Lịch sử Quang học Phần 10 pot

Lịch sử Quanghọc -
Phần 10
1967-2003
Những thập niêncuối của thế kỉ 20 đã chứng kiến những tiến bộ công nghệ
quanghọc mở rộng tột độ tầm nhìncủa con người ra vũ trụ từ thế giới nguyên tử
cho đến những cáinôi sao cổ vàxa xăm. Tầm với của con người còn mở rộng khi
mười haingười đã để lại những vết chân của họ trên mặt trăng và các tàu thám
hiểm vũ trụ đã được phóng lên để chinh phụckhônggian sâu thẳm. Một ảnh chụp
của trái đất, do các nhà du hành Apollo 8 thựchiện, đã cho con người thưởng
ngoạn cái nhìn từ xađầu tiên về thế giới quê nhà củamình.Các côngnghệ quang
học còngiữ vaitròquan trọngtrong việc cáchmạnghóa cách thức con người trao
đổi thông tin vàtự giải trí,đặc biệt với sự ra đời và phát triển nhanhchóngcủa
máy tínhcá nhân.
Kínhthiên văn vũ trụ Hubble
Nhiều loại laserđã đượcphát triển trong thời kì này, chúng khác nhau về
bướcsóng, kích cỡ, và hiệu suất. Một số được dùng làm côngcụ nghiên cứu cho các
nhà khoahọc vàkĩ sư trongcác ứng dụngnhư radar ánh sáng (LIDAR),dụng cụ đo
giao thoa, và nhiếp ảnh toàn kí. Các ứngdụng thực tiễn của laser đã đượcphát
triển cho nhiều công dụngrộng rãi,từ cắt gọt vàhàn cho đến phẫuthuật vàviễn
thông. Một số dụng cụ mới xây dựng trên nền tảng công nghệ lasernhư máy in
laser,máy hát đĩa, CD-ROM,máy quét mã vạch, và búttrỏ laser.
Laser còn tỏ ra là một côngcụ truyền thônghứa hẹn.Tần số ánhsáng của
laser quá cao, chonên cườngđộ đó có thể thăng giáng nhanhchóngđể mã hóa
những tín hiệuphức tạp.Về mặt lí thuyết, một chùmtia lasercó thể mang nhiều
thông tin bằng hàng nghìn kênh vô tuyến. Vì ánh sáng lasercóthể bị chặnlại bởi
mưa gió,sươngmù, hoặc tuyết rơi, cho nên khí quyển không phải là môi trường
đáng tin cậy cho sự truyền thông laser.
Tuy nhiên, sợi quang chấtlượng cao mang lạimột môi trườnglí tưởngcho
sự truyền tải tín hiệu laser.Quanghọc sợi,một côngnghệ mới xuất hiệnkhác,đã
được khaitháchiệu quả là công cụ phẫu thuật trong thậpniên 1960, nhưng những
sợi quangđó không đủ tốt để dùng làmmôi trường truyền thông. Năm 1970,ba

nhà nghiên cứutại CorningGlass đã phát triển sợi quangchất lượng caođầu tiên
dùngcho viễn thông. Sử dụng cùng với tín hiệu laser,nó tạo ra một môi trường
truyền thông mới thật hiệu quả. Vào giữa thập niên 1980,công nghệ sợi quangđã
được sử dụng rộng rãi chocác hệ thống điệnthoại đường dài vàtruyền hìnhcáp.
Máy tínhđiện tử đã được sử dụng từ thập niên 1940, nhưngchúng quá đắt
tiền và tolớn (cỡ bằngcăn phòng) để dùngbên ngoài nhữngtrường viện khoahọc
và những công ti lớn. Điều đó bắtđầu thay đổi trongthập niên1970 với sự phát
triển của dòng máy tính cá nhân (PC). Vào đầuthập niên 1980, ngành côngnghiệp
PC và côngdụng PCbắt đầu pháttriển ở tốc độ cao. Sự phát triển nàyđã tiếp thêm
sức mạnh cho sự phát triển của các công nghệ kĩ thuậtsố và vào giữathậpniên
1990, các kênh thôngtin vàviễn thông đã trên đường chuyển sangsố hóa toàn bộ.
Năm 1998,Ủyban Viễnthông Liên bang Hoa Kì đã đặt ra mụctiêu sẽ chuyển các
kênhtruyền hìnhtừ tín hiệu tương tự truyền thống sang tín hiệu kĩ thuật số. Hành
độngnày giúp mangcác chuẩn mà người ta đã liệu trướctừ lâu cho Truyền hình
Phân giải Cao vào sử dụngvà chophép mã hóa nhiều thông tin hơn trong truyền
hình cho những công dụngkhác.
Một thành tựu bất ngờ củng cố cho các công nghệ mới thế kỉ 20 là World
WideWeb, mạngmáy tínhtoàn cầukết nối chủ yếuqua cáp quang, đồng thời khai
thác các đườngdây điện thoại bằng đồnghiệncó và truyền thôngqua vệ tinh. Từ
lúc khởi đầu củanó vàonăm 1991,cho đến cuối thế kỉ, Web đã phát triển từ chưa
tới mộttá máy tính kết nối cho tới hàng chụctriệumáy tính. Banđầu là một công
cụ trao đổi thông tin dành cho cácnhà khoahọc, nhưng vào năm1999, nó còn có
sự tácđộngto lớn là phươngtiện trao đổi kinh tế.
Kính hiển vikĩ thuật số “đồ chơi”IntelPlayQX3 (khoảng 1999)
Hướngđến cuối thế kỉ,kínhhiển viquanghọc đã giànhlại sự phục hưng
rộng khắp trongcộng đồng khoahọc. Năm1975, RobertHoffman đưa ra một
phươngphápkhác tăngđộ tươngphảntrong kính hiển vi,một côngcụ đầy giá trị
để quan sát cácsinh vật cùng những mô sốngnhuộm màu. Sự ra đời của kính hiển
vi chuihầm quét, do Gerd Binnig và Heinrich Rohrerphát minh ravào năm 1981,
cho phép ngườita chụp ảnh từngnguyêntử mộttrên bề mặt các chất. Năm 1986,

họ cùng được traoGiải NobelVật lí cho phát triển này, cùng nhận giải với Ernst
Ruska, nhà phát minh ra kính hiểnvi điện tử (1931).Cáctiến bộ về ảnhsố vàphân
tích cũng cho phép các nhàhiển vi học ghi lạivà đo lường các ảnhmột cách hiệu
quả. Vào cuối năm 1999, tập đoàn Itel và công ti đồ chơi Mattel đã hợp tác với
nhau chế tạo ramột chiếc kính hiểnvi đồ chơi kết nối vào máytính để hiển thị và
ghi lại ảnh.
Sự khởi đầu của thế kỉ 21 được đánhdấu bởi sự hứng thútăng dầnđối với
laser bán dẫn vàcông nghệ nano khimáy vi tính ngày một đạt tới gần hơn các giới
hạn vật lí của thiết kế hiện nay củachúng. Vào năm 2001,mộtnhóm nhà nghiên
cứu tại trườngĐại học Côngnghệ Delft là những người đầu tiên chứng minh
những mạch lôgic kĩ thuật số chế tạo từ ốngnanocarbon, một bước quan trọng
trên con đườnghướng đếnviệc chế tạo những chiếc máy tính ngàymột nhỏ hơn
và mạnh hơn nhiều lần. Một tiến bộ quan trọngkhác nữara đờivào năm2002 khi
các nhà nghiên cứulàm dừng và lưutrữ ánh sáng thànhcông trong hơi lẫn trong
chất rắn. Các ứng dụng của quá trìnhtrên cóthể dùngtrong các lĩnh vực như điện
toánlượng tử,từ kế cực nhạy, và âm-quang học.
1967 – 2003
196
7
Ralph H. Baer(Mĩ) trìnhdiễn videogame đầutiên, tiền
thân của “Pong” và nhiềuvideo gamekhác xuất hiệnsau đó.
196
8
Apollo8 (Mĩ), sứ mệnhquỹ đạo mặt trăng có người lái
đầu tiên, chụp một bức ảnh củatrái đất. Đây là lầnđầu tiên
conngười nhìn thấy hành tinh quê hương của mìnhtừ xa xăm
bên ngoài.
196
9
Neil Armstrong,chỉ huy sứ mệnhApollo11 (Mĩ), là

người đầu tiênđặt chân lên mặt trăng.
196
9
Các nhà khoahọc người Mĩ, Paul Davidovits và David
Egger,công bố mộtbài báo về kínhhiểnvi quét laserđồng
tiêu,một kĩ thuật mới dohọ phát triển để cóthể “phânvùng
quanghọc” những lát mỏng của một mẫu vật ba chiều, thí dụ
như một mạchbán dẫn tích hợp, một tế bào nguyên, hoặc một
miếng mô tế bào. Các nhà khoa học ở AnhvàHà Lan cũngcó
đónggóp chosự phát triểncủa côngnghệ này.
196
9
Mạngmáy tính đầu tiên và tiềnthân củaInternet,
ARPANET(Mạngkết hợpdự án nghiêncứu tiêntiến), được
thiết lập. Mạng này cho phép cácnhà khoahọc ở bốn trường
đại họctruy cậptừng máy tính của nhau để chia sẻ thôngtin.
197
0
Các nhà nghiên cứu CorningGlass (Mĩ), Robert Maurer,
DonaldKeck, và PeterSchultz,chế tạora sợiquang chất lượng
cao dùng trong viễn thông.
197
2
E. A.Ash và G.Nicholls,ở trường Đại họcCollege
London,chứng minh độ phân giải trường gần của kính hiển vi
quét khehạ bước sóng hoạt động trong vùng vi sóng của phổ
điệntừ.
197
5
RobertHoffman (Mĩ) phát minh ra hệ Tươngphản Điều

biến Hoffman, thiết bị làm tăng khả năngnhìn và độ tương
phảnở chất liệu sốngvà tinh khiết bằng cách phát hiện các
gradient quanghọc và biến đổichúng thànhnhững cườngđộ
sáng khác nhau.
197
5
Máyvi tínhMITS Altair(Mĩ) được đưa vàobộ đồ nghề
củanhững người yêuthích điệntử. Trước sự bất ngờ của mọi
người, đó là một thànhcông tuyệt vời và trở thành nguyên
mẫu cho sự phát triển của máy tính cá nhân.
197
7
Công ti GeneralTelephone andElectronics (GTE) xây
dựng mạngcáp quangđầu tiêncho dịchvụ điện thoại, ở Long
Beach,California.
197
7
MáyApple IIđược giới thiệu là “máy tínhcá nhân”đích
thực đầu tiên, được sử dụng hàngloạt, không đắt tiền, dễ học
và dễ sử dụng.
197
8
Vera Rubin (Mĩ) côngbố bài báo đầu tiên trong loạtbài
báocung cấp bằng chứng rằng trong vũ trụ có nhiều vậtchất
hơn cái người ta có thể giải thích.Đến 90%vật chất trong vũ
trụ có lẽ vật chất tối không nhìn thấy.“Bài toánkhối lượng còn
thiếu” trở thành mộttrong những vấn đề vũ trụ học cơ bản
củathiên vănhọc vật lí hiện đại.
198
0

PhilipsElectronics N.V.và Sony Corporation đồng thời
phátminh rađĩa compact,một đĩa plastic chứa dữ liệu dạng
số được quét bằng một chùmlaser để tái tạolại âm thanhvà
những thôngtin khác. Năm 1982, nó được bán ra thị trường
dướidạng audioCD và, trong vòng chừng một năm,đã thay
thế cho đĩa máy quay kiểu cũ làm môi trường ghi âm nhạc
chínhyếu.
198
1
HãngIBM tungra dòng Máy tính Cá nhân(PC) để cạnh
tranh với máy tính cánhân Apple,nhãn hiệu chiếm lĩnh 50%
thị phầnmáy tínhcá nhân. IBM-PCxuất hiện cùng với một
ngôn ngữ lập trìnhgọi là BASIC(ban đầu đượcphát triển cho
Altair),và mộtđĩa hệ điều hành,cả hai đều cóxuất xứ từ một
công ti nhỏ,vô danh, gọi là Microsoft.
198
1
GerdBinnig(Đức) vàHeinrich Rohrer(Thụy Sĩ) phát
triển kính hiểnvi quét chuihầm,mang lại nhữnghình ảnh đầu
tiên của từngnguyêntử một trên bề mặtcác chất liệu.
198
6
Thuật ngữ “Internet” được sử dụng lần đầu tiên để mô
tả tập hợp lỏnglẻogồm các máytính cấuthành nênmạng
ARPANET.
198
3
Phithuyền Pioneer10, do NASAphóng lên vào năm
1972, là vật thể nhân tạo đầu tiênđi ra khỏi hệ mặt trời.
198

4
HãngApplegiới thiệu máy tính Macintosh, có đặc điểm
làgiao diện đồ họa dễ sử dụngvà một màn hìnhtrắng đen 9
inchđi liền.
198
5
Mạngcáp quangchodịch vụ điện thoại đường dài phủ
sóngkhắp nước Mĩ, mangtải tín hiệu ở tốc độ 400triệu bit
mỗigiây và cao hơn.
198
7
Đĩacompact được đưa vào thị trường máytính cá nhân
dùnglàm môi trườngphân phốichương trìnhvà dữ liệu. Một
bộ CD-ROM(Bộ nhớ Đĩa Compact Chỉ đọc) nối với máy tínhsử
dụngmột chùmlasercông suấtthấp để đọc dữ liệu đã được
mã hóadưới dạng những lỗ nhỏ xíutrên một đĩa quang. Sau
đó,ổ đọc đĩa đưa dữ liệu vào máy tính xử lí.
198
9
NướcMĩ phóng vệ tinh Khảo sát Nền vi sóng Vũ trụ
(COBE)với mục đích đo bức xạ vi sóng vàhồng ngoại khuếch
tán từ vũ trụ sơ khai.
199
0
Kínhthiên văn vũ trụ Hubblelà đàithiên văn quang học
đầu tiên được đưa vào quỹ đạoTrái đất. Tuy nhiên, do những
trục trặc kĩ thuật lúc chế tạo,Hubble đã không hoạt động trọn
vẹncho đến năm 1993 saukhinó được cácnhà du hành sửa
chữa.
199

1
WorldWide Webra đời. Sau hainăm pháttriển khái
niệm của ông về Web, Tim Berners-Lee(Anh)đã thiết lập máy
chủ web đầu tiên tại mộtphòngnghiên cứuvật lí (CERN) ở
Geneva,Thụy Sĩ.
199
5
MichaelMayorvà Didier Quelozthuộc Đài thiên văn
Geneva(ThụySĩ) sử dụng các kính thiên văn phức tạp và máy
vi tính thực hiện khám phá đầu tiên về một hành tinh ngoài hệ
mặttrời. Kích cỡ ước chừng bằng Mộc tinh, hànhtinh đó quay
xungquanh ngôi sao 51 Pegasi, cáchMặt trời chừng 42năm
ánhsáng.
199
7
Sứ mệnh MarsPathfinder(Ngườitìm đườngsaoHỏa) là
sứ mệnh đầu tiên sử dụng một cỗ xeđiều khiển từ xa
(Sojourner)trên bề mặt một hànhtinh khác. Rô bôt nghiên
cứunày đã chụp ảnh vàthựchiện cácthí nghiệm trực tiếp khi
đượcđiều khiển từ Trái đất.
199
8
Ủy banTruyền thôngLiên bangHoa Kì (FCC)đưa ra
quyết định chuyển đổi tín hiệu truyền hình từ tươngtự sang
kĩ thuật số, bắtđầu vào năm 1999và đỉnhđiểm lànăm 2006
vớimục tiêu xóa bỏ mọi đài truyền hìnhkĩ thuật tươngtự.
199
9
Công ti đồ chơi Mattelvà nhà sản xuất chip máy tính
Intelhợp tácsản xuất Kính hiển vi Máy tính IntelPlay QX3,

một kiểu kính hiển vi đồ chơi máy tính hóa có giá bánkhông
đắt.
200
0
Các nhà nghiên cứu tại Viện Tiêu Chuẩn và Côngnghệ
Quốc gia Mĩ chứng minh một kĩ thuật làmtăng đángkể khả
năngchế tạo một máy tính lượngtử thực tế, thu được trên
thực nghiệmsự vướng víuđầu tiên của bốn hạt.
200
1
CeesDecker vàmột độinghiêncứu tại trường Đạihọc
Công nghệ Delf ở Hà Lan chứngminhmạch lô gic kĩ thuật số
đầu tiên chế tạo từ ốngnano carbon, một bước tiến quan
trọng trong lĩnhvực côngnghệ nanođangphát triển nhanh
chóng.
200
2
Các nhà nghiên cứu tại trườngĐại học Harvard làm
dừng và lưu trữ ánh sáng trong một mẫu hơi. Vài tháng sau đó,
trong các thí nghiệm thực hiện tại Viện Công nghệ
Massachusettsvà Phòng Nghiên cứu Không quân ở Hanscom,
Massachusetts,ngườita đã đạt được thành tựu trên trongmột
chất rắn.
200
2
Đài thiên văn NeutrinoSudburygiải thích trọn vẹnvấn
đề neutrinomặt trời (phát hiện lần đầu tiên vào thập niên
1960),nhờ đó giải quyết xong cái gọi là bàitoán neutrinomặt
trời.