi sẽ làm thay đổi nhận thức của chúng ta hiện nay về lịch sử, cấu trúc và số phận tương lai của vũ trụ.