..::Vật Lý Việt Nam::..  


Trang Chủ Tạp Chí VLVN Thư Viện Thành Viên Xuất Sắc Bảng Xếp Hạng Theo Tháng Bản Rút Gọn
Trở lại   ..::Vật Lý Việt Nam::.. > Physical sciences - Vật lý và các ngành khoa học > Vật lý thường thức
Ghi Danh Hỏi/ÐápLuật Diễn Đàn Thành Viên Lịch Tìm Kiếm Bài Trong Ngày Ðánh Dấu Ðã Ðọc

Trả lời
 
Ðiều Chỉnh Xếp Bài
Old 10-03-2006, 01:25 AM   #1
eros
Cú bác
 
eros's Avatar
 
Tham gia: Mar 2006
Cư trú: Paris
Quốc gia:
Giới tính: Male
Bài gửi: 400
eros is on a distinguished road
Chê bai: 0
Bị chê 8 lần trong 7 bài
Cám ơn: 3
Được cám ơn 197 lần trong 70 bài
Từ trường của trái đất - liệu còn hay mất ?

Từ trường của trái đất - liệu còn hay mất ?

Jean - Pierre Valet
Lê Băng Sương lược dịch


Các đài quan trắc ghi hoạt động của từ trường Trái Ðất (địa từ) cho thấy cường độ địa từ giảm đều đặn từ 150 năm nay mỗi năm giảm 0,05%. Với nhịp điệu này, thì có khả năng nó sẽ mất đi trong hai nghìn năm tới. Khuynh hướng này thực sự có ý nghĩa gì ? Các nhà chuyên môn phải đi tìm câu trả lời trong lịch sử địa chất.

Thật ra, địa từ đã tồn tại từ ít nhất 3,5 tỉ năm. Chủ yếu, nó là lưỡng cực, nghĩa là giống như một thanh nam châm khổng lồ đặt ở tâm trái đất. Tuy nhiên, địa từ biến đổi nhiều theo các thời đại địa chất những đổi thay ấn tượng nhất là các sự đảo ngược cực từ: chỉ vài nghìn năm, có khi vài trăm năm cực từ Bắc đã đột ngột biến đổi thành cực Nam, lúc đó kim la bàn lại chuyển về Nam - và sau đó ngược lại. Còn cường độ từ trường lại giảm mạnh. Tần số đảo cực thay đổi thất thường: ví dụ trong suốt 780.000 năm không hề có một lần đảo cực, nhưng trong khoảng ba triệu năm trước đó lại xảy ra không ít hơn 11 lần. Người ta đã thiết lập được chuỗi các biến cố này từ những năm 1970, nhưng về sự biến đổi của cường độ từ trường trong một thời hạn dài thì người ta biết được còn quá ít.

Thế nhưng, muốn hiểu và giải thích được sự giảm cường độ từ trường hiện nay, thì ta phải đi ngược dòng thời gian địa chất. Có thể, địa từ có những dao động đều chăng ? Và như thế, thì căn nguyên là ở đâu ? Liệu có mối liên hệ gì giữa cường độ địa từ với sự khởi động các đảo cực ? Thành thử, khi tái lập lại các độ biến thiên của địa từ trong quá khứ, các nhà địa từ học hy vọng sẽ tìm được đáp án cho những vấn đề nói trên.

Từ năm 1935, người ta thực hiện các phép đo đầu tiên trên các cổ vật và các dòng nham thạch và nhận thấy các oxyt sắt trong sét đồ gốm, gạch hay các dòng nham thạch đều xếp thẳng hàng dọc theo phương của từ trường xung quanh khi các vật liệu nguội đi. Sự định hướng của các "nam châm" cực nhỏ đó, cố định không nhúc nhích ở nhiệt độ xung quanh và có thể được giữ nguyên gần như vô hạn. Ta nói đó là sự "từ dư". Ta đã biết mỗi nam châm đều được đặc trưng bởi một "mômen từ", đặc trưng cho phương chiều và cường độ từ hóa của nó.

Thành thử, việc đo mômen từ của các mẫu lấy theo một định hướng đã biết, cho phép ta tái dựng lại chiều của từ trường thuở các mẫu vật nguội lạnh đi. Còn việc xác định cường độ từ trường lúc đó có khó khăn hơn vì phải nung nóng các mẫu, và như thế đã làm thay đổi từ tính của mẫu vật.

Thu thập dấu vết

Ðộ từ dư của các vật liệu khảo cổ và núi lửa cho ta một bức ảnh gần như tức thời của từ trường địa phương. Muốn từ đó, suy ra các đặc trưng của từ trường tổng quát, thì phải thực hiện nhiều quan sát phân phối đều trên trái đất.

Năm 1982, với các dữ liệu về độ từ dư thu thập trên các mẫu gạch và đồ gốm, nhóm nghiên cứu Mike Mc Echinny trường đại học quốc gia ÚC Ở CANBERRA ÐÃ VẼ LẠI ÐƯỢC SỰ biến đổi cường độ địa từ trong suốt mười hai thiên niên kỷ vừa qua (Hình 1). Ðược hoàn thiện thêm bởi nhiều số đo mới, nhưng về toàn bộ, đường cong chuẩn này hầu như không thay đổi. Ví dụ: mômen lưỡng cực từ trái đất (mômen lưỡng cực địa từ) hiện nay là cỡ 7,8 . 1022 A.m2 trong khi cách đây hai nghìn năm trước là gần giá trị 12.1022 A.m2 và cách đây tám nghìn năm lại nhỏ hơn hai lần.


Hình 1.Mười hai thiên niên kỷ. Từ 150 năm nay, cường độ địa từ lưỡng cực đo được tại các đài quan sát (khung nhỏ) suy giảm không ngừng với nhịp điệu 0,05%/năm. Thế nhưng, các biến thiên trong mười hai nghìn năm gần đây được tái tạo lại nhờ các dữ liệu khảo cổ, chứng tỏ rằng khuynh hướng suy giảm nói trên không thể hiện được sự biến đổi tổng thể.

Sự phân tích các dòng nham thạch núi lửa rõ ràng cho phép ta đi ngược lại thời gian xa xưa hơn, nhưng khó khăn là ở chỗ các phun trào xảy ra lại lác đác, lẻ tẻ không theo một nhịp điệu tuần tự nào và tuổi càng tăng thì độ bất định trong việc xác định niên đại càng lớn.

Ðể có được hình ảnh biến thiên liên tục hơn của địa từ trường, từ mười lăm năm nay, người ta bắt đầu quan tâm đến các tầng trầm tích. Dưới tác dụng của từ trường, các hạt từ tính chứa trong các hạt trầm tích được định hướng dưới đáy biển giống như các kim la bàn. Như vậy, chúng ghi liên tục các biến thiên địa từ, nhưng vì các hạt lắng đọng từ từ, nên chúng không nhạy với các biến đổi nhanh. Thành thử sự từ hóa một cột các tầng trầm tích, về nguyên lý, cho phép tái dựng lại quá trình biến đổi của phần lưỡng cực của địa từ trường.

Tuy nhiên, việc đo độ từ hóa còn phụ thuộc nhiều yếu tố, do vậy, người ta chỉ có thể từ đó suy ra các biến đổi tương đối của cường độ từ trường. Muốn rút ra các giá trị tuyệt đối của cường độ từ trường, thì phải đối chiếu các số ghi trên nham thạch núi lửa và trên các tầng trầm tích trong cùng thời kỳ. Sự so sánh kết quả trong tám chục nghìn năm gần đây cho thấy có sự phù hợp giữa hai loại dữ liệu, do đó làm tăng hiệu lực chất lượng của các số đo từ trường theo các tầng trầm tích. Vì vậy, phương pháp này được nhiều nhóm nghiên cứu triển khai. Cho đến năm 1994 đã có mười lăm nhóm dữ liệu tách biệt, cho phép dựng được một đường cong toàn bộ, mô tả được sự biến đổi cường độ của lưỡng cực địa từ trong hai trăm nghìn năm trở lại đây.

Có phải khí hậu gây ra các biến thiên địa từ ?

Việc còn lại là phải chứng thực rằng sự biến đổi này của địa từ trường không phải do các yếu tố khí hậu gây ra. Thực vậy, những sự thay đổi khí hậu chỉ có thể làm biến đổi mạnh mẽ bản chất các trầm tích, nghĩa là các đặc trưng từ của chúng, và do đó làm thay đổi cường độ của sự từ hóa.

Chỉ có một vật chứng duy nhất chỉ thị các biến thiên địa từ, nhưng không nhạy cảm với khí hậu là có thể cho phép phân biệt được nguồn gốc các thăng giáng. Ðó là bêrili -10(, một đồng vị phóng xạ được sản sinh ở tầng cao của khí quyển do phản ứng của tia vũ trụ với nitơ và ôxy. Thế nhưng phần lớn các hạt tích điện trong tia vũ trụ lại bị các đường sức địa từ trường làm lệch. Màn chắn này càng mạnh nếu cường độ từ trường càng cao. Thành thử, sự sinh sản 10Be được điều biến bởi cường độ địa từ trường.

Sau khi lưu lại trong nhiều bể chứa (khí quyển, đại dương,...), cuối cùng nguyên tố này hợp nhất với các trầm tích. Khi đo các độ biến thiên nồng độ của của nguyên tố này dọc theo cột trầm tích, ta có thể biết được các độ biến thiên tương đối của cường độ địa từ ngược dòng thời gian xa xưa về trước. Tất nhiên, phép đo này rất tinh tế và phải tiến hành dài ngày. Và đây, chính là công việc mà nhóm Martin Frank thuộc trường đại học Oxford đã thực hiện năm 1997 với 19 lõi khoan trầm tích dưới đáy đại dương mà mặt cắt tổng thể được đối chiếu với các kết quả đã đo trong khoảng 200.000 năm về trước. Nếu kể đến những sai lệch do độ bất định về các niên đại, thì có sự phù hợp khá tốt giữa các dữ liệu của hai phương pháp nói trên.

Sau đó, người ta lại so sánh các kết quả đo tiến trình hình thành một đồng vị phóng xạ khác là clo-36 ( chu kỳ bán rã 3.105 năm) trong băng giá của đảo Gronland với các độ biến thiên từ trường trái đất trong sáu chục nghìn năm gần đây trong các lớp trầm tích ở Bắc Ðại Tây dương.

Một điều lý thú là tất cả các đường cong đo được đều có dạng giống nhau, do đó cho phép xác nhận một cách đúng đắn rằng các độ biến thiên của cường độ lưỡng cực từ đều khởi nguồn từ các tín hiệu trầm tích.

Tin vui mở đường.

Với cách nghiên cứu có hiệu quả như trên, ta có thể tiếp tục đi theo phương hướng đó. Do vậy, với ba mươi biểu đồ ghi trong năm 1999, người ta đã tái tạo lại được quá trình biến đổi của từ trường trái đất trong tám trăm nghìn năm qua (H.2).


Hình 2.Nhờ việc đo độ từ hóa của các tầng trầm tích dưới đáy các đại dương phân bố trên toàn trái đất, người ta tái tạo lại được cường độ địa từ biến đổi trong 800.000 năm qua. Ta thấy rõ các thời kỳ cường độ mạnh yếu xen kẽ nhau. Cường độ giảm mạnh nhất cách đây 780.000 năm tương ứng với sự đảo cực của địa từ trường có tên là Brunhes-Matuyama. Lúc đó cực từ Bắc tương ứng với cực Nam địa lý.

Ta thấy từ trường biến đổi rất lớn, mạnh, yếu xen kẽ nhau. Thêm vào đó các cực tiểu cường độ rõ nét nhất lại đều trùng với các phương dị thường. Ví dụ, cách đây 35.000 năm, cường độ của lưỡng cực từ ít nhất cũng giảm đi 75% so với giá trị ngày nay của nó.

Từ những năm 1960, người ta hay đề xuất ý kiến cho rằng sự biến thiên của quỹ đạo trái đất trong thời gian dài (nhất là chuyển động tuế sai của trục quay trái đất với chu kỳ 23.000 năm) có thể làm thay đổi chuyển động của chất lỏng dẫn điện trong nhân trái đất. Và đấy là nguyên nhân khởi thủy của các biến thiên của cường độ địa từ. Tuy nhiên, trong 800.000 năm gần đây chỉ có một chuỗi bất thường các thăng giáng biên độ địa từ mà không hề có một tính chu kỳ nổi trội nào.

Sự đảo cực địa từ

Mặc dù mang nhiều thông tin phong phú, nhưng thời kỳ 800.000 năm qua cũng chẳng cho ta biết gì về mối liên quan giữa sự biến đổi cường độ địa từ trường với các đảo ngược chiều cực địa từ. Người ta đã biết cường độ từ trường rất yếu chỉ cỡ 10% giá trị từ trường hiện nay, khi có đảo cực, nhưng người ta vẫn còn chưa biết nó đã tiến hóa như thế nào trước và sau các đảo cực từ đó.

Như vậy, cần phải ngược dòng thời gian dài hơn nữa về quá khứ. Nhờ có sự hoàn thiện dần các kỹ thuật khoan các tầng trầm tích đại dương, ta có thể đi sâu vào các thời đại trước. Một loạt các phép đo đầu tiên ở vùng Thái Bình Dương xích đạo và N ĐỘ DƯƠNG, ÐÃ PHÁC HỌA LẠI 4 triệu năm tiến hóa của cường độ địa từ qua 11 lần đảo cực từ liên tiếp (H.3). Các kết quả kỳ lạ khiến ta phải suy nghĩ cường độ dường như giảm từ từ trước mỗi lần đảo cực. Rồi sau vài thăng giáng chập chờn, cường độ tăng vọt lên, tất cả chỉ trong vài nghìn năm. Nhiều chuỗi phép đo trên các đại dương khác cũng chứng thực cùng một kiểu biến đổi theo "hình răng cưa" như trên của địa từ trường, và do đó, thúc đẩy nhiều nhà nghiên cứu cả về phương diện lý thuyết lẫn thực nghiệm.


Hình 3.Các kết quả đo, biểu diễn cường độ lưỡng cực từ biến đổi trong 4 triệu năm gần đây (với quy ước cực tính hiện giờ là dương và là âm trong trường hợp ngược lại). Cứ mỗi lần có đảo cực, lại lặp lại cùng một kịch bản như nhau: trước khi đảo chiều, cường độ giảm dần dần, rồi bỗng tăng đột ngột khi chuyển sang cực tính mới.
Tuy nhiên dạng răng cưa nói trên cũng còn phải luận bàn vì có thể do các cơ chế ghi nhận độ từ hóa gây ra và vì trong một số các tầng trầm tích lại không thấy xuất hiện dạng răng cưa như thế.

Còn các dữ liệu đo được trên các dòng nham thạch núi lửa tuy rất phù hợp với các dữ liệu ghi trên các tầng trầm tích, nhưng lại hơi tản mạn. Việc đo 10Be hình thành trong các thời kỳ cổ xưa đòi hỏi một sự tinh tế cao, vì sản lượng Be dường như không đổi một cách kỳ lạ trong suốt thời gian giữa hai lần đảo cực (cỡ 800.000 năm và 1 triệu năm) kể cả khi có đảo cực, trong khi cường độ địa từ lại sụt giảm mạnh (kết quả đo của Raisbeck và Yiou trường đại học Orsay).

Tổng kết lại, ta thấy từ trường trái đất biểu hiện rất không ổn định. Những bất thường lớn từ những thời kỳ rất ngắn cho đến các giai đoạn lệch phương và đảo cực đều là hậu quả của sự suy sụp trường lưỡng cực. Nhưng ngay tiếp sau lại có sự tăng mạnh của cường độ từ trường, biểu thị một sự bền vững của hệ nam châm trái đất. Cho đến nay, người ta vẫn chưa quan sát thấy một tính chu kỳ nào. Do đó, chưa thể dự đoán một sự đảo cực sắp tới hay một sự tiếp tục suy yếu của thành phần lưỡng cực từ. Trường địa từ vẫn còn, chưa mất !

Nguồn gốc của địa từ trường

Trái đất coi như có cấu tạo gồm một vỏ bao ngoài (đá silicat hóa) từ mặt đất (0 km) đến độ sâu 2900km, một lõi cứng ở tâm, bán kính cỡ 1300km, và ở giữa là một nhân lỏng, chủ yếu là sắt nóng chảy từ độ sâu 2900 km đến độ sâu 5100km. Nhân là một chất dẫn điện rất tốt ở phần trên, nhiệt độ tới 3000oC và áp suất hơn một triệu at-môt-phe. PHẦN DƯỚI, ÁP SUẤT LÊN TỚI 3,5 triệu atmôtphe khiến cho lõi trở thành cực kỳ cứng. Sự truyền tải nhiệt trong nhân lỏng thực hiện bằng đối lưu, vật chất nóng chuyển lên trên mặt, vật chất lạnh chuyển xuống dưới sâu và nguồn gốc của từ trường gắn liền với chuyển động đối lưu của chất lỏng dẫn điện này. Hoạt động của nó giống như hoạt động của một máy phát điện tự kích, nghĩa là không có sự tham gia của các hiện tượng bên ngoài.

Một nam châm khổng lồ.

Ngay từ năm 1838, Gauss, đã chứng tỏ rằng nguồn gốc chính của từ trường đo được trên mặt địa cầu lại định vị trong lòng trái đất. Còn các nguồn khác, gọi là các nguồn bên ngoài, định xứ ở các tầng cao khí quyển và xa hơn nữa, thì đóng góp không đáng kể chỉ vào cỡ sai số các phép đo.


Giống như một dây đàn dương cầm rung động theo một âm cơ bản và các họa âm, từ trường do nguồn gốc nội tại cũng được phân tích thành một thành phần nổi trội và các thành phần thứ cấp. Khi dời xa nguồn, các thành phần thứ cấp suy giảm rất nhanh. Tín hiệu từ chính yếu, còn gọi là trường lưỡng cực định tâm, giống như tín hiệu từ do một thanh nam châm khổng lồ đặt tại tâm trái đất gây ra. Cường độ của thành phần này chiếm khoảng 90% cường độ từ trường tổng cộng đo trên Mặt Ðất. Thành thử, trên Trái Ðất có trường lưỡng cực chiếm ưu thế, thì chỉ có hai cực từ, nghĩa là có hai điểm "đối nhau", mà tại đó từ trường địa phương là "thẳng đứng". Hiện nay, lưỡng cực nghiêng 11,5 độ so với trục quay quả đất. Vị trí của lưỡng cực thay đổi theo thời gian, nhưng trung bình cứ khoảng chục nghìn năm thì trục lưỡng cực lại trùng với trục quay.

Còn trường phi lưỡng cực, nghĩa là thiếu mất thành phần lưỡng cực nói trên, lại vô cùng phức tạp với số cực rất cao (tứ cực, bát cực, v.v....). Trong những khoảng thời gian cỡ vài trăm hay vài nghìn năm, thì các độ biến thiên trung bình của trường phi lưỡng cực này bằng không. Do vậy, ở thang cỡ chục nghìn năm thì trường địa từ quy về trường của một lưỡng cực định tâm mà các cực từ tương ứng với các cực địa lý.

Nhưng nếu từ trường Trái Ðất mất đi ?...

Dĩ nhiên, lúc đó mọi cơ cấu dẫn hướng theo la bàn từ đều mất tác dụng. Nhưng may thay, ngày nay các máy bay, tàu biển đã sử dụng được song song nhiều công nghệ định vị, dẫn đường như vệ tinh, rađa, hay các hệ thống hàng hải, hàng không quán tính. Thành thử lo ngại chính ở đây là sẽ mất đi màn chắn từ bảo vệ Trái Ðất khỏi bức xạ vũ trụ (chủ yêú là các prôtôn năng lượng rất cao từ các thiên hà và Mặt Trời đi tới).

Còn một số loài chìm di cư, loài rùa, thậm chí một số loại vi khuẩn sử dụng địa từ trường để dẫn đường, có thể sẽ bị rối loạn. Tuy nhiên chắc chắn chúng vẫn có thể tổ hợp vài hệ thống định vị khác nhau để dò đường, khỏi lạc.

Mặt khác, như các nghiên cứu quá trình biến đổi của địa từ trường đã nêu trên, thì từ trường Trái Ðất không phải đột ngột mất đi, mà phải trải qua thời gian khá dài, ít nhất cũng phải vài trăm, vài nghìn năm. Như thế sẽ có đủ thời gian cho con người điều chỉnh được các thiết bị liên quan và nhiều thế hệ sinh vật có thể thích nghi dần. Và sự sống vẫn sẽ tồn tại !

(La Recherche, 3-2002)
__________________
Visible but Not Avaiable !

http://hai-son.net
eros is offline   Trả Lời Với Trích Dẫn
Các thành viên gửi lời cám ơn tới eros vì bài viết này:
Red_sky_94 (06-05-2010)
Old 25-03-2006, 04:10 PM   #2
sonnn52
Người đi lang thang
 
sonnn52's Avatar
 
Tham gia: Mar 2006
Cư trú: Việt Nam
Quốc gia:
Giới tính: Male
Bài gửi: 364
sonnn52 đã tắt điểm góp phần
Chê bai: 0
Bị chê 5 lần trong 5 bài
Cám ơn: 54
Được cám ơn 104 lần trong 61 bài
Send a message via Yahoo to sonnn52 Send a message via Skype™ to sonnn52
Những bí ẩn của từ trường Trái Đất

1. Nguồn gốc từ trường chỉ là một giả thiết chưa được chứng minh Trái đất là một nam châm khổng lồ đã được nhà khoa học Gilbert nói đến năm 1600 nhưng cho đến nay vẫn chưa có một giả thuyết nào hoàn chỉnh giải thích được từ trường Trái đất (địa từ).



Năm 1940, một số nhà vật lý đã đưa ra giả thuyết "Đinamô" để giải thích nguồn gốc từ trường của trái đất. Theo thuyết này thì từ trường Trái đất chủ yếu được hình thành từ các dòng đối lưu trong chất lỏng của trái đất ở độ sâu trên 3000 km. Sự khác biệt về nhiệt độ trong chất lỏng của trái đất đã làm xuất hiện các dòng đối lưu. Nếu trong nhân của trái đất có một " từ trường nguyên thuỷ " thì các dòng đối lưu trên sẽ có vai trò như một cuộn dây trong máy phát điện. Dòng điện nhờ đó được hình thành và chính nó đã tạo ra từ trường cho trái đất. Tuy nhiên thuyết vẫn còn một số điểm chưa rõ ràng. Trong quá trình hình thành từ trường trái đất, cần có "từ trường nguyên thuỷ", nhưng từ trường này được hình thành từ bao giờ và bằng cách nào? Đây là một trong những tồn tại chưa giải quyết được của các ngành khoa học về Trái đất..


Những vật dụng nhiễm từ có khả năng chữa được nhiều bệnh

Gần đây, các nhà khoa học cho rằng ngoài từ trường chính của trái đất hình thành từ lõi ngoài chiếm 98%, còn có phần từ trường với nguồn gốc bên ngoài trái đất chiếm 2%, phần từ trường này lại hay biến đổi, là phần quan trọng gây ra những tác động đối với cơ thể sống.

Cũng như nam châm, Trái Đất có 2 cực địa từ, không trùng với 2 cực địa lý. Từ cực Bắc có toạ độ 700Vĩ Bắc Và 960 Kinh Tây, trên lãnh thổ Canađa, cách cực Bắc địa lý 800 km . Từ cực Nam có toạ độ 730 Vĩ Nam và1560 Kinh Đông ở vùng Nam cực, cách cực Nam địa lý 1000 km. Trục từ trường tạo với trục trái đất một góc 110. Các từ cực thường có vị trí không ổn định và có thể đảo ngược theo chu kỳ. Do đó bản đồ địa từ cũng phải thường xuyên điều chỉnh (5 năm một lần). Việc thu nhập các thông tin từ vệ tinh đã phát hiện các vành đai bức xạ bao quanh trái đất ở môi trường khí quyển trên cao từ 500-600 km dến 60.000- 80.000 km: đó là từ quyển (tầng điện ly trở lên).

Tác dụng điều trị của từ trường
- Chống viêm (nhiễm khuẩn và không nhiễm khuẩn).
- Giảm phù nề.
- Giảm đau.
- Tăng tuần hoàn ngoại vi và điều chỉnh áp lực động mạch.
- Điều hòa hoạt động thần kinh thực vật.
- Giảm độ nhớt máu, hạn chế kết dính tiểu cầu.
- Kích thích miễn dịch không đặc hiệu.
- Hạn chế lắng đọng cholesterol, hạn chế hình thành sỏi.
- Kích thích tân tạo vi mạch, tái tạo tổ chức.
- Kích thích phát triển cal xương, hạn chế thưa xương. Một số thiết bị từ trường chữa bệnh hiện nay:
1. Máy tạo từ trường (dạng nam châm điện)
2. Nam châm vĩnh cửu chữa bệnh nhân tạo
3. Vật liệu từ sức khỏe: dây chuyền từ tính, cốc từ để uống nước, gậy từ...

2. Trị bệnh bằng từ trường
Từ xa xưa, người Ai Cập, Trung Quốc... đã biết dùng viên đá nam châm tự nhiên chữa chứng đau sưng... với tên gọi "hòn đá ma", hòn đá thần kỳ. Những đặc tính của từ trường trái đất cũng như các viên đá nam châm trước đây đã gây nên nhiều điều bí hiểm vì lúc bấy giờ khoa học chưa phát triển, chưa hiểu được từ trường là gì, không giải thích được tại sao hòn đá kia lại hút được sắt và chữa được một số bệnh.

Từ trường được sớm ứng dụng trong y học và phát triển nhanh chóng trên các lĩnh vực chẩn đoán, điều trị, dược học... mà thành tựu tiêu biểu là kỹ thuật ghi hình ảnh bằng cộng hưởng từ (Magnetic Resonance Imaging - MRI). Chữa bệnh bằng từ trường đã góp phần làm phong phú ngành vật lý trị liệu - phục hồi chức năng của con người.

Những nghiên cứu của bác sỹ người Mỹ Buryl Payne cho thấy hầu như từ trường không gây tác hại với liều điều trị, không gây biến đổi cấu trúc tế bào và hiện tượng dị sản. ít thấy hiện tượng cơ thể quen với từ trị liệu nên có thể điều trị kéo dài nhiều ngày. Tuy nhiên, việc theo dõi các tác dụng phụ xuất hiện sau nhiều năm (15-20 năm) tới nay vẫn chưa rõ vì thời gian ứng dụng từ trị liệu chưa lâu. Điều trị bằng từ có nhiều ưu điểm như không gây đau đớn cho người bệnh, không gây nhiễm bệnh viêm gan siêu vi trùng và AIDS. Ngày nay, khoa học càng phát triển thì những bí mật về từ trường càng được khám phá kỹ hơn, những ứng dụng của nó trong điều trị bệnh ngày càng rộng rãi hơn.


Buryl Payne, người rất nổi tiếng với những công trình
nghiên cứu khả năng chữa bệnh của từ trường



Các nhà khoa học cho rằng địa từ có ảnh hưởng đến sự hình thành cấu trúc xương của cơ thể và đề xuất điều trị gãy xương chậm liền và chứng thưa xương bằng từ trường. Mặt khác, từ trường có tính chất hút sắt mà chúng ta biết là trong cơ thể người có rất nhiều hồng cầu, trong hồng cầu có hemoglobin (Hb) chứa sắt, chính vì thế khi đặt một nam châm lên trên có thể người, do dòng tuần hoàn máu, hầu như tất cả các hồng cầu đều bị nhiễm từ. Điều này có tác dụng chữa bệnh tốt. Ông Payne khẳng định: "Dưới tác động của từ trường thì lưu lượng máu tăng lên sẽ làm tăng khả năng chuyển tải oxy, cả hai việc này giúp cho khả năng chữa bệnh của cơ thể tăng lên". Ngoài ra, từ trường cũng làm thay đổi sự di chuyển của ion calci, đưa ion calci tới để điều trị chỗ xương bị gãy chỉ mất nửa thời gian so với bình thường hoặc có thể giúp cho việc lấy calci khỏi khớp xương bị viêm hoặc khớp xương bị đau. Từ trường cũng làm thay đổi sự cân bằng pH của những thể dịch khác nhau trong cơ thể (thông thường mất sự cân bằng pH xảy ra khi ốm). Tuy nhiên điều này còn cần thêm nhiều thí nghiệm để có thể khẳng định chắc chắn. Kích thích từ trường làm tăng hoặc giảm sự sản xuất hormon từ các tuyến nội tiết và tác động lên hoạt động của men và những quá trình sinh hóa khác.

3.Thảm họa đảo cực từ

Trong trường hợp thí nghiệm với "gia tộc" chuột trong môi trường phi từ do người Trung Quốc thực hiện, người ta thấy rằng từ đời thứ 3 số lượng chuột giảm hẳn, bệnh ung thư xuất hiện nhiều hơn và tuổi thọ giảm sút. Trong khi đó, các nhà khoa học đang cảnh báo trong giai đoạn diễn ra hiện tượng đảo cực từ, cường độ từ trường Trái đất sẽ giảm dần cho tới khi bằng 0. Những kết quả nghiên cứu trên khiến nhiều người e ngại nếu địa từ biến mất, các loài động vật bao gồm cả con người có khả năng tuyệt chủng.

Trái Đất đang chuẩn bị cho lần đảo cực từ mới?

Những số liệu đo được bằng vệ tinh gần đây đã chỉ ra rằng, cường độ địa từ đã giảm đi nhất là ở phân nửa địa cầu gồm châu Phi, châu Âu và Đại Tây Dương, trong khi đó nó lại ít thay đổi ở phần còn lại. Các số liệu cũng cho thấy từ cực bắc đã di chuyển 1100 km trong 200 năm qua và cường độ suy giảm khoảng 5% mỗi thế kỷ. Đây được coi là dấu hiệu của một kỳ đảo cực mới. Tuy nhiên, đây không phải lần đảo ngược cực từ đầu tiên của Trái đất. Các nghiên cứu trầm tích đại dương và dòng chảy dung nham cho thấy Trái đất đã chảy qua vài trăm lần đảo cực trong suốt 400 triệu năm qua.

Các nhà khoa học nhận ra rằng mỗi lần đảo ngược của từ trường đều đi kèm với một chu kỳ giảm cường độ. Địa từ chỉ còn chưa tới 10% cường độ bình thường khi đảo cực diễn ra, khi cực nam và cực bắc đổi vị trí. Tính toán của các nhà khoa học cho thấy, từ trường Trái Đất đã giảm mạnh trong vòng 2.000 năm qua. Theo đà này, khoảng 1-2 nghìn năm tới, từ trường Trái đất sẽ biến mất. Bradford Clement, một nhà địa vật lý ở Trường Đại học Quốc tế Florida, bang Miami dựa vào kết quả nghiên cứu trong bốn lần đảo cực gần đây nhất các nhà khoa học cho rằng quá trình đảo cực sẽ diễn ra nhanh hơn ở xích đạo, mất 2000 năm và chậm hơn ở gần các cực từ, mất 11.000 năm.

Mặc dù tốn công sức vào rất nhiều nghiên cứu nhưng nhiều câu hỏi xung quanh hiện tượng đảo cực như khi nào diễn ra, thời kỳ chuyển tiếp sẽ kéo dài bao lâu, do nguyên nhân nào gây ra vẫn chưa có lời đáp hoặc nếu có cũng chỉ mang tính phỏng đoán. Dường như hiện tượng đảo từ diễn ra ngẫu nhiên, thời kỳ chuyển tiếp có thể kéo dài vài nghìn năm mà cũng có thể mất gần 30.000 năm và sự thay đổi hình thái của dòng chất lỏng chảy quanh lõi ngoài Trái Đất có lẽ là nguyên nhân gây ra quá trình đảo cực.



Con người sẽ ra sao trong môi trường phi từ?
Ảnh hưởng của từ trường đối với cơ thể con người được nghiên cứu từ năm 1930. Các thí nghiệm cho thấy sống trong môi trường phi từ 5 ngày con người giảm hẳn khả năng tiếp thu ánh sáng, hệ thần kinh phản ứng chậm, chu kỳ sinh học ngày đêm rối loạn. Sống lâu trong vỏ thép tàu ngầm hay buồng ngăn từ cũng thấy hiện tượng tương tự: quá trình trao đổi chất giảm, xuất hiện chứng đau dạ dày... Các nhà du hành sống trên tàu vũ trụ vượt ra ngoài ảnh hưởng đường sức địa từ (ở độ cao > 60.000km) cũng có những thay đổi như ở trong tàu ngầm!

Gần đây các nhà khoa học Trung Quốc đã thực hiện một thí nghiệm trên loài chuột. Sau khi quan sát 6 đời một gia đình chuột sống ở nơi có địa từ thì sinh trưởng và phát dục đều bình thường, không xuất hiện biểu hiện khác thường. Còn gia đình chuột sống ở nơi không có tác động của địa từ, đời thứ nhất phát triển bình thường, đến đời thứ hai, ba chuột phát dục quá sớm, ủ rũ, không hăng hái, chậm chạp, không thích hoạt động, tham ăn, chúng thường nằm và nhìn lên trần rất lâu, thích nằm ngửa, chuột cái có hiện tượng đẻ non, tuổi thọ chuột giảm, đặc biệt khi giải phẫu các con chuột chết có u ác tính và các bệnh nghiêm trọng khác, "gia tộc" chuột này đến đời thứ 3 trở đi cứ giảm dần.

Ngày tận thế?
Phải chăng những hiện tượng của loài chuột sẽ xuất hiện trên con người nếu một ngày kia từ trường biến mất? Nhiều người cho rằng sự kiện đó giống như ngày tận thế.


Mặt trời đang đi đến giai đoạn yên tĩnh nhưng các trận bão từ vẫn có thể xảy ra. Chu kỳ hoạt động của Mặt trời là 11 năm và đã đạt đỉnh vào năm 2001 - khi Mặt trời hoạt động cực mạnh gây ra rất nhiều bão từ. Dự báo tới năm 2007, Mặt trời mới yên tĩnh hoàn toàn


Từ trường là lá chắn bảo vệ Trái đất khỏi các vụ nổ bức xạ nguy hiểm từ Mặt trời. Mất đi lá chắn bảo vệ vô hình này sẽ làm cho con người tiếp xúc nhiều hơn với bức xạ. Các hạt từ Mặt trời sẽ lao vào thượng tầng khí quyển, làm ấm nó và có tiềm năng thay đổi khí hậu.

Thế nhưng một nghiên cứu khác do các nhà nhà khoa học Guido Birk và Harald Lesch của Trường Đại học Munich và Christian Konz của Viện Max Planck lại cho rằng Trái Đất dường như vẫn sẽ an toàn khi địa từ thay đổi trong suốt thời kỳ đảo cực tới nhờ vào gió mặt trời. Gió mặt trời có vận tốc rất lớn từ 800km/s đến 300km/s mang theo những đám mây từ. Những đám mây từ này sẽ gây ra một từ trường thay thế sẽ hình thành trong thượng tầng khí quyển trên trong suốt quá trình đảo cực. Vận tốc lớn cùng với hydro và heli ở trung tâm, gió mặt trời sẽ giống như một cái áo khoác từ tính của trái đất ở tầng điện ly bảo vệ Trái Đất cho đến khi các cực từ mới ổn định. Tuy nhiên, đây vẫn chỉ là một giả thiết. Nhưng có một điều chắc chắn là môi trường phi từ có nhiều ảnh hưởng xấu đến sức khỏe của con người.

4. Bão từ đe dọa bệnh nhân tim mạch
Bão từ là sự biến thiên rất mạnh của từ trường Trái đất ở xung quanh chúng ta. Theo lý thuyết, bão từ được gây ra do các vụ bùng nổ sắc cầu mặt trời. Đây là những vụ nổ lớn nhất trong Thái dương hệ và có thể giải phóng năng lượng tương đương nhiều quả bom hạt nhân 1 tỷ mega tấn. Các chùm plasma khổng lồ trung hoà về điện của các hạt tích điện phát ra từ các vụ nổ này trên đường đi tới Trái đất sẽ bao trùm lên Trái đất, tác động với từ quyển Trái đất, tạo ra hệ dòng điện tròn xung quanh Trái đất, gây ra bão từ. Khi có bão từ, hệ dòng điện hàng triệu ămpe quay xung quanh Trái đất xuất hiện. Dòng điện này tạo ra từ trường bổ sung vào từ trường Trái đất, làm biến đổi rất mạnh từ trường này.


Bùng nổ sắc cầu mặt trời- nguyên nhân gây ra bão từ


Sự biến đổi đột ngột này tác động vào các tế bào mang từ trong tim và não nên ảnh hưởng không nhỏ tới người áp huyết cao, bệnh nhân tim mạch và thần kinh. Thống kê trên thế giới cho thấy khi bão từ xuất hiện, tỷ lệ tử vong của những đối tượng trên tăng mạnh. Chẳng hạn như Nga đã thống kê được tỷ lệ tử vong của người mắc bệnh tim mạch tăng lên 30% khi có bão từ. Khi có bão từ, người ta thường đưa các bệnh nhân tim mạch vào lồng Faraday để tránh bão từ.

Bão từ ảnh hưởng mạnh nhất đến vùng Cực quang (gần các vùng cực của Trái Đất) và vùng xích đạo. Nước ta nằm ở gần xích đạo nên chịu ảnh hưởng khá mạnh. Từ đầu năm đến nay, nhiều đợt bão từ xảy ra và tác động xấu đối với sức khỏe con người đặc biệt đối với các bệnh nhân tim mạch. Tuy nhiên, Việt Nam chưa có điều kiện đưa các bệnh nhân vào lồng Faraday để tránh bão nên cách tốt nhất hiện nay theo dõi chặt chẽ để có thể điều trị và cứu chữa kịp thời.

Theo Viện Vật lý Địa cầu, hiện ở Việt Nam chưa có bất cứ nghiên cứu đầy đủ nào về ảnh hưởng của bão từ đối với bệnh nhân và con người nói chung.

Nguồn: Tạp chí Tia Sáng, số 13, 15.10.05
__________________
Ngọn cỏ tìm bạn bè đông đảo ở dưới thấp, cái cây tìm sự cô độc ở trên trời.
sonnn52 is offline   Trả Lời Với Trích Dẫn
Các thành viên gửi lời cám ơn tới sonnn52 vì bài viết này:
Iridi (11-02-2007), Red_sky_94 (06-05-2010)
Trả lời


Ðang đọc: 1 (0 thành viên và 1 khách)
 
Ðiều Chỉnh
Xếp Bài

Quyền Sử Dụng Ở Diễn Ðàn
Bạn không được quyền gởi bài
Bạn không được quyền gởi trả lời
Bạn không được quyền gởi kèm file
Bạn không được quyền sửa bài

vB code đang Mở
Smilies đang Mở
[IMG] đang Mở
HTML đang Tắt
Chuyển đến

Chủ đề tương tự
Ðề tài Người gửi Forum Trả lời Bài viết mới
Nhìn lại những giải Nobel về Vật lí 1901-2004 you know who Lịch sử và danh nhân Vật lý 13 06-07-2006 12:11 AM
Những bí ẩn của từ trường Trái Đất sonnn52 Vật lý thường thức 0 25-03-2006 04:10 PM
Khoa học và Phật giáo trước ngã tư đường Duc Phuong Triết học trong Vật Lý và Toán Học 1 23-03-2006 03:55 PM
Trò chuyện với giáo sư Trịnh Xuân Thuận Duc Phuong Câu lạc bộ thiên văn học 0 15-03-2006 06:33 PM
"Chung khảo cuộc thi viết kỷ niệm năm quốc tế Einsten 2005" kukuzubu Tin tức Khoa học 0 10-03-2006 07:24 PM




Powered by vBulletin, PhysicsVN Community
Copyright ©2014 All Rights Reserved.