Lịch sử vật lí thế kỉ 20 - Phần 36: Vật lí và Công nghệ

Những phát triển khác trong thập niên 1950 - Vật lí và công nghệ

Bất chấp hành vi thù địch chính trị của cuộc chiến tranh lạnh, thập niên thứ sáu của thế kỉ 20 vẫn được ghi dấu bởi những nỗ lực quốc tế nổi trội mà, nếu không hoàn toàn mang tính hợp tác, thì cũng nghiêng về một cuộc thi đấu điền kinh hơn là một trận chiến. Thí dụ tốt nhất là Năm Vật lí Địa cầu Quốc tế (IGY) 1957, không những mang lại bằng chứng cho cái được gọi là sự kiến tạo mảng. Sự hiểu biết hiện đại về Trái đất là một hành tinh nhiều lớp, với lớp vỏ đá mỏng của nó đứt gãy thành các mảng trôi giạt từ từ trên một lớp bao dày, nóng, dạng nửa rắn, xuất hiện từ nhiều dự án IGY đa dạng.

Cuộc cạnh tranh IGY cũng có những hàm ý quân sự, đặc biệt trong cuộc chạy đua đưa lên quỹ đạo vệ tinh nhân tạo đầu tiên của thế giới, phần thắng đã nghiêng về Liên Xô khi họ phóng thành công Sputnik I vào ngày 4 tháng 10, 1957. Nước Mĩ không đuổi kịp kì công đó, mãi cho đến ngày 31 tháng 1, 1958. Vào cuối thập niên, hai quốc trên đang chạy đua với nhau trở thành nước đầu tiên đưa người lên quỹ đạo và quay về một cách an toàn.

Ba nhà phát minh ra transistor, một thành tựu của thập niên 1950

Trong những phát triển khác liên quan đến vật lí học, từ năm 1951 đến 1953, Rosalind Franklin (1920–58) thuộc trường Cao đẳng Hoàng gia ở London, đã sử dụng tinh thể học tia X để nghiên cứu cấu trúc của phân tử acid deoxyribonucleic (ADN), phân tử được biết là mang thông tin di truyền nằm trong nhân của các tế bào sống. Bà đã trên đường suy luận ra cấu trúc xoắn kép nổi tiếng của ADN khi Francis Crick (1916–2004) và James Watson (1928– ) ở trường đại học Cambridge công bố những kết quả của họ trên tạp chí Nature vào ngày 25 tháng 4, 1953. Nhiều nhà sử học khẳng định bà sẽ là người đầu tiên khám phá ra cấu trúc ADN nếu không có mối quan hệ rất bất đồng với người đồng nghiệp tại trường Cao đẳng Hoàng gia, Maurice Wilkins (1916– ). Watson, Crick, và Wilkins cùng chia sẻ giải thưởng Nobel y khoa hay sinh lí học năm 1962 cho những thành tựu của họ. Franklin có lẽ còn xứng đáng hơn cả Wilkins, nhưng bà đã qua đời vì bệnh ung thư buồng trứng vào năm 1958. Giải Nobel chỉ trao cho người còn sống và không bao giờ được trao chung cho hơn ba người.

Thập niên 1950 cũng chứng kiến một số thành tựu công nghệ có liên quan đến vật lí. Trong số này có laser đầu tiên, do Theodore Maiman (1927– ) phát minh ra vào năm 1960. Laser là từ viết tắt của  light amplification by stimulated emission of radiation (sự khuếch đại ánh sáng bằng sự phát bức xạ cảm ứng). Albert Einstein lần đầu tiên mô tả hiện tượng phát xạ cảm ứng về mặt lí thuyết vào năm 1917, nhưng nó không được hiện thực hóa trong thực tiễn cho đến khi những người anh em rể Charles Townes (1915– ) và Arthur Schawlow (1921–99) thuộc trường đại học Columbia phát minh ra maser, tương đương vi sóng của laser, vào năm 1954. Townes cùng chia sẻ giải Nobel vật lí năm 1964 cho công trình đó và một công trình khác có liên quan đến sự phát triển của laser và maser, còn Schawlow chia sẻ giải thưởng Nobel vật lí năm 1981 cho công trình của ông liên quan đến quang phổ học laser.

Năm 1959, Robert Noyce (1927–90) ở Công ti Chất bán dẫn Fairchild và Jack S. Kilby (1923–2005) ở Tập đoàn Thiết bị Texas phát minh ra mạch tích hợp, thường được gọi là vi chip, trong đó một số lượng lớn transistor và những mạch nối của chúng được tạo ra trên một mẩu silicon (hoặc một chất liệu bán dẫn khác). Kilby cùng nhận giải thưởng Nobel vật lí năm 2000 cho thành tựu đó, và nó là cơ sở cho máy tính và công nghệ viễn thông ngày nay.

Còn tiếp nhiều kì...