id
stringlengths 1
8
| url
stringlengths 37
44
| title
stringlengths 1
250
| text
stringlengths 0
258k
|
|---|---|---|---|
2217 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2217 | Phù Nam | Phù Nam (chữ Hán : 扶南, tiếng Anh : Funan) là tên gọi được đặt cho một quốc gia cổ trong lịch sử Đông Nam Á, xuất hiện khoảng thế kỉ 1 trước Công Nguyên, ở khu vực hạ lưu và châu thổ sông Mê Kông. Theo nhiều thư tịch cổ Trung Quốc, thì trong thời kỳ hưng thịnh, vương quốc này về phía Đông, đã kiểm soát cả vùng đất phía Nam Trung Bộ (Việt Nam), về phía Tây đến Thung lũng sông Mê Nam (Thái Lan), về phía Nam đến phần phía Bắc bán đảo Mã Lai.
Quốc gia này tồn tại cho đến khoảng nửa đầu thế kỷ 7 (sau năm 627) thì bị sáp nhập vào lãnh thổ của Chân Lạp (Campuchia). Mãi đến thế kỷ 17-thế kỷ 18, 1 phần lãnh thổ xưa kia được coi là trung tâm của Phù Nam tách khỏi Chân Lạp để trở thành một bộ phận của lãnh thổ Việt Nam, tức Nam Bộ ngày nay.
Yếu tố sắc tộc-ngôn ngữ của cư dân Phù Nam vẫn còn đang được tranh luận, chưa thể đưa ra được kết luận cụ thể từ các bằng chứng hiện có. Một số giả thuyết cho rằng đa phần dân cư Phù Nam nói các tiếng thuộc nhóm ngôn ngữ Môn-Khmer, có giả thuyết lại cho rằng họ nói một ngôn ngữ thuộc ngữ hệ Nam Đảo, lại có giả thuyết khác cho rằng Phù Nam là một xã hội đa sắc tộc.
Được biết đến trong các ngôn ngữ ngày nay của khu vực như là "Vnom" (Khmer) hay "Nokor Phnom" (Khmer), (tiếng Thái), , tên gọi "Phù Nam" không được tìm thấy trong bất kỳ văn bản nào có nguồn gốc tại khu vực này trong thời kỳ đó, và người ta cũng không rõ người Phù Nam dùng tên gọi gì để nói tới chính thể của mình. Tên gọi Phù Nam trong tiếng Việt là phiên dịch từ tên gọi tiếng Trung, do tên gọi 扶南 xuất hiện trong các thư tịch Trung Hoa khi mô tả về vương quốc này, và phần lớn các mô tả đó chủ yếu dựa trên báo cáo của hai sứ giả Trung Hoa là Khang Thái (康泰) và Chu Ứng (朱應) đã từng sống tại đây trong khoảng giữa thế kỷ 3 cho vua Đông Ngô ở Nam Kinh.
Chung quanh tên gọi Phù Nam hiện vẫn còn nhiều tranh cãi. Ý kiến được nhiều người tán đồng, đó là Phù Nam do chữ "Fou Nan" mà ra (gọi theo cách phát âm của người Trung Hoa). Từ ngữ này xuất phát từ ngôn ngữ Môn cổ: bnam hay vnam, mà ngày nay được đọc là "phnom", có nghĩa là "núi" hoặc "đồi". Tuy nhiên, nhà nghiên cứu văn khắc Claude Jacques chỉ ra rằng diễn giải này dựa trên sự phiên âm sai từ tiếng Phạn "parvatabùpála" trong các văn khắc cổ như là tương đương với từ Khmer "bnaṃ" và đồng nhất hóa sai lệch vua Bhavavarman I đề cập trong các văn khắc này như là người chinh phục Phù Nam. Jacques cũng đề xuất loại bỏ việc sử dụng tên gọi Funan trong các ngôn ngữ phương Tây và thay vì thế sử dụng các tên gọi như "Bhavapura", "Aninditapura", "Shresthapura" hay "Vyadhapura", được biết đến từ các văn khắc đã từng được sử dụng vào thời gian đó để chỉ các đô thị trong khu vực và cung cấp ý tưởng chính xác hơn về địa lý của các khu vực Khmer cổ so với các tên gọi như "Funan" hay "Zhenla" (Chân Lạp), những tên gọi không được biết đến trong tiếng Khmer cổ.
Theo tác giả Lương Ninh thì một danh từ chung chỉ núi non không thể là nguồn gốc của tên đất nước, mà phải là cái khác, quý báu hơn: tên tộc người bản địa: "Bnam". Theo đó các vua Phù Nam là những người thuộc dòng "Vua Núi" - "Kurung bnam".
Kinh đô của Phù Nam, theo sách Lương thư và Tân Đường thư là thành "Đặc Mục" (特牧). Học giả G. Coedes cho đó là phiên âm của từ trong tiếng Phạn là Vyadhapura (pura: "thành phố/kinh đô", Vyadha: "người đi săn"), và thành này ở gần ngọn núi Ba Phnom ở làng Banam, thuộc tỉnh Prey Veng (Campuchia) ngày nay. Ngược lại, một số tác giả như Paul Pelliot (1903), P. Dupont (1955), L. Malleret (1962) không tán thành thuyết đó, họ cho rằng kinh đô của Phù Nam có thể là Angkor Borei do nhiều hiện vật khảo cổ có niên đại và phong cách Phù Nam tìm thấy ở đây.
Theo sứ giả Khang Thái của Ngô Tôn Quyền thời Tam Quốc chép trong sách "Phù Nam thổ tục" thì ông vua đầu tiên của nước Phù Nam, có lẽ là một quý tộc người Ấn Độ hay là một tăng lữ Bà-la-môn tên là Hỗn Điền. Một số học giả phương Tây cho rằng truyền thuyết Hỗn Điền là dị bản của truyền thuyết Ấn Độ về Kaundinya.
Vương triều của Kaundinya tồn tại khoảng hơn 150 năm, trải qua 3 đời vua. Các thư tịch cổ của Trung Quốc phiên âm tên 3 vị vua này là Hỗn Điền, Hỗn Bàn Huống (127-217) và Hỗn Bàn Bàn (217-220).
Ngô Văn Doanh (2009) dẫn Lương thư cho biết rằng quốc vương cuối cùng của Vương triều Kaundinya làm vua được 3 năm thì mất. Một vị tướng của Phù Nam mà Lương thư của Trung Quốc phiên âm là Phạm Sư Mạn lên làm vua, lập ra Vương triều họ Phạm. Theo Lương thư, làm vua được 3 năm thì Phạm Sư Mạn mất. Con ông là Phạm Kim Sinh nối ngôi, làm vua được khoảng 5 năm, đến năm 245 thì bị người anh họ tên Phạm Chiên giết chết để đoạt ngôi. Một người con khác của Phạm Sư Mạn là Phạm Trường đã nổi dậy lật đổ được Phạm Chiên, nhưng cũng lập tức bị tướng của Chiên là Phạm Tầm giết. Phạm Tầm lên làm vua. Phù Nam dưới Vương triều họ Phạm trở nên hùng mạnh. Phạm Sư Mạn đã đem quân đi chinh phạt được tới hơn 10 nước, mở rộng đáng kể lãnh thổ. Phạm Chiên đã thúc đẩy quan hệ ngoại giao với Ấn Độ. Còn Phạm Tầm đã thúc đẩy quan hệ ngoại giao với nhà Tấn ở Trung Quốc. Người Phù Nam đã có chữ viết, kiểu chữ viết có nguồn gốc Ấn Độ.
Cho đến giờ chưa phát hiện được tư liệu nào nói về thời kỳ tiếp sau Phạm Tầm. Các nhà khoa học cho rằng vào khoảng giữa thế kỷ 4, quyền cai trị Phù Nam một lần nữa lại vào tay người Ấn Độ. Lương thư và Tấn thư có nhắc tới một người là Trúc Chiên Đàn đã triều cống Mục Đế. Các nhà khoa học sau này cho đó là người Ấn Độ tên là Chandan hoặc Chandana.
Đến đầu hoặc giữa thế kỷ 5, vẫn là người Ấn Độ nắm quyền cai trị Phù Nam. Lương thư cho biết một người Thiên Trúc là Kiều Trần Như mà các nhà khoa học sau này cho rằng đó có thể là một người Brahman Ấn Độ cũng lại tên là Kaudinya đã thay đổi chế độ nhà nước Phù Nam sang theo kiểu Ấn Độ. Kiều Trần Như ở ngôi khoảng năm 470 đến 514, tự xưng là "Người bảo vệ thánh kinh Vê đa". Vào thời kỳ này, nhiều thương gia Phù Nam sang buôn bán ở Quảng Châu (Trung Quốc).
Khi Kaundinya mất, con là Sri Indravarman (Lương thư phiên âm là Trì Lê Đà Bạt Ma) lên thay, và đã cho sứ sang triều cống Tống Văn Đế (nhà Lưu Tống) vào những năm 438, 453 và 438. Cũng theo Lương thư, thì năm 431-432, nước Lâm Ấp muốn đánh Giao Châu của người Việt, nên có yêu cầu vua Phù Nam giúp sức, nhưng Phù Nam đã từ chối.
Khi Sri Indravarman mất, người nối ngôi là Jayavarman (Lương thư phiên âm là Xà Gia Bạt Ma). Jayavarman đã phái một nhà sư Ấn Độ tên Nagasena đem lễ vật sang tặng vua Nam Tề năm 484, và yêu cầu nhà vua giúp mình đánh Lâm Ấp nhưng bị từ chối khéo. Các nhà khoa học đã phát hiện bia ký viết bằng chữ Phạn cho hay dưới thời Jayavarman Phù Nam đã xây dựng nhiều công trình thủy lợi, biến nhiều vùng đầm lầy rộng lớn ở hạ lưu sông Mê Kông thành những vùng đồng bằng phì nhiêu, trù phú. Năm 514, Jayavarman mất.
Kế vị ngôi là Rudravarman (Lương thư phiên âm là Lưu Đà Bạt Ma), con cả của Jayavarman. Đây là ông vua cuối cùng của Phù Nam. Vào năm 517 và 539, nhà vua đều có sai sứ sang Trung Quốc triều cống.
Giữa thế kỷ 5, Chân Lạp nổi lên, chiếm thành Đặc Mục - kinh đô của Phù Nam, hợp nhất lãnh thổ Phù Nam với Chân Lạp. Nhà vua Phù Nam phải bỏ chạy và lập triều đình lưu vong tại Na Phất Na (vùng Angkor Borei). Phù Nam diệt vong.
Sách "Lược sử vùng đất Nam Bộ Việt Nam" (tr. 20) viết:
Sách "Tùy thư" chép tương tự:
Sách "Tân Đường thư" do Âu Dương Tu & Tống Kỳ biên soạn cũng đã cho biết đầu niên hiệu Trinh Quán nhà Đường (627-649); "trong nước Phù Nam có thay đổi lớn. Nhà vua đóng đô ở thành Đặc Mục, thình lình bị nước Chân Lạp đánh chiếm, phải chạy trốn về Na Phất Na."
Căn cứ năm 627, sứ giả Phù Nam còn đến tiến cống nhà Đường, nên có thể suy ra nước Phù Nam bị tiêu diệt phải sau năm này.
Sau khi Chân Lạp đánh bại Phù Nam, trong sách Trung Quốc đã xuất hiện tên gọi "Thủy Chân Lạp" để chỉ phần lãnh thổ Phù Nam trên vùng đất Nam Bộ (Việt Nam); và cũng để phân biệt với vùng đất "Lục Chân Lạp", tức là vùng đất gốc của Vương quốc Chân Lạp.
Mặc dầu chiếm đoạt được, nhưng trên thực tế, việc cai quản vùng lãnh thổ mới này đối với Chân Lạp gặp rất nhiều khó khăn. Trước hết, với truyền thống quen khai thác các vùng đất cao, dân số còn ít ỏi, người Khmer khi đó khó có khả năng tổ chức khai thác trên quy mô lớn một vùng đồng bằng mới bồi lấp, còn ngập nước và sình lầy. Hơn nữa, việc khai khẩn đất đai trên lãnh thổ của Lục Chân Lạp đòi hỏi rất nhiều thời gian và sức lực. Việc cai trị xứ Thủy Chân Lạp vì vậy vẫn phải giao cho những người thuộc dòng dõi Vua Phù Nam.
Theo những tài liệu bi ký còn lại có thể thấy rằng, vào thế kỷ 8 tại vùng trung tâm của Phù Nam trước đây vẫn còn tồn tại một tiểu quốc tên là Aninditapura, do một người thuộc dòng dõi vua Phù Nam tên là Baladitya trị vì. Và khi Phù Nam tan rã là lúc nhiều vương quốc nhỏ ở Đông Nam Á nổi lên thay thế vai trò đế quốc hàng hải của vương quốc này, mà nổi bật là vương quốc Srivijaya ở đảo Sumatra và vương quốc Sailendra ở đảo Java, thuộc Indonesia ngày nay.
Từ cuối thế kỷ 8, vương quốc Sailendra hùng mạnh đã xâm chiếm toàn bộ Thủy Chân Lạp đồng thời đưa Lục Chân Lạp vào vị trí chư hầu của mình, tới đầu thế kỷ 9, Sailendra suy yếu mới từ bỏ vùng đất Thủy Chân Lạp.
Từ tháng 2 đến tháng 4 năm 1944, nhà khảo cổ học Pháp Louis Malleret cho khai quật khảo cổ ở Óc Eo, và đã tìm thấy nhiều di vật quý, có niên đại phù hợp với thời kỳ quốc gia Phù Nam tồn tại ở đây.
Tại di chỉ Bình Tả (xã Đức Hòa, huyện Đức Hòa, tỉnh Long An), trong đợt khai quật vào tháng 2 năm 1987 do Lê Trung Khá chủ trì, đã phát hiện một di vật có tên Bhavavarman (tên một hoàng thân Phù Nam) viết bằng chữ Phạn cổ. Đây là một cứ liệu chính xác cho phép gắn liền văn hóa khảo cổ Óc Eo với Vương quốc Phù Nam trong lịch sử.
Sau năm 1975, thêm nhiều lần khai quật khảo cổ ở Óc Eo và nhiều nơi khác nữa, thì thấy nền văn hóa này phân bố rất phong phú trên địa bàn các tỉnh như Long An, Đồng Tháp, An Giang, Kiên Giang, Thành phố Hồ Chí Minh... Tất cả theo sách "Lược sử vùng đất Nam Bộ Việt Nam", đã khẳng định rằng Óc Eo là một nền văn hóa có nguồn gốc bản địa, mà chủ nhân của nó là những cư dân Phù Nam. Nền văn hóa này phát triển trên nền tảng văn hóa Đồng Nai, có quan hệ mật thiết với nền văn hóa Sa Huỳnh ở miền Trung, và có quan hệ giao lưu rộng rãi với các nước ở bên ngoài (qua dấu tích vật chất, cho thấy có sự liên hệ khá mật thiết với Trung Quốc, Ấn Độ, Tây Á và Địa Trung Hải).
"Từ điển Văn hóa Đông Nam Á" cho biết chi tiết:
Và qua kết quả xét nghiệm những cốt sọ cùng nhiều hiện vật quý của cư dân Phù Nam, phần lớn các nhà nghiên cứu trong và ngoài nước đã đưa ra một số ý kiến, có thể tóm tắt vào mấy điểm chính như sau:
Đúc kết lại, sách "Lịch sử Campuchia" viết:
Quyển sách đầu tiên đề cập đến Vương quốc Phù Nam là "Dị vật chí" của Dương Phù thời Đông Hán (25-220).
Kế đến là "Ngô thư" thời Tam Quốc (220-280). Theo sách này thì vào tháng Chạp năm Xích Ô thứ 6 (243), vua Phù Nam là Phạm Chiên có sai sứ đến dâng nhạc công và phương vật cho vua Ngô là Tôn Quyền (182-252).
Thời gian sau, khi đánh chiếm Giao Châu và Cửu Chân, vua Đông Ngô cũng đã sai người đến các nước phương Nam; thì các nước là Phù Nam, Lâm Ấp (Chămpa), Minh Đường thảy đều sai sứ đến dâng cống.
"Lương thư" còn cho biết vua (Đông) Ngô là Tôn Quyền đã sai Chu Ứng và Khang Thái đi sứ các nước phía Nam, trong số đó có Phù Nam. Sau khi đi sứ về, Khang Thái có viết quyển "Phù Nam thổ tục" còn gọi là "Phù Nam truyện".
Các sách có niên đại muộn hơn vào các thế kỷ 6 và 7 như "Trần thư, Tùy thư, Thông điển, Tân Đường thư"... đều có ghi chép về đất nước Phù Nam. Trích một vài đoạn:
Di chỉ Gò Cây Thị thuộc xã Vọng Thê, huyện Thoại Sơn, tỉnh An Giang; là một di chỉ cung đình mang tính tôn giáo, gồm tiền điện, chính điện và 4 ô ngăn; đã được nhà khảo cổ Pháp Louis Malleret khai quật đầu tiên vào năm 1944 (từ tháng 2 đến tháng 4). Di chỉ có diện tích 488,8 m², có dạng gần vuông, quay mặt về hướng Đông, nằm trên cánh đồng Óc Eo, cách di tích khu di tích Nam Linh Sơn (núi Ba Thê) khoảng 1.600 m về phía Đông.
Ở quanh khu di chỉ này, Louis Malleret còn tìm được 8 ngôi mộ táng. Hiện vật tìm thấy trong mộ hoặc xung quanh mộ, gồm những thỏi đất nung, mảnh gốm mịn, hạt chuỗi, đá quý, vàng lá, xương răng lợn, xương trâu bò, sừng hươu, than củi…
Di chỉ Gò Tháp thuộc huyện Tháp Mười, tỉnh Đồng Tháp, được thám sát vào năm 1931, 1943 và 1984. Đây là khu di chỉ có các loại hình: cư trú, mộ táng và kiến trúc.
Di chỉ Gò Thành thuộc ấp Tân Thành (xã Tân Thuận Bình, huyện Chợ Gạo, tỉnh Tiền Giang), được L. Malleret phát hiện năm 1941. Trong nhiều lần khai quật tiếp theo vào những năm: 1979, 1988, 1989, 1990, đã phát hiện ở độ sâu khoảng 1,5 đến 3 m, có nhiều gốm cổ bị vỡ; nhiều vòi bình; nhiều di cốt trâu bò, heo và xương cá; nhiều dấu vết tro, than, vỏ trái cây, lá dừa nước; cùng với vài cọc gỗ có dấu vết gia công.
Nơi đây cũng đã phát hiện được 5 kiến trúc bằng gạch và 12 ngôi mộ xây bằng gạch có kích thước lớn nhỏ khác nhau. Trong và quanh mộ, ngoài những hiện vật bằng vàng, bằng gốm, đất nung còn có hai tượng thần Visnu bằng đá có kích cỡ khá lớn... Bằng kỹ thuật chuyên ngành, các nhà khảo cổ đã phân tích một số mẫu vật và kết luận rằng khu di tích khảo cổ Gò Thành có niên đại từ thế kỷ 4 đến thế kỷ 8. Đây là một khu di chỉ đặc biệt vì nó còn lưu giữ khá nguyên vẹn và phong phú về nhiều loại hình di chỉ như: di chỉ cư trú, di chỉ mộ táng, và nhất là di chỉ kiến trúc với nhiều đền tháp ở cạnh nhau có quy mô khác nhau, rất hoành tráng tuy chỉ còn phần nền...
Di chỉ Gò Cây Tung thuộc ấp Thới Thuận, xã Thới Sơn, huyện Tịnh Biên, tỉnh An Giang, được phát hiện và khai quật vào năm 1994 và 1995. Tại đây, người ta đã phát hiện nhiều ngôi mộ cổ với 23 bộ xương người, trong đó có 9 nam, 7 nữ, còn 7 cá thể chưa rõ giới tính... Ngoài ra, người ta còn tìm được nhiều hiện vật phong phú, bao gồm đồ gốm có vẻ màu, hơn 40 chiếc rìu đá (có hình tứ giác) cùng bàn mài, chày nghiền...
Cùng với những di chỉ trên, những di vật và mộ táng được phát hiện rất nhiều ở nơi khác như: Bình Tả (Long An), Gò Cây Duối-Thanh Điền, Tây Ninh, Đá Nổi (Kiên Giang), ND 11 (Khu kinh tế mới Lê Minh Xuân, huyện Bình Chánh, Thành phố Hồ Chí Minh), Di chỉ Cây Gáo (Đồng Nai) v.v... đã khẳng định rằng "Óc Eo là một nền văn hóa có nguồn gốc bản địa, mà chủ nhân của nó là những cư dân Phù Nam".
Sách "Lịch sử Campuchia" viết:
Quan điểm nhầm lẫn này được nêu ra đầu tiên trong các công trình nghiên cứu của các học giả của Trường Viễn Đông bác cổ từ nửa đầu thế kỷ 20.
Sau, nhờ những nguồn thư tịch cổ của Trung Quốc và các cuộc khai quật khảo cổ, các nhà nghiên cứu mới có đủ bằng chứng để xác định hai quốc gia này không phải là một.
"Tùy thư" chép:
Sử nhà Lương chép:
"Tân Đường thư" mô tả tương tự:
Từ đó, rút ra được hai điểm chính:
Mãi sang tới thế kỷ 17 - thế kỷ 18, phần lãnh thổ xưa kia được coi là trung tâm của Phù Nam, tách khỏi "đế quốc Ăngco" (tức Chân Lạp) để trở thành một bộ phận của lãnh thổ Việt Nam, tức Nam Bộ ngày nay.
Chu Đạt Quan, một sứ thần nhà Nguyên trên đường sang kinh đô Ăngkor vào khoảng tháng 7 năm Bính Thân (1296), đã miêu tả cảnh Thủy Chân Lạp trong sách "Chân Lạp phong thổ ký" như sau:
Vì sao nền văn hóa đa sắc và rực rỡ này biến mất, hiện vẫn chưa có lời giải thích nào có tính thuyết phục cao. Tuy nhiên, một vài ý kiến sau đây đang được người quan tâm chú ý:
Bài "Phế đô của vương quốc Phù Nam", đã đăng trên "báo Tuổi Trẻ", nêu ba giả thuyết:
Theo nhóm tác giả sách "Lịch sử Campuchia" thì:
Trích ý kiến của Võ Sĩ Khải:
|
2218 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2218 | Pin nhiên liệu | Các tế bào nhiên liệu (tiếng Anh: "fuel cell"), hay còn gọi là "pin nhiên liệu", biến đổi năng lượng hóa học của nhiên liệu, thí dụ như là hiđrô, trực tiếp thành năng lượng điện. Không giống như pin hoặc ắc quy, tế bào nhiên liệu không bị mất điện và cũng không có khả năng tích điện. Tế bào nhiên liệu hoạt động liên tục khi nhiên liệu (hiđrô) và chất oxy hóa (oxy) được đưa từ ngoài vào.
Pin nhiên liệu là loại thiết bị năng lượng có mức thải ô nhiễm gần như "bằng 0", thân thiện với môi trường tuy nhiên giá thành của nó không hề rẻ.
Năm 1839 nhà khoa học tự nhiên người xứ Wales Sir William Robert Grove đã chế tạo ra mô hình thực nghiệm đầu tiên của tế bào nhiên liệu, bao gồm hai điện cực platin được bao trùm bởi hai ống hình trụ bằng thủy tinh, một ống chứa hiđrô và ống kia chứa oxy. Hai điện cực được nhúng trong axít sulfuric loãng là chất điện phân tạo thành dòng điện một chiều. Vì việc chế tạo các hệ thống tế bào nhiên liệu quá phức tạp và giá thành đắt, công nghệ này dừng lại ở đấy cho đến thập niên 1950.
Thời gian này ngành du hành vũ trụ và kỹ thuật quân sự cần dùng một nguồn năng lượng nhỏ gọn và có năng suất cao. Các tàu du hành vũ trụ và tàu ngầm cần dùng năng lượng điện không thông qua động cơ đốt trong. NASA đã quyết định dùng cách sản xuất điện trực tiếp bằng phương pháp hóa học thông qua tế bào nhiên liệu trong các chương trình du hành vũ trụ Gemini và Apollo. Các tế bào nhiên liệu sử dụng trong chương trình Gemini được NASA phát triển vào năm 1965. Với công suất khoảng 1 kW các tế bào nhiên liệu này đã cung cấp đồng thời điện và nước uống cho các phi hành gia vũ trụ. Các tế bào nhiên liệu của chương trình Gemini chỉ dài 60 cm và có đường kính là 20 cm.
Công việc nghiên cứu về công nghệ tế bào nhiên liệu không phải bị ngưng đến thập niên 50 của thế kỷ 20 mà nó vẫn được tiếp tục phát triển để hoàn thiện.
Nhờ chế tạo được các màng ("membrane") có hiệu quả cao và các vật liệu có khả năng chống ăn mòn hóa học tốt hơn và cũng nhờ vào công cuộc tìm kiếm một nguồn năng lượng thân thiện môi trường cho tương lai tế bào nhiên liệu được phát triển mạnh vào đầu thập niên 1990. Thông qua đó việc sử dụng tế bào nhiên liệu dành cho các mục đích dân sự đã trở thành hiện thực. Ngày nay khả năng sử dụng trải dài từ vận hành ô tô, sưởi nhà qua các nhà máy phát điện có công suất hằng 100 kW cho đến những ứng dụng bé nhỏ như trong điện thoại di động hoặc máy vi tính xách tay.
Một tế bào nhiên liệu có cấu tạo đơn giản bao gồm ba lớp nằm trên nhau. Lớp thứ nhất là điện cực nhiên liệu (cực dương), lớp thứ hai là chất điện phân dẫn ion và lớp thứ ba là điện cực khí oxy (cực âm). Hai điện cực được làm bằng chất dẫn điện (kim loại, than chì...). Chất điện phân được dùng là nhiều chất khác nhau tùy thuộc vào loại của tế bào nhiên liệu, có loại ở thể rắn, có loại ở thể lỏng và có cấu trúc màng. Vì một tế bào riêng lẻ chỉ tạo được một điện thế rất thấp cho nên tùy theo điện thế cần dùng nhiều tế bào riêng lẻ được nối kế tiếp vào nhau, tức là chồng lên nhau. Người ta thường gọi một lớp chồng lên nhau như vậy là stack.
Ngoài ra, hệ thống đầy đủ cần có các thiết bị phụ trợ như máy nén, máy bơm, để cung cấp các khí đầu vào, máy trao đổi nhiệt, hệ thống kiểm tra các yêu cầu, sự chắc chắn của sự vận hành máy, hệ thống dự trữ và điều chế nhiên liệu.
Về phương diện hóa học tế bào nhiên liệu là phản ứng ngược lại của sự điện phân. Trong quá trình điện phân nước bị tách ra thành khí hiđrô và khí oxy nhờ vào năng lượng điện. Tế bào năng lượng lấy chính hai chất này biến đổi chúng thành nước. Qua đó, trên lý thuyết, chính phần năng lượng điện đã đưa vào sẽ được giải phóng nhưng thật ra vì những thất thoát qua các quá trình hóa học và vật lý năng lượng thu được ít hơn. Các loại tế bào nhiên liệu đều cùng chung một nguyên tắc được mô tả dựa vào tế bào nhiên liệu PEM (Proton Exchange Membrane - tế bào nhiên liệu màng trao đổi bằng proton) như sau:
Ở bề mặt cực dương khí hiđrô bị oxy hóa bằng hóa điện:
formula_1
Các điện tử được giải phóng đi từ cực dương qua mạch điện bên ngoài về cực âm. Các proton H+ di chuyển trong chất điện phân xuyên qua màng có khả năng chỉ cho proton đi qua về cực âm kết hợp với khí oxy có sẵn trong không khí (nồng độ 21%) và các điện tử tạo thành nước:
formula_2
Tổng cộng:
formula_3
Các hệ thống tế bào nhiên liệu được phân loại theo nhiều cách khác nhau tùy theo cách nhìn:
Liệt kê dưới đây là sáu loại tế bào nhiên liệu khác nhau:
Trong các loại trên thì PEMFC có nhiều triển vọng dùng trong các loại xe cộ. SOFC và APU cũng đều có khả năng trong ứng dụng trên ô tô. PEMFC, MCFD và SOFC cùng có trong tương lai trong ứng dụng trên các trạm phát điện. PAFC là công nghệ mới được nghiên cứu tuy nhiên vẫn còn nhiều vấn đề kĩ thuật. DMFC có thể tạo bước đột phá trong lĩnh vực thiết bị di động. AFC được có thể được ứng dụng trong ngành hàng không vũ trụ.
Nhiệt độ vận hành của những loại tế bào nhiên liệu khác nhau (nằm trong khoảng từ 60 tới 1000 độ C). Sự khác nhau còn nằm ở cấu trúc điện cực, sự tinh khiết của hydro ở anode (DMFC dùng methanol).
Tế bào nhiên liệu được sử dụng đầu tiên trong những lĩnh vực mà phí tổn không đóng vai trò quan trọng. Tế bào nhiên liệu nhẹ và hiệu quả hơn ắc quy đồng thời đáng tin cậy và ít ồn ào hơn động cơ Diesel. Những điều này giải thích tại sao giới quân sự và ngành du hành vũ trụ quan tâm đến công nghệ này rất sớm. Một số tàu thuyền trên biển cũng dùng tế bào nhiên liệu.
Động cơ thúc đẩy cho các ứng dụng dân sự xuất phát từ nhận thức trữ lượng dầu mỏ trên Trái Đất là có hạn nhưng vẫn mong muốn tiếp tục kinh doanh xe thời kỳ sau dầu mỏ vốn đang mang về nhiều lợi nhuận.
Từ 20 năm nay nhiều hãng sản xuất xe (DaimlerChrysler, Ford, Honda, Opel) đã nghiên cứu về xe có nhiên liệu là hiđrô, sử dụng tế bào nhiên liệu để chuyển hóa năng lượng và dùng động cơ điện để vận hành. Kỹ thuật này đã được phát triển cho xe buýt, xe du lịch, xe tải nhẹ.Ở Hamburg (Đức) và Stuttgart (Đức) người ta đang thử nghiệm chạy xe buýt sử dụng nhiên liệu hydro trên các tuyến đường xe buýt bình thường. Từ năm 2003 hai hãng đóng tàu của Đức đã cung cấp loại tàu ngầm vận hành bằng điện được cung cấp từ máy phát điện Diesel hoặc từ một hệ thống tế bào nhiên liệu hiđrô.
Các tế bào nhiên liệu sử dụng khí đốt đang chuẩn bị đẩy lùi các thiết bị kết hợp phát điện và sưởi ("combined heat and power plant"). Ở hệ thống này khí đốt được biến đổi thành hiđrô đưa vào tế bào nhiên liệu.
Một số vật dụng cầm tay như điện thoại di động, máy vi tính xách tay, máy quay phim, vật liệu cắm trại hay quân sự cũng đang tiến tới ứng dụng loại nguồn cung cấp năng lượng này.
Trong các ưu điểm của tế bào nhiên liệu so với các hệ thống chuyển đổi cạnh tranh khác phải kể đến độ hiệu quả cao không phụ thuộc vào độ lớn của hệ thống. Chúng cung cấp năng suất năng lượng điện tăng từ 40% đến 70% điện, ngoài ra có thể hơn 85% khi tận dụng cả điện và nhiệt.
Ngoài ra việc vận hành tế bào nhiên liệu không phát sinh tiếng ồn và sản phẩm của phản ứng chỉ là nước và dioxide cácbon (nếu sử dụng các nhiên liệu hóa thạch). Tế bào nhiên liệu giảm sự phụ thuộc vào dầu mỏ, giảm lượng dioxide cácbon, một trong các khí gây ra hiệu ứng nhà kính, các oxit của lưu huỳnh và nitơ là các khí gây ô nhiễm môi trường đang là vấn đề lớn cho xã hội.
Các tế bào nhiên liệu không cần động cơ quay hay các bộ phận cơ học chuyển động, do đó tăng tuổi thọ và độ tin cậy.
Nhiệt độ vận hành khác nhau của tế bào nhiên liệu cho phép dùng cùng với turbine hay những áp dụng hơi nước nóng.
Giá thành sản xuất pin nhiên liệu quá cao để sản xuất đại trà do pin có các bộ phận sử dụng công nghệ chế tạo và vật liệu đắt tiền như chất xúc tác (bạch kim), màng trao đổi, điện cực.
Pin nhiên liệu có thể tích cồng kềnh, nhất là khi người ta muốn nhập vào bên trong xe cộ.
Các pin nhiên liệu cần có tuổi thọ tối thiểu 40.000h trong các ứng dụng trong các công trình về trạm phát điện. Đây là một ngưỡng không dễ gì vượt qua với công nghệ hiện hành.
Chất đốt hydro khó bảo quản và vận chuyển.
Để thật sự thân thiện với môi trường và khí hậu, một mặt các tế bào nhiên liệu chỉ được phép thải ra các khí nhà kính và các chất có hại khác càng ít càng tốt, mặt khác quá trình khai thác chất đốt cũng không được phép thải ra các chất khí đó. Vấn đề chính là ở chỗ này vì khí hiđrô không có trong tự nhiên mà phải dùng năng lượng để sản xuất ra.
Nước hoặc các hợp chất hydrocarbon như khí tự nhiên, dầu mỏ hoặc mêthanol được xem là nguồn để sản xuất khí hiđrô. Việc tách nước qua điện phân về nguyên tắc là phù hợp với môi trường sinh thái nếu như năng lượng cần dùng cũng được sản xuất từ các nguồn năng lượng tái sinh như nước, Mặt Trời hoặc gió chứ không phải từ các phương pháp sản xuất điện thông thường.
Trong nhiều loại tế bào năng lượng ngày nay thật ra không phải khí hiđrô tinh khiết được dùng làm khí đốt mà lại là một chất đốt hóa thạch như khí tự nhiên, xăng hay methanol. Các loại tế bào nhiên liệu này được sử dụng nhiều nhất là trong công nghiệp ô tô để tạo điều kiện thuận lợi hơn cho việc chuyển đổi từ các động cơ thông thường sang các loại động cơ thay thế khác. Trong các kiểu động cơ hỗn hợp này khí tự nhiên được chuyển hóa bằng nhiệt lượng thành oxit cacbon và hiđrô. Hiđrô được dùng trong tế bào nhiên liệu làm chất đốt và được tiêu thụ hoàn toàn nhưng khí oxit cacbon vẫn còn lại, phản ứng với nước tạo thành dioxide cacbon, một khí nhà kính tác hại đến khí hậu.
Theo một nghiên cứu của Hội vì môi trường và bảo vệ tự nhiên Đức ("Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland" – BUND) các ô tô dùng tế bào nhiên liệu tuy thải khí ra tại chỗ rất ít hơn so với các động cơ thông dụng nhưng việc sản xuất ra hiđrô từ những nguồn năng lượng hóa thạch lại tạo ra các khí thải nên nếu tổng cộng lại, lượng các khí tạo ra hiệu ứng nhà kính được thải ra tăng lên rất nhiều. Việc thải khí chỉ di chuyển từ ô tô về nơi sản xuất ra hiđrô.
Thay vì hiđrô, nếu sử dụng các nguồn năng lượng hóa thạch khác như methanol thì tác động đến khí hậu vẫn như các động cơ Otto. Nhưng ít ra thì các hợp chất của lưu huỳnh và các chất độc hại đến sức khỏe thải ra từ ô tô tế bào nhiên liệu giảm đi rất nhiều.
Tóm lại bản nghiên cứu này cho rằng xe tế bào nhiên liệu thật sự là một lựa chọn cho tương lai nhưng chỉ khi hiđrô được sản xuất tái sinh ở khối lượng lớn đủ dùng và có thể tích trữ được. Mặc dù vậy, theo quan điểm của các chuyên gia, xe tế bào nhiên liệu vận hành bằng các chất đốt hóa thạch vẫn có ý nghĩa: Chúng giúp công nghệ này được phổ biến, phát triển và chấp nhận tốt hơn và như thế về lâu dài dọn đường cho các xe thật sự không phát sinh ra khí thải.
Khí tự nhiên được xem là chất đốt thích hợp nhất cho các thiết bị sử dụng tế bào nhiên liệu trong các nhà máy phát điện và cho các thiết bị nhỏ hơn dùng cho nhà ở. Kết quả bản nghiên cứu so sánh của BUND cho thấy ở đây khí hiđrô sản xuất tái sinh vẫn là phương cách phù hợp với sinh thái nhất, nhưng mặc dù vậy các thiết bị tế bào nhiên liệu vận hành bằng khí tự nhiên thải ra lượng oxit nitơ ít đi gấp ba lần và thải ra các hợp chất của lưu huỳnh cũng ít đi nhiều.
Nếu sử dụng trong các nhà máy phát điện các chuyên gia dự tính việc phát thải các khí nhà kính có thể giảm đến khoảng 4% cho đến năm 2010. Thêm nữa, việc sản xuất điện và nhiệt để sưởi ấm được phân tản tiếp tục, các thiết bị nhỏ dùng cho nhà ở được thực hiện dễ dàng hơn và có hiệu quả nhiều hơn so với các công nghệ thông thường rất nhiều. Tổng kết lại các chuyên gia cũng khẳng định ở phần này là công nghệ tế bào nhiên liệu vẫn thân thiện với môi trường hơn các phương pháp sản xuất điện thông dụng rất nhiều.
|
2221 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2221 | Chiêm Thành | Chiêm Thành () là tên gọi của vương quốc Chăm Pa (tiếng Phạn: "Campanagara") trong sử sách Việt Nam từ 877 đến 1693. Trước 859 Việt Nam gọi vương quốc này là Hoàn Vương. Đầu thế kỷ thứ 11, Chiêm Thành bao gồm 4 vùng đất (nhiều nguồn gọi là tiểu quốc) là: Amaravati (vùng Quảng Nam, Đà Nẵng ngày nay, và vùng Bình - Trị - Thiên nhưng sau này bị sáp nhập vào Đại Việt), Vijaya (vùng Quảng Ngãi, Bình Định ngày nay), Kauthara (vùng Phú Yên, Khánh Hòa ngày nay) và Panduranga (vùng Ninh Thuận và Bình Thuận ngày nay).
Từ năm 875, sử Việt Nam gọi Chăm pa là Chiêm Thành Quốc. Riêng, vùng Phan Rang (Panduranga) ngày nay được gọi là Tân Đồng Long.
Sống mãi trong xa hoa, vương triều Panduranga trở nên yếu đuối. Sau hơn 20 năm chinh chiến với Angkor quyền hành trong nước lọt dần vào tay các dòng vương tôn miền Bắc, chính họ đã chống trả lại các đợt xâm lăng của đế quốc Angkor.
Năm 859, một vương tôn mang nhiều chiến công, tên Laksmindra Bhumisvara Gramasvamin, được triều thần đưa lên ngôi, hiệu Indravarman II.
Trong những năm 861, 862 và 865, quân Chiêm Thành tổ chức nhiều cuộc tấn công vào phủ An Nam, mang về rất nhiều lương thực và của cải. Năm 889 vua Angkor là Yasovarman hai lần tiến quân vào Chiêm Thành nhưng đều bị đánh bại và chết trong rừng sâu (năm 890), một phần đất trên Đồng Nai thượng và lãnh thổ đông-bắc Angkor (cao nguyên Rattanakiri và Mondolkiri) đặt dưới quyền kiểm soát của Chiêm.
Sau đó vào năm 1190, Chiêm Thành chia thành hai tiểu vương quốc riêng: Vương quốc Vijaya và Vương quốc Panduranga. Vào năm 1192 thì lại hợp nhất lại.
Năm 1470, vua Chiêm là Trà Toàn cầu viện nhà Minh, năm 1469, 1470 Trà Toàn sai quân đi đánh Hoá Châu. Năm 1471, vua Lê Thánh Tông (1460 1497) thân chinh đi đánh Chiêm Thành (Vương quốc Vijaya Chăm Pa), hạ thành Đồ Bàn, giết 60.000 người, bắt Trà Toàn và hơn 30.000 tù nhân, kết thúc triều đại thứ mười bốn của Chiêm Thành. Tướng Chiêm là Bô Trì Trì sai sứ vào cống xin xưng thần.
|
2223 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2223 | Carbon | Carbon (bắt nguồn từ tiếng Pháp "carbone" (/kaʁbɔn/)), là nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn có ký hiệu là C và số nguyên tử bằng 6, nguyên tử khối bằng 12. Là một nguyên tố phi kim có hóa trị 4 phổ biến, carbon có nhiều dạng thù hình khác nhau, phổ biến nhất là 4 dạng thù hình gồm carbon vô định hình, graphit, kim cương và Q-carbon.
Các sợi carbon là tương tự như carbon thủy tinh. Dưới các xử lý đặc biệt (kéo giãn các sợi hữu cơ và carbon hóa) nó có khả năng sắp xếp các mặt tinh thể carbon theo hướng của sợi. Vuông góc với trục của sợi không có các mặt tinh thể carbon. Kết quả là các sợi có độ bền đặc biệt cao hơn cả thép.
Carbon tồn tại đa số trong mọi sự sống hữu cơ và nó là nền tảng của hóa hữu cơ. Phi kim này còn có thuộc tính hóa học đáng chú ý là có khả năng tự liên kết với nó và liên kết với một loạt các nguyên tố khác, tạo ra gần 10 triệu hợp chất đã biết. Khi liên kết với oxy nó tạo ra carbon dioxide là rất thiết yếu đối với sự sinh trưởng của thực vật. Khi liên kết với hydro, nó tạo ra một loạt các hợp chất gọi là các hydrocarbon là rất quan trọng đối với công nghiệp trong dạng của các nhiên liệu hóa thạch. Khi liên kết với cả oxy và hydro nó có thể tạo ra rất nhiều nhóm các hợp chất bao gồm các acid béo, là cần thiết cho sự sống, và este, tạo ra hương vị của nhiều loại hoa quả.
Đồng vị carbon-14 được sử dụng trong xác định tuổi tuyệt đối cho các mẫu vật nguồn gốc sinh vật theo phương pháp định tuổi bằng đồng vị carbon, được ứng dụng trong khảo cổ học và nghiên cứu địa chất kỷ Đệ Tứ.
Carbon là nguyên tố đáng chú ý vì nhiều lý do. Các dạng khác nhau của nó bao gồm một trong những chất mềm nhất (graphit) và hai trong những chất cứng nhất (graphene và kim cương, hay fullerene -hợp chất rất cứng có thể nói là cứng nhất của carbon và các hợp chất khác) cũng như là chất bán dẫn tốt nhất, hơn cả silic. Ngoài ra, nó có ái lực lớn để tạo ra liên kết với các nguyên tử nhỏ khác, bao gồm cả các nguyên tử carbon khác, và kích thước nhỏ của nó làm cho nó có khả năng tạo ra liên kết phức tạp. Vì các thuộc tính này, carbon được biết đến như là nguyên tố có thể tạo ra cỡ 10 triệu loại hợp chất khác nhau, chiếm phần lớn trong các hợp chất hóa học. Các hợp chất của carbon tạo ra nền tảng cho mọi loại hình sự sống trên Trái Đất và chu trình carbon-nitơ dự trữ và tái cung cấp một số năng lượng được sản sinh từ Mặt Trời và các ngôi sao.
Carbon cũng có điểm thăng hoa cao nhất trong tất cả các nguyên tố. Trong điều kiện áp suất khí quyển nó không có điểm nóng chảy vì điểm ba trạng thái của nó ở tại 10,8 ± 0,2 MPa và 4.600 ± 300 K (~4.330 °C hay 7.820 °F), do đó nhiệt độ thăng hoa của nó trong trường hợp này vào khoảng 3.900 K.
Các thù hình của carbon là khác nhau về cấu trúc mạng nguyên tử mà các nguyên tử tinh khiết có thể tạo ra. Ba dạng được biết nhiều nhất là carbon vô định hình, graphit và kim cương. Một số thù hình kỳ dị khác cũng đã được tạo ra hay phát hiện ra, bao gồm các fullerene, carbon ống nano, lonsdaleit và q-carbon. Muội đèn bao gồm các bề mặt dạng graphit nhỏ. Các bề mặt này phân bổ ngẫu nhiên, vì thế cấu trúc tổng thể là đẳng hướng. Carbon thủy tinh là đẳng hướng và có tỷ lệ độ xốp cao. Không giống như graphit thông thường, các lớp graphit không xếp lên nhau giống như các trang sách, mà chúng có sự sắp xếp ngẫu nhiên.
Ở dạng vô định hình, carbon chủ yếu có cấu trúc tinh thể của graphit nhưng không liên kết lại trong dạng tinh thể lớn. Trái lại, chúng chủ yếu nằm ở dạng bột và là thành phần chính của than, muội, bồ hóng, nhọ nồi và than hoạt tính.
Ở áp suất bình thường carbon có dạng của graphit, trong đó mỗi nguyên tử liên kết với 3 nguyên tử khác trong mặt phẳng tạo ra các vòng lục giác, giống như các vòng trong các hydrocarbon thơm. Có hai dạng của graphit đã biết, là alpha (lục giác) và beta (rhombohedral), cả hai có các thuộc tính vật lý giống nhau, ngoại trừ về cấu trúc tinh thể. Các loại graphit có nguồn gốc tự nhiên có thể chứa tới 30% dạng beta, trong khi graphit tổng hợp chỉ có dạng alpha. Dạng alpha có thể chuyển thành dạng beta thông qua xử lý cơ học và dạng beta chuyển ngược thành dạng alpha khi bị nung nóng trên 1000 °C.
Vì sự phi tập trung hóa của các đám mây pi, graphit có tính dẫn điện. Vật liệu vì thế là mềm và các lớp, thường xuyên bị tách ra bởi các nguyên tử khác, được giữ cùng nhau chỉ bằng các lực van der Waals, vì thế chúng dễ dàng trượt trên nhau.
Ở áp suất cực kỳ cao các nguyên tử carbon tạo thành thù hình gọi là kim cương, trong đó mỗi nguyên tử được liên kết với 4 nguyên tử khác. Kim cương có cấu trúc lập phương như silic và germani và vì độ bền của các liên kết carbon-carbon, cùng với chất đẳng điện nitride bo (BN) là những chất cứng nhất trong việc chống lại sự mài mòn. Sự chuyển hóa thành graphit ở nhiệt độ phòng là rất chậm và khong thể nhận thấy. Dưới các điều kiện khác, carbon kết tinh như là Lonsdaleit, một dạng giống như kim cương nhưng có cấu trúc lục giác.
Các fulleren có cấu trúc giống như graphit, nhưng thay vì có cấu trúc lục giác thuần túy, chúng có thể chứa 5 (hay 7) nguyên tử carbon, nó uốn cong các lớp thành các dạng hình cầu, elip hay hình trụ. Các thuộc tính của các fulleren vẫn chưa được phân tích đầy đủ. Tất cả các tên gọi của các fulleren lấy theo tên gọi của Buckminster Fuller, nhà phát triển của kiến trúc mái vòm, nó bắt chước cấu trúc của các "buckyball".
Carbon là nguyên tố phổ biến thứ 4 trong vũ trụ về khối lượng sau hydro, heli, và oxy. Carbon có rất nhiều trong Mặt Trời, các ngôi sao, sao chổi và bầu khí quyển của phần lớn các hành tinh. Một số thiên thạch chứa các kim cương vi tinh thể, loại được hình thành khi hệ Mặt Trời vẫn còn là một đĩa tiền hành tinh. Các kim cương vi tinh thể này có thể đã được tạo ra bằng áp lực rất mạnh và nhiệt độ cao tại những nơi mà thiên thạch đó va chạm.
Có khoảng 10 triệu hợp chất khác nhau của carbon mà khoa học đã biết và hàng nghìn trong số đó là tối quan trọng cho các quá trình của sự sống và cho các phản ứng trên cơ sở hữu cơ rất quan trọng về kinh tế. Trong tổ hợp với các nguyên tố khác, carbon được tìm thấy trong bầu khí quyển Trái Đất và hòa tan trong mọi thực thể có chứa nước. Với một lượng nhỏ hơn của calci, magnesi và sắt, nó tạo ra thành phần chủ yếu của một lượng rất lớn đá carbonat (đá vôi, dolomit, đá cẩm thạch v.v.). Khi tổ hợp với hydro, carbon tạo thành than, dầu mỏ và khí tự nhiên, còn được gọi là các hydrocarbon.
Graphit được tìm thấy với một số lượng lớn ở các bang New York và Texas (Mỹ); Nga; México; Greenland và Ấn Độ.
Kim cương tự nhiên có trong khoáng chất kimberlit tìm thấy trong các "cổ" hay "ống" núi lửa cổ đại. Phần lớn các mỏ kim cương nằm ở châu Phi, chủ yếu là Nam Phi, Namibia, Botswana, Cộng hòa Congo và Sierra Leone. Cũng có các mỏ ở Arkansas, Canada, vùng Bắc cực nước Nga, Brasil và ở miền bắc và tây nước Úc.
Carbon có 2 đồng vị ổn định, có nguồn gốc tự nhiên: carbon-12, hay C, (98,89%) và carbon-13, hay C, (1,11%), Năm 1961, Liên đoàn Quốc tế về Hoá học Thuần túy và Ứng dụng (IUPAC) đã chấp nhận đồng vị carbon-12 làm cơ sở để đo khối lượng nguyên tử.
Một đồng vị không ổn định, cũng có nguồn gốc tự nhiên là đồng vị phóng xạ carbon-14 hay C. Đồng vị C phát sinh do sự tương tác của "neutron" n trong bức xạ vũ trụ với nitơ N trong khí quyển. Nó được thực vật hấp thụ bằng quá trình quang hợp như với mọi đồng vị carbon khác, và lan truyền vào mọi cơ thể sống theo chuỗi thức ăn. Khi sinh vật chết chúng lắng đọng trong các tầng đất, đặc biệt trong than bùn và các vật liệu hữu cơ khác. Đồng vị này phân rã bằng cách phát xạ hạt β có năng lượng 0,158 MeV. Do chu kỳ bán rã có 5730 năm, C hầu như không có mặt trong các đá cổ, Sự phong phú của C trong khí quyển và trong các cơ thể sống là một hằng số, nhưng chúng sẽ giảm sau khi sinh vật đó chết đi, và tỷ số đồng vị C/C nói lên quãng thời gian chết của chúng. Nguyên tắc này được sử dụng trong phương pháp "định tuổi bằng đồng vị carbon" cho mẫu vật, được Willard Libby phát minh năm 1949, và nay được sử dụng rộng rãi để xác định tuổi của các mẫu vật chứa carbon với giới hạn lên đến khoảng 60.000 năm và được ứng dụng chủ yếu trong khảo cổ học.
Tỷ số đồng vị C/C trong trầm tích cổ được sử dụng để nghiên cứu cổ khí hậu (Paleoclimate). Nó dựa trên hiện tượng thực vật thực hiện quang hợp với C dễ hơn. Do đó những sinh vật phù du ở biển như "benthic foraminifera" khi phát triển mạnh thì làm lệch tỷ số đồng vị. Nếu các tầng nước đại dương không bị đối lưu pha trộn, thì sự lệch tỷ số này xảy ra trong thời gian dài, và dấu hiệu này được lưu giữ trong các tầng trầm tích biển. (Lynch-Stieglitz et al., 1995)
Tổng số đồng vị carbon là 15, từ C đến C, trong đó 12 đồng vị là nhân tạo. Đồng vị có tuổi ngắn nhất là C, nó phân rã theo bức xạ proton và phân rã alpha, có chu kỳ bán rã là 1,98739x10 s. Đồng vị kích thích C thể hiện tính chất của một hạt nhân halo, tức là bán kính của nó có thể lớn hơn đáng kể so với bán kính dự đoán nếu hạt nhân nguyên tử là một khối hình cầu có tỷ trọng không đổi.
Carbon đã không được tạo ra trong Vụ Nổ Lớn vì thiếu các yếu tố cần thiết cho sự va chạm ba của các hạt alpha (hạt nhân heli) để sản xuất nó. Vũ trụ đầu tiên được mở rộng ra và bị làm nguội quá nhanh để điều này có thể xảy ra. Tuy nhiên, nó được sản xuất trong tâm của các ngôi sao trong nhánh ngang, ở đó các ngôi sao chuyển hóa nhân heli thành carbon bằng các cách thức của quy trình ba-alpha. Nó cũng đã được tạo ra trong các trạng thái nguyên tử phức tạp.
Trong các điều kiện trên Trái Đất, sự chuyển biến từ một nguyên tố này thành một nguyên tố khác là rất hiếm. Dù vậy, hàm lượng carbon trên Trái Đất là không đổi. Do đó, các quá trình sử dụng carbon phải tiêu thụ nó ở một nơi và thải ra ở một nơi khác. Những cách mà carbon di chuyển trong môi trường tạo thành một chu trình gọi là chu trình carbon. Một phần của sinh khối này được động vật tiêu thụ, trong khi một lượng carbon được động vật thải ra ở dạng carbon dioxide. Chu trình carbon được xem là phức tạp hơn vòng tuần hoàn ngắn này; ví dụ như carbon dioxide bị hòa tan trong các đại dương; thực vật chất hoặc xác động vật có thể hình thành nên dầu mỏ hoặc than, nếu đốt chúng sẽ thải ra carbon.
Carbon là các thành phần thiết yếu cho mọi sự sống đã biết, và không có nó thì sự sống mà chúng ta đã biết không thể tồn tại (Xem Sự sống phi carbon). Việc sử dụng kinh tế chủ yếu của carbon là trong dạng các hydrocarbon, chủ yếu là các nhiên liệu hóa thạch như than, khí methan và dầu mỏ (xăng dầu). Dầu mỏ được sử dụng trong công nghiệp hóa dầu để sản xuất ra các sản phẩm như xăng và dầu hỏa, thông qua các quy trình chưng cất trong lọc dầu. Dầu mỏ cũng là nguồn nguyên liệu cho nhiều chất hữu cơ tổng hợp khác, rất nhiều trong số chúng gọi chung là các chất dẻo (plastic).
Các thuộc tính hóa học và cấu trúc của các fulleren, trong dạng các ống nano carbon, có ứng dụng đầy hứa hẹn trong các lĩnh vực mới phát sinh của công nghệ nano.
Ít ai nghĩ sợi carbon (Carbon fiber – CF) được sáng chế vào năm 1879 bởi Thomas Edison và được coi là loại sợi tổng hợp cổ nhất của loài người, lại có giá trị lớn lao đến thế đối với sự phát triển khoa học kỹ thuật hiện đại. Ban đầu, nhà phát minh này đã sử dụng sợi carbon làm dây tóc của bóng đèn. Mặc dù lúc đó sợi carbon không giống như sợi carbon ngày nay, nhưng chúng lại có sức chịu đựng đáng kể với nhiệt độ, điều này khiến cho sợi carbon trở thành ý tưởng không tồi cho các loại sợi dẫn điện.
Edison chế tạo sợi carbon dựa trên chất cellulose gồm có cotton hoặc tre, hoàn toàn không giống như sợi carbon ngày nay làm từ dầu mỏ. Sự carbon hóa được tiến hành từ việc đốt cháy các sợi tre ở nhiệt độ cao trong môi trường tiêu chuẩn dưới sự kiểm soát chặt chẽ. Thomas Edison đã mất 40 giờ đốt cháy liên tục vật chất trên nhằm loại bỏ oxy, nitơ, hydro và chỉ giữ lại carbon để tạo ra những sợi carbon đầu tiên trên thế giới. Phương pháp chế tạo trên được gọi là "nhiệt phân" và vẫn được dùng trong thời đại ngày nay. Kết quả là những sợi tre được "carbon hóa" có khả năng chịu lửa và nhiệt độ cao – điều kiện cần thiết cho sự cháy sáng của dây tóc bóng đèn.
Về sau, đến tận những năm 1950 khả năng kéo giãn của sợi carbon mới được khám phá. Người đầu tiên được cho là tạo ra sợi carbon ngày nay có tên là Rayon. Ngày nay, sợi carbon hiện đại được sản xuất bởi một vật liệu có tên là polyacrylonitrile (PAN), đây cũng là nguyên liệu được sử dụng để sản xuất hầu hết khối lượng sợi carbon hiện tại.
Các mỏ than chì tự nhiên có giá trị thương mại xuất hiện nhiều nơi trên thế giới, nhưng các nguồn quan trọng nhất có giá trị kinh tế tập trung ở Trung Quốc, Ấn Độ, Brazil và Triều Tiên. Các mỏ than chì có nguồn gốc biến chất, được tìm thấy cùng với thạch anh, mica và feldspar trong các đá phiến, gneiss và cát kết và đá vôi bị biến chất ở dạng thấu kính hoặc mạch, đôi khi có bề dày một mét hoặc lớn hơn. Các mỏ than chì ở Borrowdale, Cumberland, Anh đầu tiên có kích thước và độ tinh khiết (cho đến thế kỷ XIX) đủ để làm các cây bút chì bằng cách đơn giản là cưa chúng thành các que và lấp vỏ gỗ vào. Ngày nay, các mỏ than chì nhỏ hơn được khai thác bằng cách nghiền đá gốc và dùng phương pháp tuyển nổi để lấy than chì nhẹ hơn nổi trên mặt.
Có ba loại than chì tự nhiên gồm: vô định hình, than chì lớp, và mạch. Than chì vô định hình có chất lượng thấp và phổ biến nhất. Khác với khoa học, trong công nghiệp "vô định hình" ở đây đê cập đến kích thước tinh thể rất nhỏ thay vì không có một cấu trúc tinh thể rõ ràng. Dạng vô định hình được sử dụng cho các sản phẩm than chì có giá trị thấp và là than chì có giá thấp nhất. Một lượng lớn các mỏ than chì vô định hình được phát hiện ở Trung Quốc, châu Âu, Mexico và Hoa Kỳ.
Than chì Flake ít phổ biến hơn và có chất lượng cao hơn dạng vô định hình; nó có mặt ở dạng các tấm tách biệt được kết tinh trong đá biến chất. Than chì Flake có thể đắt gấp 4 lần dạng vô định hình. Flake chất lượng tốt có thể được xử lý thành than chì có thể giãn nở được dùng cho nhiều mục đích khác nhau như chất chống cháy. Các mỏ quan trọng nhất của dạng này được tìm thấy ở Áo, Brazil, Canada, Trung Quốc, Đức và Madagascar. Than chì dạng mạch là hiếm nhất, có giá trị nhất, và là loại than chì tự nhiên có chất lượng cao nhất. Nó xuất hiện ở các dạng mạch dọch theo các nơi tiếp xúc với đá xâm nhập, và loại thương mại được khai thác chỉ có tại Sri Lanka.
Theo USGS, sản lượng than chì tự nhiên trên thế giới là 1,1 triệu tấn năm 2010, trong đó Trung Quốc là 800.00 tấn, Ấn Độ 130.000 tấn, Brazil 76.000 tấn, Triều Tiên 30.000 tấn và Canada 25.000 tấn. Than chì không có nguồn gốc tự nhiên đã được khai thác ở Hoa Kỳ, nhưng 118.000 tấn than chì tổng hợp có giá trị khoảng 998 triệu USD đã được sản xuất năm 2009.
Các hợp chất chứa carbon phổ biến liên quan đến các khoáng vật hoặc không chứa hydro hoặc fluor được xem là một nhóm các hợp chất vô cơ riêng biệt; tuy nhiên định nghĩa này là không cứng nhắc. Oxide nổi tiếng nhất của carbon là carbon dioxide, CO. Nó là thành phần nhỏ của Khí quyển Trái Đất, được sử dụng và sản sinh ra bởi các thực thể sống, và nó có mặt ở mọi nơi. Trong nước nó tạo thành một lượng nhỏ acid carbonic, HCO, nhưng giống như phần lớn các hợp chất với nhiều liên kết của các đơn nguyên tử oxy trên một nguyên tử carbon duy nhất là không bền. Thông qua trung gian này, các ion carbonat ổn định hơn được tạo ra. Một số khoáng chất quan trọng là các carbonat, nổi tiếng nhất là canxít. Carbon đisulfua, CS, là tương tự.
Các oxide khác là carbon monoxide, CO và carbon suboxide không phổ biến lắm, CO. Carbon monoxide được tạo ra do sự cháy không hết, và nó là chất khí không màu, không mùi. Các phân tử đều có liên kết ba và là phân cực thật sự, kết quả là chúng có xu hướng liên kết vĩnh cửu với các phân tử hemoglobin, vì thế khí này là một khí rất độc. Xyanide, CN, có cấu trúc tương tự và có các tính chất rất giống với các ion halide; nitride cyanogen, (CN), là tương tự. Ví dụ, nó có thể tạo thành phân tử cyanogen nitrit (CN)), tương tự như halide 2 nguyên tử. Cá oxide không phổ biến khác như carbon suboxide (), dicarbon monoxide không bền (CO), carbon trioxide (CO), cyclopentanepenton (CO) cyclohexanehexon (CO), và mellitic anhydride (CO).
Khi phản ứng với các kim loại như wolfram, carbon tạo thành các carbide (C), hoặc acetylide () từ đó tạo ra các hợp kim có nhiệt độ nóng chảy cao. các anion này cũng kết hợp với methan và acetylen, cả hai đều là các acid rất yếu. Với độ âm điện 2,5, carbon tạo nên các liên kết cộng hóa trị. Một vài carbide có các ô mạng cộng hóa trị, giống như Carborunđum (SiC), có cấu trúc tương tự kim cương.
Với các kim loại mạnh carbon tạo ra hoặc là các carbide, C, hoặc các acetylide, C; các ion này có liên quan với methan và acetylen, cả hai đều là các acid rất yếu. Trên tất cả, với độ điện âm 2,55, carbon có xu hướng tạo ra các liên kết cộng hóa trị. Một số carbide là các lưới cộng hóa trị, giống như carborundum, SiC, là chất giống với kim cương.
Các hydrocarbon là một mạch của các nguyên tử carbon, được bão hòa bởi các nguyên tử hydro. Các loại xăng dầu có mạch carbon ngắn. Các chất béo có mạch carbon dài hơn, và các loại sáp có mạch carbon cực dài.
Carbon tương đối an toàn. Tuy nhiên, việc hít thở vào một lượng khói lớn chứa thuần túy bồ hóng có thể gây nguy hiểm. Carbon có thể bắt lửa ở nhiệt độ cao và cháy rất mãnh liệt (như trong vụ cháy Windscale).
Có nhiều hợp chất của carbon là những chất độc chết người như các (cyanide, CN), hay carbon monoxide, CO và một số các chất có nguồn gốc tự nhiên hay tổng hợp khác.
Cách để điều chế carbon là dùng kim loại mạnh là nhôm hoặc magnesi để khử một hợp chất oxide carbon bất kì thành carbon. Ví dụ:
Sau đó cho hỗn hợp vào một dung dịch acid (không có tính oxy hóa mạnh) như HCl, HSO loãng để hòa tan AlO hoặc MgO, còn lại carbon không tan, ta lọc carbon ra khỏi dung dịch.
Ngoài ra có thể điều chế carbon theo các phương trình sau nhưng hiệu suất không cao do khí hydro rất dễ bay lên:
|
2226 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2226 | Nguyễn Công Trứ | Nguyễn Công Trứ (chữ Hán: 阮公著, 1778 – 1858), tự Tồn Chất, hiệu Ngộ Trai, biệt hiệu Hi Văn, là nhà chính trị, nhà quân sự và nhà thơ Đại Nam thời nhà Nguyễn. Ông làm quan qua các đời vua Gia Long, Minh Mạng, Thiệu Trị và Tự Đức. Ông nổi bật về việc khai hoang, mộ dân ở trung châu miền Bắc Việt Nam, và lập nhiều chiến công trong việc đánh dẹp các cuộc nổi dậy chống triều đình và trong Chiến tranh Việt–Xiêm (1841–1845).
Nguyễn Công Trứ tự Tồn Chất, hiệu Ngộ Trai, biệt hiệu Hy Văn. Ông sinh ngày mồng 1, tháng 11, năm Mậu Tuất (tức ngày 19 tháng 12 năm 1778) tại huyện lỵ Quỳnh Côi, phủ Thái Bình. Thân phụ là Nguyễn Công Tấn tước Đức Ngạn Hầu, quê ở làng Uy Viễn, nay là xã Xuân Giang, huyện Nghi Xuân, tỉnh Hà Tĩnh, tri phủ Tiên Hưng – Thái Bình, thân mẫu là Nguyễn Thị Phan, con gái quan Quản nội thị tước Cảnh Nhạc Bá dưới triều vua Lê – chúa Trịnh. Ông mất ngày 14/11 năm Mậu Ngọ (tức ngày 7/12/1858), thọ 80 tuổi tại quê nhà làng Uy Viễn, huyện Nghi Xuân.
Theo các nhà nghiên cứu, từ nhỏ ông nổi tiếng học giỏi, hay thơ văn, tính cách phóng khoáng. Lớn lên trong những năm cuối của nhà Tây Sơn, đến đầu nhà Nguyễn, sau bao lần lận đận "lều chõng", mãi đến năm 41 tuổi (1819), ông mới thi đậu Giải nguyên (1818–1847) làm quan dưới triều Nguyễn. Lần đầu tiên xuất chinh, Nguyễn Công Trứ giữ chức hành tẩu ở Quốc sử quán (1820). Sau đó ông liên tiếp giữ các chức Tri huyện Đường Hào, Hải Dương (1823), Tư nghiệp Quốc Tử Giám (1824), Phủ Thừa phủ Thừa Thiên (1825), tham tán quân vụ, rồi thăng Thị lang Bộ Hình (1826). Năm 1828, Nguyễn Công Trứ thăng Hữu Tham tri Bộ Hình, sang chức Dinh điền sứ. Năm 1832 ông được bổ chức Bố chánh sứ Hải Dương, cùng năm thăng Tham tri Bộ Binh, giữ chức Tổng đốc tỉnh Hải An.
Năm 1840 giữ chức Tả Đô Ngự sử viện đô sát, kiêm Tham tri Bộ binh, tán lý cơ vụ đồn trấn Tây. Năm 1845 làm chủ sự Bộ hình, năm 1846 làm quyền án sát Quảng Ngãi, được 2 tháng, ông lại đổi ra làm Phủ Thừa phủ Thừa Thiên, đến năm 1847 thăng làm Phủ doãn phủ Thừa Thiên. Năm 1848, Tự Đức nguyên niên, Nguyễn Công Trứ xin về hưu.
Cuộc đời ông là những thăng trầm trong sự nghiệp. Ông được thăng thưởng quan tước nhiều lần vì những thành tích, chiến công trong quân sự và kinh tế, tới chức thượng thư, tổng đốc; nhưng cũng nhiều lần bị giáng phạt, nhiều lần giáng liền 3-4 cấp như năm 1841 bị kết án trảm giam hậu rồi lại được tha, năm 1843 còn bị cách tuột làm lính thú,…
Năm Tự Đức thứ hai 1848, ông nghỉ hưu với chức vụ Phủ doãn phủ Thừa Thiên. Trong sách "Đại Nam liệt truyện", Tập 3, Truyện các quan có nhận xét về ông:
Do chính sách hà khắc của nhà Nguyễn dưới triều đại Gia Long và Minh Mạng nên đã xảy ra liên tiếp nhiều cuộc khởi nghĩa nông dân. Nguyễn Công Trứ tuy là quan văn nhưng được giao cầm quân, làm tướng và đánh đâu thắng đó:
Ông cũng góp nhiều công lớn trong cuộc Chiến tranh Việt–Xiêm (1841-1845). Đến đời vua Tự Đức thứ 11 (1858), khi thực dân Pháp tấn công Đà Nẵng, thì ông đã 80 tuổi nhưng vẫn xin vua cho đi đánh giặc.
Ông có sáng kiến chiêu mộ dân nghèo, đắp đê lấn biển, lập ấp, khai sinh các huyện Kim Sơn (thuộc tỉnh Ninh Bình ngày nay), Tiền Hải (thuộc tỉnh Thái Bình ngày nay) vào những năm cuối thập niên 1820, đề xuất lập nhà học, xã thương ở nông thôn nhằm nâng cao dân trí và lưu thông hàng hóa. Những hoạt động của ông trong lĩnh vực kinh tế được nhân dân các vùng kể trên ghi nhớ. Hiện nay còn rất nhiều từ đường thờ cúng ông ở hai huyện nói trên và quê hương ông. Nhiều đình chùa tại các địa phương này cũng thờ ông và tôn ông làm thành hoàng làng.
Nguyễn Công Trứ là người có tài. Là một người của hành động, trải qua nhiều thăng trầm, Nguyễn Công Trứ hiểu sâu sắc nhân tình thế thái đương thời. Ông khinh bỉ và ngán ngẩm nó.
Hoặc:
Hoặc:
Trong xử thế ông cười nhạo sự thăng giáng, coi làm quan thì cũng như thằng leo dây và không giấu sự ngạo mạn:
Chán chường với chốn quan trường nhưng ông không chán đời. Ông vốn yêu đời, là người chịu chơi, với ông cái gì cũng có thể đem chơi kể cả tài kinh bang tế thế. (ông vì không được triều đình nhà Nguyễn trọng dụng cái tài của mình đặc biệt là ở thời vua Tự Đức nên ông chán chường mới than thở trời sinh cho nhưng không được dùng)
Nguyễn Công Trứ là người đào hoa, mê hát ả đào, ông viết nhiều bài ca trù đa tình. Ngất ngưởng, ngông nghênh, về hưu đi chơi ông không dùng ngựa mà dùng bò. 73 tuổi ông cưới vợ, trả lời cô dâu khi nàng hỏi tuổi:
Hoặc trong bài "Bỡn nhân tình":
Ngay lúc chua chát nhìn lại đời mình, ông vẫn là người đầy khí phách:
"Ghi chú": Cây thông trong cách hiểu Nho-Khổng giáo là người quân tử.
Đời ông đầy giai thoại, giai thoại nào cũng cho thấy bản lĩnh sống, bản lĩnh trí tuệ và mang tính bình dân sâu sắc. Có thể nói thơ ông sinh động, giàu triết lý nhân văn nhưng hóm hỉnh, đó là chất thơ có được từ đời sống, lấy đời sống làm cốt lõi.
Tên của ông đã được lấy đặt cho nhiều con đường, trường học trên khắp đất nước.
|
2227 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2227 | Tế bào nhiên liệu kiềm | Tế bào nhiên liệu kiềm (tiếng Anh: alkaline fuel cell) là loại tế bào nhiên liệu lâu đời nhất nếu không kể đến mô hình thực nghiệm của Grove. Tế bào nhiên liệu kiềm đã và vẫn đang được sử dụng trong ngành du hành vũ trụ và tàu ngầm. Đây là loại tế bào nhiên liệu duy nhất cần oxy và hiđrô thật tinh khiết để chuyển hóa năng lượng vì chỉ cần một lượng nhỏ các chất bẩn là đã có thể làm hỏng các tế bào. Kiềm kali được sử dụng làm chất điện phân. Tế bào nhiên liệu kiềm ít có khả năng được sử dụng thông thường vì các yêu cầu về độ tinh khiết của khí làm tăng giá thành của hệ thống lên rất cao. Tuổi thọ của tế bào nhiên liệu kiềm cũng bị hạn chế bởi việc thất thoát điện thế từ 15 mV đến 50 mV sau mỗi 1.000 giờ sử dụng. Tế bào nhiên liệu kiềm đã được sử dụng trong các chương trình Apollo, trong Skylab và các tàu con thoi.
|
2228 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2228 | AFC | AFC là một từ chữ đầu có thể đứng cho:
|
2230 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2230 | Hydro | Hydro là một nguyên tố hóa học trong hệ thống tuần hoàn các nguyên tố với nguyên tử số bằng 1, nguyên tử khối bằng 1 amu. Trước đây còn được gọi là khinh khí (như trong "bom khinh khí" tức bom H); hiện nay từ này ít được sử dụng. Sở dĩ được gọi là "khinh khí" là do hydro là nguyên tố nhẹ nhất và tồn tại ở thể khí, với trọng lượng nguyên tử 1,00794 amu. Hydro là nguyên tố phổ biến nhất trong vũ trụ, tạo nên khoảng 75% tổng khối lượng vũ trụ và tới trên 90% tổng số nguyên tử. Các sao thuộc dải chính được cấu tạo chủ yếu bởi hydro ở trạng thái plasma. Hydro nguyên tố tồn tại tự nhiên trên Trái Đất tương đối hiếm do khí hydro nhẹ nên trường hấp dẫn của Trái Đất không đủ mạnh để giữ chúng khỏi thoát ra ngoài không gian, do đó hydro tồn tại chủ yếu dưới dạng hydro nguyên tử trong các tầng cao của khí quyển Trái Đất.
Đồng vị phổ biến nhất của hydro là proti, ký hiệu là H, với hạt nhân là một proton duy nhất và không có neutron. Ngoài ra hydro còn có một đồng vị bền là deuteri, ký hiệu là D, với hạt nhân chứa một proton và một neutron và một đồng vị phóng xạ là triti, ký hiệu là T, với hai neutron trong hạt nhân.
Với vỏ nguyên tử chỉ có một electron, nguyên tử hydro là nguyên tử đơn giản nhất được biết đến, và cũng vì vậy nguyên tử hydro tự do có một ý nghĩa to lớn về mặt lý thuyết. Chẳng hạn, vì nguyên tử hydro là nguyên tử trung hòa duy nhất mà phương trình Schrödinger có thể giải được chính xác nên việc nghiên cứu năng lượng và cấu trúc điện tử của nó đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của cả cơ học lượng tử và hóa học lượng tử.
Ở điều kiện thường, các nguyên tử hydro kết hợp với nhau tạo thành những phân tử gồm hai nguyên tử H. (Ở những nhiệt độ cao, quá trình ngược lại xảy ra.) Khí hydro lần đầu tiên được điều chế một cách nhân tạo vào đầu thế kỷ XVI bằng cách nhúng kim loại vào trong một acid mạnh. Vào những năm 1766-1781, Henry Cavendish là người đầu tiên nhận ra rằng hydro là một chất riêng biệt và rằng khi bị đốt trong không khí nó tạo ra sản phẩm là nước. Tính chất này chính là nguồn gốc của tên gọi tiếng Pháp "hydrogène" (được tạo ra bằng cách ghép tiếp đầu ngữ tiếng Hy Lạp "hydro-", có nghĩa là "nước", với tiếp vĩ ngữ tiếng Pháp "-gène", có nghĩa là "tạo ra"). Ở điều kiện tiêu chuẩn, hydro là một chất khí lưỡng nguyên tử không màu, không mùi, không vị và là một phi kim.
Trong các hợp chất ion, hydro có thể tồn tại ở hai dạng. Trong các hợp chất với kim loại, hydro tồn tại dưới dạng các anion hydride mang một điện tích âm, ký hiệu H. Hydro còn có thể tồn tại dưới dạng các cation H là ion dương sinh ra do nguyên tử hydro bị mất đi một electron duy nhất của nó. Tuy nhiên một ion dương với cấu tạo chỉ gồm một proton trần trụi (không có electron che chắn) không thể tồn tại được trong thực tế do tính dương điện hay tính acid và do đó khả năng phản ứng với các phân tử khác của H là rất cao. Một cation hydro thực sự chỉ tồn tại trong quá trình chuyển proton từ các acid sang các base (phản ứng acid-base). Trong dung dịch nước H (do chính nước hoặc một loại acid khác phân ly ra) kết hợp với phân tử nước tạo ra các cation hydroni HO, thường cũng được viết gọn là H. Ion này đóng một vai trò đặc biệt quan trọng trong hóa học acid-base.
Hydro tạo thành các hợp chất cộng hóa trị với hầu hết các nguyên tố khác. Nó có mặt trong nước và hầu hết các hợp chất hữu cơ cũng như các cơ thể sống.
Ở nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn hydro là một khí lưỡng nguyên tử có công thức phân tử H, không màu, không mùi, dễ bắt cháy, có nhiệt độ sôi 20,27 K (-252,87 °C) và nhiệt độ nóng chảy 14,02 K (-259,14 °C). Tinh thể hydro có cấu trúc lục phương. Hydro có hóa trị 1 và có thể phản ứng với hầu hết các nguyên tố hóa học khác.
Khí hydro (hay phân tử hydro) có tính cháy cao và sẽ cháy trong không khí trong khoảng nồng độ thể tích từ 4% đến 75%. Entropy của quá trình cháy hydro là −286 kJ/mol:
Khí hydro nổ với hỗn hợp không khí với nồng độ 4–74% và với clo nếu nồng độ nó là 5–95%. Hỗn hợp có thể được đốt cháy bằng tia lửa, nhiệt hoặc ánh sáng mặt trời. Nhiệt độ tự cháy của hydro trong không khí là . Hỗn hợp oxy-hydro tinh khiết cháy phát ra ánh sáng tử ngoại và hỗn hợp với nhiều oxy cháy gần như không thể quan sát bằng mắt thường như được minh họa trong Space Shuttle Main Engine so với chùm lửa dễ nhìn thấy của Space Shuttle Solid Rocket Booster. Việc phát hiện rò rỉ khí hydro cháy có thể cần một thiết bị báo cháy; rò rỉ như vậy có thể rất nguy hiểm. Ngọn lửa hydro trong các điều kiện khác là màu xanh, giống như ngọn lửa khí đốt thiên nhiên màu xanh.
Nguyên tử hydro là nguyên tử của nguyên tố hydro. Nó bao gồm một electron có điện tích âm quay xung quanh proton mang điện tích dương là hạt nhân của nguyên tử hydro. Điện tử và proton liên kết với nhau bằng lực Coulomb
Hydro có 3 đồng vị tự nhiên gồm , và . Các đồng vị khác có hạt nhân không bền ( đến ) được tổng hợp trong phòng thí nghiệm nhưng không quan sát được trong tự nhiên.
Hydro là nguyên tố duy nhất có các tên gọi khác nhau cho các đồng vị của nó. (Trong giai đoạn đầu của nghiên cứu phóng xạ, các đồng vị phóng xạ nặng khác nhau cũng được đặt tên, nhưng các tên gọi này không được sử dụng, mặc dù một nguyên tố, radon, có tên gọi mà nguyên thủy được dùng chỉ cho một đồng vị của nó). Các ký hiệu D và T (thay vì H và H) đôi khi được sử dụng để chỉ đơteri và triti, mặc dù điều này không được chính thức phê chuẩn. Ký hiệu P đã được sử dụng cho phosphor và không thể sử dụng để chỉ proti.
Hydro (trong tiếng Pháp, hydrogène, "hydr-", thân từ của hydros, tiếng Hy Lạp nghĩa là "nước", và "-gène", tiếng Pháp nghĩa là "sinh", có nghĩa là "sinh ra nước" khi hợp với Oxy Năm 1671, Robert Boyle đã phát hiện và miêu tả phản ứng giữa sắt và acid loãng sinh ra khí hydro. Năm 1766, Hydro lần đầu tiên được Henry Cavendish phát hiện như một chất riêng biệt, và đặt tên khí từ phản ứng kim loại-acid là "khí có thể cháy". và phát hiện năm 1781 rằng khí này tạo ra nước khi đốt. Ông thường được tín dụng cho phát hiện của nó như là một yếu tố. Cavendish tình cờ tìm ra nó khi thực hiện các thí nghiệm với thủy ngân và các acid. Mặc dù ông đã sai lầm khi cho rằng hydro là hợp chất của thủy ngân (và không phải của acid), nhưng ông đã có thể miêu tả rất nhiều thuộc tính của hydro rất cẩn thận. Năm 1783, Antoine Lavoisier đặt tên cho nguyên tố này và chứng tỏ nước được tạo ra từ hydro và oxy. Không lâu sau, ông và Laplace lập lại thí nghiệm phát hiện của Cavendish thì nước được tạo ra khi hydro bị đốt cháy. Lavoisier tạo ra hydro từ các thí nghiệm nổi tiếng của ông về bảo tồn khối lượng bằng cách phản ứng của dòng hơi nước với sắt kim loại qua một sống sắt nung trên lửa. Quá trình oxy hóa kỵ khí của sắt của các proton của nước ở nhiệt độ cao có thể được biểu diễn theo các phản ứng sau:
Nhiều kim loại như zirconi trải qua phản ứng tương tự với nước tạo ra hydro.
Hydro được hóa lỏng lần đầu tiên bởi James Dewar năm 1898 bằng cách sử dụng bộ phận làm lạnh và phát minh của ông phích nước. Ông đã tạo ra hydro rắn vào năm sau đó. Deuteri được Harold Urey phát hiện vào tháng 12 năm 1931 bằng cách chưng cất một mẫu nước nhiều lần, với phát minh này Urey nhận giải Nobel năm 1934. Triti được Ernest Rutherford, Mark Oliphant, và Paul Harteck điều chế năm 1934. Nước nặng được nhóm của Urey phát hiện năm 1932. François Isaac de Rivaz đã tạo động cơ de Rivaz đầu tiên sử dụng năng lượng từ việc đốt cháy hỗn hợp hydro và oxy năm 1806. Edward Daniel Clarke đã phát minh ra ống xì hàn hydro năm 1819. Đèn Döbereiner và đèn sân khấu được phát minh năm 1823.
Một trong những ứng dụng đầu tiên của nó là khinh khí cầu, được Jacques Charles phát minh năm 1783.. Hydro tạo lực nâng cho dạng du hành trên không vào năm 1852, đây là phát minh tàu hàng không dùng lực nâng hydro đầu tiên của Henri Giffard. Ferdinand von Zeppelin đã thúc đẩy ý tưởng khi khí cầu cứng dùng lực nâng của hydro mà sau này được gọi là Zeppelin; khinh khí cầu đầu tiên bay năm 1900. Các chuyến bay trở nên thường xuyên hơn bắt đầu năm 1910 và khi nổ ra chiến tranh thế giới thứ nhất vào tháng 8 năm 1914, khi khí cầu đã vận chuyển 35.000 hành khách mà không có tai nạn nghiêm trọng. Tàu không khí lực nâng hydro được dùng làm các điểm qua sát và thả bom trong suốt cuộc chiến.
Do cấu trúc nguyên tử tương đối đơn giản của nó chỉ gồm một proton và một electron, nguyên tử hydro, cùng với quang phổ ánh sáng từ nó hoặc nó hấp thụ, là trung tâm của sự phát triển học thuyết về cấu trúc nguyên tử. Hơn thế nữa, sự đơn giản tương ứng của phân tử hydro và cation tương ứng cho phép hiểu biết đầy đủ hơn về các liên kết hóa học tự nhiên, sau một thời gian ngắn sau khi cơ học lượng tử của nguyên tử hydro đã được phát triển vào giữa thập niên 1920.
Một trong những hiệu ứng lượng tử đầu tiên được nhận thấy rõ ràng là quan sát của Maxwell liên quan đến hydro, nửa thế kỷ trước khi học thuyết cơ học lượng tử được phát triển toàn diện. Maxwell đã quan sát nhiệt dung riêng của H không thể tính được của khí hai nguyên tử dưới nhiệt độ phòng và bắt đầu ngày càng giống với khí đơn nguyên tử ở nhiệt độ đông đặc. Theo thuyết lượng tử, ứng xử này xuất phát từ khoảng cách các mức năng lượng quay (lượng tử hóa), nó làm mở rộng khoảng cách trong H do khối lượng thấp của nó. Các mức khoảng cách rộng này ức chế tỷ lệ bằng nhau của năng lượng nung trong chuyển động quay trong hydro ở các mức nhiệt độ thấp. Các khí hai nguyên tử bao gồm các nguyên tử nặng hơn không có các mức khoảng cách rộng này và không thể hiện cùng hiệu ứng.
Hydro là nguyên tố phổ biến nhất trong vũ trụ, chiếm 75% các vật chất thông thường theo khối lượng và trên 90% theo số lượng nguyên tử. Nguyên tố này được tìm thấy với một lượng khổng lồ trong các ngôi sao và các hành tinh khí khổng lồ. Các đám mây phân tử của H liên quan đến sự hình thành sao. Hydro đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp năng lượng ngôi sao thông qua phản ứng proton-proton và tổng hợp hạt nhân chu trình CNO.
Trong khắp vũ trụ, hydro được tìm thấy chủ yếu ở các trạng thái nguyên tử và plasma với các tính chất khác với hydro phân tử. Ở dạng plasma, electron và proton của hydro không liên kết cùng nhau, tạo thành các chất dẫn diện rất cao và phát xạ cao. Các hạt tích điện bị ảnh hưởng cao bởi từ trường và điện trường. Ví dụ, gió mặt trời tương tác với từ quyển của Trái Đất làm tăng dòng Birkeland và Aurora. Hydro được phát hiện ở trạng thái nguyên tử trung hòa điện trong các môi trường liên sao. Một lượng lớn hydro trung hòa được tìm thấy trong các hệ Lyman-alpha bị hãm được cho là thống trị mật độ baryon vũ trụ của Vũ trụ đến dịch chuyển đỏ "z"=4.
Tuy vậy, trên Trái Đất nó có rất ít trong khí quyển (1 ppm theo thể tích). Tuy nhiên, hydro là nguyên tố phổ biến thứ 3 trên bề mặt Trái Đất, chủ yếu là ở dạng hợp chất hóa học như nước và hydrocarbon. Hydro được tạo ra bởi một số vi khuẩn và tảo và là thành phần tự nhiên của trung tiện như ở dạng methan, là nguồn hydro có độ quan trọng ngày càng cao. Các nguồn khác bao gồm phần lớn các chất hữu cơ (hiện tại là mọi dạng của cơ thể sống), than, nhiên liệu hóa thạch và khí tự nhiên. Metan (CH) là một nguồn quan trọng của hydro. Dưới áp suất cực cao, chẳng hạn như tại trung tâm của các hành tinh khí khổng lồ (như Sao Mộc), các phân tử hydro mất đặc tính của nó và hydro trở thành một kim loại (xem hydro kim loại). Dưới áp suất cực thấp, như trong khoảng không vũ trụ, hydro có xu hướng tồn tại dưới dạng các nguyên tử riêng biệt, đơn giản vì không có cách nào để chúng liên kết với nhau; các đám mây H tạo thành và được liên kết trong quá trình hình thành các ngôi sao.
Hydro đóng vai trò sống còn trong việc cung cấp năng lượng trong vũ trụ thông qua các phản ứng proton-proton và chu trình carbon - nitơ. (Đó là các phản ứng nhiệt hạch giải phóng năng lượng khổng lồ thông qua việc tổ hợp hai nguyên tử hydro thành một nguyên tử heli.)
Trong phòng thí nghiệm, hydro được điều chế bằng phản ứng của acid với kim loại (có thể sử dụng bình Kipp), như kẽm chẳng hạn. Để sản xuất công nghiệp có giá trị thương mại nó được điều chế từ khí thiên nhiên. Điện phân nước là biện pháp đơn giản nhưng không kinh tế để sản xuất hàng loạt hydro. Các nhà khoa học đang nghiên cứu để tìm ra những phương pháp điều chế mới như sản xuất hydro sinh học sử dụng quá trình quang phân ly nước ở tảo lục hay việc chuyển hóa các dẫn xuất sinh học như glucose hay sorbitol ở nhiệt độ thấp bằng các chất xúc tác mới.
Hydro có thể điều chế theo nhiều cách khác nhau: hơi nước qua than (carbon) nóng đỏ, phân hủy hydrocarbon bằng nhiệt, phản ứng của các base mạnh (kiềm) trong dung dịch với nhôm, điện phân nước hay khử từ acid loãng với một kim loại (có khả năng đẩy hydro từ acid) nào đó.
Việc sản xuất thương mại của hydro thông thường là từ khí tự nhiên được xử lý bằng hơi nước nóng. Ở nhiệt độ cao (700-1.100 °C), hơi nước tác dụng với methan để sinh ra carbon monoxit và hydro.
Điện phân dung dịch có màng ngăn:
Điện phân nước:
Lượng hydro bổ sung có thể thu được từ carbon monoxit thông qua phản ứng nước-khí sau:
Là nhẹ nhất trong mọi chất khí, hydro liên kết với phần lớn các nguyên tố khác để tạo ra hợp chất. Nó có độ điện âm 2,2 vì thế nó tạo ra hợp chất ở những chỗ mà nó là nguyên tố mang tính phi kim loại nhiều hơn (1) cũng như khi nó là nguyên tố mang tính kim loại nhiều hơn (2). Các chất loại đầu tiên gọi là hydride, trong đó hydro hoặc là tồn tại dưới dạng ion H hay chỉ là hòa tan trong các nguyên tố khác (chẳng hạn như paladi hydride). Các chất loại thứ hai có xu hướng cộng hóa trị, khi đó ion H là một hạt nhân trần và có xu hướng rất mạnh để hút các điện tử vào nó. Các dạng này là các acid. Vì thế thậm chí trong các dung dịch acid người ta có thể tìm thấy các ion như hydroni (HO) cũng như proton.
Hydro kết hợp với oxy tạo ra nước, HO và giải phóng ra năng lượng, nó có thể nổ khi cháy trong không khí. Oxit deuteri, hay DO, thông thường được nói đến như nước nặng. Hydro cũng tạo ra phần lớn các hợp chất với carbon. Vì sự liên quan của các chất này với các loại hình sự sống nên người ta gọi các hợp chất này là các chất hữu cơ, việc nghiên cứu các thuộc tính của các chất này thuộc về hóa hữu cơ.
H là một sản phẩm của nhiều kiểu trao đổi chất kỵ khí và được nhiều dạng vi sinh vật sinh ra, thường thông qua các phản ứng có xúc tác các enzym chứa sắt hoặc nickel được gọi là hydrogenase. Các enzyme này xúc tác phản ứng oxy hóa khử thuận nghịch giữa H và 2 proton và 2 electron của nó. Sự tạo thành khí hydro xảy ra khi chuyển dịch cân bằng theo hướng khử được tạo ra trong khi lên men pyruvat đối với nước.
Việc phân cắt phân tử nước thành các proton, electron, và oxy xảy ra trong các phản ứng phụ thuộc sáng trong tất cả các sinh vật quang hợp. Một số sinh vật này bao gồm cả tảo "Chlamydomonas reinhardtii" và vi khuẩn lam, đã tiến hóa hai bước trong các phản ứng tối mà trong đó các proton và electron bị khử để tạo ra khí H bởi các enzym biệt hóa trong lục lạp. Nhiều nỗ lực đã được thực hiện để can thiệp về mặt di truyền của các enzym vi khuẩn lam để tổng hợp một cách hiệu quả khí H thậm chí có mặt oxy. Những nỗ lực cũng đã thực hiện đối với gen của tảo trong phản ứng sinh học.
Hydro là một chất khí dễ bắt cháy, nó cháy khi mật độ chỉ có 4%. Nó có phản ứng cực mạnh với clo và fluor, tạo thành các acid hydrohalic có thể gây tổn thương cho phổi và các bộ phận khác của cơ thể. Khi trộn với oxy, hydro nổ khi bắt lửa. Hydro cũng có thể nổ khi có dòng điện đi qua.
Hydro biểu hiện một số mối nguy hiểm đối với sự an toàn của con người như khả năng cháy, nổ khi trộn với không khí với oxy tự do. Ngoài ra, hydro lỏng là một hỗn hợp lạnh và thể hiện các mối nguy hiểm (như làm tê cóng) liên quan đến chất lỏng rất lạnh. Hydro hòa tan trong nhiều kim loại, và khi rò rỉ có thể có những ảnh hưởng xấu đến các kim loại như tính giòn do hydro, làm rạn nứt và gây nổ. Khí hydro rò rỉ vào không khí có thể tự cháy. Hơn thế nữa, hydro cháy khi nhiệt độ rất cao hầu như không nhìn thấy và điều này có thể gây bỏng.
Thậm chí việc giải đoán dữ liệu hydro (bao gồm cả dữ liệu an toàn) vẫn chưa rõ ràng bởi một số hiện tượng. Nhiều tính chất vật lý và hóa học của hydro phụ thuộc tỷ số đồng phân spin parahydro/orthohydron (nó thường mất vài ngày hoặc vài tuần ở một nhiệt độ cho trước để đạt đến tỉ số cân bằng, từ đó mới lấy được số liệu). Các thông số cháy nổ hydro như áp suất và nhiệt độ ngưỡng cháy nổ, phụ thuộc mạnh vào hình dạng của vật thể chứa chúng.
|
2245 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2245 | Đoạn mồi | Primer (còn có tên gọi khác là đoạn mồi) là một sợi nucleic acid (hoặc ribonucleic acid) dùng để làm đoạn khởi đầu cho quá trình nhân đôi của DNA. Hầu hết các DNA polymerase (enzyme xúc tác quá trình nhân đôi DNA) không thể bắt đầu tổng hợp một đoạn DNA mới mà thiếu primer. Vì nó chỉ gắn các nucleotide vào sợi primer có sẵn theo nguyên tắc bổ sung với sợi khuôn.
Trong hầu hết các quá trình sao chép DNA tự nhiên, mồi cơ bản cho việc tổng hợp DNA là sợi RNA ngắn. RNA này được tạo ra bởi RNA polymerase, nó được loại bỏ đi và được thay thế bằng DNA bởi DNA polymerase.
Nhiều kỹ thuật sinh học phân tử liên quan đến DNA polymerase, như kỹ thuật xác định trình tự DNA và PCR, cần đến mồi. Mồi dùng cho các kỹ thuật này thường ngắn (khoảng 20 base), là các phân tử DNA được tổng hợp nhân tạo. Cấu trúc thật sự của các mồi này bắt đầu bằng các 3'-hydroxyl nucleoside gắn với một cái gọi là CPG (controlled-pore glass). Đầu 5'-hydroxyl của nucleoside được dimethoxytrityl (DMT) bao phủ nhằm ngăn sự thành lập chuỗi nucleotide. để thêm vào 1 nucleotide thì phải loại bỏ DMT theo cách hóa học, và 1 nucleotide được thêm vào. Đầu 5'-hydroxyl của nucleotide mới bị khóa lại bởi DMT nhằm ngăn chặn sự gắn thêm vào 1 hay nhiều nucleotide trên 1 chuỗi. Sau đó, chu trình được lặo lại đối với mỗi nucleotide bằng 1 mồi. Đây chỉ là mô tả đơn giản, còn quy trình thực tế thì khá phức tạp. Vì thế, hầu hết các phòng thí nghiệm đều không tạo mồi trên chính nó.
Việc xác định trình tự DNA được dùng để xác định nucleotide trong sợi DNA. Phương pháp xác định trình tự được gọi là xác định trình tự dideoxy (hay còn gọi là phương pháp Sanger) dùng mồi làm marker khởi đầu cho phản ứng chuỗi.
Trong PCR, mồi được dùng để xác định các phân đoạn DNA mà được khuếch đại bởi PCR. Chiều dài của mồi thường không dài hơn 50 nucleotide (Do DNA thường là sợi đôi, nên chiều dài của nó được đo bằng cặp base. Chiều dài của DNA sợi đơn được đo bằng base hay nucleotide), và chúng kết hợp chính xác với điểm khởi đầu và kết thúc của phân đoạn DNA được khuếch đại. Chúng "anneal" (adhere) khuôn DNA ở điểm khởi đầu và kết thúc, tại đó DNA polymerase gắn và bắt đầu tổng hợp sợi DNA mới.
Việc lựa chọn chiều dài mồi và nhiệt độ nóng chảy của chúng dựa vào một số lý do. Nhiệt độ nóng chảy của mồi được định nghĩa là nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ của mồi mà sẽ anneal khuôn DNA và cao hơn nhiệt độ làm mồi rời khỏi khuôn DNA. Nhiệt độ nóng chảy cần tăng lên theo độ dài của mồi. Mồi quá ngắn sẽ làm anneal một số vị trí trên khuôn DNA dài, dẫn đến các bản sao không đặc hiệu. Nói cách khác, chiều dài của mồi bị giới hạn bởi nhiệt độ làm nóng chảy nó. Nhiệt độ nóng chảy quá cao, nghĩa là trên 80 °C, có thể gây ra một số vấn đề do DNA poluymerase ít hoạt động ở nhiệt độ này. Chiều dài tối ưu của mồi vào khoảng 30 đến 40 nucleotide với nhiệt độ nóng chảy vào khoảng 60 °C đến 75 °C. Có một số cách để tính "nhệit độ nóng chảy" (T) của mồi. (A, G, C và T tương ứng là số nucleotide của mồi. [Na] là nồng độ Na trong PCR)
Cũng vậy, mồi không anneal dễ dàng với chính nó và những cái cùng loại với nó, thành lập nên các loop hoặc kẹp tóc trong quy trình. Điều này làm cản trở việc anneal khuôn DNA. Tuy nhiên, càc kẹp tóc nhỏ thường không thể tránh khỏi.
Đôi khi cũng sử dụng "mồi phân giải". Các mồi này là một hỗn hợp mồi giống nhau, nhưng chưa xác định. Chúng có thể thích hợp nếu gene giống nhau được khuếch đại từ các sinh vật khác nhau. Có các cách sử dụng khác đối với mồi phân giải là khi mồi thiết kế dựa vào trình tự protein. Một số codon khác nhau có thể mã hóa cho một amino acid. Vì vậy trình tự của mồi tương ứng với amino acid isoleucine có thể là "ATH", trong đó A thay cho adenine, T cho thymine, và H adenine, thymine, hoặc cytosine. (Xem mã di truyền trong các bài sau này về codon) Sử dụng mồi phân giải có thể làm giảm tính đặc hiệu của quá trình khuếch đại PCR. Vấn đề có thể được giải quyết từng phần bằng cách sử dụng Touchdown PCR.
An earlier version of the above article was posted on "Nupedia ".
Primer (còn có tên gọi khác là đoạn mồi) là một sợi nucleic acid (hoặc ribonucleic acid) dùng để làm đoạn khởi đầu cho quá trình nhân đôi của DNA. Hầu hết các DNA polymerase (enzyme xúc tác quá trình nhân đôi DNA) không thể bắt đầu tổng hợp một đoạn DNA mới mà thiếu primer. Vì nó chỉ gắn các nucleotide vào sợi primer có sẵn theo nguyên tắc bổ sung với sợi khuôn.
Trong quá trình sao mã tự nhiên, các primer cần thiết cho quá trình tổng hợp DNA là một đoạn ngắn của sợi RNA. Sợi RNA này được sinh ra bởi RNA polymerase, và sau đó được loại bỏ và thay thế bằng DNA nhờ DNA polymerase.
Nhiều kỹ thuật phòng thí nghiệm về lĩnh vực sinh học phân tử có liên quan đến DNA polymerase, như giải trình tự DNA (DNA sequencing), chuỗi phản ứng PCR (Polymerase chain reaction), yêu cầu các primer. Các primer sử dụng cho các kỹ thuật đó thường là những phân tử DNA ngắn được tổng hợp nhân tạo với chiều dài khoảng 20 bases. Cấu trúc thực tế của các primer như vậy bắt đầu với 3'-OH nucleosid gắn với CPG (controlled-pore glass). 5'-OH của nucleosid được bao phủ bởi DMT (dimethoxythityl), cái sẽ ngăn cản quá trình hình thành chuỗi nucleotid. Để thêm một nucleotide, DMT được loại bỏ và nucleotide được gắn thêm vào. Đầu 5'-OH của nucleotide mới được khoá lại bởi DMT, ngăn cản quá trình thêm hơn một nucleotide vào mỗi chuỗi. Sau đó chu trình lại lặp lại cho mỗi nucleotide trong primer. Đây là một quá trình miêu tả đơn giản, quá trình thực tế là khá phức tạp, vì vậy, hầu hết các phòng thí nghiệm không tự tổng hợp được primer, nhưng có thể đặt chúng bởi các công ty làm về lĩnh vực này.
Giải trình tự DNA được sử dụng để xác định các nu trong chuỗi DNA. Một phương pháp giải trình tự gọi là Dideoxy sequencing cũng được biết như phương pháp kết thúc chuỗi hay phương pháp Sanger sử dụng primer như một đánh dấu bắt đầu cho chuỗi phản ứng.
Trong chuỗi phản ứng PCR, các primer được sử dụng để xác định đoạn DNA được khuếch đại bở quá trình PCR. Chiều dài của primer thường không quá 50 nu (vì DNA thường là sợi đôi, chiều dài của nó có giá trị trong các cặp base. Chiều dai của DNA sợi đơn có giá trị trong các cặp base hay các nu), và chúng bắt cặp chính xác với đoạn bắt đầu và đoạn kết thúc để khuếch đại. Chúng thường gắn với khuôn DNA ở điểm bắt đầu và điểm kết thúc, nơi mà DNA-Polymerase gắn vào và bắt đầu quá trình tổng hợp sợi DNA mới.
|
2246 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2246 | Hybridization probe | Trong sinh học phân tử, hybridization probe (HP, còn có tên gọi khác là đoạn dò) là một sợi acid nucleic (hoặc acid ribonucleic) có trình tự xác định và được đánh dấu bằng các phương pháp khác nhau dùng để nhận diện các đoạn nucleic acid khác có trình tự bổ sung với nó. Quá trình này dựa trên nguyên tắc biến tính và hồi tính của phân tử DNA, được gọi là lai phân tử DNA. Các phương pháp cổ điển có sử dụng probe là Northern Blot (nhận diện bản RNA phiên mã), Southern Blot (nhận diện các phiên bản của gene). Công nghệ DNA chip và cDNA micro-arrays được thiết kế cùng trên nguyên tắc sử dụng các hybridization probe của các phương pháp lai phân tử nhưng cho phép nghiên cứu đồng loạt hàng nghìn gene khác nhau.
Về mặt bản chất, hybridization probe là một sợi đơn oligonucleotide (có chiều dài từ 30 đến 100 nucleotide) nên có khả năng tạo liên kết hydro với những đoạn DNA có trình tự bổ sung với HP. Tính đặc trưng của HP phụ thuộc vào trình tự nucleotide của nó, thông thường được kiểm tra bằng cách BLAST trình tự này trên genebank. Nhiệt độ biến tính (Tm) của HP phụ thuộc số lượng và thành phần purin và pyrimidine của HP từ đó quyết định nhiệt độ lai thích hợp trong các thí nghiệm lai phân tử.
Hybridization probe có thể được thiết kế dựa trên những trình tự có sẵn tuỳ vào mục đích của từng thí nghiệm và các thông tin đã có.
Trong quá trình thiết kế cần bảo đảm 1) tính đặc trưng của HP, 2) không có hiện tượng lai chéo các HP hoặc tạo cấu trúc không gian nội tại trong HP, 3) giá trị nhiệt biến tính (Tm) phải phù hợp khi thực hiện phép lai nhiều HP một lúc.
Tuỳ mục đích nghiên cứu mà người ta có thể lựa chọn đánh dấu HP bằng đồng vị phóng xạ (thường là 32P, 33P) hoặc chất huỳnh quang.
|
2247 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2247 | DNA microarray | DNA microarray (còn gọi là DNA chip hay gene chip) là một tấm thủy tinh hoặc nhựa trên đó có gắn các đoạn DNA thành các hàng siêu nhỏ.
Các nhà nghiên cứu sử dụng các con chip như vậy để sàng lọc các mẫu sinh học nhằm kiểm tra sự có mặt hàng loạt trình tự cùng một lúc. Các đoạn DNA gắn trên chip được gọi là probe (mẫu dò). Trên mỗi điểm của chip có hàng ngàn phân tử probe với trình tự giống nhau.
Còn quá sớm để nói về lịch sử của DNA microarray vì kỹ thuật này tương đối mới và thuộc về tương lai hơn là quá khứ. Đầu tiên phải kể đến các mô tả đầu tiên về cấu trúc DNA của Watson & Crick (1953), cho thấy DNA có thể bị biến tính, phân tách thành hai mạch đơn khi xử lý bằng nhiệt hoặc dung dịch kiềm. Năm 1961, Marmur & Doty mô tả quá trình ngược lại, hồi tính, cơ sở của tất cả các phương pháp PCR và lai phân tử. Điều này gợi ra cách phân tích mối liên hệ trình tự của axit nucleic và các phương pháp phân tích dựa trên lai phân tử phát triển nhanh chóng.
Vào cuối những năm 1960, Pardue & Gall; Jones & Roberson đã tìm ra phương pháp lai in situ có sử dụng mẫu dò đánh dấu huỳnh quang, FISH. Phương pháp cố định các nhiễm sắc thể và nhân trên phiến kính (sao cho DNA tạo thành mạch kép với mẫu dò) ngày nay được sử dụng để đặt DNA lên phiến kính trong phương pháp microarray. Vào thời gian này, hoá học hữu cơ cũng phát triển, cho phép tổng hợp tự động các mẫu dò oligonucleotide vào năm 1979.
Kỹ thuật phân tích sử dụng phương pháp gắn đồng thời nhiều trình tự đích lên một bộ lọc hay màng theo thứ tự, phương pháp thấm điểm (dot blot), được Kafatos và cộng sự (1979) đưa ra. Với kỹ thuật này, các trình tự đích được cố định trên vật đỡ và lai với mẫu dò (thường là trình tự axit nucleic đã đánh dấu). Saiki và cộng sự (1989) đưa ra một cách khác, dot blot ngược, trong đó gắn nhiều mẫu dò theo thứ tự trên màng và đích để phân tích được đánh dấu. Cùng thời gian này, các array đầu tiên với giá thể không thấm nước được tạo ra trong phòng thí nghiệm của Maskos (1991). Đầu những năm 1990, kỹ thuật đánh dấu phát huỳnh quang đa màu được Ried và cộng sự; Balding & Ward giới thiệu.
Vào năm 1993, array chứa các oligonucleotide ngắn, dưới 19 nucleotide được tổng hợp in situ. Năm 1994, Hoheisel và cộng sự tăng mật độ chấm (spot) bằng cách dùng robot để lấy và đặt mẫu dò lên giá thể. Phương pháp tự động hoá này làm tăng tốc độ quá trình, giảm các sai sót chắc chắn mắc phải khi thực hiện những thủ tục có tính lặp lại cao bằng tay, và tăng tính chính xác vị trí, tăng tính đồng hình của các spot mẫu.
Tất cả các thí nghiệm tiên phong ở trên là cơ sở của kỹ thuật array hiện nay. Người ta đánh giá rằng, kỹ thuật này có thể sẽ phát triển đến mức chỉ vài năm nữa có thể so sánh nó với kỹ thuật PCR không thể thiếu trong sinh học hiện nay
|
2248 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2248 | Lạm phát | Trong kinh tế vĩ mô, lạm phát (Tiếng Anh: "inflation") là sự tăng mức giá chung một cách liên tục của hàng hóa và dịch vụ theo thời gian và sự mất giá trị của một loại tiền tệ nào đó. Khi mức giá chung tăng cao, một đơn vị tiền tệ sẽ mua được ít hàng hóa và dịch vụ hơn so với trước đây, do đó lạm phát phản ánh sự suy giảm sức mua trên một đơn vị tiền tệ. Khi so sánh với các nước khác thì lạm phát là sự giảm giá trị tiền tệ của một quốc gia này so với các loại tiền tệ của quốc gia khác. Theo nghĩa đầu tiên thì người ta hiểu lạm phát của một loại tiền tệ tác động đến phạm vi nền kinh tế một quốc gia, còn theo nghĩa thứ hai thì người ta hiểu lạm phát của một loại tiền tệ tác động đến phạm vi nền kinh tế sử dụng loại tiền tệ đó. Phạm vi ảnh hưởng của hai thành phần này vẫn là một vấn đề gây tranh cãi giữa các nhà kinh tế học vĩ mô. Ngược lại với lạm phát là giảm phát. Một chỉ số lạm phát bằng 0 hay một chỉ số dương nhỏ thì được người ta gọi là sự "ổn định giá cả".
Lạm phát ảnh hưởng đến các nền kinh tế theo nhiều cách tích cực và tiêu cực khác nhau. Tác động tiêu cực của lạm phát bao gồm sự gia tăng chi phí cơ hội của việc tích trữ tiền, và sự không chắc chắn về tình hình lạm phát trong tương lai có thể ngăn cản quyết định đầu tư và tiết kiệm. Nếu lạm phát tăng trưởng đủ nhanh, sự khan hiếm của hàng hóa sẽ khiến người tiêu dùng bắt đầu lo lắng về việc giá cả sẽ tăng cao trong thời gian tới. Tác động tích cực của lạm phát bao gồm việc giảm thiểu tỷ lệ thất nghiệp dựa trên giá cả cứng nhắc.
Các nhà kinh tế học thường cho rằng tỷ lệ lạm phát cao gây ra bởi sự cung ứng tiền quá mức. Quan điểm về yếu tố xác định tỷ lệ lạm phát thấp đến trung bình còn đa dạng hơn. Lạm phát thấp hoặc trung bình được quy cho sự biến động về nhu cầu thực tế đối với hàng hóa và dịch vụ, hoặc do sự thay đổi về nguồn cung sẵn có, ví dụ như trong khan hiếm. Tuy nhiên, quan điểm được số đông nhất trí là sự duy trì liên tục của lạm phát trong một thời kỳ nhất định là do sự cung ứng tiền nhanh hơn tốc độ phát triển kinh tế.
Các hành vi gia tăng số lượng tiền hoặc trong cung tiền tổng thể (hoặc giảm giá tiền của các phương tiện trao đổi) đã xảy ra ở nhiều xã hội khác nhau trong suốt lịch sử, bằng sự thay đổi với các hình thức khác nhau của tiền được sử dụng. Ví dụ, khi vàng được sử dụng như tiền tệ, chính phủ có thể thu thập tiền vàng, làm tan chảy chúng ra, trộn chúng với các kim loại khác như bạc, đồng, chì, và phát hành lại chúng ở cùng một giá trị danh nghĩa. Bằng cách pha loãng vàng với kim loại khác, chính phủ có thể phát hành thêm tiền xu mà không cần phải tăng số lượng vàng được sử dụng để làm ra chúng. Khi chi phí của mỗi đồng xu vàng được hạ xuống theo cách này, lợi nhuận của chính phủ là từ sự gia tăng trong quyền lực lãnh chúa. Thực hành này sẽ làm tăng cung tiền nhưng đồng thời giá trị tương đối của mỗi đồng xu vàng sẽ bị hạ xuống. Vì giá trị tương đối của các đồng tiền trở nên thấp hơn, người tiêu dùng sẽ cần phải cung cấp thêm tiền để đổi lấy hàng hóa và dịch vụ tương tự như trước đây. Những hàng hóa và dịch vụ sẽ trải nghiệm một sự gia tăng giá cả vì giá trị của mỗi đồng tiền bị giảm đi.
Nhà Tống Trung Quốc giới thiệu việc thực hành in tiền giấy để tạo ra sắc lệnh tiền tệ trong thế kỷ 11 và, theo Daniel Headrick, "tiền giấy cho phép các chính phủ chi tiêu nhiều hơn so với họ nhận được trong các loại thuế... trong thời kỳ chiến tranh, và nhà Tống đã thường xuyên có chiến tranh, thâm hụt chi tiêu như vậy đã gây ra lạm phát phi mã." Vấn đề lạm phát tiền giấy vẫn tiếp tục sau triều đại nhà Tống. Peter Bernholz viết rằng "từ đó, hầu hết các triều đại Trung Quốc đến nhà Minh đều bắt đầu bằng cách phát hành một số tiền giấy ổn định, có thể chuyển đổi và kết thúc với lạm phát rõ rệt do lưu thông ngày càng tăng số lượng tiền giấy để tài trợ cho thâm hụt ngân sách."
Dưới triều đại nhà Nguyên Mông Cổ, chính phủ đã chi rất nhiều tiền chống lại các cuộc chiến tranh tốn kém, và đã phản ứng bằng cách in nhiều tiền hơn, dẫn đến lạm phát. Vấn đề lạm phát trở nên nghiêm trọng nên người dân đã ngừng sử dụng tiền giấy, thứ tiền mà họ coi như "giấy vô giá trị." Lo sợ sự lạm phát mà đã cản trở triều đại nhà Nguyên, nhà Minh ban đầu đã từ chối việc sử dụng tiền giấy, chỉ sử dụng đồng tiền xu. Triều đại này đã không phát hành tiền giấy cho đến 1375.
Trong lịch sử, lan truyền vàng hoặc bạc vào một nền kinh tế cũng dẫn đến lạm phát. Từ nửa sau của thế kỷ 15 đến nửa đầu thế kỷ 17, Tây Âu đã trải qua một chu kỳ lạm phát lớn được gọi là "cách mạng giá cả", với giá cả trung bình tăng gấp sáu lần, có lẽ, sau hơn 150 năm. Điều này phần lớn do các dòng đột ngột của vàng và bạc từ Tân thế giới chảy vào Habsburg Tây Ban Nha. Bạc lan rộng trong suốt một Châu Âu đói tiền mặt trước đây và gây ra lạm phát trên diện rộng. Các yếu tố nhân khẩu học cũng góp phần tăng áp lực lên giá cả, với mức tăng trưởng dân số châu Âu sau suy giảm dân số do đại dịch Cái chết đen.
Đến thế kỷ XIX, các nhà kinh tế phân loại ba yếu tố riêng biệt mà gây ra một tăng hoặc giảm giá cả hàng hóa: một sự thay đổi trong "giá trị" hoặc chi phí sản xuất hàng hóa, một sự thay đổi trong "giá tiền" mà sau đó là thường biến động trong giá hàng hóa của nội dung kim loại trong tiền tệ, và sự "mất giá đồng tiền" từ một cung tiền gia tăng liên quan đến số lượng của hỗ trợ cho tiền tệ này bằng kim loại có thể chuộc lại. Theo sự gia tăng của tiền giấy được in trong Nội chiến Hoa Kỳ, thuật ngữ "lạm phát" bắt đầu xuất hiện như một tham chiếu trực tiếp đến "mất giá đồng tiền" xảy ra khi số lượng tiền giấy có thể chuộc lại vượt xa số lượng kim loại có sẵn để chuộc lại chúng. Tại thời điểm đó, thuật ngữ lạm phát chỉ sự mất giá của đồng tiền, và không chỉ sự tăng giá hàng hoá.
Mối quan hệ này giữa sự dư thừa cung tiền giấy và một mất giá kết quả trong giá trị của chúng đã được ghi nhận bởi các nhà kinh tế cổ điển trước đó như David Hume và David Ricardo, những người sẽ chuyển sang xem xét và tranh luận những tác động của việc mất giá tiền tệ (sau này được gọi là "lạm phát tiền tệ") có trên giá hàng hoá (sau này gọi là "lạm phát giá cả", và cuối cùng chỉ gọi là "lạm phát").
Việc áp dụng sắc lệnh tiền tệ của nhiều quốc gia, từ thế kỷ thứ 18, đã gây ra nhiều biến thể lớn hơn trong việc cung cấp tiền có thể. Kể từ đó, sự gia tăng rất lớn trong việc cung cấp tiền giấy đã diễn ra tại một số quốc gia, tạo ra các siêu lạm phát - các kịch bản của tỷ lệ lạm phát cực cao, vật giá tăng nhanh hơn nhiều so với những tỉ lệ lạm phát được quan sát trong thời gian trước đó của tiền tệ hàng hóa. Siêu lạm phát tại Cộng hòa Vây-ma của Đức là một ví dụ đáng chú ý, khi Chính phủ Đức in một lượng tiền cực lớn để bồi thường chiến tranh.
Thuật ngữ "lạm phát" ban đầu được chỉ các gia tăng trong số lượng tiền trong lưu thông, và một số nhà kinh tế vẫn sử dụng từ này theo cách này. Tuy nhiên, hầu hết các nhà kinh tế hiện nay sử dụng thuật ngữ "lạm phát" để chỉ một sự gia tăng trong mức giá. Sự gia tăng cung tiền có thể được gọi là lạm phát tiền tệ, để phân biệt với sự tăng giá cả, mà cũng có thể được gọi cho rõ ràng là 'lạm phát giá cả'. Các nhà kinh tế nói chung đều đồng ý rằng về lâu dài, lạm phát là do tăng cung tiền.
Các khái niệm kinh tế khác liên quan đến lạm phát bao gồm: giảm phát - một sụt giảm trong mức giá chung; thiểu phát - giảm tỷ lệ lạm phát; siêu lạm phát - một vòng xoáy lạm phát ngoài tầm kiểm soát; tình trạng lạm phát - một sự kết hợp của lạm phát, tăng trưởng kinh tế chậm và thất nghiệp cao, và tái lạm phát - một nỗ lực nâng cao mức giá chung để chống lại áp lực giảm phát.
Vì có thể có nhiều cách đo lường mức giá cả, có thể có nhiều đo lường của lạm phát giá cả. Thường xuyên nhất, thuật ngữ "lạm phát" đề cập đến một sự gia tăng chỉ số giá mở rộng đại diện cho mức giá tổng thể đối với hàng hóa và dịch vụ trong nền kinh tế. Chỉ số giá tiêu dùng (CPI), chỉ số giá chi tiêu tiêu dùng cá nhân (PCEPI) và số giảm phát GDP là một số ví dụ về các chỉ số giá mở rộng. Tuy nhiên, "lạm phát" cũng có thể được sử dụng để mô tả một sự tăng mức giá trong một tập hợp hẹp của tài sản, hàng hóa, dịch vụ trong nền kinh tế, chẳng hạn như hàng hóa (bao gồm thực phẩm, nhiên liệu, kim loại), các tài sản hữu hình (như bất động sản), các tài sản tài chính (như cổ phiếu, trái phiếu), dịch vụ (chẳng hạn như giải trí và chăm sóc sức khỏe), hoặc lao động. Chỉ số CRB-Reuters (CCI), Chỉ số giá sản xuất và Chỉ số chi phí nhân công (ECI) là những ví dụ của chỉ số giá hẹp được sử dụng để đo lường lạm phát giá cả trong các lĩnh vực cụ thể của nền kinh tế. Lạm phát cơ bản là một thước đo lạm phát cho một tập hợp con của giá tiêu dùng không bao gồm giá thực phẩm và năng lượng, tăng và giảm hơn so với các giá cả khác trong ngắn hạn. Cục dự trữ liên bang đặc biệt quan tâm đến tỷ lệ lạm phát cơ bản để có được một ước tính tốt hơn về xu hướng lạm phát dài hạn trong tương lai tổng thể.
Để minh họa cho phương pháp tính, vào tháng 1 năm 2007, chỉ số giá tiêu dùng của Mỹ là 202,416, và vào tháng 1 năm 2008 là 211,080. Công thức để tính toán tỷ lệ phần trăm lạm phát hàng năm bằng chỉ số CPI trong suốt năm 2007 là
Kết quả là tỷ lệ lạm phát đối với CPI trong khoảng thời gian một năm này là 4,28%, có nghĩa là mức giá chung cho người tiêu dùng điển hình của Mỹ đã tăng khoảng bốn phần trăm trong năm 2007.
Chỉ số giá bán lẻ cũng là một thước đo lạm phát được sử dụng trong Vương quốc Anh. Nó là rộng hơn so với chỉ số CPI và chứa một giỏ lớn hơn của hàng hóa và dịch vụ.
Các chỉ số giá khác được sử dụng rộng rãi cho việc tính toán lạm phát giá cả bao gồm:
Các đo lường lạm phát phổ biến khác là:
Đo lường lạm phát trong một nền kinh tế đòi hỏi phải có phương tiện. Mục tiêu của việc phân biệt những thay đổi trong giá danh nghĩa trên một tập hợp chung của hàng hoá và dịch vụ, và phân biệt với những thay đổi giá do những thay đổi trong giá trị như khối lượng, chất lượng hay hiệu suất. Ví dụ, nếu giá của 10 pao ngô có thể thay đổi từ 0,90 USD đến 1,00 USD trong suốt một năm, không có thay đổi về chất lượng, thì chênh lệch giá này đại diện cho lạm phát. Tuy nhiên, sự thay đổi mức giá đơn lẻ này sẽ không đại diện cho lạm phát chung trong một nền kinh tế tổng thể. Để đo lường lạm phát tổng thể, sự thay đổi giá của một "giỏ" lớn hàng hóa và dịch vụ đại diện được đo. Đây là mục đích của một chỉ số giá, đó là giá kết hợp của một "rổ" nhiều hàng hóa và dịch vụ. Giá kết hợp là tổng giá cả gia quyền của các mặt hàng trong "rổ". Một giá cả gia quyền được tính bằng cách nhân đơn giá của một mặt hàng với số lần mua tiêu dùng trung bình mặt hàng đó. Giá cả gia quyền là một phương tiện cần thiết để đo lường tác động của các thay đổi đơn giá cụ thể đối với lạm phát tổng thể của nền kinh tế. Chỉ số giá tiêu dùng, ví dụ, sử dụng dữ liệu thu thập bởi các khảo sát hộ gia đình để xác định tỷ lệ của tổng chi tiêu của người tiêu dùng điển hình được chi cho hàng hóa và dịch vụ cụ thể, trọng lượng và giá trung bình của những mặt hàng phù hợp. Những mức giá bình quân gia quyền này được kết hợp để tính toán giá tổng thể. Để liên hệ tốt hơn các thay đổi giá theo thời gian, chỉ số này thường chọn giá một "năm cơ sở" và gán cho nó một giá trị 100. Chỉ số giá trong những năm tiếp theo sau đó được thể hiện trong mối quan hệ với giá năm cơ sở. Trong khi so sánh các đo lường lạm phát đối với các thời gian khác nhau người ta cũng phải đi vào xem xét các hiệu ứng cơ bản của lạm phát.
Các đo lường lạm phát thường được sửa đổi theo thời gian, hoặc là cho gia quyền tương đối của hàng hóa trong giỏ, hoặc trong cách thức mà hàng hóa và dịch vụ từ hiện tại được so sánh với hàng hóa và dịch vụ trong quá khứ. Theo thời gian, điều chỉnh được thực hiện cho các loại hàng hóa và dịch vụ được lựa chọn để phản ánh những thay đổi trong các loại hàng hóa, dịch vụ mua của người tiêu dùng điển hình. Sản phẩm mới có thể được giới thiệu, các sản phẩm cũ biến mất, chất lượng sản phẩm hiện tại có thể thay đổi, và sở thích của người tiêu dùng có thể thay đổi. Cả các loại hàng hóa và dịch vụ được bao gồm trong "rổ" và giá cả gia quyền được sử dụng trong các đo lường lạm phát sẽ được thay đổi theo thời gian để bắt kịp với các thay đổi thị trường.
Các con số lạm phát thường điều chỉnh theo mùa để phân biệt các thay đổi giá cả theo chu kỳ dự kiến. Ví dụ, chi phí sưởi ấm nhà dự kiến sẽ tăng trong những tháng lạnh hơn, và điều chỉnh theo mùa thường được sử dụng khi đo lường lạm phát để bù đắp cho các gai nhọn chu kỳ trong nhu cầu năng lượng, nhiên liệu. Các con số lạm phát có thể được tính trung bình hoặc bị các kỹ thuật thống kê loại bỏ nhiễu thống kê và biến động. của các giá cả cụ thể.
Khi xem xét lạm phát, các tổ chức kinh tế có thể chỉ tập trung vào một số loại giá cả, hoặc chỉ số "đặc biệt", chẳng hạn như chỉ số lạm phát cơ bản được sử dụng bởi các ngân hàng trung ương để xây dựng chính sách tiền tệ.
Hầu hết các chỉ số lạm phát được tính từ trung bình gia quyền của các thay đổi giá cả được lựa chọn. Điều này nhất thiết phải giới thiệu biến dạng, và có thể dẫn đến các tranh chấp mang tính hợp pháp về việc tỷ lệ lạm phát thực sự là bao nhiêu. Vấn đề này có thể được khắc phục bằng cách bao gồm tất cả các thay đổi về giá có sẵn trong tính toán, và sau đó chọn giá trị trung bình. Trong một số trường hợp khác, các chính phủ có thể cố ý báo cáo sai tỷ lệ lạm phát, ví dụ, chính phủ Argentina đã bị chỉ trích bởi các thao túng dữ liệu kinh tế, chẳng hạn như số liệu lạm phát và GDP, cho lợi ích chính trị và giảm thanh toán của mình trong nợ quốc gia tính theo chỉ số lạm phát.
Sự gia tăng trong mức giá chung hàm ý giảm sức mua của đồng tiền. Có nghĩa là, khi mức chung của giá cả tăng lên, mỗi đơn vị tiền tệ mua được ít hàng hóa và dịch vụ hơn. Ảnh hưởng của lạm phát được phân bố không đều trong nền kinh tế, và kết quả là có những chi phí ẩn để một số và lợi ích cho người khác điều này làm giảm sức mua của tiền bạc. Ví dụ, với lạm phát, những phân đoạn trong xã hội mà sở hữu tài sản vật chất, chẳng hạn như bất động sản, chứng khoán vv, được hưởng lợi từ giá/giá trị cổ phần của họ đi lên, trong khi những người tìm kiếm để có được chúng sẽ cần phải trả nhiều tiền hơn. Khả năng của họ để làm như vậy sẽ phụ thuộc vào mức độ mà thu nhập của họ là cố định. Ví dụ, sự gia tăng trong thanh toán cho người lao động và người về hưu thường tụt hậu so với lạm phát, và cho một số người có thu nhập cố định. Ngoài ra, các cá nhân hoặc tổ chức có tài sản tiền mặt sẽ phải trải nghiệm một sự suy giảm sức mua của đồng tiền. Tăng mức giá (lạm phát) làm xói mòn giá trị thực của tiền (đồng tiền chức năng) và các mặt hàng khác có tính chất tiền tệ cơ bản.
Khách nợ có khoản nợ được với lãi suất danh nghĩa cố định của lãi suất sẽ giảm lãi suất "thực sự" như tỷ lệ lạm phát tăng. Lãi suất thực tế trên một khoản vay là lãi suất danh nghĩa trừ đi tỉ lệ lạm phát. Công thức R = NI xấp xỉ với câu trả lời đúng miễn là cả hai lãi suất danh nghĩa và tỷ lệ lạm phát là nhỏ. Phương trình chính xác là r = n/i khi r, n và i được thể hiện như tỷ lệ (ví dụ như 1.2 cho 20%, 0,8 -20%). Ví dụ, khi tỷ lệ lạm phát là 3%, một khoản vay với lãi suất danh nghĩa 5% sẽ có một tỷ lệ lãi suất thực tế khoảng 2%. Bất kỳ sự gia tăng bất ngờ nào trong tỷ lệ lạm phát sẽ làm giảm lãi suất thực. Các ngân hàng và cho vay khác điều chỉnh cho rủi ro lạm phát này bằng cách bao gồm cả phí bảo hiểm rủi ro lạm phát với các khoản vay lãi suất cố định, hoặc cho vay với tỷ lệ điều chỉnh.
Tỷ lệ lạm phát cao hoặc không thể đoán trước được coi là có hại cho nền kinh tế. Chúng thêm sự thiếu hiệu quả trong thị trường, và làm cho nó khó khăn cho các công ty với ngân sách hoặc kế hoạch dài hạn. Lạm phát có thể hoạt động như một lực cản đối với năng suất do các công ty buộc phải chuyển các nguồn lực từ các sản phẩm và dịch vụ để tập trung vào lợi nhuận và thua lỗ từ lạm phát tiền tệ. Không chắc chắn về sức mua tương lai của tiền không khuyến khích đầu tư và tiết kiệm. Và lạm phát có thể áp đặt tăng thuế ẩn, do thu nhập tăng cao đẩy người nộp thuế vào thuế suất thuế thu nhập cao hơn trừ khi khung thuế được chỉnh theo lạm phát.
Với lạm phát cao, sức mua được phân phối lại từ những người thu nhập danh nghĩa cố định, chẳng hạn như một số người nghỉ hưu có lương hưu không được lập chỉ mục với mức giá, hướng tới những người có thu nhập biến đổi mà thu nhập của họ có thể giữ cho tốc độ tốt hơn với lạm phát. Phân bố lại sức mua này cũng sẽ xảy ra giữa các đối tác thương mại quốc tế. Nơi các tỷ giá cố định được áp dụng, lạm phát cao hơn trong một nền kinh tế hơn một nơi khác sẽ gây ra xuất khẩu của nền kinh tế đầu tiên trở nên đắt hơn và ảnh hưởng đến cán cân thương mại. Cũng có thể có tác động tiêu cực đối với thương mại từ một sự bất ổn gia tăng trong trao đổi tiền tệ do lạm phát không thể đoán trước.
Trong lịch sử, rất nhiều tài liệu kinh tế đã quan tâm đến những câu hỏi về hiệu quả những gì gây ra lạm phát và những gì nó có. Có những trường phái khác nhau về tư tưởng như các nguyên nhân của lạm phát. Phần lớn có thể được chia thành hai khu vực chính: lý thuyết chất lượng của lạm phát và lý thuyết số lượng của lạm phát. Lý thuyết chất lượng của lạm phát dựa trên sự mong đợi của một đồng tiền chấp nhận bán để có thể trao đổi tiền tệ sau một thời gian đối với hàng hoá là mong muốn như một người mua. Lý thuyết số lượng của lạm phát dựa trên các phương trình lượng tiền, có liên quan cung tiền, vòng quay của nó, và giá trị danh nghĩa của trao đổi. Adam Smith và David Hume đã đề xuất một lý thuyết số lượng của lạm phát với tiền bỏ ra, và một lý thuyết chất lượng của lạm phát sản xuất.
Hiện nay, lý thuyết số lượng tiền tệ được chấp nhận rộng rãi như là một mô hình chính xác của lạm phát trong thời gian dài. Do đó, hiện nay là thỏa thuận rộng rãi giữa các nhà kinh tế rằng về lâu dài, tỉ lệ lạm phát cơ bản phụ thuộc vào tốc độ tăng trưởng cung tiền liên quan đến sự tăng trưởng của nền kinh tế. Tuy nhiên, trong tình trạng lạm phát ngắn hạn và trung hạn có thể bị ảnh hưởng bởi nguồn cung cấp và nhu cầu áp lực trong nền kinh tế, và chịu ảnh hưởng của độ đàn hồi tương đối của tiền lương, giá cả và lãi suất. Các câu hỏi liệu những tác động ngắn hạn kéo dài đủ lâu là quan trọng là chủ đề trung tâm của cuộc tranh luận giữa người theo chủ nghĩa tiền tệ và các nhà kinh tế học Keynes. Trong chủ nghĩa tiền tệ giá và lương điều chỉnh một cách nhanh chóng đủ để làm cho các yếu tố khác chỉ đơn thuần là hành vi biên trên một chung xu hướng trực tuyến. Trong quan điểm học thuyết Keynes, giá cả và tiền lương điều chỉnh ở mức độ khác nhau, và những khác biệt này có đủ các hiệu ứng trên sản lượng thực tế là "lâu dài" theo quan điểm của những người trong một nền kinh tế.
Kinh tế học Keynes đề xuất rằng những thay đổi trong cung tiền không trực tiếp ảnh hưởng đến giá cả, và rằng lạm phát có thể nhìn thấy là kết quả của các áp lực trong nền kinh tế tự thể hiện mình trong giá.
Có ba loại chính của lạm phát, như một phần của những gì Robert J. Gordon gọi là "mô hình tam giác":
Lý thuyết cầu kéo nói rằng lạm phát tăng tốc khi tổng cầu tăng vượt quá khả năng của nền kinh tế để sản xuất (sản lượng tiềm năng của nó). Do đó, bất kỳ yếu tố nào làm tăng tổng cầu đều có thể gây ra lạm phát. Tuy nhiên, về lâu dài, tổng cầu có thể được tổ chức trên năng lực sản xuất chỉ bằng cách tăng lượng tiền trong lưu thông nhanh hơn so với tốc độ tăng trưởng thực của nền kinh tế. Một nguyên nhân khác (mặc dù ít phổ biến) có thể là một sự suy giảm nhanh chóng trong "nhu cầu" đối với tiền bỏ ra, như đã xảy ra ở châu Âu trong Black Death, hoặc trong vùng lãnh thổ bị Nhật Bản chiếm đóng ngay trước sự thất bại của Nhật Bản trong năm 1945.
Ảnh hưởng của tiền trên lạm phát là rõ ràng nhất khi các chính phủ tài trợ cho chi tiêu trong một cuộc khủng hoảng, chẳng hạn như một cuộc chiến tranh dân sự, bằng cách in tiền quá mức. Điều này đôi khi dẫn đến lạm phát phi mã, một điều kiện mà giá có thể tăng gấp đôi trong một tháng hoặc ít hơn. Cung tiền cũng được cho là đóng một vai trò quan trọng trong việc xác định mức độ vừa phải của lạm phát, mặc dù có sự khác biệt về quan điểm về tầm quan trọng của nó. Ví dụ: các nhà kinh tế theo chủ nghĩa tiền tệ tin rằng liên kết là rất mạnh mẽ, các nhà kinh tế Keynes, ngược lại, thường nhấn mạnh vai trò của tổng cầu trong nền kinh tế chứ không phải là cung tiền trong việc xác định lạm phát. Có nghĩa là, đối với phái Keynes, cung tiền chỉ là một yếu tố quyết định của tổng cầu.
Một số nhà kinh tế phái Keynes cũng không đồng ý với quan điểm cho rằng ngân hàng trung ương hoàn toàn kiểm soát cung tiền, cho rằng ngân hàng trung ương có ít kiểm soát, do cung tiền thích nghi với nhu cầu cho tín dụng ngân hàng được phát hành bởi ngân hàng thương mại. Điều này được gọi là lý thuyết của tiền nội sinh, và đã được ủng hộ mạnh mẽ bởi những người sau Keynes từ những năm 1960. Nó ngày nay đã trở thành một trọng tâm của những người ủng hộ quy tắc Taylor. Vị trí này không được chấp nhận phổ biến - các ngân hàng tạo ra tiền bằng cách làm ra các khoản vay, nhưng tổng khối lượng các khoản vay này giảm đi khi lãi suất thực tăng. Như vậy, các ngân hàng trung ương có thể ảnh hưởng đến việc cung cấp tiền bằng cách làm cho tiền rẻ hơn hoặc đắt hơn, do đó tăng hoặc giảm sản xuất.
Một khái niệm cơ bản trong phân tích lạm phát là mối quan hệ giữa lạm phát và thất nghiệp, được gọi là đường cong Phi-líp. Mô hình này cho thấy rằng có một đánh đổi giữa sự ổn định giá cả và việc làm. Vì vậy, một số mức độ lạm phát có thể được xem là hấp dẫn để giảm thiểu tình trạng thất nghiệp. Mô hình đường cong Phillips mô tả tốt kinh nghiệm của Mỹ vào những năm 1960 nhưng không thành công để mô tả sự kết hợp của lạm phát tăng cao và kinh tế trì trệ (đôi khi được gọi là "tình trạng lạm phát") có trải nghiệm trong những năm 1970.
Như vậy, kinh tế vĩ mô hiện đại mô tả lạm phát bằng cách sử dụng đường cong Phillips rằng các "thay đổi" (nên sự đánh đổi giữa các thay đổi lạm phát và thất nghiệp) vì những vấn đề như các cú sốc cung và lạm phát trở thành xây dựng cho các hoạt động bình thường của nền kinh tế. Các đề cập trước đây đến các sự kiện như cú sốc dầu lửa những năm 1970, trong khi những đề cập sau này đến vòng xoáy giá/lương ốc và các kỳ vọng lạm phát ngụ ý rằng nền kinh tế bị lạm phát "một cách bình thường". Như vậy, đường cong Phi-líp chỉ đại diện cho thành phần cầu kéo của mô hình tam giác.
Một khái niệm khác cần lưu ý là sản lượng tiềm năng (đôi khi được gọi là "tổng sản phẩm quốc nội tự nhiên"), một mức độ của GDP, khi nền kinh tế đang ở mức sản xuất tối ưu của nó được thể chế và tự nhiên. (Mức độ sản lượng này tương ứng với Tỷ lệ thất nghiệp không đẩy mạnh lạm phát, NAIRU, hoặc tỷ lệ thất nghiệp "tự nhiên" hoặc tỷ lệ thất nghiệp đầy đủ việc làm). Nếu GDP vượt quá tiềm năng của nó (và thất nghiệp là dưới NAIRU), lý thuyết này nói rằng lạm phát sẽ "tăng tốc" do các nhà cung cấp tăng giá của họ và lạm phát tích hợp nặng hơn. Nếu GDP giảm xuống dưới mức tiềm năng của nó (và thất nghiệp là trên NAIRU), lạm phát sẽ "giảm tốc" do các nhà cung cấp cố gắng để điền vào công suất dư thừa, bằng cách giảm giá và phá hoại lạm phát có sẵn.
Tuy nhiên, một vấn đề với lý thuyết này cho mục đích hoạch định chính sách là mức độ chính xác của sản lượng tiềm năng (và của NAIRU) nói chung là không rõ và có xu hướng thay đổi theo thời gian. Lạm phát cũng có vẻ hành động một cách không đối xứng, tăng nhanh hơn so với giảm. Tệ hơn, nó có thể thay đổi vì chính sách: ví dụ, tỷ lệ thất nghiệp cao dưới thời Thủ tướng Anh Margaret Thatcher có thể đã dẫn đến sự gia tăng trong NAIRU (và giảm tiềm năng) bởi vì nhiều người thất nghiệp tự thấy mình như thất nghiệp cơ cấu (xem thêm thất nghiệp), không thể tìm được việc làm phù hợp với kỹ năng của họ. Một gia tăng trong thất nghiệp cơ cấu ngụ ý rằng một tỷ lệ phần trăm nhỏ của lực lượng lao động có thể tìm việc làm ở NAIRU, nơi nền kinh tế tránh vượt qua ngưỡng vào lĩnh vực thúc đẩy lạm phát.
Một kết nối giữa lạm phát và thất nghiệp đã được rút ra từ sự xuất hiện của thất nghiệp quy mô lớn trong thế kỷ 19, và các kết nối tiếp tục được rút ra hôm nay. Tuy nhiên, tỷ lệ thất nghiệp thường chỉ ảnh hưởng đến lạm phát trong ngắn hạn nhưng không lâu dài. Về lâu dài, các vận tốc của tiền các biện pháp cung cấp như vận tốc MZM ("đáo hạn không tiền," đại diện cho tiền mặt và tiền gửi nhu cầu tương đương) là dự đoán lạm phát xa hơn so với tỷ lệ thất nghiệp thấp.
Trong kinh tế học Mác-xít, thất nghiệp phục vụ như một đội quân lao động dự bị, kiềm chế lạm phát tiền lương. Trong thế kỷ 20, các khái niệm tương tự trong Kinh tế học Keynes bao gồm NAIRU (Tỷ lệ thất nghiệp không gia tăng lạm phát) và đường cong Phillips.
Những người theo chủ nghĩa tiền tệ tin rằng yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến lạm phát hay giảm phát là tốc độ cung tiền tăng lên hoặc co lại. Họ coi chính sách tài khóa, hoặc chi tiêu chính phủ và thuế, là không có hiệu quả trong việc kiểm soát lạm phát. Theo nhà kinh tế theo chủ nghĩa tiền tệ nổi tiếng Milton Friedman,""Lạm phát là luôn luôn có và ở khắp mọi nơi là một hiện tượng tiền tệ."" Tuy nhiên, một số người theo chủ nghĩa tiền tệ sẽ chấp nhận điều này bằng cách làm một ngoại lệ cho các trường hợp rất ngắn hạn.
Những người theo chủ nghĩa tiền tệ khẳng định rằng các nghiên cứu thực nghiệm lịch sử tiền tệ cho thấy lạm phát luôn luôn là một hiện tượng tiền tệ. Thuyết số lượng tiền tệ, chỉ đơn giản nói rằng bất kỳ thay đổi nào trong số lượng tiền trong một hệ thống sẽ làm thay đổi mức giá. Lý thuyết này bắt đầu với phương trình trao đổi:
ở đây
Trong công thức này, mức giá chung có liên quan đến mức độ hoạt động kinh tế thực ("Q"), lượng tiền ("M") và vòng quay của tiền ("V"). Công thức này là một đồng nhất thức vì vòng quay của tiền ("V") được định nghĩa là tỷ lệ chi tiêu danh nghĩa cuối cùng (formula_7) với số lượng tiền ("M").
Những người theo chủ nghĩa tiền tệ cho rằng vòng quay của tiền không bị ảnh hưởng bởi chính sách tiền tệ (ít nhất là trong thời gian dài), và giá trị thực của sản lượng được xác định trong thời gian dài bởi năng lực sản xuất của nền kinh tế. Theo các giả định, động lực chính của sự thay đổi trong mức giá chung là thay đổi trong lượng tiền. Với vòng quay ngoại sinh (có nghĩa là, vòng quay được xác định bên ngoài và không bị ảnh hưởng bởi chính sách tiền tệ), cung tiền xác định giá trị sản lượng danh nghĩa (bằng chi phí cuối cùng) trong ngắn hạn. Trong thực tế, vòng quay không phải là ngoại sinh trong ngắn hạn, và do đó, công thức không nhất thiết có nghĩa là một mối quan hệ ngắn hạn ổn định giữa cung tiền và sản lượng không đáng kể. Tuy nhiên, về lâu dài, những thay đổi trong vòng quay được giả định được xác định bởi sự phát triển của các cơ chế thanh toán. Nếu vòng quay tương đối không bị ảnh hưởng bởi chính sách tiền tệ, tỷ giá dài hạn của tăng giá (tỷ lệ lạm phát) bằng với tỷ lệ dài hạn tăng trưởng của cung tiền cộng với lãi dài hạn ngoại sinh của tốc độ phát triển trừ đi thời gian dài tốc độ tăng trưởng của sản lượng thực tế.
Lý thuyết kỳ vọng hợp lý cho rằng tác nhân kinh tế tìm cách hợp lý trong tương lai khi cố gắng tối đa hóa phúc lợi của họ, và không đáp ứng chỉ với chi phí cơ hội và áp lực trước mắt. Theo quan điểm này, trong khi thường căn cứ vào trọng tiền, kỳ vọng và chiến lược trong tương lai cũng là quan trọng đối với lạm phát.
Một sự khẳng định cốt lõi của lý thuyết kỳ vọng hợp lý là tác nhân kinh tế sẽ tìm cách "đón đầu" các quyết định của ngân hàng trung ương bằng cách hành động bằng cách thực hiện những dự đoán lạm phát cao hơn. Điều này có nghĩa rằng các ngân hàng trung ương phải thiết lập sự tin cậy của họ trong cuộc chiến chống lạm phát, hoặc tác nhân kinh tế sẽ đặt cược rằng các ngân hàng trung ương sẽ mở rộng cung tiền nhanh chóng, đủ để ngăn chặn suy giảm, thậm chí tại các chi phí làm tăng lạm phát. Vì vậy, nếu một ngân hàng trung ương có tiếng là "mềm dẻo" đối với lạm phát, khi công bố một chính sách chống lạm phát mới với các tác nhân kinh tế tăng trưởng tiền tệ hạn chế sẽ không tin rằng chính sách này sẽ vẫn tồn tại; kỳ vọng lạm phát của họ vẫn ở mức cao, và do đó sẽ lạm phát. Mặt khác, nếu các ngân hàng trung ương có tiếng là "cứng rắn" đối với lạm phát, thì một thông báo chính sách như vậy sẽ được tin tưởng và kỳ vọng lạm phát sẽ giảm xuống nhanh chóng, do đó cho phép lạm phát nó đi xuống nhanh chóng với sự gián đoạn kinh tế tối thiểu.
Cũng còn có các học thuyết không chính thống khác mà giảm nhẹ hoặc từ chối quan điểm của Keynes và những người theo chủ nghĩa tiền tệ.
Trường phái Áo khẳng định rằng lạm phát là sự gia tăng cung tiền, giá tăng chỉ là hậu quả và sự khác biệt ngữ nghĩa này là rất quan trọng trong việc xác định lạm phát. Trường phái Áo nhấn mạnh rằng lạm phát ảnh hưởng đến giá mức độ khác nhau (tức là giá tăng mạnh trong một số lĩnh vực hơn trong các lĩnh vực khác của nền kinh tế). Lý do cho sự chênh lệch là tiền dư thừa sẽ được tập trung vào một số lĩnh vực, chẳng hạn như nhà ở, cổ phiếu hoặc chăm sóc sức khỏe. Bởi vì có sự khác nhau này, trường phái Áo cho rằng mức giá tổng hợp có thể là rất sai lầm khi quan sát những tác động của lạm phát. Các nhà kinh tế Áo đo lường lạm phát bằng cách tính toán sự phát triển của các đơn vị tiền mới có sẵn để sử dụng ngay lập tức trong trao đổi, đã được tạo ra theo thời gian.
Các phê bình quan điểm của trường phái Áo chỉ ra rằng lựa chọn thay thế ưa thích của họ với tiền tệ đại diện nhằm ngăn chặn lạm phát, tiền tệ được bảo đảm hàng hóa, có khả năng tăng cung với tốc độ khác hơn tăng trưởng kinh tế. Do đó nó đã được chứng minh là giảm phát cao và mất ổn định, kể cả trong trường hợp nó gây ra và kéo dài suy thoái.
Trong bối cảnh của một cơ sở tiền đồng cố định đối với tiền, một trong những tranh cãi quan trọng là giữa lý thuyết số lượng tiền và học thuyết hóa đơn thực tế (RBD). Trong bối cảnh đó, lý thuyết số lượng áp dụng cho mức độ kế toán dự trữ phân đoạn đã cho phép chống lại tiền đồng, vàng nói chung, bị nắm giữ bởi ngân hàng. Các trường phái kinh tế tiền tệ và hoạt động ngân hàng tranh luận RBD, các ngân hàng cũng sẽ có thể phát hành tiền tệ chống lại các hóa đơn trao đổi, đó là các "hóa đơn thực tế" mà họ mua từ các thương gia. Lý thuyết này là quan trọng vào thế kỷ 19 trong cuộc tranh luận giữa các trường phái "hoạt động ngân hàng" và "tiền tệ" về tính đúng đắn của tiền tệ, và trong sự hình thành của Dự trữ Liên bang. Theo sau sự sụp đổ của bản vị vàng quốc tế sau năm 1913, và di chuyển theo hướng thâm hụt tài chính của chính phủ, RBD vẫn là một chủ đề nhỏ, chủ yếu quan tâm trong các bối cảnh hạn chế, chẳng hạn như các vị tiền tệ. Nó được nắm một cách chung trong danh tiếng ốm yếu ngày hôm nay, với Frederic Mishkin, một thống đốc của Dự trữ Liên bang đi xa đến mức nói rằng nó đã bị "hoàn toàn mất uy tín."
Các cuộc tranh luận giữa các trường phái tiền tệ, hoặc lý thuyết số lượng, và hoạt động ngân hàng ở Anh trong thế kỷ 19 tiên báo câu hỏi hiện nay về độ tin cậy của tiền trong hiện tại. Trong thế kỷ 19 trường phái hoạt động ngân hàng có ảnh hưởng lớn hơn trong chính sách của Hoa Kỳ và Anh, trong khi trường phái tiền tệ đã có nhiều ảnh hưởng "ở châu lục", đó là ở các nước ngoài Anh, đặc biệt trong Liên minh tiền tệ Latin và liên minh tiền tệ Scandinavia trước đó.
Một vấn đề khác liên quan đến kinh tế chính trị cổ điển là giả thuyết chống cổ điển của tiền bạc, hay "lý thuyết ủng hộ". Lý thuyết ủng hộ lập luận rằng giá trị của tiền được xác định bởi các tài sản và nợ phải trả của cơ quan phát hành. Không giống như Lý thuyết số lượng của kinh tế chính trị cổ điển, lý thuyết ủng hộ lập luận rằng cơ quan phát hành có thể phát hành tiền mà không gây ra lạm phát, miễn là các tổ chức phát hành tiền có đủ tài sản để chuộc lại. Có rất ít các nhà lý luận ủng hộ, làm cho lý thuyết số lượng trở thành lý thuyết thống trị giải thích lạm phát.
Có nhiều phương pháp và chính sách đã và đang được sử dụng để kiểm soát lạm phát.
Nếu tăng trưởng kinh tế phù hợp với sự tăng trưởng của cung tiền, lạm phát sẽ có thể không xảy ra khi các nhân tố khác cũng cân bằng nhau. Một số lượng lớn các yếu tố có thể ảnh hưởng đến tốc độ của cả hai. Ví dụ: đầu tư trong sản xuất thị trường, cơ sở hạ tầng, giáo dục, và chăm sóc y tế dự phòng tất cả có thể tăng trưởng một nền kinh tế với số lượng lớn hơn chi tiêu đầu tư.
Ngày nay, công cụ chính để kiểm soát lạm phát là chính sách tiền tệ. Hầu hết các ngân hàng trung ương được giao nhiệm vụ giữ lãi suất cho vay liên ngân hàng ở mức thấp, thường là cho một tỷ lệ mục tiêu khoảng 2% đến 3% mỗi năm, và trong một phạm vi lạm phát mục tiêu thấp, ở đâu đó trong khoảng từ 2% đến 6% mỗi năm. Một lạm phát dương thấp thường là mục tiêu, do các điều kiện giảm phát được xem là nguy hiểm cho sức khỏe của nền kinh tế.
Có một số phương pháp đã được đề xuất để kiểm soát lạm phát. Các ngân hàng Trung ương như Cục Dự trữ Liên bang Mỹ có thể ảnh hưởng đến lạm phát ở một mức độ đáng kể thông qua thiết lập lãi suất và thông qua các hoạt động khác. Các lãi suất cao và tốc độ tăng trưởng cung tiền chậm chạp là những cách truyền thống thông qua đó ngân hàng trung ương chống lại hoặc ngăn chặn lạm phát, mặc dù chúng có cách tiếp cận khác nhau. Ví dụ, một số theo một mục tiêu lạm phát đối xứng trong khi những phương pháp khác chỉ kiểm soát lạm phát khi nó lên trên một mục tiêu, cho dù rõ ràng hay ngụ ý.
Những người theo chủ nghĩa tiền tệ nhấn mạnh việc duy trì tốc độ tăng trưởng tiền ổn định, và sử dụng chính sách tiền tệ để kiểm soát lạm phát (tăng lãi suất, làm chậm sự gia tăng cung tiền). Những người theo học thuyết Keynes nhấn mạnh việc giảm tổng cầu trong quá trình mở rộng kinh tế và việc gia tăng nhu cầu trong thời kỳ suy thoái để giữ lạm phát ổn định. Kiểm soát tổng cầu có thể đạt được bằng cách sử dụng cả chính sách tiền tệ và chính sách tài khóa (tăng thuế hoặc giảm chi tiêu của chính phủ để giảm cầu).
Dưới một chế độ tỷ giá hối đoái cố định, đồng tiền của một quốc gia được gắn về giá trị với một đồng tiền khác hoặc một rổ tiền tệ khác (hoặc đôi khi đến một thước đo giá trị, chẳng hạn như vàng). Một tỷ giá hối đoái cố định thường được sử dụng để ổn định giá trị đồng tiền, đối diện đồng tiền mà nó cố định vào. Nó cũng có thể được sử dụng như một phương tiện để kiểm soát lạm phát. Tuy nhiên, vì giá trị của đồng tiền tham chiếu tăng lên và hạ xuống, do đó, đồng tiền không ổn định so với nó. Điều này về cơ bản có nghĩa là tỷ lệ lạm phát của nước có chế độ tỷ giá hối đoái cố định bị xác định bởi tỷ lệ lạm phát của nước mà đồng tiền này cố định vào. Ngoài ra, tỷ giá hối đoái cố định ngăn chặn chính phủ trong việc sử dụng chính sách tiền tệ trong nước để đạt được sự ổn định kinh tế vĩ mô.
Theo thỏa thuận Bretton Woods, hầu hết các nước trên thế giới đã có đồng tiền được cố định với đồng đô-la Mỹ. Lạm phát hạn chế này tại các quốc gia, nhưng cũng đẩy họ đến việc tiếp xúc với nguy cơ của các tấn công đầu cơ. Sau khi thỏa thuận Bretton Woods bị phá vỡ trong những năm 1970, các quốc gia dần dần chuyển sang tỷ giá hối đoái thả nổi. Tuy nhiên, trong phần sau của thế kỷ 20, một số nước trở lại tỷ giá hối đoái cố định như một phần của một nỗ lực để kiềm chế lạm phát. Chính sách sử dụng một tỷ giá hối đoái cố định để kiểm soát lạm phát này đã được sử dụng ở nhiều quốc gia ở Nam Mỹ trong phần sau của thế kỷ 20 (ví dụ: Argentina (1991-2002), Bolivia, Brazil và Chile
Bản vị vàng là một hệ thống tiền tệ trong đó phương tiện trao đổi phổ biến của một vùng là tiền giấy mà thường có thể chuyển đổi tự do với một lượng cố định được đặt ra từ trước của vàng. Bản vị này quy định cụ thể cách mà sự ủng hộ vàng sẽ được thực hiện, bao gồm cả số lượng tiền vàng trên một đơn vị tiền tệ. Loại tiền tệ chính nó không có giá trị "bẩm sinh", nhưng được chấp nhận bởi các thương nhân vì nó có thể được hoàn trả lại cho tiền vàng tương đương. Một Mỹ chứng nhận bạc, ví dụ, có thể được hoàn trả cho một phần bạc thực tế.
Bản vị vàng đã bị bỏ rơi một phần thông qua việc áp dụng quốc tế của Hệ thống Bretton Woods. Theo hệ thống này tất cả các loại tiền tệ chính khác bị buộc ở mức giá cố định với đồng đô-la Mỹ, mà bản thân nó đã gắn liền với vàng ở mức 35 USD một ounce. Hệ thống Bretton Woods bị phá vỡ vào năm 1971, làm cho hầu hết các nước chuyển sang tiền tệ sắc lệnh - tiền tệ được hỗ trợ chỉ bởi luật pháp của đất nước đó.
Do bất bình với cách các chính phủ rời bỏ bản vị vàng, năm 2009, Satoshi Nakamoto đã phát minh ra Bitcoin - là đồng tiền này có khả năng cạnh tranh trực tiếp với vàng do có đầy đủ các tính chất của kim loại này và vượt qua được sự kiểm soát của chính phủ. Sự phân tán của tiền Bitcoin có nguồn gốc lý tưởng dựa trên trường phái kinh tế học Áo, đặc biệt được thể hiện trong cuốn sách "Tiền tệ không quốc gia" ("Denationalisation of Money: The Argument Refined)" của Friedrich von Hayek, khi mà ông ta tin tưởng vào một nền kinh tế thị trường hoàn toàn tự do trong việc sản xuất, phân phát, điều hành đồng tiền để chấm dứt sự độc quyền của các ngân hàng trung ương.
Theo Lawrence H. White, một Giáo sư Lịch sử kinh tế F.A. Hayek "người làm nên giá trị cho truyền thống Áo", các nền kinh tế dựa trên bản vị vàng hiếm khi gặp lạm phát trên 2 phần trăm mỗi năm. Tuy nhiên, trong lịch sử, Mỹ đã nhìn thấy lạm phát hơn 2% vài lần và đỉnh điểm lạm phát cao hơn theo bản vị vàng khi so sánh với lạm phát sau bản vị vàng. Dưới một bản vị vàng, tỷ lệ lạm phát (hoặc giảm phát) dài hạn sẽ có thể bị xác định bởi tốc độ tăng trưởng của nguồn cung vàng so với tổng sản lượng. Các phê bình cho rằng điều này sẽ gây ra biến động tùy ý trong tỷ lệ lạm phát và chính sách tiền tệ về cơ bản sẽ được xác định bằng việc khai thác vàng.
Một phương pháp khác đã được thử trong quá khứ là kiểm soát tiền lương và giá cả ("chính sách thu nhập"). Việc kiểm soát tiền lương và giá cả kết hợp với phân phối đã thành công trong môi trường chiến tranh. Tuy nhiên, việc sử dụng chúng trong các bối cảnh khác là hỗn hợp hơn rất nhiều. Thất bại đáng chú ý của việc sử dụng bao gồm áp đặt kiểm soát tiền lương và giá cả năm 1972 bởi Richard Nixon. Ví dụ thành công hơn bao gồm Hòa ước giá cả và thu nhập tại Úc và Thỏa hiệp Wassenaar tại Hà Lan.
Nói chung, kiểm soát tiền lương và giá cả được coi là một biện pháp tạm thời và đặc biệt, chỉ có hiệu quả khi kết hợp với các chính sách được thiết kế để làm giảm những nguyên nhân cơ bản của lạm phát trong chế độ kiểm soát tiền lương và giá cả, ví dụ, chiến thắng cuộc chiến đang chiến đấu. Chúng thường có tác dụng hư hỏng, do các tín hiệu méo mó mà chúng gửi cho thị trường. Giá thấp giả tạo thường gây ra phân phối và sự thiếu hụt và khuyến khích đầu tư trong tương lai, dẫn đến tình trạng thiếu nhưng xa hơn. Phân tích kinh tế thông thường là bất kỳ sản phẩm hoặc dịch vụ mà dưới giá đều được tiêu thụ quá nhiều. Ví dụ, nếu giá chính thức của bánh mì là quá thấp, sẽ có quá ít bánh mì với giá chính thức, và có quá ít đầu tư trong việc làm bánh mì của thị trường để đáp ứng nhu cầu trong tương lai, do đó làm trầm trọng thêm các vấn đề trong lâu dài.
Kiểm soát tạm thời có thể bổ sung cho "một cuộc suy thoái" như là một cách để chống lạm phát: điều khiển làm cho suy thoái kinh tế hiệu quả hơn như một cách để chống lạm phát (làm giảm sự cần thiết phải tăng tỷ lệ thất nghiệp), trong khi suy thoái kinh tế ngăn chặn các loại biến dạng mà kiểm soát gây ra khi nhu cầu cao. Tuy nhiên, nói chung những lời khuyên của các nhà kinh tế không phải là áp đặt kiểm soát giá cả mà là tự do hóa giá cả bằng cách giả định rằng nền kinh tế sẽ điều chỉnh và từ bỏ hoạt động kinh tế mang lại lợi nhuận. Hoạt động thấp hơn sẽ đặt nhu cầu ít hơn bất cứ điều gì trên mặt hàng được dẫn dắt lạm phát, cho dù lao động, tài nguyên, và lạm phát sẽ giảm với tổng sản lượng kinh tế. Điều này thường tạo ra một cuộc suy thoái nghiêm trọng, như năng lực sản xuất được phân bổ lại và do đó thường rất phổ biến với những người mà sinh kế bị phá hủy (xem phá hủy sáng tạo).
Sức mua thực tế của các khoản thanh toán cố định đang bị xói mòn bởi lạm phát trừ khi chúng được điều chỉnh lạm phát để giữ giá trị thực sự không đổi. Ở nhiều nước, hợp đồng lao động, trợ cấp hưu trí, và các quyền lợi của chính phủ (ví dụ như an sinh xã hội) được gắn với một chỉ số chi phí sinh hoạt, thường đến chỉ số giá tiêu dùng. Một "trợ cấp chi phí sinh hoạt" (COLA) điều chỉnh lương dựa trên những thay đổi trong chỉ số chi phí sinh hoạt. Tiền lương thường được điều chỉnh hàng năm trong nền kinh tế lạm phát thấp. Trong khi lạm phát phi mã nó được điều chỉnh thường xuyên hơn. Chúng cũng có thể được gắn với một chỉ số giá sinh hoạt mà thay đổi theo vị trí địa lý khi di chuyển nhân viên.
Khoản điều chỉnh hàng năm trong hợp đồng lao động có thể chỉ định hồi tố hoặc tăng tỷ lệ phần trăm tương lai trong lương công nhân mà không bị ràng buộc với bất kỳ chỉ số nào. Những gia tăng trả tiền được đàm phán này được gọi một cách thông tục là các điều chỉnh chi phí sinh hoạt ("COLA") hoặc gia tăng chi phí sinh hoạt vì sự tương đồng của chúng với các gia tăng gắn liền với các chỉ số được xác định bên ngoài.
|
2250 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2250 | Sông Hậu | Sông Hậu, Hậu Giang hay Bassac là một trong hai phân lưu của sông Mê Kông. Phân lưu còn lại là sông Tiền. Mê Kông tách ra thành sông Tiền và sông Hậu tại lãnh thổ Campuchia. Ở Campuchia, sông Hậu được gọi là sông Bassac ("Tonlé Bassac" theo tiếng Khmer). Vì thế nó còn có tên gọi nữa là sông Ba Thắc.
Sông Hậu tách ra khỏi sông Mê Kông ở Nam Vang, chảy trong địa phận tỉnh Kandal (Cam pu chia) rồi vào lãnh thổ Việt Nam tại xã Khánh An, huyện An Phú tỉnh An Giang. Trên lãnh thổ Việt Nam, sông Hậu chảy qua bảy tỉnh, làm ranh giới tự nhiên giữa:
Sông Hậu tách ra hai nhánh khi đến huyện Cù Lao Dung của tỉnh Sóc Trăng, rồi đổ ra biển Đông qua cửa Trần Đề (giữa Trần Đề và Cù Lao Dung, Sóc Trăng), cửa Định An (giữa Duyên Hải, Trà Vinh và Cù Lao Dung, Sóc Trăng). Cửa Ba Thắc đã bị đất bồi từ khoảng thập niên 70 nên không còn nữa. Cửa Định An rộng nhưng cũng bị phù sa bồi nhiều nên chỉ sâu bình quân 3 mét.
Đoạn rộng nhất của con sông nay là giữa huyện Cầu Kè (Trà Vinh) và huyện Long Phú (Sóc Trăng) khoảng gần 4 km.
Sách "Đại Nam nhất thống chí" viết: ""...Sông Hậu Giang ở cách huyện Tây Xuyên [(tỉnh An Giang nhà Nguyễn)] 8 dặm về phía Tây Bắc [tức là huyện lỵ Tây Xuyên cũng là tỉnh thành Châu Đốc nằm ở phía Tây Bắc bờ sông Hậu]. Phát nguyên như sông Tiền Giang, đến phủ Nam Vang nước Cao Miên, chia một nhánh về phía Tây Nam làm sông Hậu Giang. Phía Đông sông là địa phận các huyện Đông Xuyên, Vĩnh An, An Xuyên [là các huyện của phủ Tân Thành tỉnh An Giang nhà Nguyễn]. Phía Tây là địa phận các huyện Tây Xuyên, Phong Phú, Vĩnh Định, và Phong Thịnh [là các huyện thuộc 2 phủ Tuy Biên và Ba Xuyên tỉnh An Giang nhà Nguyễn]. Sông ở giữa địa phận của tỉnh [An Giang nhà Nguyễn]...""
Có những lo ngại là những dự án đang hình thành hoặc đang dự định sẽ gây nhiều ô nhiễm môi trường:
|
2268 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2268 | Ngũ hành | Theo triết học cổ Trung Hoa, tất cả vạn vật đều phát sinh từ năm nguyên tố cơ bản và luôn trải qua năm trạng thái là: Hỏa (火), Thủy (水), Mộc (木), Kim (金), Thổ (土). Năm trạng thái này được gọi là Ngũ hành (五行), không phải là vật chất như cách hiểu đơn giản theo nghĩa đen trong tên gọi của chúng mà đúng hơn là cách quy ước của người Trung Hoa cổ đại để xem xét mối tương tác và quan hệ của vạn vật trong mối tương quan hài hòa, thống nhất.
|
2272 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2272 | PEMFC | Tế bào nhiên liệu màng điện phân polymer hoặc
pin nhiên liệu trao đổi proton qua màng lọc (tiếng Anh: "polymer electrolyte membrane fuel cell" hoặc "proton exchange membrane fuel cell", viết tắt là PEMFC) là loại tế bào nhiên liệu ít phức tạp, có nhiều triển vọng để được sản xuất hàng loạt. Nó sử dụng một phản ứng hóa học thường có trong nhiều loại pin nhiên liệu, phản ứng kết hợp oxy và hydro ra nước và năng lượng.
Vì loại màng này chỉ hoạt động khi có chứa một lượng nước nhất định, các tế bào chỉ hoạt động ở nhiệt độ dưới 100°C (khoảng 176 °F, hay 80 °C). Đây là nhiệt độ rất thấp so với những loại pin nhiên liệu khác, cho nên nó hâm nóng rất nhanh chóng và không đòi hỏi nhiều cấu trúc phức tạp và tốn kém. Tuy nhiên, vì ở nhiệt độ thấp, người ta phải cần dùng đến các chất xúc tác để đưa phản ứng vào hoạt động. Ở môi trường có độ chua và tính ăn mòn cao nên các chất xúc tác phải được làm bằng các kim loại quý như platin hoặc hợp kim của platin.
Mặc dù dễ bị oxit cacbon làm hỏng nhưng bù lại loại tế bào nhiên liệu này có thể được vận hành với oxy trong không khí.
Điện thoại di động, một số ô tô hay nhà máy phát điện cỡ nhỏ, là các lĩnh vực ứng dụng tiềm năng của loại tế bào nhiên liệu này. Ưu điểm của loại tế bào này là có cấu tạo đơn giản, khởi động nhanh không cần phải làm nóng trước lâu. Mặc dù giá thành tương đối cao vì các chất xúc tác phải làm bằng kim loại quý, PEMFC được dự đoán có tiềm năng thị trường rất lớn. Loại tế bào nhiên liệu này là loại được sử dụng nhiều nhất trong các xe thực nghiệm như ô tô, xe buýt, tàu điện.
NASA đã sử dụng loại tế bào nhiên liệu này trong chương trình du hành vũ trụ Gemini.
Năm 1999 DaimlerChrysler hợp tác cùng với Ford và Ballard Power Systems giới thiệu xe NECAR 4 (New Electric Car 4) dùng PEMFC được cung cấp chất đốt từ một bình hydrogen lỏng có tầm hoạt động 450km và vận tốc nhanh nhất là 140 km/h.
Năm 2001 Opel và General Motor giới thiệu loại xe HydroGen3 với bình hydrogen lỏng dung tích 68 lít, có tầm hoạt động 400 km và vận tốc nhanh nhất là 150 km/h.
Các loại xe buýt của DaimlerChrysler và của MAN sử dụng PEMFC cũng đang được chạy thực nghiệm ở nhiều thành phố trên thế giới. Nhiều thiết bị kết hợp phát điện và sưởi từ PEMFC của hãng Ballard Power Systems cũng đang được thử nghiệm tại Berlin (Đức).
|
2273 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2273 | Phản ứng chuỗi polymerase | Phản ứng chuỗi pôlimeraza là thuật ngữ dịch từ (viết tắt là PCR) dùng để chỉ một kỹ thuật được sử dụng để "khuếch đại" phân tử DNA hoặc đoạn phân tử DNA ngoài cơ thể sống, làm tăng số lượng DNA ban đầu lên lượng tuỳ ý muốn. Thuật ngữ tiếng Anh này cũng đã được dịch ra tiếng Việt là phản ứng khuếch đại gen hay phản ứng chuỗi trùng hợp. Hiện nay, ở Việt Nam cũng như ở nhiều quốc gia khác, trong tài liệu chuyên môn hay tài liệu đại chúng, thường hay dùng từ viết tắt là PCR để chỉ kỹ thuật này.
PCR là một kỹ thuật trong công nghệ sinh học, do Kary Mullis phát minh ra vào năm 1983, đến nay đã được hoàn thiện qua nhiều cải tiến và được tự động hoá hoàn toàn. Kỹ thuật này vận dụng các kiến thức sinh học phân tử, nhằm tạo ra vô số bản sao (tức khuếch đại) từ đoạn DNA ban đầu (bản gốc) có khi rất nhỏ với số lượng tối thiểu mà không cần sử dụng các sinh vật sống (như "E. coli" và nấm men thường dùng đương thời). PCR đã được sử dụng rất phổ biến và là công cụ không thể thiếu trong nghiên cứu DNA thuộc lĩnh vực sinh học, y học, tội phạm học, xác định huyết thống... phục vụ nhiều mục đích khác nhau, như phát hiện các bệnh di truyền, nhận dạng tội phạm, nghiên cứu bệnh nhiễm trùng và gần đây là xét nghiệm Covid 19 cũng như giúp sản xuất văcxin chống đại dịch này.
Phương pháp căn bản chạy PCR được Kary Mullis phát minh, ông đã đoạt giải Nobel về Hóa học vào tháng 10 năm 1993 cho thành tựu này, chỉ sau 7 năm khi ông đưa ra ý tưởng. Ý kiến của Mullis là phát triển một quy trình mà DNA có thể nhân lên nhiều lần một cách nhân tạo qua nhiều chu kỳ sao chép bởi enzyme DNA polymerase.
DNA polymerase có tự nhiên trong sinh vật sống, nơi mà nó thực hiện chức năng nhân DNA khi tế bào phân chia. Nó làm việc bằng cách nối với sợi DNA và tạo sợi bổ sung. Theo quy trình PCR gốc của Mullis, enzyme phản ứng nhân bản DNA được thực hiện trong ống nghiệm (in vitro). Sợi DNA đôi bị tách thành 2 sợi đơn khi đun nóng ở 96 °C. Tuy nhiên, ở nhiệt độ này DNA polymerase bị phá hủy vì vậy cần bổ sung enzyme sau mỗi giai đoạn nung nóng của mỗi chu kỳ. Quy trình PCR gốc của Mullis không có hiệu quả cao vì nó mất nhiều thời gian, cần một lượng lớn DNA polymerase, và phải liên tục lưu ý suốt trong quá trình PCR.
Sau đó, quy trình gốc này được phát triển bằng cách dùng DNA-Polymerase lấy từ vi khuẩn thermophilic (ưa nhiệt) sống trong mạch nước phun ở nhiệt độ trên 110 °C. DNA polymerase từ sinh vật này là thermostable (ổn định ở nhiệt độ cao) và khi dùng trong PCR nó không bị phá vỡ khi hỗn hợp được nung nóng để tách sợi DNA. Từ đó, không cần phải thêm DNA-polymerase vào mỗi chu kỳ, quá trình sao chép DNA có thể đơn giản và tự động hơn.
Một trong những DNA-polymerase chịu nhiệt đầu tiên được phân lập được từ "Thermus aquaticus" và được gọi là Taq. Taq polymerase được dùng rộng rãi trong thực nghiệm PCR (5/2004). Nhược điểm của Taq là thỉnh thoảng nó nhầm lẫn trong quá trình sao chép DNA, dẫn đến đột biến (sai) trong chuỗi DNA, vì nó thiếu tính sửa sai exonuclease 3’-5’. Các polymerase như Pwo hay Pfu, được phân lập từ Archaea có cơ chế sửa sai (cơ chế kiểm tra lỗi sai) và có thể làm giảm một cách đáng kể số đột biến xảy ra trong chuỗi DNA được sao chép. Ngày nay, sự kết hợp giữa Taq và Pfu có thể cung cấp cả độ tin cậy cao lẫn sự nhân bản chính xác của DNA.
Kỹ thuật PCR được cấp bằng sáng chế cho Certus Corporation, nơi Mullis làm việc khi phát minh ra kỹ thuật. Kỹ thuật enzyme Taq polymerase cũng được bao gồm trong bằng sáng chế này. Họ đã hứng chịu nhiều vụ kiện cáo liên quan tới kỹ thuật này, vụ nổi tiếng nhất là từ DuPont. Công ty dược phẩm Hoffmann-La Roche mua quyền sở hữu bằng sáng chế này vào năm 1992 và hiện tại vẫn đang nắm giữ chúng.
PCR được dùng để khuếch đại một đoạn DNA ngắn, đã xác định được một phần. Đó có thể là một gen đơn, hay một phần của gen. Trái với sinh vật sống, quy trình PCR có thể copy một mảnh DNA ngắn, có thể lên đến 10kb (kb = 1 kilobasepair = kilo cặp base = 1000 cặp base). DNA là một sợi đôi, và vì vậy nó được đo với DNA bổ sung … gọi là cặp base. Một vài phương pháp có thể copy một mảnh kích thuớc lên đến 40kb ít hơn nhiều so với nhiễm sắc thể DNA trong tế bào eukaryote – ví dụ như tế bào người chứa hơn 3 tỉ cặp base.
Như đã thực hành hiện nay, PCR cần rất nhiều thành phần. Những thành phần đó là:
- DNA mẫu (template) chứa mảnh DNA cần khuếch đại
- Cặp mồi(primer), để xác định điểm bắt đầu và kết thúc vùng cần khuếch đại (xem phần tiếp theo về mồi)
- DNA-polymerase enzym xúc tác cho việc nhân lên của DNA.
- Nucleotides (ví dụ dNTP)là nguyên liệu cho DNA-polymerase để xây dựng DNA mới.
- Dung dịch đệm, cung cấp môi trường hóa học cho DNA-polymerase
Phản ứng PCR được thực hiện trong chu kỳ nhiệt. Đây là máy đun nóng và làm nguội trong ống phản ứng ở nhiệt độ chính xác cho mỗi phản ứng. Để ngăn ngừa sự bay hơi của hỗn hợp phản ứng, phần nắp đậy của máy PCR cũng được đun nóng, trường hợp lượng dung dịch phản ứng quá ít, người ta cho một lớp dầu (natural oil) lên trên bề mặt hỗn hợp phản ứng. Năm 2015, giá máy khoảng 140.000.000 VNĐ cho các dòng có chức năng Gradient nhiệt.
Đoạn DNA cần khuếch đại được xác định bằng mồi chọn lọc. Mồi là những đoạn ngắn, sợi DNA nhân tạo – không quá 50 (thường 18-25) nucleotides (vì DNA thường là sợi đôi, chiều dài của nó được xác định bằng số lượng cặp base (bp); chiều dài của sợi đơn DNA được đo bằng base hay nucleotides) phù hợp một cách chính xác ở điểm bắt đầu và kết thúc của DNA cần khuếch đại. Nó gắn chặt với DNA mẫu ở những điểm khởi đầu và kết thúc, nơi mà DNA-polymerase nối và bắt đầu quá trình tổng hợp của sợi DNA mới.
Sự lựa chọn về chiều dài của những đoạn mồi và nhiệt độ biến tính của nó (Tm-melting) phụ thuộc vào số … Nhiệt độ biến tính của mồi – đừng nhầm lẫn với nhiệt độ biến tính của DNA trong chu kỳ đầu tiên của quá trình PCR—được định nghĩa là nhiệt độ dưới lúc mồi bám vào DNA mẫu và nhiệt độ trên lúc mồi tách ra khỏi DNA mẫu. Nhiệt độ biến tính tỉ lệ thuận với chiều dài đoạn mồi. Mồi quá ngắn sẽ bám nhiều vị trí trên DNA mẫu dài và sẽ cho kết quả không rõ ràng. Mặt khác chiều dài DNA bị giới hạn bởi nhiệt độ cần biến tính. Nhiệt độ biến tính quá cao, ví dụ như trên 80 °C sẽ gây ra nhiều vấn đề vì DNA-polymerase hoạt động kém ở nhiệt độ đó. Chiều dài tốt nhất của đoạn mồi là từ 20-40 nucleotide với nhiệt độ biến tính khoảng từ 60 – 75 °C.
Thỉnh thoảng những đoạn mồi đã thoái hóa cũng được sử dụng. Những đoạn mồi này là hỗn hợp tương tự nhưng không giống hoàn toàn. Nó có thể thuận tiện nếu có cùng gen cần khuếch đại từ những sinh vật khác nhau, như bộ gen của nó có thể là tương tự nhưng không giống nhau. Người ta còn dùng những đoạn mồi đã thoái hóa khi mồi được thiết kế dựa trên chuỗi protein. Như nhiều codon có thể mã hóa cho nhiều amino acid, thường rất khó để suy ra codon nào dùng cho trường hợp đặc biệt. Vì vậy đoạn mồi tương ứng với amino acid isoleucine có thể là "ATH", A có nghĩa là adenine, T là thymine, và H ứng với adenine, thymine, hay cytosine. (Xem mã di truyền để hiểu them về codons) Sử dụng đoạn mồi đã thoái hóa có thể làm giảm đặc trưng của phản ứng khuếch đại PCR. Vấn đề có thể được giải quyết bằng phương pháp touchdown PCR.
Vấn đề thiết kế mồi chính xác đã được đề cập ở trên cần phụ thuộc vào sản xuất sản lượng:
- hàm lượng GC nên trong khoảng 40-60%
- Tính toán nhiệt biến tính cho cả những đoạn mồi trong phản ứng không khác quá 50 °C và nhiệt biến tính của sản phẩm khuếch đại không khác mồi quá 10 °C
- Nhiệt độ bám vào thỉnh thoảng thấp hơn nhiệt nóng chảy 50 °C. Tuy nhiên, nên chọn lựa theo kinh nghiệm cho từng trường hợp cụ thể.
- Tránh …
- Kết thúc đầu 3’ rất nhạy cảm – nó có thể không bổ sung cho bất cứ vùng nào của đoạn mồi trong phản ứng và phải cung cấp base chính xác phù hợp với mẫu.
Có cả chương trình hỗ trợ việc thiết kế mồi (xem Liên kết ngoài)
Quy trình PCR gồm 20 đến 30 chu kỳ. Mỗi chu kỳ gồm 3 bước (Hình 2)
(1)Nhiệt độ tăng lên 94-96 °C để tách hai sợi DNA ra. Bước này gọi là biến tính, nó phá vỡ cầu nối hydrogen nối 2 sợi DNA. Trước chu kỳ 1, DNA thường được biến tính đến thời gian mở chuỗi để đảm bảo mẫu DNA và mồi được phân tách hoàn toàn và chỉ còn dạng sợi đơn. Thời gian: 1-2 phút
(2)Sau khi 2 sợi DNA tách ra, nhiệt độ được hạ thấp xuống để mồi có thể gắn vào sợi DNA đơn. Bước này gọi là gắn mồi. Nhiệt độ giai đoạn này phụ thuộc vào đoạn mồi và thường thấp hơn nhiệt độ biến tính 50 °C (45-60 °C). Sử dụng sai nhiệt độ trong giai đoạn này dẫn đến việc đoạn mồi không gắn hoàn toàn vào DNA mẫu, hay gắn một cách tùy tiện. Thời gian: 1-2 phút.
(3) Cuối cùng, DNA polymerase gắn tiếp vào sợi trống. Nó bắt đầu bám vào và hoạt động dọc theo sợi DNA. Bước này gọi là kéo dài. Nhiệt độ kéo dài phụ thuộc DNA-polymerase. Thời gian của bước này phụ thuộc vào cả DNA-polymerase và chiều dài mảnh DNA cần khuếch đại. Như một quy tắc …, 1000bp/ 1 phút.
Thời gian và nhiệt độ trong ví dụ này được lấy từ chương trình PCR mà đã thành công trên phân đoạn 250bp của đầu C của "insulin-like growth factor (IGF)."
Hỗn hợp phản ứng gồm:
100 µl hỗn hợp phản ứng (sử dụng ống eppendorf 200 μl) được đưa vào máy PCR.
Quy trình PCR bao gồm các bước sau:
Sản phẩm PCR có thể được nhận biết bằng kích thước của chúng qua việc sử dụng sắc ký gel agarose. Sắc ký gel agarose là phương pháp bao gồm việc nhỏ mẫu sản phẩm PCR của DNA vào gel agarose và sau đó chạy điện di trên gel. Kết quả là các đoạn DNA nhỏ hơn sẽ di chuyển nhanh hơn các đoạn lớn qua gel từ cực âm đến cực dương. Kích thước của sản phẩm PCR có thể được xác định bằng việc so sánh với "thang DNA", thang này có chứa các DNA đã biết trước kích thước, cũng nằm trong gel (hình 3).
Do PCR rất nhạy, nên phải tránh ô nhiễm các DNA khác có trong phòng thí nghiệm (vi khuẩn, virus, DNA...). Vì vậy các mẫu DNA, hỗn hợp phản ứng và quy trình DNA, ngoài ra còn có phản ứng phân tích sản phẩm, nên được thực hiện trong một khu vực riêng biệt. Ở giai đoạn chuẩn bị hỗn hợp phản ứng, phải chuẩn bị phòng riêng biệt với đèn UV. Phải sử dụng găng tay sạch cho mỗi bước PCR cũng như thay thế các pipet.
Thuốc thử dùng trong PCR phải được chuẩn bị riêng biệt và chỉ được dùng cho mục đích này. Các mẫu phải được giữ riêng biệt với các mẫu DNA khác. Phản ứng có kiểm soát (kiểm soát bên trong), ngoại trừ DNA khuôn mẫu, phải luôn được thực hiện, để kiểm tra sự nhiễm bẩn.
PCR có thể được ứng dụng vào nhiều mục đích đa dạng trong các nghiên cứu và phân tích. Một số ví dụ sẽ được nêu ở dưới.
Yếu tố di truyền là một kỹ thuật pháp y sử dụng để xác định một người bằng cách so sánh DNA của người đó với mẫu đã có, ví dụ như, mẫu máu thu được từ hiện trường vụ án có thể được so sánh di truyền với mẫu máu của người tình nghi. Có thể chỉ cần một lượng nhỏ DNA thu từ máu, tinh dịch, nước bọt, tóc... Về lý thuyết thì chỉ cần một mạch DNA đơn là đủ.
Mặc dù các kết quả "dấu vân tay" là duy nhất (trừ cặp song sinh giống hệt nhau), mối quan hệ di truyền, ví dụ, cha mẹ và con hoặc anh chị em ruột, có thể được xác định từ hai hoặc nhiều dấu vân tay di truyền, có thể được sử dụng để thử nghiệm quan hệ cha con (Hình 4). Một biến thể của kỹ thuật này cũng có thể được sử dụng để xác định các mối quan hệ tiến hóa giữa các sinh vật.
Phát hiện các bệnh di truyền trong một gen nhất định là một quá trình lâu dài và khó khăn, có thể được rút ngắn đáng kể bằng cách sử dụng phương pháp PCR. Mỗi gen trong câu hỏi có thể dễ dàng được khuếch đại qua PCR bằng cách sử dụng các loại sơn lót thích hợp và sau đó trình tự để phát hiện đột biến.
Bệnh virus, cũng có thể được phát hiện bằng phương pháp PCR thông qua khuếch đại của DNA của virus. Phân tích này là có thể ngay sau khi nhiễm trùng, có thể từ vài ngày đến vài tháng trước khi các triệu chứng thực tế xảy ra. Chẩn đoán sớm như vậy cho các bác sĩ dẫn quan trọng trong điều trị.
Nhân bản một gen không nên nhầm lẫn với nhân bản toàn bộ một sinh vật-mô tả quá trình cô lập một gen từ một sinh vật và sau đó chèn nó vào sinh vật khác. PCR thường được sử dụng để khuếch đại gen, mà sau đó có thể được chèn vào một vector (vector là một phương tiện chèn một gen vào cơ thể) như một plasmid (một phân tử DNA vòng) (Hình 5). DNA sau đó có thể được chuyển thành một sinh vật khác nhau, nơi gen và sản phẩm của nó có thể được nghiên cứu chặt chẽ hơn. Thể hiện một gen nhân bản (thể hiện một gen có nghĩa là để sản xuất các protein mà nó xác định sản xuất) cũng có thể là một cách để sản xuất hàng loạt hữu ích ví dụ protein-cho, thuốc men.
Đột biến là một cách để làm thay đổi trình tự của các nucleotide trong DNA. Có những tình huống trong đó một là quan tâm đến biến đổi (thay đổi) bản sao của một chuỗi DNA nhất định, ví dụ, khi đánh giá các chức năng của một gen hoặc trong ống nghiệm tiến hóa protein. Đột biến có thể được đưa vào trình tự DNA sao chép theo hai cách cơ bản khác nhau trong quá trình PCR. Đột biến trang web hướng cho phép người thử nghiệm để giới thiệu một đột biến tại một địa điểm cụ thể trên sợi DNA. Thông thường, đột biến mong muốn được kết hợp trong các mồi sử dụng cho các chương trình PCR. Đột biến ngẫu nhiên, mặt khác, dựa trên việc sử dụng các polymerase dễ bị lỗi trong quá trình PCR. Trong trường hợp đột biến ngẫu nhiên, vị trí và tính chất của đột biến không thể kiểm soát. Một ứng dụng của đột biến ngẫu nhiên là để phân tích các mối quan hệ cấu trúc chức năng của protein. Bằng cách thay đổi một cách ngẫu nhiên một chuỗi DNA, người ta có thể so sánh các protein kết quả với ban đầu và xác định chức năng của từng phần của protein.
Sử dụng PCR, nó sẽ trở thành có thể phân tích DNA đó là hàng ngàn năm tuổi. Kỹ thuật PCR đã được sử dụng thành công trên động vật, chẳng hạn như một voi ma mút bốn mươi ngàn năm tuổi, và cũng trên DNA của con người, trong các ứng dụng khác nhau, từ việc phân tích các xác ướp Ai Cập đến việc xác định một Sa hoàng Nga.
Thông qua việc sử dụng PCR cụ thể cho alen, người ta có thể dễ dàng xác định alen nào của một đột biến hoặc đa hình một cá thể có. Ở đây, một trong hai đoạn mồi là phổ biến, và sẽ ủ cách đột biến một đoạn ngắn, trong khi các đoạn mồi khác ủ ngay trên biến thể. Đầu 3 'của đoạn mồi cụ thể dành cho alen được sửa đổi, thành chỉ tổ chức nếu nó phù hợp với một trong các alen. Nếu đột biến được quan tâm là đa hình nucleotide đơn T hoặc C (T / C SNP), thì một phản ứng sẽ sử dụng hai phản ứng, một phản ứng chứa đoạn mồi kết thúc bằng T và phản ứng còn lại kết thúc bằng C. Đoạn mồi chung sẽ giống nhau. Sau khi thực hiện PCR, hai bộ phản ứng này sẽ được thực hiện trên gel agarose, và mô hình dải sẽ cho bạn biết liệu cá thể đó là T đồng hợp tử, đồng hợp tử C hay T / C dị hợp tử. Phương pháp luận này có một số ứng dụng, chẳng hạn như khuếch đại một số kiểu đơn bội nhất định (khi một số alen nhất định ở 2 SNP trở lên xảy ra cùng nhau trên cùng một nhiễm sắc thể [Trạng thái cân bằng liên kết]) hoặc phát hiện nhiễm sắc thể tái tổ hợp và nghiên cứu sự tái tổ hợp cộng sinh.
Các nhà nghiên cứu sử dụng phương pháp PCR truyền thống để dự đoán sự thay đổi trong một mẫu gene. Axit Ribonucleic (RNA) là phân tử mà DNA được phiên mã trước khi tạo ra protein, và những sợi RNA giữ các hướng dẫn cho trình tự protein được gọi là RNA thông tin (mRNA). Khi RNA được phân lập, nó có thể được phiên mã ngược trở lại thành DNA (chính xác là DNA bổ sung, được gọi là cDNA), tại thời điểm này, PCR truyền thống có thể được áp dụng để khuếch đại gen, phương pháp này được gọi là RT-PCR. Trong hầu hết các trường hợp, nếu có nhiều vật liệu ban đầu (mRNA) của gen thì trong quá trình PCR sẽ tạo ra nhiều bản sao của gen hơn. Khi sản phẩm của phản ứng PCR được chạy trên gel agarose (xem Hình 3 ở trên), một dải, tương ứng với một gen, sẽ xuất hiện lớn hơn trên gel (lưu ý rằng dải vẫn ở cùng một vị trí so với bậc thang, nó sẽ chỉ xuất hiện béo hơn hoặc sáng hơn). Bằng cách chạy các mẫu cDNA khuếch đại từ các sinh vật được xử lý khác nhau, người ta có thể có được ý tưởng chung về mẫu nào biểu hiện nhiều gen quan tâm hơn. Một phương pháp RT-PCR định lượng đã được phát triển, nó được gọi là Real-Time PCR.
|
2274 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2274 | Trần Ngọc Liên | Trần Ngọc Liên (sinh ngày 25 tháng 3 năm 1960) là nữ diễn viên truyền hình Hồng Kông nổi tiếng vào thập niên 1980.
Trần Ngọc Liên bắt đầu sự nghiệp diễn viên vào năm 1977. "Ỷ Thiên Đồ Long Ký" là bộ phim truyền hình đầu tiên cô tham gia. Trong phim này, cô đóng vai Tiểu Chiêu, đóng chung với các diễn viên nổi tiếng lúc bấy giờ như Trịnh Thiếu Thu, Uông Minh Thuyên và Triệu Nhã Chi.
Từ năm 1978 đến năm 1983, Trần Ngọc Liên luôn xuất hiện đều đặn trong nhiều phim của TVB như "Phi Ưng Đại Hiệp", "Thập Tam Thái Bảo"... Song sự nghiệp của cô bắt đầu đạt đến đỉnh cao với vai diễn Vương Ngữ Yên trong "Thiên Long Bát Bộ" năm 1982 và vai diễn Tiểu Long Nữ trong "Thần điêu đại hiệp" năm 1983. Cùng với Lưu Đức Hoa trong vai Dương Quá, Trần Ngọc Liên không chỉ trở nên nổi tiếng ở Trung Quốc mà được công chúng ở khắp Đông Nam Á yêu thích. Bộ phim "Thần điêu đại hiệp" cũng được đánh giá là một trong mười tác phẩm truyền hình kinh điển của thập niên 1980. Cô được xem là nữ diễn viên đóng vai Tiểu Long Nữ xuất sắc nhất và đến nay cô vẫn được gọi bằng biệt danh là "Tiểu Long Nữ".
Năm 1984, đang trên đỉnh cao danh vọng, Trần Ngọc Liên đột ngột tuyên bố kết hôn với Trần Siêu Võ - một thương gia Hoa kiều, sau đó cô theo chồng định cư tại Mỹ. Trong khoảng thời gian ở New York, cô vẫn thường xuyên trở về Hong Kong và Đài Loan tham gia nhiều bộ phim truyền hình.
Năm 1987, TVB quyết định ra mắt bộ phim "Cứu Vãn Cơ Đồ" để kỷ niệm sinh nhật lần thứ 20 của hãng. Bộ phim đã quy tụ dàn diễn viên nổi tiếng như Trần Ngọc Liên, Lương Triều Vỹ, Huỳnh Nhật Hoa, Lưu Thanh Vân, Tăng Hoa Thiên Trần Tú Châu, Âu Dương Chấn Hoa và Ngô Khải Hoa. Vai diễn Dương A Ngũ - Công Chúa Lam Lăng (kết hợp với Lương Triều Vỹ vai Trương Tam Lang) một lần nữa đưa Trần Ngọc Liên tỏa sáng.
Năm 1992, hôn nhân của Trần Ngọc Liên đổ vỡ, cô quay về Hong Kong tiếp tục đóng các bộ phim truyền hình như "Hào Môn" (ATV), "Nhân vật Phong Vân" (TVB), "Chiếc Lồng Đèn Treo Cao" (Đài Loan), "Yêu Đến Tận Cùng" (TVB - phim ngắn)... Tuy nhiên, dù rất nổi tiếng trên lĩnh vực phim truyền hình nhưng cô lại không thành công trên lĩnh vực phim điện ảnh.
Từ năm 2000, Trần Ngọc Liên chỉ xuất hiện tham dự các chương trình từ thiện và một số chương trình của TVB với tư cách là khách mời. Do sự thuyết phục của Lưu Tùng Nhân, năm 2008, cô xuất hiện trở lại trên màn ảnh truyền hình TVB trong bộ phim "Đấu Trí". Năm 2012, cô vào vai Nhĩ Yên trong "Danh Viện Vọng Tộc" và tiếp tục đóng cặp với Lưu Tùng Nhân.
|
2278 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2278 | CPU | CPU viết tắt của chữ Central Processing Unit (tiếng Anh), tạm dịch là Bộ xử lý trung tâm, là mạch điện tử thực hiện các câu lệnh của chương trình máy tính bằng cách thực hiện các phép tính số học, logic, so sánh và các hoạt động nhập/xuất dữ liệu (Input/Output) cơ bản từ mã lệnh được định sẵn trong một máy tính. Thuật ngữ này đã được sử dụng trong ngành công nghiệp máy tính kể từ đầu những năm 1960. Theo truyền thống, thuật ngữ "CPU" chỉ một bộ xử lý, cụ thể là bộ phận xử lý và điều khiển (Control Unit) của nó, phân biệt với những yếu tố cốt lõi khác của một máy tính nằm bên ngoài như bộ nhớ và mạch điều khiển xuất/nhập dữ liệu.
Hình thức, thiết kế và thực hiện của CPU đã thay đổi theo tiến trình lịch sử, nhưng hoạt động cơ bản của nó vẫn còn gần như không thay đổi. Thành phần chủ yếu của CPU bao gồm các bộ phận số học logic (ALU) thực hiện phép tính số học và logic, các thanh ghi lưu các tham số để ALU tính toán và lưu trữ các kết quả trả về, và một bộ phận kiểm soát với nhiệm vụ nạp mã lệnh từ bộ nhớ và "thực hiện" chúng bằng cách chỉ đạo các hoạt động phối hợp của ALU, các thanh ghi và các thành phần khác.
Hầu hết các CPU hiện đại đều là các vi xử lý và được chứa trên vi mạch (IC) đơn. Một vi mạch có chứa một CPU cũng có thể chứa bộ nhớ, giao diện cho các thiết bị ngoại vi, và các thành phần khác của một máy tính; việc các thiết bị tích hợp như vậy được gọi theo nhiều cách khác nhau: vi điều khiển hoặc hệ thống trên một vi mạch (SoC). Một số máy tính sử dụng một CPU đa nhân là một con chip duy nhất có chứa hai hoặc nhiều CPU được gọi là "lõi"; Trong bối cảnh đó, các chip đơn đôi khi được gọi là"khe cắm"- socket. Mảng vi xử lý và bộ xử lý vector có nhiều bộ xử lý hoạt động song song, không có bộ xử lý nào được coi là trung tâm.
Một CPU năm 1971 chỉ có 2.300 bóng bán dẫn (transistor) thì đến năm 2016 đã có tới 7,2 tỉ bóng bán dẫn với 22 nhân nhờ quá trình sản xuất 14 nm (dòng 22-nhân Xeon Broadwell-E5). Hiện nay, công nghệ sản xuất 7 nm và 5 nm đã cho ra đời nhũng CPU mạnh mẽ hơn, tiết kiệm năng lượng hơn. Có thể kể đến AMD Threadripper 3990x với 64 nhân và 128 luồng xử lí.
Máy tính cổ như ENIAC muốn thực hiện các nhiệm vụ khác nhau thì phải nối lại hoàn toàn các mạch điện, điều này khiến các máy này được gọi là"máy tính có chương trình cố định".
Thuật ngữ"CPU"thường được định nghĩa là một thiết bị để chạy phần mềm (chương trình máy tính), các thiết bị đầu tiên mà có thể được gọi là CPU đi kèm với sự ra đời của máy tính có khả năng lưu trữ chương trình.
Ý tưởng về một máy tính lưu trữ chương trình đã hiện diện trong thiết kế ENIAC của J. Presper Eckert và John William Mauchly, nhưng đã được bỏ qua ngay từ đầu để nó có thể được hoàn thành sớm hơn. Ngày 30 tháng 6 năm 1945, trước khi ENIAC được tạo ra, nhà toán học John von Neumann công bố bài báo mang tên "First Draft of a Report on the EDVAC". Bài báo là phác thảo của một máy tính chạy chương trình được lưu trữ mà cuối cùng sẽ được hoàn thành vào tháng 8 năm 1949. EDVAC được thiết kế để thực hiện một số lượng nhất định các lệnh khác nhau. Đáng chú ý là các chương trình viết cho EDVAC đã được lưu trữ trong bộ nhớ máy tính có tốc độ cao thay cho hệ thống dây điện vật lý của máy tính. Điều này đã vượt qua một hạn chế nghiêm trọng của ENIAC, đó là thời gian đáng kể và nỗ lực cần thiết để cấu hình lại máy tính để thực hiện một nhiệm vụ mới. Với thiết kế von Neumann, các chương trình mà EDVAC chạy có thể được thay đổi chỉ đơn giản bằng cách thay đổi các nội dung của bộ nhớ. Tuy nhiên, EDVAC không phải là máy tính lưu trữ chương trình đầu tiên; Manchester Small-Scale Experimental Machine,một nguyên mẫu máy tính có lưu trữ một chương trình nhỏ, chạy chương trình đầu tiên của mình vào ngày 21 tháng 6 năm 1948 và Manchester Mark 1
chạy chương trình đầu tiên của mình trong đêm 16-17 tháng 6 năm 1949.
Các CPU đời đầu sử dụng các thiết kế tùy chỉnh như là một phần của một máy tính lớn và đôi khi rất khác biệt. Tuy nhiên, phương pháp này thiết kế CPU tùy chỉnh cho một ứng dụng cụ thể đã nhường chỗ cho sự phát triển của bộ vi xử lý đa mục đích sản xuất với số lượng lớn. Tiêu chuẩn này bắt đầu trong thời đại máy tính mainframe sử dụng transistor, máy tính mini và đã nhanh chóng tăng tốc với sự phổ biến của các vi mạch (IC). Các vi mạch đã cho phép CPU ngày càng phức tạp được thiết kế và sản xuất nhỏ đến cỡ nanômét. Hai quy trình thu nhỏ hóa và tiêu chuẩn hóa của CPU đã làm tăng nhanh sự có mặt của các thiết bị kỹ thuật số trong cuộc sống hiện đại vượt xa các ứng dụng hạn chế của máy tính chuyên dụng. Bộ vi xử lý hiện đại xuất hiện trong các thiết bị điện tử khác nhau, từ xe ô tô đến điện thoại di động, và thậm chí cả trong đồ chơi.
Trong khi von Neumann thường được ghi công với việc thiết kế của máy tính có khả năng lưu trữ chương trình vì thiết kế EDVAC của ông, và thiết kế này được gọi là kiến trúc von Neumann, những người khác trước ông như Konrad Zuse cũng đã đề xuất và thực hiện những ý tưởng tương tự. Cái gọi là kiến trúc Harvard của Harvard Mark I, được hoàn thiện trước EDVAC,
cũng sử dụng một thiết kế được lưu trữ chương trình sử dụng băng giấy đục lỗ thay vì bộ nhớ điện tử.
Sự khác biệt cơ bản giữa các kiến trúc von Neumann và Harvard là máy Harvard tách rời việc lưu trữ và xử lý các lệnh CPU và dữ liệu, trong khi máy của von Neumann sử dụng bộ nhớ không gian chung cho cả hai.
Hầu hết các CPU hiện đại chủ yếu sử dụng ý tưởng von Neumann trong thiết kế, nhưng CPU với kiến trúc Harvard được xem là tốt, đặc biệt là trong các ứng dụng nhúng; Ví dụ, các vi điều khiển Atmel AVR là các bộ xử lý kiến trúc Harvard.
Rơle và đèn điện tử chân không đã được sử dụng phổ biến để làm các thành phần chuyển mạch;
một máy tính hữu ích đòi hỏi hàng ngàn hoặc hàng chục ngàn các thiết bị chuyển mạch như vậy. Tốc độ tổng thể của một hệ thống phụ thuộc vào tốc độ của thiết bị chuyển mạch. Máy tính dùng đèn chân không như EDVAC có thời gian sử dụng trung bình tám giờ trước khi nó bị hỏng, trong khi máy tính dùng rơle như Harvard Mark I (chậm hơn, nhưng được tạo ra sớm hơn) rất ít khi hỏng hóc. Cuối cùng, CPU dùng đèn chân không đã trở thành thống trị bởi vì những lợi thế đáng kể về tốc độ của nó đã thắng những vấn đề về độ tin cậy. Hầu hết các CPU đồng bộ ban đầu chạy ở tốc độ thấp hơn so với các thiết kế vi điện tử hiện đại. tần số tín hiệu đồng hồ khác nhau, từ 100 kHz đến 4 MHz rất phổ biến vào thời kỳ này, giới hạn phần lớn bởi tốc độ của các thiết bị chuyển mạch của CPU.
Sự phức tạp thiết kế của CPU tăng lên khi hàng loạt công nghệ khác nhau tạo thuận lợi cho việc xây dựng các thiết bị điện tử nhỏ hơn và đáng tin cậy hơn. Những cải tiến đầu tiên như vậy đi kèm với sự ra đời của transistor. CPU bán dẫn trong suốt những năm 1950 và 1960 không còn phải được xây dựng bằng các phần tử chuyển mạch cồng kềnh, không đáng tin cậy và mong manh như đèn điện tử chân không và rơle. Với cải tiến này nhiều CPU phức tạp và đáng tin cậy được xây dựng trên một hoặc một số mạch in chứa các thành phần riêng biệt.
Năm 1964, IBM giới thiệu kiến trúc máy tính System/360, được sử dụng trong một loạt các máy tính có khả năng chạy các chương trình tương tự với tốc độ và hiệu suất khác nhau. Điều này có ý nghĩa tại thời điểm đó khi hầu hết các máy tính điện tử là không tương thích với nhau, ngay cả những máy tính có chung nhà sản xuất. Để tạo điều kiện cho cải tiến này, IBM sử dụng các khái niệm về một vi chương trình (thường được gọi là"vi mã"), vi mã này vẫn được sử dụng rộng rãi trong các CPU hiện đại. Kiến trúc System/360 trở nên phổ biến đến mức nó thống trị thị trường máy tính mainframe trong hàng thập kỷ và để lại một di sản vẫn được tiếp tục với các máy tính hiện đại zSeries của IBM. Năm 1965, Digital Equipment Corporation (DEC)
giới thiệu một máy tính có ảnh hưởng nhằm vào thị trường khoa học và nghiên cứu, PDP-8.
Máy tính mạch bán dẫn có một số lợi thế khác biệt so với những máy tính trước đó. Bên cạnh độ tin cậy tăng lên và tiêu thụ điện năng giảm đi, bóng bán dẫn cũng cho phép CPU hoạt động với tốc độ cao hơn nhiều vì thời gian chuyển đổi ngắn hơn của một bóng bán dẫn so với một đèn điện tử hoặc rơle. Nhờ độ tin cậy tăng lên cũng như việc tăng đáng kể tốc độ của các thành phần chuyển mạch (với các bóng bán dẫn được dùng gần như hoàn toàn trong thời gian này), tốc độ xung nhịp CPU tăng lên tới hàng chục megahertz trong giai đoạn này. Ngoài ra, trong khi CPU dùng bóng bán dẫn rời rạc và vi mạch CPU được sử dụng rộng rãi, các thiết kế mới có hiệu suất cao như các xử lý vectơ SIMD (Single Instruction Multiple Data) bắt đầu xuất hiện.
Những thiết kế thử nghiệm đầu tiên này sau đó đã dẫn đến thời đại của các siêu máy tính chuyên ngành như các máy được Cray Inc và Fujitsu Ltd sản xuất.
Trong thời gian này, một phương pháp sản xuất nhiều transistor kết nối với nhau trong một không gian nhỏ gọn đã được phát triển. Các mạch tích hợp (IC) cho phép một số lượng lớn các bóng bán dẫn được sản xuất trên một chip bán dẫn. Lúc đầu chỉ mạch kỹ thuật số rất cơ bản không chuyên đầu tiên như cổng NOR được thu nhỏ vào vi mạch. CPU dựa trên những khối vi mạch thường được gọi là thiết bị"tích hợp quy mô nhỏ"(SSI). Vi mạch SSI, chẳng hạn như những vi mạch được dùng trong các máy tính hướng dẫn tàu Apollo, thường chứa lên đến một vài nghìn transistor. Để xây dựng toàn bộ một CPU trên vi mạch SSI cần hàng ngàn chip, nhưng vẫn tiêu thụ ít không gian và điện năng hơn nhiều so với thiết kế bằng bóng bán dẫn trước đó.
System/370 của IBM, phiên bản kế tục System/360, sử dụng vi mạch SSI thay vì dùng module bán dẫn rời rạc của Solid Logic Technology. Máy tính PDP-8/I and KI10 PDP-10 của DEC cũng chuyển từ các bóng bán dẫn riêng lẻ được PDP-8 và PDP-10 sử dụng và chuyển qua dùng vi mạch SSI, và dòng máy PDP-11 cực kỳ phổ biến của họ ban đầu được xây dựng với vi mạch SSI nhưng cuối cùng đã được thay thế bằng các vi mạch LSI khi nó ra đời.
Lee Boysel xuất bản các bài báo có ảnh hưởng, trong đó có một"tuyên ngôn"năm 1967, trong đó mô tả làm thế nào để xây dựng máy tính tương đương với một máy tính mainframe 32-bit từ một số lượng tương đối nhỏ các mạch tích hợp quy mô lớn (LSI). Vào thời điểm đó, cách duy nhất để xây dựng chip LSI, một con chip với một trăm hoặc nhiều cổng, bằng cách xây dựng chúng sử dụng một quá trình MOS (chẳng hạn PMOS logic, NMOS logic, hoặc CMOS logic). Tuy nhiên, một số công ty tiếp tục xây dựng các bộ xử lý dùng chip lưỡng cực vì các bán dẫn lưỡng cực nhanh hơn nhiều so với các chip MOS; chẳng hạn, Datapoint
tạo các bộ vi xử lý bằng chip TTL cho đến đầu những năm 1980.
Các nhà sản xuất máy tính tốc độ cao muốn chúng chạy nhanh chóng, vì vậy trong những năm 1970 họ xây dựng các CPU từ các vi mạch tích hợp quy mô nhỏ (SSI) và quy mô trung bình (MSI) bao gồm các cổng TTL của vi mạch họ 7400. Vào thời điểm đó, vi mạch MOS quá chậm đến nỗi chúng chỉ được coi là hữu ích trong một vài ứng dụng thích hợp với yêu cầu công suất thấp.
Khi công nghệ vi điện tử phát triển mạnh, nó gia tăng số lượng bóng bán dẫn được đặt trên một IC, giảm số lượng IC riêng cần thiết để tạo ra một CPU hoàn chỉnh. Các vi mạch MSI và LSI tăng lượng transistor lên đến hàng trăm, và sau đó hàng ngàn. Đến năm 1968, số lượng IC cần thiết để xây dựng một CPU hoàn chỉnh đã được giảm xuống còn 24 IC của tám loại khác nhau, với mỗi IC chứa khoảng 1000 MOSFET. Tương phản hoàn toàn với các vi mạch SSI và MSI của nó, vi mạch LSI đầu tiên của PDP-11 chứa một CPU bao gồm chỉ có bốn mạch tích hợp LSI.
Trong những năm 1970, những phát minh cơ bản của Federico Faggin (IC MOS cổng silicon với cổng tự liên kết cùng với các phương pháp thiết kế logic ngẫu nhiên mới của ông) đã thay đổi việc thiết kế và sản xuất CPU mãi mãi. Kể từ sự ra đời của bộ vi xử lý thương mại đầu tiên (Intel 4004) vào năm 1970, và bộ vi xử lý lần đầu tiên được sử dụng rộng rãi (Intel 8080) năm 1974, mô hình này của CPU đã gần như hoàn toàn vượt qua tất cả các bộ phận xử lý trung tâm khác. Các nhà sản xuất máy tính lớn và máy tính mini thời kỳ này tung ra các chương trình phát triển vi mạch độc quyền để nâng cấp kiến trúc máy tính cũ của họ, và cuối cùng tạo ra bộ vi xử lý tương thích với tập lệnh cũ của các phần cứng và phần mềm cũ. Kết hợp với sự ra đời và cuối cùng thành công khắp nơi của máy tính cá nhân, thuật ngữ "CPU" bây giờ được áp dụng gần như độc quyền
cho các bộ vi xử lý. Một số CPU (gọi là lõi) có thể được kết hợp trong một chip xử lý duy nhất.
Các thế hệ trước của CPU cũng được sản xuất như các linh kiện điện tử và vô số vi mạch (IC) trên một hay nhiều mạch in. Bộ vi xử lý là các CPU được sản xuất trên một số lượng rất nhỏ các IC; thường chỉ là một. Tổng thể kích thước CPU nhỏ hơn, là một kết quả của việc sản xuất trên cùng một khuôn, khiến thời gian chuyển đổi nhanh hơn vì các yếu tố vật lý như giảm điện dung ký sinh tại cổng. Điều này đã cho phép các bộ vi xử lý đồng bộ có tốc độ xung nhịp từ hàng chục megahertz đến vài gigahertz. Ngoài ra, vì khả năng để xây dựng transistor cực nhỏ trên một vi mạch đã tăng lên, sự phức tạp và số lượng bóng bán dẫn trong một CPU duy nhất đã tăng lên nhiều lần. Xu hướng được kiểm chứng rộng rãi này được đặt tên là Định luật Moore, mà đã được chứng minh qua thực tế là một yếu tố dự báo khá chính xác về sự phát triển của CPU (và các IC phức tạp khác).
Trong khi mức độ phức tạp, quy mô, xây dựng, và dạng tổng quát của CPU đã thay đổi rất nhiều kể từ năm 1950, đáng chú ý là các thiết kế cơ bản và chức năng của nó đã không thay đổi chút nào. Hầu như tất cả các CPU phổ biến hiện nay có thể được mô tả rất chính xác như các máy lưu trữ chương trình theo kiểu von Neumann. Khi định luật Moore nói trên vẫn tiếp tục đúng, mối quan tâm phát sinh về các giới hạn của công nghệ bóng bán dẫn mạch tích hợp. Thu nhỏ tối đa các cửa điện tử đang gây ra những ảnh hưởng của hiện tượng như electromigration và rò rỉ dưới ngưỡng đã nhiều hơn đáng kể. Những mối quan tâm mới là một trong nhiều yếu tố khiến các nhà nghiên cứu tập trung tìm hiểu các phương pháp mới của máy tính như máy tính lượng tử, cũng như để mở rộng việc sử dụng tính toán song song
và các phương pháp khác nhằm mở rộng tính hữu ích của các mô hình von Neumann cổ điển.
Các hoạt động cơ bản của hầu hết các CPU, không phụ thuộc hình thức vật lý, là thực hiện một chuỗi các tập lệnh được lưu trữ, gọi là chương trình. Các mã lệnh chờ thực hiện này được lưu giữ trong một số loại bộ nhớ máy tính. Gần như tất cả các CPU có các bước: lấy thông tin, giải mã và thực hiện lệnh khi hoạt động, và được gọi chung là chu kỳ lệnh.
Sau khi thực hiện một lệnh, toàn bộ quá trình lặp đi lặp lại, với sự chu kỳ lệnh tiếp theo thường lấy các lệnh tiếp theo trong chuỗi vì giá trị tăng lên trong thanh ghi con trỏ lệnh. Nếu một lệnh nhảy được thực hiện, con trỏ lệnh sẽ được sửa đổi để chứa địa chỉ của lệnh đã thay đổi và thực hiện chương trình tiếp tục như bình thường. Trong các CPU phức tạp hơn, nhiều lệnh có thể được tải xuống, giải mã, và thực hiện đồng thời. Phần này mô tả những gì thường được gọi là"đường ống RISC cổ điển", vốn khá phổ biến trong các CPU đơn giản được sử dụng trong nhiều thiết bị điện tử (thường được gọi là vi điều khiển). Nó chủ yếu bỏ qua vai trò quan trọng của CPU cache, và do đó bỏ qua các giai đoạn tiếp cận của các đường ống.
Một số lệnh thao tác truy cập chương trình chứ không phải tạo ra dữ liệu kết quả trực tiếp; lệnh như vậy thường được gọi là"lệnh nhảy"và cho phép chương trình chạy lặp vòng, thực hiện chương trình có điều kiện (thông qua việc sử dụng một bước nhảy có điều kiện), và khả năng viết các chương trình con.
Trong một số bộ vi xử lý, một số lệnh khác thay đổi trạng thái của các bit trong một thanh ghi"cờ". Những cờ này có thể được sử dụng để thay đổi cách ứng xử của chương trình, vì chúng thường chỉ ra kết quả của các toán tử khác nhau. Ví dụ, trong bộ vi xử lý khi một lệnh"so sánh"đánh giá hai giá trị, chúng xóa bit trong những thanh ghi cờ để chỉ ra số nào lớn hơn số nào, hoặc hai số được so sánh là bằng nhau; một trong những cờ này sau đó có thể được một lệnh nhảy sử dụng để xác định rẽ nhánh tùy theo kết quả so sánh trên.
Có chức năng thông dịch các lệnh của chương trình và điều khiển các hoạt động xử lí của máy tính. Chúng được điều tiết chính xác bởi xung nhịp đồng hồ hệ thống. Nếu CPU là "bộ não" của máy tính thì khối này chính là "bộ não" của CPU
Có chức năng thực hiện các phép toán số học và logic rồi sau đó trả lại kết quả vào các thanh ghi (hoặc bộ nhớ).
Là các bộ nhớ nằm ngay bên trong CPU có dung lượng lưu trữ nhỏ nhưng có tốc độ truy cập cao. Chúng được dùng để lưu trữ tạm thời các toán hạng, kết quả tính toán, địa chỉ các ô nhớ hoặc thông tin điều khiển.
Phần bộ nhớ chứa mã máy của CPU (không bắt buộc) để có thể thực thi các lệnh trong file thực thi.
Thực hiện việc điều khiển các khối và điều khiển tần số xung nhịp.
Mạch xung nhịp đồng hồ hệ thống dùng để đồng bộ các thao tác xử lý trong và ngoài CPU theo các khoảng thời gian không đổi. Khoảng thời gian chờ giữa hai xung gọi là chu kỳ xung nhịp. Tốc độ đo số chu kì mà CPU thực hiện mỗi giây gọi là tốc độ xung nhịp – tốc độ đồng hồ tính bằng triệu đơn vị mỗi giây (MHz). Phần này là không cần thiết cho một cpu nhưng hầu hết có trong kiến trúc cisc.
Tốc độ xử lý của máy tính chủ yếu phụ thuộc vào tốc độ của CPU, nhưng nó cũng phụ thuộc vào các phần khác như bộ nhớ RAM, vỉ đồ họa, ổ cứng, v.v..
Có nhiều công nghệ làm tăng tốc độ xử lý của CPU. Ví dụ: pipeline, turbo boost, siêu phân luồng, v.v..
Tốc độ CPU có liên hệ với tần số đồng hồ làm việc của nó (tính bằng các đơn vị như MHz, GHz, v.v..). Trước năm 2005, tần số này cao hơn cũng có nghĩa là tốc độ xử lý cao hơn. Tuy nhiên khi chỉ so sánh như vậy là bỏ qua rất nhiều yếu tố khác. "(Ví dụ: CPU Intel Core 2 Duo (2 nhân) có tần số 2,6 GHz có thể xử lý nhanh hơn CPU Intel Pentium 4 (1 nhân) 3,4 GHz hay dòng Intel Core 2 Duo (2 nhân) 2,6 GHz GHz lại yếu hơn dòng Core i3 (2 nhân) với cùng 2,6 GHz GHz rất nhiều)". Do vậy hiện nay, nhà sản xuất CPU như Intel dùng khái niệm đánh giá trên hiệu suất làm việc (performance rating -P.R) cho các dòng Core i3, i5, i7, i9.
Tốc độ CPU còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như:
Hai nhà sản xuất CPU lớn nhất hiện nay là Intel và AMD.
Một trong những CPU đầu tiên của hãng Intel là Intel 4004. Được tung ra thị trường vào tháng 11 năm 1971, Intel 4004 có 2250 transistor và 16 chân. Một CPU khác của Intel được tung ra thị trường năm 2006 là Intel Northwood Pentium, có 55 triệu transistor và 478 chân.
Nhà sản xuất AMD (Advanced Micro Devices) cũng được đánh giá cao:
APU(Dòng tích hợp nhân đồ họa của AMD):
-A10[ 58xx(k), 68xx(k), 78xx(k)] với sức mạnh đồ họa tích hợp sánh ngang với các GPU tầm trung.
Năm 2017, AMD ra mắt thế hệ CPU mới, tên mã Zen, với số nhân/luồng vượt trội so với đối thủ Intel từ đó đã làm bùng nổ cuộc chiến CPU mà trước đó AMD đã thất thế trong nhiều năm.
Ngoài ra, còn có những nhà sản xuất chip ARM (vd: Qualcomm, MediaTek... với các chip cho smartphone như Snapdragon 888, Dimensity 1200... , Apple với dòng chip A cho iPhone, iPad như A15 Bionic... và dòng M1 và nhũng hậu bối của nó trên những mẫu Macbook, Imac... từ 2021 trở đi)
|
2279 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2279 | Nguyên tố hóa học | Nguyên tố hóa học, thường được gọi đơn giản là nguyên tố, là một chất hóa học tinh khiết, bao gồm một kiểu nguyên tử, được phân biệt bởi số hiệu nguyên tử, là số lượng proton có trong mỗi hạt nhân. Không giống như các hợp chất hóa học, các nguyên tố hóa học không thể bị phân hủy thành các chất đơn giản hơn bằng các phương pháp hóa học. Số proton trong hạt nhân là đặc tính xác định của một nguyên tố và được gọi là số nguyên tử của nó (được biểu thị bằng ký hiệu "Z") – tất cả các nguyên tử có cùng số hiệu nguyên tử đều là nguyên tử của cùng một nguyên tố. Tất cả các baryon vật chất của vũ trụ bao gồm các nguyên tố hóa học. Khi các nguyên tố khác nhau trải qua các phản ứng hóa học, các nguyên tử được sắp xếp lại thành các hợp chất mới được kết nối với nhau bằng các liên kết hóa học. Chỉ một số ít các nguyên tố, chẳng hạn như bạc và vàng, được tìm thấy dưới dạng chưa kết hợp với tư cách là các khoáng chất nguyên tố tự nhiên tương đối tinh khiết. Gần như tất cả các nguyên tố tự nhiên khác xuất hiện trong Trái đất dưới dạng hợp chất hoặc hỗn hợp. Không khí chủ yếu là hỗn hợp của các nguyên tố nitơ, oxy và argon, mặc dù nó có chứa các hợp chất bao gồm carbon dioxide và nước.
Lịch sử phát hiện và sử dụng các nguyên tố bắt đầu từ các xã hội loài người nguyên thủy phát hiện ra các khoáng chất bản địa như carbon, lưu huỳnh, đồng và vàng (mặc dù khái niệm về nguyên tố hóa học vẫn chưa được hiểu rõ). Nỗ lực phân loại các vật liệu như vậy đã dẫn đến các khái niệm về các nguyên tố cổ điển, thuật giả kim và nhiều lý thuyết tương tự khác nhau trong suốt lịch sử loài người. Phần lớn sự hiểu biết hiện đại về các nguyên tố được phát triển từ công trình của Dmitri Mendeleev, một nhà hóa học người Nga. Ông đã công bố bảng tuần hoàn dễ nhận biết đầu tiên vào năm 1869. Bảng này sắp xếp các nguyên tố theo số nguyên tử tăng dần thành các hàng ("chu kỳ") trong đó các nguyên tố cùng cột ("nhóm") có chung các tính chất vật lý và hóa học một cách tuần hoàn. Bảng tuần hoàn tóm tắt các tính chất khác nhau của các nguyên tố, cho phép các nhà hóa học suy ra mối quan hệ giữa chúng và đưa ra dự đoán về các hợp chất và các nguyên tố mới tiềm năng.
Đến tháng 11 năm 2016, Liên minh Hóa học Ứng dụng và Tinh khiết Quốc tế đã công nhận tổng số 118 nguyên tố. 94 nguyên tố đầu tiên xuất hiện tự nhiên trên Trái Đất, và 24 nguyên tố còn lại là các nguyên tố tổng hợp được tạo ra trong các phản ứng hạt nhân. Trừ ra các nguyên tố phóng xạ không ổn định (hạt nhân phóng xạ) phân hủy nhanh chóng, gần như tất cả các nguyên tố đều có sẵn trong công nghiệp với số lượng khác nhau. Việc khám phá và tổng hợp các nguyên tố mới hơn nữa là một lĩnh vực nghiên cứu khoa học đang diễn ra.
Các nguyên tố hóa học nhẹ nhất là hydro và heli, cả hai đều được tạo ra bởi quá trình tổng hợp hạt nhân Big Bang trong 20 phút đầu tiên của vũ trụ theo tỷ lệ khoảng 3: 1 theo khối lượng (hoặc 12: 1 theo số nguyên tử), cùng với những lượng rất nhỏ của hai nguyên tố tiếp theo, lithi và beryli. Hầu hết tất cả các nguyên tố khác được tìm thấy trong tự nhiên đều được tạo ra bằng các phương pháp tổng hợp hạt nhân tự nhiên khác nhau. Trên Trái đất, một lượng nhỏ các nguyên tử mới được tạo ra một cách tự nhiên trong các phản ứng nucleogenic, hoặc trong các quá trình vũ trụ, chẳng hạn như sự phóng xạ tia vũ trụ. Nguyên tử mới cũng được tự nhiên được sản xuất trên Trái Đất như phóng xạ đồng vị phân rã của các quá trình phân rã phóng xạ diễn ra như phân rã alpha, phân rã beta, phân hạch tự phát, phân rã cụm, và các chế độ phân rã hiếm khác.
Trong số 94 nguyên tố có trong tự nhiên, những nguyên tố có số nguyên tử từ 1 đến 82 đều có ít nhất một đồng vị bền (ngoại trừ techneti, nguyên tố 43 và promethi, nguyên tố 61, không có đồng vị bền). Các chất đồng vị được coi là ổn định là những chất chưa quan sát thấy sự phân rã phóng xạ. Các nguyên tố có số hiệu nguyên tử từ 83 đến 94 không ổn định đến mức có thể phát hiện được sự phân rã phóng xạ của tất cả các đồng vị. Một số nguyên tố này, đặc biệt là bismuth (số nguyên tử 83), thori (số nguyên tử 90) và urani (số nguyên tử 92), có một hoặc nhiều đồng vị có chu kỳ bán rã đủ dài để tồn tại dưới dạng tàn dư của quá trình tổng hợp hạt nhân sao nổ tạo ra các kim loại nặng trước khi hình thành Hệ Mặt trời của chúng ta. Với thời gian phân rã hơn 1,9 năm, dài hơn một tỷ lần so với tuổi ước tính hiện tại của vũ trụ, bismuth-209 (số nguyên tử 83) có chu kỳ bán rã alpha lâu nhất được biết đến trong số các nguyên tố tự nhiên và hầu như luôn được coi là ngang bằng với 80 nguyên tố ổn định. Các nguyên tố rất nặng nhất (những nguyên tố ngoài plutoni, nguyên tố 94) trải qua quá trình phân rã phóng xạ với chu kỳ bán rã ngắn đến mức chúng không được tìm thấy trong tự nhiên và phải được tổng hợp.
Hiện đã có 118 nguyên tố được biết đến. Trong bối cảnh này, "đã biết" có nghĩa là được quan sát đủ rõ, thậm chí chỉ từ một vài sản phẩm phân rã, để được phân biệt với các nguyên tố khác. Gần đây nhất, sự tổng hợp của nguyên tố 118 (vì được đặt tên là oganesson) đã được báo cáo vào tháng 10 năm 2006, và sự tổng hợp của nguyên tố 117 (tennessine) được báo cáo vào tháng 4 năm 2010. Trong số 118 nguyên tố này, 94 nguyên tố xuất hiện tự nhiên trên Trái đất. Sáu trong số này xảy ra với số lượng vết cực nhỏ: techneti, số nguyên tử 43; promethi, số 61; astatin, số 85; franci, số 87; neptuni, số 93; và plutoni, số 94. 94 nguyên tố này đã được phát hiện trong vũ trụ nói chung, trong quang phổ của các ngôi sao và cả siêu tân tinh, nơi các nguyên tố phóng xạ tồn tại trong thời gian ngắn mới được tạo ra. 94 nguyên tố đầu tiên đã được phát hiện trực tiếp trên Trái đất dưới dạng các nuclide nguyên thủy có từ khi hình thành hệ Mặt trời, hoặc dưới dạng các sản phẩm chuyển hóa hoặc phân hạch xảy ra tự nhiên của urani và thori.
24 nguyên tố nặng hơn còn lại, ngày nay không được tìm thấy trên Trái đất hay trong quang phổ thiên văn, chúng đã được sản xuất nhân tạo: tất cả đều là chất phóng xạ, với chu kỳ bán rã rất ngắn; nếu có bất kỳ nguyên tử nào của các nguyên tố này khi hình thành Trái đất, thì chúng rất có thể, đến mức chắc chắn, đã bị phân rã, và nếu có trong các tân tinh thì chúng có số lượng quá nhỏ để có thể được ghi nhận. Techneti là nguyên tố có chủ đích không phải tự nhiên đầu tiên được tổng hợp vào năm 1937, mặc dù một lượng nhỏ của techneti đã được tìm thấy trong tự nhiên (và nguyên tố này cũng có thể được phát hiện trong tự nhiên vào năm 1925). Mô hình sản xuất nhân tạo và khám phá tự nhiên sau này đã được lặp lại với một số nguyên tố hiếm có nguồn gốc tự nhiên phóng xạ khác.
Danh sách các nguyên tố có sẵn theo tên, số nguyên tử, mật độ, điểm nóng chảy, điểm sôi và theo ký hiệu, cũng như năng lượng ion hóa của các nguyên tố. Các nucleotit của các nguyên tố phóng xạ và ổn định cũng có sẵn dưới dạng danh sách các nuclide, được sắp xếp theo độ dài chu kỳ bán rã của các nguyên tố không ổn định. Một trong những cách trình bày thuận tiện nhất, và chắc chắn là truyền thống nhất về các nguyên tố, là ở dạng bảng tuần hoàn, nhóm các nguyên tố có tính chất hóa học tương tự lại với nhau (và thường là các cấu trúc điện tử tương tự).
Mỗi nguyên tố hóa học đều có một tên và ký hiệu riêng để dễ nhận biết. Tên gọi chính thức của các nguyên tố hóa học được quy định bởi Liên đoàn Quốc tế về Hoá học Thuần túy và Ứng dụng (tiếng Anh: "International Union of Pure and Applied Chemistry") (viết tắt: IUPAC). Tổ chức này nói chung chấp nhận tên gọi mà người (hay tổ chức) phát hiện ra nguyên tố đã lựa chọn. Điều này có thể dẫn đến tranh luận là nhóm nghiên cứu nào thực sự tìm ra nguyên tố, là câu hỏi từng làm chậm trễ việc đặt tên cho các nguyên tố với số nguyên tử từ 104 trở lên trong một thời gian dài (Xem thêm Tranh luận về đặt tên nguyên tố). Các nguyên tố hóa học cũng được cấp cho một ký hiệu hóa học thống nhất, dựa trên cơ sở tên gọi của nguyên tố, phần lớn là viết tắt theo tên gọi Latinh. (Ví dụ, carbon có ký hiệu hóa học 'C', natri có ký hiệu hóa học 'Na' từ tên gọi Latinh "natri"). Ký hiệu hóa học của nguyên tố được thống nhất và hiểu trên toàn thế giới trong khi tên gọi thông thường của nó khi chuyển sang một ngôn ngữ khác thì phần lớn không giống nhau.
Số nguyên tử của một nguyên tố (ký hiệu Z) bằng số proton trong mỗi nguyên tử và xác định nguyên tố này. Ví dụ, tất cả các nguyên tử carbon đều chứa 6 proton trong hạt nhân nguyên tử của chúng; vậy số nguyên tử của carbon là 6. Nguyên tử carbon có thể có số neutron khác nhau; các nguyên tử của cùng một nguyên tố có số neutron khác nhau được gọi là các đồng vị của nguyên tố đó.
Số proton trong hạt nhân nguyên tử cũng quyết định điện tích của nó, do đó nó quyết định số electron của nguyên tử ở trạng thái không bị ion hóa. Các electron được đặt vào các obitan nguyên tử quyết định các tính chất hóa học khác nhau của nguyên tử. Số lượng neutron trong hạt nhân thường ảnh hưởng rất ít đến tính chất hóa học của nguyên tố (ngoại trừ trường hợp của hydro và đơteri). Do đó, tất cả các đồng vị carbon đều có các tính chất hóa học gần giống nhau vì chúng đều có 6 proton và 6 electron, mặc dù các nguyên tử carbon chẳng hạn có thể có 6 hoặc 8 neutron. Đó là lý do tại sao số nguyên tử, chứ không phải số khối hay trọng lượng nguyên tử, được coi là đặc điểm nhận dạng của một nguyên tố hóa học.
Đồng vị là những nguyên tử của cùng một nguyên tố (nghĩa là có cùng số proton trong hạt nhân nguyên tử của chúng), nhưng có số neutron "khác nhau". Vì vậy, chẳng hạn, có ba đồng vị chính của carbon. Tất cả các nguyên tử carbon đều có 6 proton trong hạt nhân, nhưng chúng có thể có 6, 7 hoặc 8 neutron. Vì số khối của chúng lần lượt là 12, 13 và 14, nên ba đồng vị của carbon được gọi là carbon-12, carbon-13 và carbon-14, thường được viết tắt là C, C và C. Carbon trong cuộc sống hàng ngày và trong hóa học là hỗn hợp của C (khoảng 98,9%), C (khoảng 1,1%) và khoảng 1 nguyên tử C trên một nghìn tỷ nguyên tử tổng cộng.
Hầu hết (66 trong số 94) nguyên tố xuất hiện tự nhiên có nhiều hơn một đồng vị ổn định. Ngoại trừ các đồng vị của hydro (khác nhau rất nhiều về khối lượng tương đối - đủ để gây ra các hiệu ứng hóa học), các đồng vị của một nguyên tố nhất định gần như không thể phân biệt được về mặt hóa học.
Tất cả các nguyên tố đều có một số đồng vị là chất phóng xạ (đồng vị phóng xạ), mặc dù không phải tất cả các đồng vị phóng xạ này đều tồn tại ngoài tự nhiên. Các đồng vị phóng xạ thường phân rã thành các nguyên tố khác khi phóng ra một hạt alpha hoặc beta. Nếu một nguyên tố có các đồng vị không phóng xạ, chúng được gọi là cá đồng vị "ổn định". Tất cả các đồng vị ổn định đã biết đều tồn tại ngoài tự nhiên (xem đồng vị nguyên thủy). Nhiều đồng vị phóng xạ không có trong tự nhiên đã được nghiên cứu sau khi được tạo ra một cách nhân tạo. Một số nguyên tố không có đồng vị bền và "chỉ" bao gồm các đồng vị phóng xạ: cụ thể là các nguyên tố không có đồng vị bền nào là techneti (số nguyên tử 43), promethi (số nguyên tử 61) và tất cả các nguyên tố quan sát được có số nguyên tử lớn hơn 82.
Trong số 80 nguyên tố có ít nhất một đồng vị bền, 26 nguyên tố chỉ có một đồng vị bền duy nhất. Số đồng vị ổn định trung bình của 80 nguyên tố ổn định là 3,1 đồng vị ổn định trên mỗi nguyên tố. Số lượng đồng vị bền lớn nhất xảy ra đối với một nguyên tố là 10 (thiếc, nguyên tố 50).
Số khối của một nguyên tố "A", là số nucleon (proton và neutron) trong hạt nhân nguyên tử. Các đồng vị khác nhau của một nguyên tố nhất định được phân biệt bằng số khối của chúng, được viết theo quy ước dưới dạng ký tự trên bên trái của ký hiệu nguyên tử (ví dụ: U). Số khối luôn là một số nguyên và có đơn vị là "nucleon". Ví dụ, magnesi-24 (24 là số khối) là một nguyên tử có 24 nucleon (12 proton và 12 neutron).
Trong khi số khối chỉ đơn giản đếm tổng số neutron và proton và do đó là một số tự nhiên, khối lượng nguyên tử của một nguyên tử là một số thực cho khối lượng của một đồng vị cụ thể (hoặc "nuclide") của nguyên tố, tính bằng đơn vị khối lượng nguyên tử (kí hiệu: u). Nói chung, số khối của một nuclide nhất định khác một chút về giá trị so với khối lượng nguyên tử của nó, vì khối lượng của mỗi proton và neutron không chính xác đúng 1 u; vì các điện tử đóng góp một phần nhỏ hơn vào khối lượng nguyên tử vì số neutron vượt quá số proton; và (cuối cùng) vì năng lượng liên kết hạt nhân. Ví dụ, khối lượng nguyên tử của chlor-35 có năm chữ số có nghĩa là 34,969 u và của chlor-37 là 36,966 u. Tuy nhiên, khối lượng nguyên tử tính bằng u của mỗi đồng vị khá gần với số khối lượng đơn giản của nó (luôn nằm trong khoảng 1%). Đồng vị duy nhất có khối lượng nguyên tử chính xác là một số tự nhiên là C, theo định nghĩa có khối lượng chính xác bằng 12 vì u được định nghĩa là 1/12 khối lượng của nguyên tử carbon-12 trung hòa tự do ở trạng thái cơ bản.
Trọng lượng nguyên tử tiêu chuẩn (thường được gọi là "trọng lượng nguyên tử") của một nguyên tố là "trung bình cộng" của các khối lượng nguyên tử của tất cả các đồng vị của nguyên tố hóa học được tìm thấy trong một môi trường cụ thể, có trọng lượng bằng lượng đồng vị, so với đơn vị khối lượng nguyên tử. Số này có thể là một phân số "không" gần với một số nguyên. Ví dụ, khối lượng nguyên tử tương đối của chlor là 35,453 u, khác rất nhiều so với một số nguyên vì nó là trung bình của khoảng 76% chlor-35 và 24% chlor-37. Bất cứ khi nào giá trị khối lượng nguyên tử tương đối khác hơn 1% so với một số nguyên, đó là do hiệu ứng trung bình này, vì một lượng đáng kể của nhiều hơn một đồng vị có trong một mẫu nguyên tố đó một cách tự nhiên.
Các nhà hóa học và các nhà khoa học hạt nhân có các định nghĩa khác nhau về một "nguyên tố tinh khiết". Trong hóa học, nguyên tố nguyên chất có nghĩa là chất mà tất cả các nguyên tử (hoặc trong thực tế là hầu hết) đều có cùng số nguyên tử hoặc số proton. Tuy nhiên, các nhà khoa học hạt nhân định nghĩa một nguyên tố tinh khiết là một nguyên tố chỉ bao gồm một đồng vị ổn định.
Ví dụ, một sợi dây đồng là 99,99% tinh khiết về mặt hóa học nếu 99,99% nguyên tử của nó là đồng, với 29 proton mỗi nguyên tử. Tuy nhiên, nó không phải là đồng vị tinh khiết vì đồng thông thường bao gồm hai đồng vị bền, 69% Cu và 31% Cu, với số neutron khác nhau. Tuy nhiên, một thỏi vàng nguyên chất sẽ tinh khiết cả về mặt hóa học và đồng vị, vì vàng thông thường chỉ bao gồm một đồng vị, Au.
Nguyên tử của các nguyên tố tinh khiết về mặt hóa học có thể liên kết với nhau về mặt hóa học theo nhiều cách, cho phép nguyên tố tinh khiết tồn tại trong nhiều cấu trúc hóa học (cách sắp xếp không gian của các nguyên tử), được gọi là các dạng thù hình, khác nhau về tính chất của chúng. Ví dụ, carbon có thể được tìm thấy dưới các dạng: kim cương, có cấu trúc tứ diện xung quanh mỗi nguyên tử carbon; than chì, có các lớp nguyên tử carbon có cấu trúc lục giác xếp chồng lên nhau; graphene, là một lớp graphit đơn lẻ rất bền; fullerene, có hình dạng gần như hình cầu; và ống nano carbon, là những ống có cấu trúc hình lục giác (thậm chí chúng có thể khác nhau về tính chất điện). Khả năng tồn tại của một nguyên tố ở một trong nhiều dạng cấu trúc được gọi là 'khả năng thù hình'.
Trạng thái chuẩn của một nguyên tố được định nghĩa là trạng thái ổn định nhất về mặt nhiệt động lực học của nó ở áp suất 1 bar và nhiệt độ nhất định (thường ở 298,15 K). Trong nhiệt hóa học, một nguyên tố được định nghĩa là có entanpi tạo thành bằng 0 ở trạng thái chuẩn của nó. Ví dụ, trạng thái tham chiếu của carbon là graphit, vì cấu trúc của graphit ổn định hơn so với các dạng thù hình khác.
Một số loại phân loại mô tả có thể được áp dụng rộng rãi cho các nguyên tố, bao gồm việc xem xét các đặc tính vật lý và hóa học chung của chúng, trạng thái vật chất của chúng trong các điều kiện quen thuộc, điểm nóng chảy và sôi của chúng, mật độ của chúng, cấu trúc tinh thể của chúng khi là chất rắn và nguồn gốc của chúng.
Một số thuật ngữ thường được sử dụng để mô tả các tính chất vật lý và hóa học chung của các nguyên tố hóa học. Điểm phân biệt đầu tiên là kim loại dễ dẫn điện, phi kim không dẫn điện và một nhóm nhỏ (các "á kim"), có các đặc tính trung gian và thường hoạt động như chất bán dẫn.
Sự phân loại tinh tế hơn thường được thể hiện trong các bản trình bày màu của bảng tuần hoàn. Hệ thống này hạn chế các thuật ngữ "kim loại" và "phi kim" chỉ đối với một số kim loại và phi kim được xác định rộng hơn, bổ sung các thuật ngữ bổ sung cho một số nhóm kim loại và phi kim được xem rộng rãi hơn. Phiên bản của phân loại này được sử dụng trong bảng tuần hoàn được trình bày ở đây bao gồm: họ actini, kim loại kiềm , kim loại kiềm thổ, halogen, họ lanthan, kim loại chuyển tiếp, kim loại sau chuyển tiếp, á kim, phi kim phản ứng và khí trơ. Trong hệ thống này, các kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ và kim loại chuyển tiếp, cũng như các lantan và actini, là các nhóm kim loại đặc biệt được nhìn nhận theo nghĩa rộng hơn. Tương tự, các phi kim phản ứng và các khí quý là các phi kim được nhìn theo nghĩa rộng hơn. Trong một số bài thuyết trình, các halogen không được phân biệt, với astatin được xác định là một kim loại và các chất khác được xác định là phi kim.
Một sự phân biệt cơ bản khác thường được sử dụng giữa các nguyên tố là trạng thái vật chất (pha) của chúng, cho dù là rắn, lỏng hay khí, ở nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn đã chọn (STP). Hầu hết các nguyên tố là chất rắn ở nhiệt độ thông thường và áp suất khí quyển, trong khi một số nguyên tố là chất khí. Chỉ có brom và thủy ngân là chất lỏng ở 0 độ C (32 độ F) và áp suất khí quyển bình thường; caesi và gali là chất rắn ở nhiệt độ đó, nhưng nóng chảy ở 28,4 °C (83,2 °F) và 29,8 °C (85,6 °F), tương ứng.
Điểm nóng chảy và điểm sôi, thường được biểu thị bằng độ C ở áp suất của một bầu khí quyển, thường được sử dụng để mô tả đặc tính của các nguyên tố khác nhau. Mặc dù được biết đến với hầu hết các nguyên tố, nhưng một trong hai hoặc cả hai phép đo này vẫn chưa được xác định đối với một số nguyên tố phóng xạ chỉ có sẵn với số lượng rất nhỏ. Vì heli vẫn là chất lỏng ngay cả ở độ không tuyệt đối ở áp suất khí quyển, nên nó chỉ có nhiệt độ sôi chứ không phải nhiệt độ nóng chảy, trong các bài thuyết trình thông thường.
Khối lượng riêng hay mật độ của ở nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn đã chọn (STP) thường được sử dụng để xác định đặc tính của các phần tử. Mật độ thường được biểu thị bằng gam trên centimet khối (g / cm³). Vì một số nguyên tố là chất khí ở nhiệt độ thường gặp, khối lượng riêng của chúng thường được nêu ở dạng khí; khi hóa lỏng hoặc đông đặc, các nguyên tố khí cũng có khối lượng riêng tương tự như khối lượng riêng của các nguyên tố khác.
Khi một phần tử có các dạng thù hình với các mật độ khác nhau, một dạng thù hình đại diện thường được chọn trong các bản trình bày tóm tắt, trong khi mật độ cho mỗi dạng allotro có thể được nêu khi cung cấp thêm thông tin chi tiết. Ví dụ, ba dạng thù hình quen thuộc của carbon (carbon vô định hình, than chì và kim cương) có khối lượng riêng tương ứng là 1,8–2,1, 2,267 và 3,515 g / cm .
Các nguyên tố được nghiên cứu cho đến nay làm mẫu rắn có tám loại cấu trúc tinh thể : lập phương hình thân, lập phương diện tâm, lục giác, đơn nghiêng, trực thoi, lục phương và bốn phương. Đối với một số nguyên tố sau urani được sản xuất tổng hợp, các mẫu sẵn có quá nhỏ để xác định cấu trúc tinh thể.
Các nguyên tố hóa học cũng có thể được phân loại theo nguồn gốc của chúng trên Trái đất, với 94 nguyên tố đầu tiên được coi là xuất hiện ngoài tự nhiên, trong khi những nguyên tố có số nguyên tử ngoài 94 chỉ được sản xuất nhân tạo như là sản phẩm tổng hợp của các phản ứng hạt nhân nhân tạo.
Trong số 94 nguyên tố xuất hiện tự nhiên, 83 nguyên tố được coi là nguyên sinh và có tính phóng xạ yếu hoặc ổn định. 11 nguyên tố tự nhiên còn lại có chu kỳ bán rã quá ngắn để chúng có mặt ở thời kỳ đầu của Hệ Mặt trời, và do đó được coi là các nguyên tố nhất thời. Trong số 11 nguyên tố thoáng qua này, 5 nguyên tố (poloni, radon, radi, actini và protactini) là các sản phẩm phân rã tương đối phổ biến của thori và urani. 6 nguyên tố thoáng qua còn lại (techneti, promethi, astatin, franci, neptuni và plutoni) hiếm khi xảy ra, vì là sản phẩm của các chế độ phân rã hiếm hoặc quá trình phản ứng hạt nhân liên quan đến urani hoặc các nguyên tố nặng khác.
Không có sự phân rã phóng xạ nào được quan sát thấy đối với các nguyên tố có số nguyên tử từ 1 đến 82, ngoại trừ 43 (techneti) và 61 (promethi). Tuy nhiên, đồng vị bền quan sát của một số nguyên tố (như wolfram và chì) được dự đoán là hơi phóng xạ với chu kỳ bán rã rất dài: [18] ví dụ, chu kỳ bán rã được dự đoán cho đồng vị chì ổn định quan sát nằm trong khoảng từ 10 đến 10 năm. Các nguyên tố có số nguyên tử 43, 61 và 83 đến 94 không ổn định đủ để có thể dễ dàng phát hiện ra sự phân rã phóng xạ của chúng. Ba trong số các nguyên tố này, bitmut (nguyên tố 83), thori (nguyên tố 90) và urani (nguyên tố 92) có một hoặc nhiều đồng vị có chu kỳ bán rã đủ dài để tồn tại như tàn tích của quá trình tổng hợp hạt nhân sao nổ tạo ra các nguyên tố nặng trước sự hình thành của Hệ Mặt Trời. Ví dụ, với chu kỳ bán rã hơn 1,9 năm, dài hơn một tỷ lần so với tuổi ước tính hiện tại của vũ trụ, bismuth-209 có chu kỳ bán rã alpha lâu nhất được biết đến trong số các nguyên tố tự nhiên. 24 nguyên tố nặng nhất (những nguyên tố ngoài plutoni, nguyên tố 94) trải qua quá trình phân rã phóng xạ với chu kỳ bán rã quá ngắn và không thể được tạo ra như sản phẩm phụ của các nguyên tố có tuổi thọ cao hơn, và do đó hoàn toàn không được biết là có tồn tại ngoài tự nhiên.
Tính chất của các nguyên tố hóa học thường được tóm tắt bằng cách sử dụng bảng tuần hoàn, bảng tuần hoàn sắp xếp các nguyên tố một cách mạnh mẽ và trang nhã bằng cách tăng số nguyên tử thành các hàng ( "chu kỳ" ) trong đó các cột ( "nhóm" ) chia sẻ sự lặp lại ("tuần hoàn") của các tính chất vật lý và tính chất hóa học. Bảng tuần hoàn tiêu chuẩn hiện tại chứa 118 nguyên tố đã được xác nhận tính đến năm 2019.
Mặc dù những tiền thân trước đó của bảng này đã tồn tại, nhưng việc phát minh ra nó thường được ghi công cho nhà hóa học người Nga Dmitri Mendeleev vào năm 1869, người đã dự định dùng bảng để minh họa các xu hướng lặp lại trong các tính chất của các nguyên tố. Bố cục của bảng đã được tinh chỉnh và mở rộng theo thời gian khi các nguyên tố mới được phát hiện và các mô hình lý thuyết mới đã được phát triển để giải thích hành vi hóa học của chúng.
Việc sử dụng bảng tuần hoàn hiện nay đã phổ biến trong ngành học hóa học, cung cấp một khung cực kỳ hữu ích để phân loại, hệ thống hóa và so sánh tất cả các dạng hành vi hóa học khác nhau. Bảng cũng được ứng dụng rộng rãi trong vật lý, địa chất, sinh học, khoa học vật liệu, kỹ thuật, nông nghiệp, y học, dinh dưỡng, sức khỏe môi trường và thiên văn học. Các nguyên tắc của nó đặc biệt quan trọng trong kỹ thuật hóa học.
Chỉ khoảng 4% tổng khối lượng của vũ trụ được tạo ra từ các nguyên tử hoặc ion, và do đó được biểu thị bằng các nguyên tố hóa học. Phần này chiếm khoảng 15% tổng số vật chất, với phần còn lại của vật chất (85%) là vật chất tối. Bản chất của vật chất tối vẫn chưa được biết, nhưng nó không được cấu tạo bởi các nguyên tử của các nguyên tố hóa học vì nó không chứa proton, neutron hoặc electron. (Phần phi vật chất còn lại của khối lượng vũ trụ được cấu tạo từ năng lượng tối thậm chí còn ít được hiểu rõ hơn).
94 nguyên tố hóa học có trong tự nhiên được tạo ra bởi ít nhất bốn lớp của quá trình vật lý thiên văn. Hầu hết hydro, heli và một lượng rất nhỏ lithi được tạo ra trong vài phút đầu tiên của Vụ Nổ Lớn. Quá trình tổng hợp hạt nhân Big Bang này chỉ xảy ra một lần; các quá trình khác đang diễn ra. Phản ứng tổng hợp hạt nhân bên trong các ngôi sao tạo ra các nguyên tố thông qua quá trình tổng hợp hạt nhân của các ngôi sao, bao gồm tất cả các nguyên tố từ carbon đến sắt về số lượng nguyên tử. Các nguyên tố có số nguyên tử cao hơn sắt, bao gồm các nguyên tố nặng như urani và plutoni, được tạo ra bởi nhiều dạng tổng hợp hạt nhân bùng nổ khác nhau trong quá trình sáp nhập sao siêu mới và neutron. Các nguyên tố nhẹ lithi, beryli và bor được tạo ra hầu hết thông qua sự phân tán tia vũ trụ (sự phân mảnh do tia vũ trụ gây ra) của carbon, nitơ và oxy.
Trong giai đoạn đầu của Vụ Nổ Lớn, sự tổng hợp hạt nhân của hạt nhân hydro dẫn đến việc sản xuất ra hydro-1 (proti, H) và heli-4 (He), cũng như một lượng nhỏ hơn deuteri (H) và lượng rất nhỏ (theo lũy thừa 10) của lithi và beryli. Thậm chí một lượng nguyên tố bor nhỏ hơn có thể đã được tạo ra trong Vụ Nổ Lớn, vì nó đã được quan sát thấy ở một số ngôi sao rất cũ, trong khi carbon thì không. Không có nguyên tố nào nặng hơn bor được tạo ra trong Vụ Nổ Lớn. Kết quả là, sự phong phú ban đầu của các nguyên tử (hoặc ion) bao gồm khoảng 75% H, 25% He, và 0,01% đơteri, chỉ với những lượng rất nhỏ lithi, beryli và có lẽ là bo. Sự làm giàu sau đó của các quầng thiên hà xảy ra do quá trình tổng hợp hạt nhân sao và quá trình tổng hợp hạt nhân siêu tân tinh. Tuy nhiên, sự phong phú của nguyên tố trong không gian giữa các thiên hà vẫn có thể gần giống với các điều kiện nguyên thủy, trừ khi nó đã được làm giàu bằng một số phương pháp.
Trên Trái đất (và các nơi khác), lượng nhỏ của các nguyên tố khác nhau tiếp tục được tạo ra từ các nguyên tố khác như là sản phẩm của quá trình biến đổi hạt nhân. Chúng bao gồm một số được tạo ra bởi các tia vũ trụ hoặc các phản ứng hạt nhân khác (xem các nuclid vũ trụ và nucleogenic ), và một số khác được tạo ra dưới dạng sản phẩm phân rã của các nuclide nguyên thủy tồn tại lâu dài. Ví dụ, một lượng vết (nhưng có thể phát hiện được) của carbon-14 (C) liên tục được tạo ra trong khí quyển do các tia vũ trụ tác động vào các nguyên tử nitơ và argon-40 ( Ar) liên tục được tạo ra do sự phân hủy của kali-40 (K) nguyên thủy nhưng không ổn định. Ngoài ra, ba nguyên tố nguyên thủy xuất hiện trừ các nguyên tố có tính phóng xạ thuộc họ actini, đó là thori, urani và plutoni, phân rã qua một loạt các định kỳ sản xuất nhưng không ổn định các yếu tố phóng xạ như radi và radon, vốn chỉ xuất hiện thoáng qua trong bất kỳ mẫu của các kim loại này hoặc quặng hoặc các hợp chất của chúng. Ba nguyên tố phóng xạ khác, techneti, promethi và neptuni, chỉ xuất hiện ngẫu nhiên trong các vật liệu tự nhiên, được tạo ra dưới dạng các nguyên tử riêng lẻ bằng cách phân hạch hạt nhân của các hạt nhân của các nguyên tố nặng khác nhau hoặc trong các quá trình hạt nhân hiếm gặp khác.
Ngoài 94 nguyên tố tự nhiên, một số nguyên tố nhân tạo đã được sản xuất bằng công nghệ vật lý hạt nhân của con người. , những thí nghiệm này đã tạo ra tất cả các nguyên tố lên đến số nguyên tử 118.
Biểu đồ sau (thang log) cho thấy sự phong phú của các nguyên tố trong Hệ Mặt Trời của chúng ta. Bảng cho thấy mười hai nguyên tố phổ biến nhất trong thiên hà của chúng ta (ước tính theo phương pháp quang phổ), được đo bằng phần triệu, khối lượng. Các thiên hà gần đó đã phát triển dọc theo các đường tương tự có sự làm giàu tương ứng của các nguyên tố nặng hơn hydro và heli. Các thiên hà xa hơn đang được xem như chúng đã xuất hiện trong quá khứ, vì vậy lượng nguyên tố dồi dào của chúng dường như gần với hỗn hợp nguyên thủy hơn. Tuy nhiên, khi các quy luật và quy trình vật lý xuất hiện phổ biến trong vũ trụ hữu hình, các nhà khoa học kỳ vọng rằng các thiên hà này đã tiến hóa các nguyên tố với mức độ phong phú tương tự.
Sự phong phú của các nguyên tố trong Hệ Mặt trời phù hợp với nguồn gốc của chúng từ quá trình tổng hợp hạt nhân trong Vụ Nổ Lớn và một số sao siêu tân tinh tiền thân. Hydro và heli rất dồi dào là sản phẩm của Vụ nổ lớn, nhưng ba nguyên tố tiếp theo rất hiếm vì chúng có rất ít thời gian hình thành trong Vụ nổ lớn và không được tạo ra trong các ngôi sao (tuy nhiên, chúng được tạo ra với số lượng nhỏ do sự tan rã của các nguyên tố nặng hơn trong bụi giữa các vì sao, do tác động của tia vũ trụ ). Bắt đầu với carbon, các nguyên tố được tạo ra trong các ngôi sao bằng cách tích tụ từ các hạt alpha (hạt nhân heli), dẫn đến sự phong phú xen kẽ của các nguyên tố có số nguyên tử chẵn (những nguyên tố này cũng ổn định hơn). Nói chung, các nguyên tố như sắt được tạo ra trong các ngôi sao lớn trong quá trình trở thành siêu tân tinh. Sắt-56 đặc biệt phổ biến, vì nó là nguyên tố ổn định nhất có thể dễ dàng được tạo ra từ các hạt alpha (là sản phẩm của sự phân rã phóng xạ nickel-56, cuối cùng được tạo ra từ 14 hạt nhân heli). Các nguyên tố nặng hơn sắt được tạo ra trong quá trình hấp thụ năng lượng ở các ngôi sao lớn, và sự phong phú của chúng trong vũ trụ (và trên Trái đất) thường giảm theo số nguyên tử của chúng.
Sự phong phú của các nguyên tố hóa học trên Trái Đất thay đổi từ không khí đến lớp vỏ đến đại dương, và trong các dạng sống khác nhau. Sự phong phú của các nguyên tố trong lớp vỏ Trái đất khác với sự phong phú của các nguyên tố trong Hệ Mặt trời (như được thấy ở Mặt trời và các hành tinh nặng như Sao Mộc) chủ yếu ở việc mất đi có chọn lọc các nguyên tố rất nhẹ nhất (hydro và heli) và cả neon, carbon dễ bay hơi (như hydrocarbon), nitơ và lưu huỳnh, là kết quả của quá trình sưởi ấm bằng năng lượng mặt trời trong giai đoạn đầu hình thành hệ mặt trời. Oxy, nguyên tố Trái đất dồi dào nhất tính theo khối lượng, được giữ lại trên Trái đất bằng cách kết hợp với silic. Nhôm có 8% khối lượng phổ biến hơn trong vỏ Trái đất so với vũ trụ và Hệ Mặt trời, nhưng thành phần của lớp phủ cồng kềnh hơn nhiều, có magnesi và sắt thay cho nhôm (chỉ xuất hiện ở 2% khối lượng) phản ánh chặt chẽ hơn thành phần nguyên tố của Hệ Mặt Trời, chưa kể sự mất mát được ghi nhận của các nguyên tố dễ bay hơi vào không gian và mất lượng nguyên tố sắt đã di chuyển đến lõi của Trái Đất.
Ngược lại, thành phần của cơ thể con người theo sát thành phần của nước biển - giúp cơ thể con người có thêm lượng dự trữ carbon và nitơ cần thiết để tạo thành protein và acidnucleic, cùng với phosphor trong acidnucleic và phân tử truyền năng lượng. Adenosine triphosphate (ATP) xuất hiện trong tế bào của tất cả các sinh vật sống. Một số loại sinh vật đòi hỏi các nguyên tố đặc biệt bổ sung, ví dụ như magnesi trong chất diệp lục trong cây xanh, các calci trong vỏ động vật thân mềm, hoặc sắt trong hemoglobin trong hồng cầu của động vật có xương sống.
Khái niệm "nguyên tố" như một chất không thể phân chia đã phát triển qua ba giai đoạn lịch sử chính: Định nghĩa cổ điển (chẳng hạn như định nghĩa của người Hy Lạp cổ đại), định nghĩa hóa học và định nghĩa hạt nhân.
Triết học cổ đại đặt ra một tập hợp các nguyên tố cổ điển để giải thích các mô hình quan sát được trong tự nhiên. Những "nguyên tố" này ban đầu được gọi là "đất", "nước", "khí" và "lửa" thay vì các nguyên tố hóa học của khoa học hiện đại.
Thuật ngữ 'nguyên tố' "(stoicheia)" lần đầu tiên được nhà triết học Hy Lạp Plato sử dụng vào khoảng năm 360 TCN trong cuộc đối thoại của ông với Timaeus, trong đó bao gồm một cuộc thảo luận của các thành phần của các cơ quan vô cơ và hữu cơ và là một chuyên luận phỏng đoán về hóa học. Plato tin rằng các nguyên tố được Empedocles đưa vào một thế kỷ trước đó bao gồm các dạng đa diện nhỏ: tứ diện (lửa), bát diện (khí), nhị thập diện (nước) và khối lập phương (đất).
Aristotle, khoảng năm 350 TCN, cũng sử dụng từ "stoicheia" và bổ sung thêm một nguyên tố thứ năm gọi là aether, mà hình thành các tầng trời. Aristotle đã định nghĩa một nguyên tố là:
Năm 1661, Robert Boyle đề xuất lý thuyết về vật thể của mình, trong đó ủng hộ việc phân tích vật chất được cấu thành bởi các đơn vị vật chất không thể thu nhỏ hơn được (nguyên tử) và, không chọn quan điểm của Aristotle về bốn nguyên tố cũng như quan điểm của Paracelsus về ba nguyên tố cơ bản, và còn bỏ ngỏ. câu hỏi về số lượng nguyên tố. Danh sách các nguyên tố hóa học hiện đại đầu tiên được đưa ra trong "Các nguyên tố hóa học" năm 1789 của Antoine Lavoisier, chứa ba mươi ba nguyên tố, bao gồm cả ánh sáng và nhiệt lượng. Đến năm 1818, Jöns Jakob Berzelius đã xác định được trọng lượng nguyên tử cho 45 trong số 49nguyên tố được chấp nhận sau đó. Dmitri Mendeleev đưa ra 66 nguyên tố trong bảng tuần hoàn của ông vào năm 1869.
Từ thời Boyle cho đến đầu thế kỷ 20, một nguyên tố được định nghĩa là một chất tinh khiết không thể bị phân hủy thành bất kỳ chất nào đơn giản hơn. Nói cách khác, một nguyên tố hóa học không thể chuyển hóa thành các nguyên tố hóa học khác bằng các quá trình hóa học. Các nguyên tố trong thời gian này thường được phân biệt bằng khối lượng nguyên tử của chúng, một đặc tính có thể đo được với độ chính xác khá cao bằng các kỹ thuật phân tích có sẵn.
Phát hiện năm 1913 của nhà vật lý người Anh Henry Moseley rằng điện tích hạt nhân là cơ sở vật lý cho số nguyên tử của một nguyên tử, được hoàn thiện thêm khi bản chất của proton và neutron được nhìn nhận, cuối cùng dẫn đến định nghĩa hiện tại về một nguyên tố dựa trên số nguyên tử (số proton trên mỗi hạt nhân nguyên tử). Việc sử dụng các số nguyên tử, chứ không phải là khối lượng nguyên tử, để phân biệt các nguyên tố có giá trị tiên đoán lớn hơn (do những con số là các số nguyên), và cũng có thể giải quyết một số những mập mờ trong giao diện hóa học dựa trên do tính chất của biến đổi đồng vị và thù hình trong cùng một nguyên tố. Hiện tại, IUPAC xác định một nguyên tố tồn tại nếu nó có các đồng vị có thời gian sống lâu hơn 10 giây, thời gian mà hạt nhân cần đến để tạo thành một đám mây điện tử.
Đến năm 1914, 72 nguyên tố đã được biết đến, tất cả đều xuất hiện trong tự nhiên. Các nguyên tố trong tự nhiên còn lại đã được phát hiện hoặc chiết tách trong những thập kỷ tiếp theo, và nhiều nguyên tố bổ sung khác cũng đã được sản xuất tổng hợp, với phần lớn công trình đó do Glenn T. Seaborg đi tiên phong. Năm 1955, nguyên tố 101 được phát hiện và đặt tên là mendelevi để vinh danh D. I. Mendeleev, người đầu tiên sắp xếp các nguyên tố theo cách tuần hoàn.
Mười chất liệu quen thuộc với các nền văn hóa tiền sử khác nhau hiện được biết đến là các nguyên tố hóa học: carbon, đồng, vàng, sắt, chì, thủy ngân, bạc, lưu huỳnh, thiếc và kẽm. Ba vật liệu bổ sung hiện được chấp nhận là nguyên tố, arsenic, antimon và bismuth, đã được công nhận là các chất riêng biệt trước năm 1500. Phosphor, cobalt và platin đã được phân lập trước năm 1750.
Hầu hết các nguyên tố hóa học trong tự nhiên còn lại đã được xác định và ghi nhận tính chất vào năm 1900, bao gồm:
Các nguyên tố được phân lập hoặc sản xuất kể từ năm 1900 bao gồm:
Nguyên tố siêu urani đầu tiên (nguyên tố có số nguyên tử lớn hơn 92) được phát hiện là neptuni vào năm 1940. Kể từ năm 1999, các tuyên bố về việc phát hiện ra các nguyên tố mới đã được Ban công tác chung IUPAC/IUPAP xem xét. Tính đến tháng 1 năm 2016, tất cả 118 nguyên tố đã được IUPAC xác nhận là đã phát hiện ra. Việc phát hiện ra nguyên tố 112 đã được công nhận vào năm 2009, và cái tên "copernici" và ký hiệu nguyên tử "Cn" đã được gợi ý cho nguyên tố này. Tên và biểu tượng của nguyên tố này đã được IUPAC chính thức xác nhận vào ngày 19 tháng 2 năm 2010. Nguyên tố nặng nhất được cho là đã được tổng hợp cho đến nay là nguyên tố 118, oganesson, vào ngày 9 tháng 10 năm 2006, do Phòng thí nghiệm phản ứng hạt nhân Flerov ở Dubna, Nga tìm ra. Tennessine, nguyên tố 117 là nguyên tố mới nhất được tuyên bố là đã được phát hiện, vào năm 2009. Vào ngày 28 tháng 11 năm 2016, các nhà khoa học tại IUPAC đã chính thức công nhận tên của bốn nguyên tố hóa học mới nhất, với các số hiệu nguyên tử 113, 115, 117 và 118.
</TABLE>
|
2288 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2288 | Tổng sản phẩm nội địa | Gần đây, trong các tài liệu thống kê mang tính nghiêm ngặt, thuật ngữ tiếng Anh "national gross domestic product"- NGDP hay được dùng để chỉ tổng sản phẩm quốc nội, "regional (hoặc provincial) gross domestic product"- RGDP hay dùng để chỉ tổng sản phẩm nội địa của địa phương. GDP là một trong những chỉ số cơ bản để đánh giá sự phát triển kinh tế của một vùng lãnh thổ nào đó.
Theo phương pháp chi tiêu, tổng sản phẩm quốc nội của một quốc gia là tổng số tiền mà các hộ gia đình trong quốc gia đó chi mua các hàng hóa cuối cùng. Như vậy trong một nền kinh tế giản đơn ta có thể dễ dàng tính tổng sản phẩm quốc nội như là tổng chi tiêu hàng hóa và dịch vụ cuối cùng hàng năm.
GDP (Y) là tổng của tiêu dùng (C), đầu tư (I), chi tiêu chính phủ (G) và cán cân thương mại (xuất khẩu ròng, X - M).
Chú giải:
Theo phương pháp thu nhập hay phương pháp chi phí, tổng sản phẩm quốc nội bằng tổng thu nhập từ các yếu tố tiền lương (wage), tiền lãi (interest), lợi nhuận (profit) và tiền thuê (rent); đó cũng chính là tổng chi phí sản xuất các sản phẩm cuối cùng của xã hội.
Trong đó
Giá trị gia tăng của doanh nghiệp ký hiệu là (VA), giá trị tăng thêm của một ngành (GO), giá trị tăng thêm của nền kinh tế là GDP
VA = Giá trị thị trường sản phẩm đầu ra của doanh nghiệp - Giá trị đầu vào được chuyển hết vào giá trị sản phẩm trong quá trình sản xuất
Giá trị gia tăng của một ngành (GO)
Trong đó:
Giá trị gia tăng của nền kinh tế GDP
Trong đó:
Lưu ý là kết quả tính GDP sẽ là như nhau với cả ba cách trên. Ở Việt Nam GDP được tính toán bởi Tổng cục thống kê dựa trên cơ sở các báo cáo từ các đơn vị, tổ chức kinh tế cũng như báo cáo của các Cục thống kê tỉnh, thành phố trực thuộc trung ương. Còn ở Mỹ GDP được tính toán bởi Cục phân tích kinh tế.
GDP danh nghĩa là tổng sản phẩm nội địa theo giá trị sản lượng hàng hoá và dịch vụ cuối cùng tính theo giá hiện hành. Sản phẩm sản xuất ra trong thời kỳ nào thì lấy giá của thời kỳ đó. Do vậy còn gọi là GDP theo giá hiện hành
Sự gia tăng của GDP danh nghĩa hàng năm có thể do lạm phát.
Trong đó:
GDP thực tế là tổng sản phẩm nội địa tính theo sản lượng hàng hoá và dịch vụ cuối cùng của năm nghiên cứu còn giá cả tính theo năm gốc do đó còn gọi là GDP theo giá so sánh. Theo cách tính toán về tài chính-tiền tệ thì GDP thực tế là hiệu số của GDP tiềm năng trừ đi chỉ số lạm phát CPI trong cùng một khoảng thời gian dùng để tính toán chỉ số GDP đó.
GDP thực tế được đưa ra nhằm điều chỉnh lại của những sai lệch như sự mất giá của đồng tiền trong việc tính toán GDP danh nghĩa để có thể ước lượng chuẩn hơn số lượng thực sự của hàng hóa và dịch vụ tạo thành GDP. GDP thứ nhất đôi khi được gọi là "GDP tiền tệ" trong khi GDP thứ hai được gọi là GDP "giá cố định" hay GDP "điều chỉnh lạm phát" hoặc "GDP theo giá năm gốc" (Năm gốc được chọn theo luật định).
GDP bình quân đầu người của một quốc gia hay lãnh thổ tại một thời điểm nhất định là giá trị nhận được khi lấy GDP của quốc gia hay lãnh thổ này tại thời điểm đó chia cho dân số của nó cũng tại thời điểm đó.
GDP có thể tính là tổng của các khoản tiêu dùng, hoặc tổng của các khoản chi tiêu, hoặc tổng giá trị gia tăng của nền kinh tế. Về lý thuyết, dù theo cách tính nào cũng cho kết quả tính GDP như nhau. Nhưng trong nhiều báo cáo thống kê, lại có sự chênh lệch nhỏ giữa kết quả theo ba cách tính. Đó là vì có sai số trong thống kê.
Theo cách tính GDP là tổng tiêu dùng, các nhà kinh tế học đưa ra một công thức như sau:
GDP = C + I + G + NX
Trong đó các ký hiệu:
Ba thành phần đầu đôi khi được gọi chung là "nội nhu", còn thành phần cuối cùng là "ngoại nhu".
GDP theo cách tính tổng chi phí (lúc này không gọi là GDP nữa, mà gọi là tổng chi tiêu nội địa hay GDE (viết tắt của Gross Domestic Expenditure) được tính toán tương tự, mặc dù trong công thức tính tổng chi phí không kê khai những khoản đầu tư ngoài kế hoạch (bỏ hàng tồn kho vào cuối chu kỳ báo cáo) và nó phần lớn được sử dụng bởi các nhà kinh tế lý thuyết.
GDP khác với tổng sản phẩm quốc dân (GNP) ở chỗ loại bỏ việc chuyển đổi thu nhập giữa các quốc gia, nó được quy theo lãnh thổ mà sản phẩm được sản xuất ở đó hơn là thu nhập nhận được ở đó. Chẳng hạn như một nhà máy sản xuất đồ ăn nhanh đặt tại Việt Nam do công dân Mỹ đầu tư để tiêu thụ nội địa. Khi đó mọi thu nhập từ nhà máy này sau khi bán hàng được tính vào GDP của Việt Nam, tuy nhiên lợi nhuận ròng thu được (sau khi khấu trừ thuế phải nộp và trích nộp các quỹ phúc lợi) cũng như lương của các công nhân Mỹ đang làm việc trong nhà máy được tính là một bộ phận trong GNP của Mỹ.
GDP của các quốc gia khác nhau có thể so sánh bằng cách chuyển đổi giá trị của chúng (tính theo nội tệ) sang bằng một trong hai phương thức sau:
Thứ bậc tương đối của các quốc gia có thể lệch nhau nhiều giữa hai xu hướng tiếp cận kể trên.
Phương pháp tính theo "sự ngang giá của sức mua" tính toán hiệu quả tương đối của sức mua nội địa đối với những nhà sản xuất hay tiêu thụ trung bình trong nền kinh tế. Nó có thể sử dụng để làm chỉ số của mức sống đối với những nước chậm phát triển là tốt nhất vì nó bù lại những điểm yếu của đồng nội tệ trên thị trường thế giới.
Phương pháp tính theo "tỷ giá hối đoái hiện tại" chuyển đổi giá trị của hàng hóa và dịch vụ theo các tỷ giá hối đoái quốc tế. Nó là chỉ thị tốt hơn của sức mua quốc tế của đất nước và sức mạnh kinh tế tương đối.
Mặc dù GDP được sử dụng rộng rãi trong kinh tế, giá trị của nó như là một chỉ số vẫn đang là vấn đề gây tranh cãi. Sự phê phán sử dụng GDP bao hàm các điểm sau:
Mặc dù còn nhiều hạn chế nhưng việc tìm một chỉ số khác thay thế GDP cũng rất khó khăn. Một sự thay thế được biết đến là Chỉ số tiến bộ thực sự (GPI) được cổ động bởi Đảng Xanh của Canada. GPI đánh giá chính xác như thế nào thì chưa chắc chắn; một công thức được đưa ra để tính nó là của Redefining Progress, một nhóm nghiên cứu chính sách ở San Francisco.
Danh sách đầy đủ các quốc gia theo GDP: Purchasing Power Parity Method và Current Exchange Rate Method
|
2291 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2291 | Electron | Electron hay điện tử, là một hạt hạ nguyên tử, có ký hiệu là hay , mà điện tích của nó bằng trừ một điện tích cơ bản. Các electron thuộc về thế hệ thứ nhất trong họ các hạt lepton, và nói chung được coi là những hạt cơ bản bởi vì chúng không có các thành phần nhỏ hay cấu trúc con. Electron có khối lượng xấp xỉ bằng 1/1836 so với của proton. Các tính chất cơ học lượng tử của electron bao gồm giá trị mômen động lượng (spin) bằng một nửa đơn vị, biểu diễn theo đơn vị của hằng số Planck thu gọn, "ħ". Vì là một fermion, trong hệ cô lập không có hai electron nào có thể ở cùng một trạng thái lượng tử, như nội dung của nguyên lý loại trừ Pauli. Giống như tất cả các hạt cơ bản khác, electron thể hiện cả các tính chất của sóng và hạt: chúng có thể va chạm với các hạt khác và bị nhiễu xạ như ánh sáng. Các tính chất sóng của electron dễ dàng được quan sát thấy ở các thí nghiệm hơn so với những hạt khác ví dụ như neutron và proton bởi vì electron có khối lượng nhỏ hơn và do vậy có bước sóng de Broglie dài hơn ở cùng một mức năng lượng.
Electron có vai trò cơ bản ở nhiều hiện tượng vật lý, như điện, từ học, hóa học và độ dẫn nhiệt. Ngoài ra nó cũng tham gia vào tương tác hấp dẫn, điện từ và yếu. Vì một electron mang điện tích, bao xung quanh nó là điện trường, và nếu electron chuyển động tương đối với một người quan sát, nó sẽ cảm ứng một từ trường. Trường điện từ tạo ra bởi những nguồn khác sẽ ảnh hưởng đến chuyển động của hạt electron tuân theo định luật lực Lorentz. Electron phát ra hay hấp thụ năng lượng dưới dạng các photon khi chúng chuyển động gia tốc. Các thiết bị ở phòng thí nghiệm có khả năng bẫy từng electron đơn lẻ cũng như các electron plasma bằng sử dụng điện từ trường. Những kính thiên văn đặc biệt có thể phát hiện electron plasma trong không gian vũ trụ. Electron tham dự vào nhiều ứng dụng thực tiễn như điện tử học, hàn tia điện tử, ống tia âm cực, kính hiển vi điện tử, trị liệu bức xạ, laser electron tự do, máy dò khí ion hóa và máy gia tốc hạt.
Các tương tác có sự tham gia của những electron với các hạt khác là một trong những chủ đề nghiên cứu của hóa học và vật lý hạt nhân. Tương tác lực Coulomb giữa các proton mang điện dương bên trong hạt nhân nguyên tử và các electron mang điện âm ở orbital cấu thành lên nguyên tử. Sự ion hóa hay sự chênh lệch giữa số electron mang điện âm và hạt nhân mang điện dương làm thay đổi năng lượng liên kết của một hệ nguyên tử. Sự trao đổi hay chia sẻ các electron giữa hai hay nhiều nguyên tử là nguyên nhân chủ yếu tạo ra liên kết hóa học. Năm 1838, nhà triết học tự nhiên người Anh Richard Laming lần đầu tiên đã đặt ra khái niệm về một đại lượng điện tích không thể chia nhỏ hơn nhằm giải thích các tính chất hóa học của các nguyên tử. Nhà vật lý người Ireland George Johnstone Stoney sau đó đặt tên đại lượng điện tích này là 'electron' vào năm 1891, và sau đó J. J. Thomson cùng các cộng sự người Anh cuối cùng đã phát hiện ra electron có biểu hiện của một hạt cơ bản vào năm 1897. Electron cũng tham gia vào các phản ứng hạt nhân, như quá trình tổng hợp lên các hạt nhân nặng hơn trong các sao, mà chúng thường được gọi là các hạt beta. Electron cũng có thể được tạo ra trong phân rã beta từ các đồng vị phóng xạ và trong các va chạm năng lượng cao, như ở sự kiện các tia vũ trụ bắn phá bầu khí quyển. Phản hạt của electron được gọi là positron; nó có tính chất đồng nhất với electron ngoại trừ các tích như điện tích mang dấu ngược lại. Khi một electron va chạm với một positron, cả hai hạt bị hủy, tạo ra hai photon tia gamma năng lượng cao.
Người Hy Lạp cổ đại đã nhận thấy rằng khi dùng bộ lông thú chà xát vào hổ phách thì nó có khả năng hút được những vật nhỏ. Cùng với sét, đây là một trong những hiện tượng về điện được ghi nhận sớm nhất trong lịch sử loài người. Trong luận thuyết "De Magnete" viết năm 1600, nhà khoa học người Anh William Gilbert đưa ra thuật ngữ trong tiếng Latin mới là , để kể đến những chất có tính chất tương tự như hổ phách với khả năng có thể hút được những vật nhỏ khi chà xát với lông thú. Cả hai thuật ngữ "electric" và "electricity" đều có nguồn gốc từ tiếng Latin ' (cũng là từ nguyên của hợp kim có cùng tên); ' có từ nguyên bắt nguồn từ chữ hổ phách trong tiếng Hy Lạp, ("").
Đầu những năm 1700, nhà hóa học người Pháp Charles François du Fay phát hiện thấy nếu một lá vàng tích điện bị đẩy bởi một que thủy tinh khi chà nó với lụa, thì cùng lá vàng tích điện này lại bị hút bởi hổ phách khi chà vào bông sợi. Từ quan sát này cùng những kết quả thí nghiệm tương tự, du Fay kết luận rằng điện phải chứa hai loại chất lỏng mang điện, chất lỏng "vitreous" từ đũa thủy tinh khi chà xát vào lụa và chất lỏng "resinous" từ hổ phách khi chà vào bông sợi. Hai chất lỏng này có thể trung hòa lẫn nhau khi được kết hợp lại. Nhà khoa học người Mỹ Ebenezer Kinnersley sau đó cũng độc lập đi đến kết luận tương tự của du Fay. Một thập kỷ sau, Benjamin Franklin đề xuất rằng điện không cấu tạo từ những loại chất lỏng điện khác nhau, mà là một chất lỏng điện có biểu hiện dư thừa (+) hay thiếu hụt (−) điện tích. Ông đưa ra thuật ngữ hiện đại tương ứng với chúng là điện tích dương và điện tích âm. Franklin từng nghĩ về chất mang điện sẽ có điện tích dương, nhưng ông đã không miêu tả đúng tình huống khi nào chất sẽ dư thừa điện tích, và khi nào bị thiếu hụt điện tích.
Giữa các năm 1838 và 1851, nhà triết học tự nhiên người Anh Richard Laming phát triển ý tưởng cho rằng một nguyên tử là tổ hợp bao gồm một lõi vật chất được bao quanh bởi những hạt nhỏ hơn nguyên tử mà có điện tích bằng số lần điện tích đơn vị. Đầu năm 1846, nhà vật lý người Đức William Weber đưa ra lý thuyết miêu tả điện là chất tổng hợp bởi các chất lỏng tích điện dương và âm, và tương tác giữa chúng bị chi phối bởi luật nghịch đảo bình phương. Sau khi nghiên cứu hiện tượng điện phân vào năm 1874, nhà vật lý người Ireland George Johnstone Stoney gợi ý có tồn tại một "đại lượng xác định duy nhất cho điện", điện tích của một ion hóa trị một. Ông đã có thể ước lượng giá trị của điện tích cơ bản "e" này bằng cách áp dụng định luật điện phân Faraday. Tuy nhiên, Stoney lại tin rằng những điện tích này lại gắn chặt vĩnh cửu vào nguyên tử và không thể bị tách rời. Năm 1881, nhà vật lý người Đức Hermann von Helmholtz cho rằng cả điện tích dương và điện tích âm có thể chia ra thành những thành phần cơ bản, mỗi một chúng "hành xử như những nguyên tử của điện".
Stoney ban đầu đưa ra thuật ngữ "electrolion" vào năm 1881. Mười năm sau, ông chuyển sang sử dụng "electron" để miêu tả những điện tích cơ bản này, khi ông viết vào năm 1894: "... một ước lượng được thực hiện để tính toán số lượng thực tế của đơn vị điện cơ bản điển hình nhất này, mà tôi đã từng dám gợi ý đặt tên là "electron"". Đã có một đề xuất vào năm 1906 nhằm đổi sang tên gọi "electrion" nhưng đã thất bại bởi vì Hendrik Lorentz vẫn thích tên gọi "electron" hơn. Từ "electron" là tổ hợp của các từ "electric" và "ion". Hậu tố -"on" mà hiện nay được sử dụng để đặt tên cho các hạt cơ bản khác, như proton hoặc neutron, có nguồn gốc bắt nguồn từ cách đặt tên cho electron.
Khi nghiên cứu hiện tượng dẫn điện trong khí loãng vào năm 1859, nhà vật lý người Đức Julius Plücker quan sát thấy ánh sáng lân quang, vốn được tạo thành bởi bức xạ phát ra từ cathode, xuất hiện tại thành ống gần cathode, và vùng ánh sáng lân quang đó có thể di chuyển bằng việc ứng dụng từ trường. Năm 1869, Johann Wilhelm Hittorf, một học trò của Plücker, phát hiện rằng một vật rắn đặt giữa cathode và vùng lân quang tạo ra một vùng tối trên vùng lân quang của ống. Hittorf kết luận rằng có những tia truyền thẳng phát ra từ cathode và vùng lân quang đó được tạo ra bởi các tia chiếu qua thành ống. Năm 1876, nhà vật lý người Đức Eugen Goldstein chỉ ra rằng các tia này được phát ra theo phương vuông góc với mặt cathode, mặt phân cách giữa các tia phát ra từ cathode và ánh sáng sợi đốt. Goldstein đặt tên cho những tia này là tia âm cực. Công cuộc nghiên cứu về tia âm cực kéo dài hàng thập kỷ cả về lý thuyết và thực nghiệm đóng vai trò quan trọng trong quá trình khám phá ra electron của J. J. Thomson.
Trong thập niên 1870, nhà hóa lý người Anh Sir William Crookes đã phát triển ống tia âm cực đầu tiên với môi trường chân không cao bên trong. Sau đó ông chứng tỏ rằng các tia phát quang xuất hiện bên trong ống có mang năng lượng và chuyển động từ phía cathode sang anode. Hơn nữa, khi đặt vào một từ trường, ông đã làm lệch đường đi của chùm tia, do đó chứng tỏ thêm chùm tia hành xử như nó chứa điện tích âm. Năm 1879, ông đề xuất rằng những tính chất này có thể được giải thích bằng cách coi rằng các tia âm cực bao gồm các phân tử khí mang điện tích âm trong trạng thái thứ tư của vật chất mà trong đó quãng đường tự do của các phân tử lớn đến mức có thể bỏ qua va chạm.
Nhà vật lý người Anh sinh ở Đức Arthur Schuster tiến hành mở rộng các thí nghiệm của Crookes khi đặt những tấm kim loại song song với chùm tia cathode và áp dụng vào một điện thế giữa các tấm này. Điện trường đã làm lệch chùm tia về phía tấm kim loại tích điện dương, chứng cứ đã củng cố thêm cho kết luận chùm tia mang điện tích âm. Bằng cách đo độ lệch của chùm tia tương ứng với từng lần điều chỉnh dòng điện giữa hai tấm kim loại, năm 1890 Schuster đã ước lượng được tỷ số khối lượng−điện tích của các thành phần trong chùm tia. Tuy vậy, giá trị ông thu được lớn hơn 1000 lần so với giá trị được dự đoán, do đó ít người đã để ý đến kết quả tính toán của ông vào thời điểm đó.
Năm 1892, Hendrik Lorentz gợi ý rằng khối lượng của những hạt này (electron) có thể là hệ quả của lượng điện tích mà chúng mang theo.
Khi đang nghiên cứu các khoáng chất huỳnh quang tự nhiên vào năm 1896, nhà vật lý người Pháp Henri Becquerel khám phá thấy chúng phát ra các bức xạ mà không cần phải chiếu thêm một nguồn năng lượng từ bên ngoài. Những vật liệu phóng xạ này trở thành mối quan tâm của nhiều nhà khoa học, bao gồm nhà vật lý người New Zealand Ernest Rutherford, ông đã phát hiện vật liệu phóng xạ có phát ra các hạt. Ông gọi những hạt này là các hạt alpha và hạt beta, dựa trên khả năng đâm xuyên của chúng qua vật chất. Năm 1900, Becquerel đã chứng tỏ chùm tia beta phát ra từ hạt nhân radium có thể bị làm lệch hướng trong một điện trường, và tỷ số khối lượng trên điện tích của chúng bằng với tỷ số này của chùm tia cathode. Chứng cứ này đã củng cố thêm quan điểm cho rằng electron tồn tại như là một trong các thành phần của nguyên tử.
Năm 1897, nhà vật lý người Anh J. J. Thomson, cùng với các đồng nghiệp John S. Townsend và H. A. Wilson, đã thực hiện các thí nghiệm chỉ ra chùm tia cathode thực sự chứa các hạt, hơn là một loại sóng, những hạt nguyên tử hoặc phân tử như nhiều nhà khoa học từng tin như vậy trước đó. Thomson đã có kết quả ước lượng khá tốt về điện tích "e" và khối lượng "m" của hạt tia cathode, mà ông gọi là "corpuscles", nó có khối lượng bằng một phần nghìn khối lượng của ion nhẹ nhất: ion hydro. Ông cũng đã chứng minh tỷ số điện tích−khối lượng, "e"/"m", có giá trị độc lập với vật liệu của bản cực cathode. Ông tiếp tục chứng tỏ thêm các vật liệu phóng xa, vật liệu nung nóng và vật liệu bị chiếu xạ có phát ra các hạt mang điện tích âm. Tên gọi electron về sau được cộng đồng khoa học chấp nhận sử dụng rộng rãi, chủ yếu do đề xuất của G. F. FitzGerald, J. Larmor và H. A. Lorentz.
Điện tích của electron đã được đo một cách chính xác hơn bởi các nhà vật lý Mỹ Robert Millikan và Harvey Fletcher trong thí nghiệm giọt dầu vào năm 1909, và kết quả được công bố vào 1911. Thí nghiệm sử dụng một điện trường để hãm các giọt dầu mang điện tích rơi trong không khí dưới ảnh hưởng của lực hấp dẫn. Thiết bị của họ có thể đo điện tích của 1–150 ion với sai số là 0,3%. Trước đó nhóm của Thomson cũng thực hiện thí nghiệm tương tự, sử dụng đám mây chứa các giọt nước tích điện tạo ra bởi sự điện phân,và thí nghiệm thực hiện bởi Abram Ioffe năm 1911, ông đã thu được kết quả tương tự một cách độc lập với nhóm Millikan khi sử dụng các vi hạt kim loại tích điện, và kết quả được công bố vào năm 1913. Tuy nhiên, các giọt dầu có tính ổn định hơn giọt nước bởi vì chúng có tốc độ bốc hơi chậm hơn, và do đó phù hợp hơn với thí nghiệm chính xác đòi hỏi thực hiện trong thời gian dài hơn.
Vào thời điểm bắt đầu thế kỷ 20, các nhà khoa học phát hiện rằng dưới những điều kiện nhất định một hạt tích điện chuyển động nhanh trong buồng bọt có thể gây ra sự ngưng tụ của hơi nước siêu bão hòa trên quỹ đạo chuyển động của hạt. Năm 1911, Charles Wilson đã áp dụng nguyên lý này cho thiết bị buồng mây của mình, cho phép ông có thể chụp ảnh được quỹ đạo của các hạt tích điện, ví dụ như các electron chuyển động nhanh.
Cho đến năm 1914, các thí nghiệm thực hiện bởi Ernest Rutherford, Henry Moseley, James Franck và Gustav Hertz hầu như đã khẳng định được cấu trúc nguyên tử bao gồm một hạt nhân cô đặc mang điện dương bao xung quanh bởi các electron có khối lượng rất nhỏ. Năm 1913, nhà vật lý người Đan Mạch Niels Bohr giả thuyết các electron nằm trong các trạng thái có mức năng lượng bị lượng tử hóa, mức năng lượng của chúng được xác định bởi mômen động lượng của quỹ đạo electron quanh hạt nhân. Các electron có thể chuyển động trên những quỹ đạo này, bằng cách phát ra hay hấp thụ photon với tần số xác định. Với cơ sở là những quỹ đạo bị lượng tử hóa này, Bohr có thể giải thích một cách chính xác các vạch quang phổ của nguyên tử hydro. Tuy nhiên, mô hình của Bohr chưa thể giải thích được cường độ tương đối của các vạch này cũng như mô hình chưa thể giải thích quang phổ của những nguyên tử phức tạp hơn.
Liên kết hóa học giữa các nguyên tử được Gilbert Newton Lewis giải thích, khi vào năm 1916 ông đề xuất rằng liên kết cộng hóa trị giữa hai nguyên tử được duy trì bởi cặp electron chia sẻ giữa chúng. Sau đó, vào năm 1927, Walter Heitler và Fritz London đưa ra lý thuyết giải thích đầy đủ cho sự hình thành cặp electron và liên kết hóa học trong khuôn khổ của cơ học lượng tử. Năm 1919, nhà hóa học người Mỹ Irving Langmuir đưa ra mô hình tĩnh về nguyên tử và gợi ý rằng mọi electron được phân bố tuần tự theo "những vỏ (gần) hình cầu đồng tâm, tất cả đều có độ dày bằng nhau". Tiếp đó, ông chia những vỏ này ra thành một số ô, mà mỗi ô chứa một cặp electron. Với mô hình này, Langmuir có thể giải thích một cách định tính các tính chất hóa học của các nguyên tố trong bảng tuần hoàn, mà nhiều tính chất được lặp lại tuân theo định luật tuần hoàn trong bảng.
Năm 1924, nhà vật lý người Áo Wolfgang Pauli nhận xét thấy cấu trúc tựa vỏ của nguyên tử có thể được giải thích bằng một tập hợp chứa bốn tham số xác định lên mỗi trạng thái năng lượng lượng tử, và mỗi trạng thái này không thể chiếm bởi nhiều hơn một electron. Việc không có nhiều hơn một electron chiếm chỗ ở cùng một trạng thái năng lượng lượng tử được phát biểu trong nguyên lý loại trừ Pauli. Cơ chế vật lý để giải thích cho tham số thứ tư, mà nó có hai giá trị phân biệt, được các nhà vật lý người Hà Lan Samuel Goudsmit và George Uhlenbeck đề xuất. Năm 1925, họ cho rằng một electron, cùng với mômen động lượng của quỹ đạo, còn sở hữu thêm mômen góc động lượng nội tại và mômen lưỡng cực từ. Điều này tương tự như sự tự quay của Trái Đất cũng như nó quay trên quỹ đạo quanh Mặt Trời. Mômen góc động lượng nội tại này được gọi là spin, và đưa ra cách giải thích cho sự tách vạch bí ẩn như được quan sát thấy ở các vạch quang phổ bằng phổ kế có độ phân giải cao; hiện tượng này được biết đến như là sự tách cấu trúc tinh tế.
Trong luận án "" (Nghiên cứu về lý thuyết lượng tử) viết năm 1924, nhà vật lý người Pháp Louis de Broglie giả thuyết rằng mọi vật chất có thể được biểu diễn bằng sóng de Broglie tương tự như sóng ánh sáng. Điều đó có nghĩa là dưới những điều kiện phù hợp, các electron và những hạt vật chất khác sẽ thể hiện những tính chất của sóng hoặc của hạt. Lý thuyết hạt ánh sáng được chứng tỏ khi nó thể hiện có vị trí định xứ trong không gian dọc theo quỹ đạo chùm sáng ở bất kỳ thời điểm nào. Bản chất sóng ánh sáng được hiện, ví dụ, khi một chùm sáng chiếu qua những khe hẹp song song nó sẽ tạo thành những vân giao thoa. Năm 1927 George Paget Thomson khám phá ra hiệu ứng giao thoa xuất hiện khi cho một chùm electron truyền qua những lá kim loại mỏng và kiểu thí nghiệm tương tự được các nhà vật lý người Mỹ Clinton Davisson và Lester Germer thực hiện khi cho chùm electron phản xạ từ tinh thể nikel và quan sát thấy hiệu ứng giao thoa. Các hiệu ứng này còn được gọi là hiện tượng nhiễu xạ electron.
Dự đoán của de Broglie về bản chất sóng của electron đưa Erwin Schrödinger thiết lập lên phương trình sóng miêu tả electron chuyển động dưới ảnh hưởng của hạt nhân trong nguyên tử. Năm 1926, với phương trình của mình, phương trình Schrödinger, ông đã miêu tả thành công sóng electron trong hệ nguyên tử. Hơn là chỉ việc tìm ra nghiệm xác định vị trí của một electron theo thời gian, phương trình sóng này cũng được áp dụng để dự đoán xác suất tìm thấy electron quanh vị trí cụ thể, đặc biệt vị trí gần nơi electron bị chặn trong không gian, mà tại đây phương trình sóng electron không thay đổi theo thời gian. Cách tiếp cận này đã đem đến một lý thuyết miêu tả cơ học lượng tử thứ hai (lý thuyết đầu tiên miêu tả bằng cơ học ma trận do Heisenberg phát triển năm 1925), và nghiệm của phương trình Schrödinger, giống như của Heisenberg, cho phép dẫn ra các trạng thái năng lượng của một electron trong nguyên tử hydro mà tương đương với các kết quả thu được bởi Bohr vào năm 1913, và miêu tả chính xác quang phổ nguyên tử hydro. Khi kể đến spin và tương tác giữa nhiều electron, cơ học lượng tử đưa ra những dự đoán chính xác về cấu hình electron trong những hệ nguyên tử phức tạp hơn hydro.
Năm 1928, dựa trên các nghiên cứu của Wolfgang Pauli, Paul Dirac thiết lập nên một mô hình về electron – phương trình Dirac, nhất quán với thuyết tương đối hẹp, bằng cách áp dụng các điều kiện đối xứng và tương đối tính trong hình thức luận hamiltonian của cơ học lượng tử cho trường điện từ. Để có thể giải một số vấn đề trong phương trình tương đối tính của mình, năm 1930 Dirac nêu ra một mô hình chân không như là một biển chứa vô hạn các hạt có năng lượng âm, sau này gọi là biển Dirac. Mô hình này đã đưa ông đi đến dự đoán tồn tại positron, một hạt phản vật chất của electron. Hạt này sau đó được phát hiện vào năm 1932 bởi Carl Anderson, và ông đề xuất gọi các electron thường gặp là "negatron" và sử dụng thuật ngữ "electron" nhằm miêu tả những biến thể mang điện tích dương hoặc âm.
Năm 1947 Willis Lamb, khi đang thực hiện nghiên cứu cùng với sinh viên Robert Retherford, đã tìm thấy có những trạng thái lượng tử riêng biệt của hydro, đáng ra phải có cùng mức năng lượng, lại được dịch chuyển tương đối với nhau; sự sai lệch này sau đó được gọi là dịch chuyển Lamb. Trong cùng thời gian, Polykarp Kusch, cùng với Henry M. Foley, đã khám phá bằng thí nghiệm mômen từ của electron có giá trị hơi lớn hơn so với dự đoán của lý thuyết Dirac. Giá trị chênh lệch nhỏ này sau đó được gọi là mômen lưỡng cực từ dị thường của electron. Sự chênh lệch này sau đó được giải thích trong lý thuyết điện động lực học lượng tử, phát triển bởi các nhà vật lý Sin-Itiro Tomonaga, Julian Schwinger và
Richard Feynman vào cuối thập niên 1940.
Với sự phát triển của các loại máy gia tốc hạt trong nửa đầu thế kỷ 20, các nhà vật lý bắt đầu tìm hiểu sâu hơn vào các tính chất của các hạt hạ nguyên tử. Thành công đầu tiên trong nỗ lực gia tốc electron sử dụng cảm ứng điện từ được thực hiện vào năm 1942 bởi Donald Kerst. Máy betatron ban đầu của ông đạt đến mức năng lượng 2,3 MeV, và những máy betatron về sau đạt đến mức 300 MeV. Năm 1947, bức xạ đồng bộ (synchrotron radiation) được phát hiện tại máy gia tốc synchrotron, đưa electron đạt mức năng lượng 70 MeV, tại cơ sở nghiên cứu của General Electric. Bức xạ này là do các electron chuyển động gia tốc đi qua một từ trường ở vận tốc gần bằng tốc độ ánh sáng.
Máy gia tốc va chạm hạt ADONE là máy đầu tiên đạt mức năng lượng của chùm tia cỡ 1,5 GeV, bắt đầu hoạt động vào năm 1968. Trong thiết bị này, các hạt electron và positron được gia tốc theo hai hướng ngược chiều nhau, như vậy gần như làm tăng gấp đôi năng lượng va chạm so với máy gia tốc chùm tia electron bắn vào một bia cố định. Máy va chạm lớn Electron–Positron (Large Electron–Positron Collider; LEP) ở CERN, hoạt động từ 1989 đến 2000, đạt tới mức năng lượng va chạm 209 GeV và có những đo lường quan trọng cho Mô hình Chuẩn của vật lý hạt.
Hiện nay từng electron đơn lẻ có thể dễ dàng bị giam hãm trong những transistor CMOS siêu nhỏ (, ) hoạt động ở ngưỡng nhiệt độ lạnh sâu từ −269 °C (4 K) cho đến khoảng −258 °C (15 K). Hàm sóng electron lan truyền trong một dàn chất bán dẫn và khi bỏ qua tương tác của nó với các electron trong dải hóa trị, thì có thể coi như là hàm của electron đơn lẻ, bằng cách thay thế khối lượng của nó bằng tenxơ khối lượng hiệu dụng.
Trong Mô hình Chuẩn của vật lý hạt, electron thuộc về nhóm các hạt hạ nguyên tử gọi là lepton, mà được cho là những hạt cơ bản. Electron có khối lượng nhỏ nhất trong nhóm lepton (cũng như trong nhóm các hạt mang điện) và thuộc về thế hệ thứ nhất của hạt cơ bản. Thế hệ thứ hai và thứ ba bao gồm các lepton mang điện, hạt muon và tau, chúng có giá trị điện tích, spin và tham gia tương tác giống với của electron, nhưng có khối lượng lớn hơn. Lepton khác so với những thành phần cơ bản khác của vật chất, hạt quark, khi lepton không tham gia vào tương tác mạnh. Tất cả các thành viên trong nhóm lepton đều là fermion, bởi vì chúng đều có spin bán nguyên; electron có spin .
Khối lượng bất biến (khối lượng nghỉ) của electron xấp xỉ bằng kilogram, hay đơn vị khối lượng nguyên tử. Trên cơ sở của nguyên lý sự tương đương khối lượng−năng lượng của Einstein, khối lượng này tương ứng với mức năng lượng nghỉ 0,511 MeV. Tỷ số giữa khối lượng của một proton so với của electron bằng khoảng 1836. Các đo đạc thiên văn cho thấy tỷ số khối lượng proton trên khối lượng electron vẫn giữ nguyên không đổi, như được dự đoán bởi Mô hình Chuẩn, trong thời gian ít nhất bằng một nửa tuổi của vũ trụ.
Electron có điện tích bằng coulomb, một giá trị đã được sử dụng làm đơn vị điện tích chuẩn cho các hạt hạ nguyên tử, và cũng được gọi là điện tích cơ bản. Trong khoảng giới hạn sai số thí nghiệm, giá trị điện tích của electron bằng giá trị của proton nhưng mang dấu ngược lại. Vì ký hiệu "e" được sử dụng cho điện tích cơ bản, electron thường được ký hiệu là , với dấu trừ thể hiện cho điện tích âm. Positron được ký hiệu bởi vì nó có cùng các tính chất với electron nhưng mang điện tích dương.
Electron có mômen động lượng nội tại hay spin . Do tính chất này mà electron thường được coi các hạt có spin-. Những hạt như vậy có độ lớn spin bằng "ħ", trong khi kết quả đo từ hình chiếu của spin lên một trục bất kỳ chỉ có thể bằng ±. Ngoài spin, electron còn có mômen từ hướng dọc theo trục spin của nó. Giá trị mômen từ electron xấp xỉ bằng một Bohr magneton,=\frac{e\hbar}{2m_{\mathrm{e}}}.</math>|group=gc}} là hằng số vật lý bằng joule trên tesla. Hướng của spin so với hướng của mômen động lượng electron xác định lên tính chất của các hạt cơ bản được biết đến là tính xoắn ("helicity").
Electron không có cấu trúc con đã biết, nên nó thường được coi là một hạt điểm, hay cụ thể là một điện tích điểm không có không gian trong. Quan sát electron đơn lẻ trong bẫy Penning gợi ý rằng giới hạn trên của bán kính của nó bằng 10 mét. Giá trị giới hạn trên của bán kính electron bằng 10 mét có thể dẫn ra từ nguyên lý bất định kết hợp với năng lượng. Ngoài ra, còn có một hằng số vật lý gọi là "bán kính electron cổ điển", với giá trị là , lớn hơn rất nhiều bán kính của proton. Tuy nhiên, giá trị này được tìm từ những phép tính đơn giản mà bỏ qua các hiệu ứng của cơ học lượng tử; trong thực tế, giá trị bán kính electron cổ điển không có nhiều ý nghĩa khi đề cập đến cấu trúc cơ bản bên trong của electron.
Có những hạt cơ bản khác tự động phân rã thành những hạt khối lượng nhẹ hơn. Ví dụ cho muon, nó có thời gian sống trung bình giây, và phân rã thành một electron, một neutrino muon và một phản neutrino electron. Hạt electron, mặt khác, theo lý thuyết được cho là hạt bền: electron là hạt có khối lượng nhỏ nhất với điện tích khác 0, do đó sự phân rã của nó sẽ vi phạm định luật bảo toàn điện tích. Thực nghiệm xác định giới hạn dưới của thời gian sống của electron là năm, ở mức 90% độ tin cậy.
Như mọi hạt khác, các electron có hành xử như những sóng. Đặc điểm này được gọi là lưỡng tính sóng–hạt và được chứng minh bằng thí nghiệm giao thoa hai khe.
Bản chất sóng của electron cho phép nó đi qua hai khe song song một cách đồng thời, hơn là chỉ một khe ở một thời điểm như đối với trường hợp của hạt. Trong cơ học lượng tử, tính chất sóng của một hạt được miêu tả bằng toán học dưới dạng hàm giá trị phức, hay hàm sóng, thường được ký hiệu bằng chữ cái Hy Lạp psi ("ψ"). Khi tính bình phương giá trị tuyệt đối của hàm này, sẽ cho xác suất quan sát được một hạt ở một vị trí cho trước—hay chính là mật độ xác suất.
Electron là những hạt đồng nhất bởi vì không thể phân biệt được chúng dựa trên những tính chất vật lý nội tại của hạt. Trong cơ học lượng tử, điều này có nghĩa là một cặp electron tương tác có thể đổi chỗ cho nhau mà không làm thay đổi trạng thái quan sát được của hệ. Hàm sóng của các fermion, bao gồm electron, là hàm phản xứng, có nghĩa rằng nó thay đổi dấu khi hai electron trao đổi vị trí cho nhau; hay, , với các biến "r" và "r" tương ứng với electron thứ nhất và thứ hai. Vì giá trị tuyệt đối không thay đổi khi hai hạt đổi chỗ cho nhau, điều này tương ứng với xác suất của hai sự kiện là bằng nhau. Ngược lại, hạt boson, như photon, lại có hàm sóng đối xứng.
Trong trường hợp phản xứng, các nghiệm của phương trình sóng cho các electron tương tác sẽ cho xác suất bằng 0 đối với mỗi cặp chiếm cùng một vị trí hoặc trạng thái. Kết quả này tương ứng với nguyên lý loại trừ Pauli, phát biểu rằng không thể có hai electron chiếm cùng một trạng thái lượng tử. Nguyên lý này giải thích cho nhiều tính chất của các electron hóa học. Ví dụ, nó làm cho nhóm các electron liên kết chiếm những orbital khác nhau trong một nguyên tử, hơn là đan xen lẫn nhau trong cùng một orbital.
Trong một bức tranh đơn giản, mỗi photon đôi lúc được coi như là tổ hợp của một hạt electron ảo với phản hạt ảo của nó, positron ảo, mà chúng nhanh chóng hủy lẫn nhau khi vừa mới sinh ra trong một thời gian rất ngắn. Sự kết hợp của biến thiên năng lượng cần thiết để sinh ra những hạt này, và khoảng thời gian trong đó chúng tồn tại, phải nằm trong ngưỡng chấp nhận được tuân theo nguyên lý bất định Heisenberg, Δ"E" · Δ"t" ≥ "ħ". Để thỏa mãn nguyên lý này, năng lượng cần thiết để sinh ra những hạt ảo này, Δ"E", có thể được "mượn" từ chân không trong một khoảng thời gian, Δ"t", sao cho tích của chúng không được lớn hơn hằng số Planck thu gọn, . Do vậy, đối với một electron ảo, Δ"t" lớn nhất bằng . (nghĩa là nếu cặp electron ảo−positron ảo mượn năng lượng Δ"E" từ chân không lượng tử thì phải trả lại năng lượng này cho chân không sau tối đa một khoảng thời gian Δ"t" sao cho Δ"E" · Δ"t" ≤ "ħ")
Khi một cặp electron–positron ảo đang tồn tại, lực tĩnh điện Coulomb từ điện trường tức thời xung quanh hạt electron sẽ làm hút hạt positron về phía electron gốc ban đầu, trong khi electron được sinh ra chịu một lực đẩy. Hiệu ứng này chính là sự phân cực chân không. Về mặt hiệu ứng, chân không hành xử như một môi trường có dielectric permittivity lớn hơn 1 đơn vị. Do vậy điện tích hữu hiệu của một electron thực sự nhỏ hơn giá trị thực của nó, và điện tích giảm dần khi khoảng cách tăng dần tính từ electron. Sự phân cực này đã được xác nhận bằng thực nghiệm vào năm 1997 tại máy gia tốc hạt TRISTAN ở Nhật Bản. Các hạt ảo cũng tạo ra hiệu ứng lá chắn đáng kể cho khối lượng của electron.
Tương tác với các hạt ảo cũng giải thích sự sai lệch nhỏ (khoảng 0,1%) về giá trị của mômen từ nội tại của electron so với magneton Bohr (sai lệch này được gọi là mômen từ dị thường của electron). Sự khớp chính xác tuyệt vời giữa giá trị tính toán trên lý thuyết và giá trị đo được bằng thực nghiệm của mômen từ dị thường electron được coi là một trong những thành tựu quan trọng nhất của điện động lực học lượng tử.
Nghịch lý trong vật lý cổ điển về hạt điểm electron lại có mômen góc spin và mômen từ nội tại có thể được giải quyết bởi sự hình thành của các cặp hạt photon ảo trong điện trường sinh bởi electron. Các photon ảo này (đến lượt lại sinh ra các cặp electron−positron ảo khác) làm cho electron luôn dịch chuyển xung quanh vị trí của nó (còn gọi là zitterbewegung), mà tổng hợp lại thành một chuyển động tròn với hiệu ứng tiến động. Chuyển động này tạo ra cả spin và mômen từ của electron. Trong nguyên tử, sự sinh các cặp hạt photon ảo giúp giải thích hiệu ứng dịch chuyển Lamb như đã quan sát thấy ở các vạch quang phổ.
Electron sinh ra từ trường tạo ra lực hút lên hạt mang điện dương, như proton, và lực đẩy lên hạt mang điện âm. Cường độ của lực này trong điện động lực học cổ điện được xác định bằng định luật nghịch đảo bình phương Coulomb. Khi một electron đang trong chuyển động, nó tạo ra một từ trường bao quanh. Định luật Ampère-Maxwell cho biết mối liên hệ giữa từ trường và chuyển động của dòng các electron (dòng điện) tương ứng với người quan sát. Tính chất cảm ứng này cung cấp một từ trường dẫn động làm quay động cơ điện. Trường điện từ của một hạt mang điện bất kỳ đang trong chuyển động được miêu tả bằng thế Liénard–Wiechert, thế này đúng cho cả trường hợp hạt chuyển động với vận tốc gần bằng tốc độ ánh sáng (hay vận tốc tương đối tính).
Khi một electron chuyển động trong từ trường, nó chịu tác dụng của lực Lorentz tác động theo phương vuông góc với mặt phẳng xác định bởi vectơ từ trường và vectơ vận tốc của electron. Lực hướng tâm làm cho electron chuyển động trên một quỹ đạo xoắn ốc trong từ trường với bán kính Larmor. Sự gia tốc từ chuyển động theo đường cong ghềnh này làm cảm ứng electron phát ra năng lượng dưới dạng bức xạ đồng bộ. Năng lượng bức xạ này làm hãm electron, hay còn gọi là lực Abraham–Lorentz–Dirac, tạo ra ma sát làm chậm chuyển động của electron. Lực này cũng gây ra tác động ngược (back-reaction) lên điện từ trường của chính electron.
Trong điện động lực học lượng tử photon là hạt truyền tải tương tác điện từ giữa các hạt. Một electron đơn lẻ chuyển động với vận tốc đều không thể phát ra hay hấp thụ một photon thực; do sẽ vi phạm định luật bảo toàn năng lượng và động lượng. Mặt khác, các photon ảo có thể truyền động lượng giữa hai hạt mang điện tích. Sự trao đổi này của các photon ảo, ví dụ, làm tạo ra lực Coulomb. Bức xạ năng lượng xuất hiện khi một electron chuyển động bị làm lệch quỹ đạo gây bởi điện trường của một hạt mang điện khác, như proton. Sự gia tốc của electron làm phát ra bức xạ Bremsstrahlung.
Một photon (ánh sáng) va chạm phi đàn hồi với một electron (tự do) được gọi là tán xạ Compton. Kết quả của va chạm này là động lượng và năng lượng được truyền qua giữa các hạt, làm thay đổi bước sóng của photon bằng một lượng được gọi là dịch chuyển Compton. Độ dịch chuyển lớn nhất của bước sóng bằng "h"/"m""c", hay còn gọi là bước sóng Compton. Đối với một electron, nó có giá trị bằng . Khi bước sóng của ánh sáng là dài (ví dụ bước sóng của ánh sáng khả kiến bằng 0,4–0,7 μm) sự dịch chuyển bước sóng có thể bỏ qua được. Trong trường hợp này, tương tác giữa ánh sáng và electron tự do được gọi là tán xạ Thomson hay tán xạ Thomson tuyến tính.
Độ mạnh tương đối của tương tác điện từ giữa hai hạt điện tích, chẳng hạn giữa một electron và một proton, được xác định bởi hằng số cấu trúc tế vi. Đây là đại lượng không thứ nguyên hình thành dựa trên tỉ số của hai dạng năng lượng: năng lượng tĩnh điện của lực hút (hoặc đẩy) ở khoảng cách bằng một lần bước sóng Compton, và năng lượng nghỉ của các hạt mang điện tích. Nó có giá trị bằng "α" ≈ , hay xấp xỉ bằng .
Khi electron và positron va chạm, chúng hủy lẫn nhau, làm phát ra hai hoặc ba photon tia gamma. Nếu electron và positron có động lượng bỏ qua được, va chạm có thể hình lên nguyên tử positronium trước khi hai hạt hủy lẫn nhau để hình ra các photon có tổng năng lượng 1,022 MeV. Mặt khác, một photon năng lượng cao có thể biến đổi thành cặp electron và positron bởi quá trình sinh cặp (pair production), nhưng chỉ trong sự có mặt của một hạt điện tích gần nó, như một hạt nhân chẳng hạn.
Trong lý thuyết tương tác điện yếu, thành phần hàm sóng hướng bên trái (chiral) của electron tạo thành bộ đôi isospin yếu với neutrio electron. Điều này có nghĩa rằng trong tương tác yếu, neutrino electron hành xử như các electron. Mỗi loại hạt của bộ đôi này (doublet) có thể tham gia vào tương tác dòng tích (charged current) bằng cách phát ra hoặc hấp thụ một boson và biến đổi sang thành hạt kia. Điện tích được bảo toàn trong quá trình này bởi vì boson W cũng mang điện tích, làm cho tổng điện tích của quá trình biến đổi là không thay đổi. Các tương tác dòng tích chịu trách nhiệm cho hiện tượng phân rã beta trong một nguyên tử phóng xạ. Cả electron và neutrino electron có thể tham gia vào tương tác dòng trung hòa (neutral current interaction) thông qua sự trao đổi một boson , và chịu trách nhiệm cho tán xạ đàn hồi neutrino−electron.
Một electron có thể "liên kết" với hạt nhân của một nguyên tử bởi lực hút Coulomb. Một hệ có một hoặc nhiều electron liên kết với một hạt nhân được gọi là một nguyên tử. Nếu số electron khác với số điện tích của hạt nhân, nguyên tử đó được gọi là một ion. Hành xử dạng sóng của một electron liên kết được miêu tả bằng một hàm sóng gọi là orbital nguyên tử. Mỗi orbital đặc trưng bởi các số lượng tử như mức năng lượng, mômen động lượng và hình chiếu của mômen góc, và chỉ có các orbital rời rạc tồn tại xung quanh hạt nhân. Theo nguyên lý loại trừ Pauli mỗi orbital có thể chiếm giữ bởi tối đa hai electron, và chúng phải có số lượng tử spin khác nhau.
Electron có thể nhảy sang các orbital khác nhau thông qua sự hấp thụ hoặc phát ra photon có năng lượng bằng hiệu giữa hai mức năng lượng đó. Các phương pháp khác làm electron chuyển sang orbital khác bao gồm sự va chạm của nó với hạt khác, như các electron, và nhờ hiệu ứng Auger. Để thoát ra khỏi nguyên tử, năng lượng của electron phải tăng và lớn hơn năng lượng liên kết với nguyên tử. Điều này xảy ra, ví dụ, như ở hiệu ứng quang điện, khi một photon tới va chạm có năng lượng lớn hơn năng lượng ion hóa nguyên tử và bị electron hấp thụ.
Mômen góc orbital của electron bị lượng tử hóa. Bởi electron mang điện, nó có một mômen từ orbital tỷ lệ với mômen góc. Tổng mômen từ của một nguyên tử bằng tổng vec tơ của mô men từ spin và mômen từ orbital của tất cả các electron và hạt nhân. Mômen từ của hạt nhân là nhỏ so với của các electron. Mômen từ của các electron chiếm giữ cùng một orbital (còn gọi là cặp electron) triệt tiêu lẫn nhau.
Liên kết hóa học giữa các nguyên tử chính là tương tác điện từ giữa chúng, như miêu tả bởi các định luật của cơ học lượng tử. Liên kết mạnh nhất hình thành bởi chia sẻ hoặc cho/nhận các electron giữa các nguyên tử, dẫn đến hình thành lên các phân tử. Bên trong một phân tử, các electron chuyển động dưới ảnh hưởng của một vài hạt nhân, và chiếm giữ các orbital phân tử; giống như chúng chiếm giữ các orbital trong một nguyên tử cô lập. Một yếu tố cơ bản trong các cấu trúc phân tử đó là sự tồn tại các cặp electron. Đây là các electron có spin ngược nhau, cho phép chúng có thể chiếm giữ cùng một orbital phân tử mà không vi phạm nguyên lý loại trừ Pauli (tương tự như ở nguyên tử). Các orbital phân tử khác nhau có phân bố mật độ electron theo không gian khác nhau. Ví dụ, ở các cặp electron liên kết (nghĩa là các cặp thực sự liên kết các nguyên tử với nhau) có thể được tìm thấy với xác suất cực đại nằm ở vùng thể tích tương đối nhỏ giữa các hạt nhân. Ngược lại, ở các cặp electron không liên kết chúng phân bố trong thể tích lớn hơn bao quanh hạt nhân.
Nếu một vật thể có nhiều hoặc ít hơn lượng electron cần thiết để cân bằng với điện tích dương của hạt nhân nguyên tử, thì tổng thể vật đó có mang điện tích. Khi có nhiều hơn electron, vật đó mang điện âm. Khi có ít electron hơn số lượng proton trong hạt nhân nguyên tử, vật mang điện dương. Khi số electron và proton bằng nhau, điện tích của chúng hủy lẫn nhau và vật thể ở trạng thái cân bằng điện (hay trung hòa). Nhờ tác động chà xát có thể làm vật thể vĩ mô mang điện thông qua hiệu ứng điện ma sát (triboelectric effect).
Các electron độc lập chuyển động trong chân không được gọi là các electron "tự do". Các electron trong kim loại cũng hành xử như chúng chuyển động tự do. Thực sự thì các hạt được gọi là các electron trong kim loại và những thể rắn khác là những giả-electron—giả hạt, mà có cùng điện tích, spin, và mômen từ như các electron thực thụ nhưng có khối lượng khác với nó. Khi các electron tự do—trong chân không lẫn kim loại—chuyển động, chúng tạo ra một dòng mạng lưới điện tích được gọi là dòng điện, từ đó tạo ra một từ trường. Giống như một dòng điện có thể được sinh ra từ sự thay đổi của một từ trường. Những tương tác và mối quan hệ này được miêu tả bởi phương trình Maxwell.
Ở mỗi nhiệt độ nhất định, từng vật liệu có một độ dẫn điện ảnh hưởng đến giá trị của dòng điện khi áp vào một điện thế. Những vật dẫn điện tốt bao gồm kim loại như đồng và vàng, trong khi thủy tinh và Teflon lại dẫn điện kém. Ở bất kỳ vật liệu cách điện nào, các electron vẫn bám vào các nguyên tử và vật liệu có tính chất như là một chất cách điện. Hầu hết các chất bán dẫn có mức độ dẫn điện biến đổi từ phạm vi dẫn điện cực tốt cho đến cách điện hoàn toàn. Mặt khác, các kim loại có cấu trúc dải điện tử chứa các vùng năng lượng được lấp đầy một phần bởi electron. Sự có mặt của những vùng năng lượng này cho phép các electron trong kim loại hành xử như chúng được tự do hoặc gọi là các electron phi định xứ (delocalized electrons). Những electron không liên kết với một nguyên tử nhất định, do vậy khi áp dụng một điện trường, chúng chuyển động tự do như một chất khí (được gọi là khí Fermi) đi qua vật liệu giống như các electron tự do.
Bởi vì có sự va chạm giữa các electron với các nguyên tử, vận tốc trôi của các electron trong một vật dẫn có độ lớn cỡ vài milimét trên một giây. Tuy nhiên, trường hợp có sự thay đổi dòng điện từ một điểm trong vật liệu gây ra sự thay đổi dòng điện ở điểm khác trong vật liệu, thì tốc độ lan truyền của hiệu ứng này, điển hình bằng khoảng 75% tốc độ ánh sáng. Điều này xảy ra bởi vì tín hiệu điện lan truyền như một sóng, với vận tốc phụ thuộc vào hằng số điện môi của vật liệu.
Đa số kim loại có độ dẫn nhiệt tương đối tốt, chủ yếu bởi vì các electron phi định xứ vận chuyển năng lượng nhiệt tự do giữa các nguyên tử. Tuy nhiên, không giống như sự dẫn điện, sự dẫn nhiệt của một kim loại gần như độc lập với nhiệt độ của vật liệu. Điều này đã được phát biểu bằng định luật Wiedemann–Franz, nói rằng tỉ số độ dẫn nhiệt trên độ dẫn điện tỷ lệ thuận với nhiệt độ của vật liệu. Sự mất trật tự bởi nhiệt trong dàn tinh thể nguyên tử kim loại làm tăng điện trở của vật liệu, tạo ra sự phụ thuộc vào nhiệt độ đối với dòng điện.
Khi làm lạnh vật liệu xuống dưới một mức gọi là nhiệt độ tới hạn, vật liệu trải qua sự chuyển pha trong đó nó mất hoàn toàn tính kháng điện (điện trở) đối với dòng điện, hay chính là hiệu ứng siêu dẫn. Trong lý thuyết BCS, các cặp electron được gọi là cặp Cooper trong chuyển động của chúng bắt cặp với nguyên tử gần đấy thông qua những dao động dàn nguyên tử gọi là phonon, do đó cặp Cooper tránh được va chạm với các nguyên tử mà thường tạo ra điện trở. (Các cặp Cooper có bán kính xấp xỉ bằng 100 nm, do đó nếu coi chúng như sóng vật chất thì chúng có thể chồng chập lẫn nhau.) Tuy nhiên, cơ chế cho hiệu ứng siêu dẫn nhiệt độ cao ở một số vật liệu vẫn chưa có lý thuyết giải thích thỏa đáng.
Các electron bên trong vật dẫn, mà chính chúng cũng là những giả hạt, khi đặt trong nhiệt độ rất gần với độ không tuyệt đối, có thể được phân ra thành ba loại giả hạt: spinon, orbiton và holon. Hạt đầu tiên mang spin và mômen từ, hạt tiếp theo mang vị trí orbital của nó trong khi hạt còn lại mang điện tích.
Theo thuyết tương đối hẹp của Einstein, khi tốc độ của một electron tiệm cận tới tốc độ ánh sáng, người quan sát từ một hệ quy chiếu quán tính sẽ đo được khối lượng tương đối tính của hạt tăng lên, do đó khiến cho nó càng khó để có thể gia tốc nó từ bên trong hệ quy chiếu của người quan sát. Tốc độ của một electron có thể tiếp cận đến, nhưng không bao giờ bằng, tốc độ của ánh sáng trong chân không, "c". Tuy nhiên, khi các electron tương đối tính—là những electron chuyển động với tốc độ gần bằng "c"—chuyển động trong môi trường điện môi như nước, nơi vận tốc ánh sáng trong nó nhỏ hơn nhiều so với "c", các electron trong môi trường này có thể chuyển động nhanh hơn tốc độ ánh sáng. Khi chúng tương tác va chạm với môi trường, chúng tạo ra một ánh sáng nhạt được gọi là bức xạ Cherenkov.
Các hiệu ứng trong thuyết tương đối hẹp được miêu tả dựa trên một đại lượng gọi là hệ số Lorentz, được xác định bằng formula_1 với "v" là tốc độ của hạt. Động năng "K" của một electron chuyển động với vận tốc "v" bằng:
với "m" là khối lượng của electron. Ví dụ, ở máy gia tốc thẳng Stanford có thể gia tốc một electron tới động năng gần bằng 51 GeV. Vì một electron hành xử như dạng sóng, ở một vận tốc bất kỳ nó có một bước sóng de Broglie đặc trưng. Bước sóng này được cho bởi "λ" = "h"/"p" với "h" là hằng số Planck và "p" là động lượng. Đối với electron có động năng 51 GeV ở trên, bước sóng de Broglie bằng , đủ nhỏ để khám phá các cấu trúc có kích thước nhỏ hơn kích cỡ của một hạt nhân nguyên tử.
Lý thuyết Vụ Nổ Lớn là lý thuyết khoa học được chấp nhận rộng rãi hiện nay miêu tả những giai đoạn ban đầu của sự tiến hóa của Vũ trụ. Ở những miligiây đầu tiên sau Vụ Nổ Lớn, nhiệt độ trên 10 tỷ kelvin và các photon có năng lượng trung bình trên một triệu electronvolt. Các photon này có đủ năng lượng mà khi tương tác với nhau có thể dẫn tới sự hình thành cặp electron và positron. Ngược lại, những cặp positron−electron hủy lẫn nhau và phát ra các photon năng lượng cao:
Trạng thái cân bằng giữa các electron, positron và photon được duy trì trong suốt giai đoạn này của sự tiến hóa Vũ trụ. Khi 15 giây trôi qua, tuy nhiên, nhiệt độ của Vũ trụ lúc này giảm xuống dưới ngưỡng cho phép hình thành cặp hạt electron−positron. Phần lớn các electron và positron tồn tại hủy lẫn nhau, giải phóng bức xạ gamma làm Vũ trụ nóng lên trong một thời gian ngắn.
Vì một lý do nào đó chưa được biết chắc chắn, trong suốt quá trình hủy cặp có sót lại một số lượng hạt nhiều hơn phản hạt vật chất. Cụ thể là có dư ra 1 electron tồn tại trong mỗi 1 tỷ cặp hạt electron−positron. Số lượng dư sót lại này bằng với số lượng proton còn dư từ quá trình hủy cặp hạt tương tự proton và phản proton, trong một điều kiện được gọi là bất đối xứng baryon, điều này mang đến tổng điện tích của toàn bộ Vũ trụ gần như bằng zero. Những proton và neutron còn dư lại bắt đầu tham gia vào các phản ứng với nhau—quá trình gọi là tổng hợp hạt nhân, tạo ra các đồng vị của hydro và heli, và một ít hạt nhân lithi. Các phản ứng này đạt đỉnh điểm vào khoảng thời gian ở sau năm phút. Bất kỳ neutron còn lại nào sẽ trải qua phản ứng phân rã beta âm với nửa thời gian sống bằng khoảng một nghìn giây, giải phóng ra một proton và một electron,
Trong khoảng 300.000–400.000 năm tiếp theo, lượng các hạt electron còn lại có năng lượng quá lớn để có thể liên kết vào các hạt nhân nguyên tử. Giai đoạn tiếp theo là sự tái kếp hợp electron vào hạt nhân, khi ấy các nguyên tử trung hòa được hình thành và sự giãn nở của vũ trụ làm cho vật chất trở lên trong suốt với bức xạ.
Gần một triệu năm sau Vụ Nổ Lớn, thế hệ các ngôi sao đầu tiên bắt đầu hình thành. Trong lòng một ngôi sao, dây chuyền phản ứng tổng hợp hạt nhân sao cho ra các sản phẩm trong đó có positron. Những hạt phản vật chất này ngay lập tức hủy với các electron, giải phóng tia gamma. Gộp chung lại số lượng hạt electron bị giảm dần, và tương ứng số lượng hạt neutron tăng lên. Tuy nhiên, trong quá trình tiến hóa sao cũng hình thành các sản phẩm là những đồng vị phóng xạ. Các đồng vị này có thể sau đó trải qua phân rã beta trừ, phát ra một electron và một phản neutrino từ hạt nhân. Một ví dụ là đồng vị cobalt-60 (Co), mà phân rã thành nickel-60 (Ni).
Cuối chu trình tiến hóa của chúng, một ngôi sao có khối lượng lớn hơn 20 lần khối lượng Mặt Trời đi đến kết cục suy sụp hấp dẫn để tạo thành một lỗ đen. Theo vật lý cổ điển, bên trong những ngôi sao khối lượng lớn này xuất hiện lực hút hấp dẫn đủ mạnh để ngăn bất kỳ thứ gì, kể cả bức xạ điện từ, thoát ra khỏi bán kính Schwarzschild. Tuy nhiên, các hiệu ứng của cơ học lượng tử cho phép có khả năng tồn tại bức xạ Hawking ở phạm vi khoảng cách này. Các electron (và positron) được cho là tạo ra ở chân trời sự kiện của những tàn dư sao.
Khi một cặp hạt ảo (như gồm một electron và một positron) được tạo ra tại biên giới của chân trời sự kiện, sự phân bố ngẫu nhiên trong vị trí của hạt có thể làm cho một trong hai hạt nằm ở bên trong chân trời sự kiện; mà quá trình này được gọi là sự xuyên hầm lượng tử. Thế năng hấp dẫn của lỗ đen có thể cấp năng lượng để biến một hạt ảo nằm bên ngoài chân trời sự kiện trở thành một hạt thực, cho phép nó bật phóng ra vào không gian. Đổi lại, hạt còn lại của cặp mang năng lượng âm và rơi về vùng kì dị lỗ đen, dẫn đến tổng cộng khối lượng−năng lượng của lỗ đen bị giảm đi. Tốc độ bức xạ Hawking tăng tiến khi khối lượng lỗ đen giảm dần, làm cho lỗ đen bốc hơi và cuối cùng là phát nổ.
Tia vũ trụ là những hạt chuyển động trong không gian với năng lượng cao. Các sự kiện năng lượng cao đến cỡ đã được ghi nhận. Khi những hạt này va chạm với các nucleon trong khí quyển Trái Đất, một trận mưa các hạt được tạo ra, bao gồm các pion. Hơn một nửa bức xạ vũ trụ được quan sát trên bề mặt Trái Đất có chứa các muon. Muon là một hạt loại lepton hình thành tại thượng tầng khí quyển sau quá trình phân rã của một pion.
Đến lượt muon, nó có thể phân rã thành electron hoặc positron.
Quan sát electron từ xa đòi hỏi việc đo được năng lượng bức xạ của chúng. Ví dụ, trong môi trường năng lượng cao như ở vành nhật hoa của một ngôi sao, các electron tự do tạo thành trạng thái plasma phát ra năng lượng dưới dạng bức xạ Bremsstrahlung. Khí electron có thể biểu hiện dao động plasma, đó là những sóng gây bởi những biến đổi đồng bộ trong mật độ electron, và những sóng này tạo ra phát xạ năng lượng có thể phát hiện được nhờ quan sát qua kính thiên văn vô tuyến.
Tần số của một photon tỷ lệ với năng lượng của nó. Khi một electron liên kết trong nguyên tử chuyển trạng thái giữa các mức năng lượng khác nhau, nó hấp thụ hoặc phát ra photon ở những tần số đặc trưng. Ví dụ, khi chiếu nguồn bức xạ phổ liên tục vào các nguyên tử sẽ xuất hiện các vạch phổ hấp thụ đặc trưng trong quang phổ của bức xạ phản xạ. Mỗi nguyên tố hoặc phân tử thể hiện một lớp đặc trưng các vạch quang phổ, như các vạch quang phổ hydro. Những phép đo lường quang phổ về cường độ và bề rộng của các vạch này cho phép xác định được thành phần và tính chất vật lý của một chất cần xác định.
Trong điều kiện của phòng thí nghiệm, có thể quan sát tương tác của từng electron đơn lẻ nhờ các máy gia tốc hạt nhân, mà cho phép đo những tính chất cụ thể như năng lượng, spin và điện tích. Nhờ sự phát triển của các kỹ thuật bẫy ion như bẫy Paul và bẫy Penning cho phép giam giữ các hạt mang điện trong một thể tích đủ nhỏ với thời gian dài. Điều này đã cho phép đo lường các tính chất cũng như thao tác lên những hạt này. Ví dụ, bẫy Penning từng được ứng dụng để chứa một electron đơn lẻ trong thời gian 10 tháng. Mômen từ của electron đã được đo với độ chính xác đến 11 chữ số thập phân mà vào năm 1980, độ chính xác này còn lớn hơn độ chính xác đo được của bất kỳ các hằng số vật lý khác.
Bộ phim chụp ảnh đầu tiên về sự phân bố năng lượng của electron đã được thực hiện bởi một đội các nhà vật lý tại Đại học Lund ở Thụy Điển vào tháng 2 năm 2008. Họ đã sử dụng một xung nhịp ánh sáng cực ngắn, hay gọi là các xung atto giây, cho phép lần đầu tiên chụp ảnh được chuyển động của một electron.
Sự phân bố của các electron trong chất rắn có thể được biểu hiện nhờ kỹ thuật chụp quang phổ bức xạ phân giải góc (angle-resolved photoemission spectroscopy, ARPES). Kỹ thuật này ứng dụng hiệu ứng quang điện để đo hàm phân bố không gian giàn tinh thể—một hàm toán học biểu diễn đặc tính cấu trúc tuần hoàn được áp dụng để suy đoán ra cấu trúc ban đầu của tinh thể. ARPES được ứng dụng để xác định hướng, tốc độ và sự tán xạ của các electron bên trong vật liệu.
Trong công nghệ và kỹ thuật, các chùm tia electron đã được ứng dụng để thực hiện hàn bằng chùm electron giữa hai loại vật liệu. Chúng cho phép mật độ năng lượng của chùm tia hàn lên tới 10 W·cm được tập trung trong một hình nón tròn đường kính cỡ mà thường không cần đòi hỏi phải có lớp vật liệu đệm thứ 3. Kỹ thuật hàn này phải được thực hiện trong chân không để tránh các electron va chạm với một trường khí xung quanh trước khi chúng đến được vật liệu cần hàn, và nó có thể được sử dụng để nối các loại vật liệu dẫn điện mà những biện pháp hàn khác không phù hợp để áp dụng.
Quang khắc chùm điện tử (EBL) là phương pháp tạo các chi tiết bán dẫn ở mức phân giải nhỏ hơn 1 µm. Kỹ thuật này có hạn chế là giá thành cao, tốc độ sản xuất chậm, cần phải vận hành chùm điện tử trong môi trường chân không cao và các electron có xu hướng tán xạ trên bề mặt vật liệu. Độ phân giải tối đa của phương pháp này vào khoảng 10 nm. Vì lý do này, EBL được ứng dụng chủ yếu cho sản xuất một số nhỏ các vi mạch chuyên biệt.
Phương pháp xử lý chùm điện tử (electron-beam processing, hoặc electron irradiation EBI) được ứng dụng để làm thay đổi các đặc tính của vật liệu hoặc khử trùng trong y học và thực phẩm bằng cách chiếu chùm điện tử vào sản phẩm. Chùm electron hóa lỏng hoặc làm tan chảy thủy tinh mà không gây tăng nhiều nhiệt độ khi thực hiện chiếu với cường độ cao: ví dụ bức xạ electron mạnh gây ra sự giảm độ nhớt ở nhiều bậc độ lớn và làm giảm từng bước năng lượng hoạt hóa của nó.
Các máy gia tốc quỹ đạo thẳng (linear particle accelerator) tạo ra những chùm electron cho chùm sáng dùng để điều trị các khối u trên bề mặt trong trị liệu bức xạ. Trị liệu điện tử (electron therapy) có thể điều trị các thương tổn ở da như ung thư tế bào đáy bởi vì một chùm electron chỉ có thể thâm nhập xuống một độ sâu nhất định trước khi bị hấp thụ, thường là đến 5 cm đối với electron có năng lượng trong phạm vi 5–20 MeV. Một chùm electron có thể được sử dụng phối hợp với chiếu xạ tia X trong điều trị bệnh.
Các máy gia tốc hạt sử dụng điện trường để đẩy các electron và phản hạt của chúng lên mức năng lượng cao. Những hạt này phát ra bức xạ đồng bộ khi chúng bay qua từ trường. Cường độ của bức xạ đồng bộ phụ thuộc vào phân cực spin của chùm electron—quá trình được gọi là hiệu ứng Sokolov–Ternov. Các chùm electron phân cực được ứng dụng trong nhiều thí nghiệm khác nhau. Bức xạ synchrotron có thể dùng làm mát chùm electron với mục đích làm giảm sự phân tán động lượng của chùm hạt. Các chùm electron và positron được cho va chạm với nhau trong máy gia tốc khi chúng đạt đến mức năng lượng yêu cầu; các máy dò hạt (particle detector) quan sát năng lượng của bức xạ phát ra, ghi lại những thông tin và tính chất cần nghiên cứu trong vật lý hạt.
Nhiễu xạ electron năng lượng thấp (Low-energy electron diffraction, LEED) là một phương pháp bắn vào vật liệu có cấu trúc tinh thể bằng một chùm electron chuẩn trực sau đó quan sát hình ảnh nhiễu xạ giúp xác định lên cấu trúc của vật liệu. Năng lượng đòi hỏi của các electron ở những chùm này trong khoảng 20–200 eV. Kỹ thuật phản xạ nhiễu xạ electron năng lượng cao (reflection high-energy electron diffraction, RHEED) sử dụng sự phản xạ của một chùm electron bắn đến với nhiều góc hẹp khác nhau để nghiên cứu đặc trưng bề mặt của vật liệu có cấu trúc tinh thể. Chùm năng lượng thường nằm trong khoảng 8–20 keV và góc bắn electron thường bằng 1–4°.
Kính hiển vi điển tử hoạt động dựa trên nguyên lý tập trung chùm electron vào một mẫu vật. Một số electron sau khi va chạm vào mẫu vật thì bị thay đổi đặc tính, như hướng chuyển động, góc phản xạ và pha tương đối cũng như năng lượng bị giảm đi. Các nhà hiển vi học ghi lại những thay đổi này từ chùm electron để tái tạo ra những bức ảnh về mẫu vật. Trong ánh sáng xanh lam, các kín hiển vi quang học thông thường có giới hạn nhiễu xạ phân giải ở kích thước 200 nm. So sánh với kính hiển vi điện tử, loại này bị giới hạn bởi bước sóng de Broglie của electron. Ví dụ, bước sóng này bằng 0,0037 nm đối với những electron được gia tốc trong điện trường cỡ 100.000 volt. Kính hiển vi truyền điện tử hiệu chỉnh quang sai (Transmission Electron Aberration-Corrected Microscope) có độ phân giải dưới 0,05 nm, đủ để phân biệt được từng nguyên tử. Khả năng này mang lại những lợi thế cho sử dụng kính hiển vi điện tử trong phòng thí nghiệm để chụp các bức ảnh có độ phân giải cao. Tuy nhiên, kính hiển vi điện tử là những thiết bị đắt tiền và tốn nhiều chi phí hoạt động và bảo trì.
Có hai loại kính hiển vi điện tử: Loại truyền qua và loại quét bề mặt. Kính hiển vi điện tử truyền qua hoạt động giống như một máy chiếu, với một chùm electron được cho chiếu qua một lát vật liệu sau đó nó được hội tụ trên phim âm bản hoặc cảm biến CCD. Kính hiển vi điện tử quét bề mặt dùng chùm electron quét lên bề mặt mẫu vật, giống như hiển thị trên ti vi màn hình ống, để thu được bức ảnh về nó. Độ phóng đại của hai loại kính này vào cỡ 100× đến 1.000.000. Kính hiển vi quét xuyên hầm sử dụng hiệu ứng chui hầm lượng tử của electron từ mũi nhọn của một đầu dò kim loại để nghiên cứu vật liệu và tạo ra bức ảnh bề mặt vật liệu có độ phân giải cao.
Trong laser electron tự do (FEL), một chùm electron tương đối tính đi qua dãy các nam châm lưỡng cực (undulator) bị đổi hướng luân phiên do hướng của từ trường tạo bởi dãy các nam châm này. Vì đổi hướng luân phiên như vậy nên các electron phát ra bức xạ synchrotron một cách nhịp nhàng và đều đặn, bức xạ được khuếch đại ở tần số cộng hưởng. FEL có thể phát ra bức xạ điện từ với độ rọi cao trong dải tần số rộng, từ sóng vi ba cho đến tia X mềm. Những thiết bị này được sử dụng trong sản xuất, viễn thông, và trong các ứng dụng y tế, như phẫu thuật các mô mềm.
Ống tia âm cực chứa electron, mà đã từng được sử dụng thường xuyên cho các màn hình hiển thị tại nhiều thiết bị thí nghiệm, màn hình máy tính và máy truyền hình. Trong một đèn nhân quang điện, mỗi photon va chạm đến âm cực quang khởi tạo ra một luồng các electron để hình thành một xung dòng điện mà bộ dò phát hiện được. Ống điện tử chân không sử dụng luồng các electron để thao tác lên tín hiệu điện, và chúng đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của công nghệ điện tử. Tuy nhiên, ngày nay chúng đã bị thay thế bởi các thiết bị bán dẫn như transistor.
|
2292 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2292 | Phần mềm doanh nghiệp | Phần mềm quản lý doanh nghiệp bao gồm tất cả các phần mềm thuộc về quản trị kinh doanh mà một doanh nghiệp sử dụng để hoàn tất việc kinh doanh của họ, giúp họ tăng hoặc đo năng suất trong kinh doanh, sản xuất. Các phần mềm doanh nghiệp miêu tả thế giới thật của doanh nghiệp qua các mô hình dữ liệu. Chúng phục vụ cho các nhân viên của một doanh nghiệp trong thông tin, quản lý, tổ chức và kế hoạch.
|
2295 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2295 | Berlin | Berlin ( "phiên âm là Be-lin hay Béc-lin theo tiếng Đức và Béc-lanh theo tiếng Pháp)", hoặc Bá Linh (phiên âm theo Hán Việt, mặc dù tên thành phố theo tiếng Trung Quốc hiện nay là 柏林, "Bá Lâm") là thủ đô và cũng là một trong 16 bang của Cộng hòa Liên bang Đức. Với dân số hơn 3,7 triệu người, đây là thành phố lớn nhất của Đức và Liên minh châu Âu. Nằm ở miền Đông Bắc nước Đức, Berlin là trung tâm của khu vực đô thị Berlin-Brandenburg, trong đó có khoảng 6 triệu người đến từ hơn 180 quốc gia trên thế giới. Nằm trong vùng Đồng bằng châu Âu, Berlin bị ảnh hưởng bởi khí hậu ôn đới theo mùa. Khoảng 1/3 diện tích của thành phố là rừng, công viên, vườn, sông và hồ, do đó thành phố này luôn có bầu không khí trong lành.
Được ghi nhận lần đầu tiên vào thế kỷ 13, Berlin từng là thủ đô của Vương quốc Phổ (1701–1918), Đế chế Đức (1871–1918), Cộng hòa Weimar (1919–1933) và Đức Quốc Xã (1933–1945). Vào những năm 1920, Berlin là thành phố lớn thứ ba trên thế giới. Sau khi chiến tranh thế giới thứ hai kết thúc, thành phố đã bị liên quân bốn nước chiếm đóng, sau đó các khu vực do Anh, Pháp, Hoa Kỳ chiếm đóng được hợp nhất và trở thành Tây Berlin (thuộc Tây Đức), được bao quanh bởi Bức tường Berlin và phần còn lại do Liên Xô chiếm đóng trở thành Đông Berlin (thủ đô của Cộng hòa Dân chủ Đức). Sau khi nước Đức tái thống nhất ngày 3 tháng 10 năm 1990, Berlin trở thành thủ đô của liên bang Đức, nơi đặt trụ sở của 147 đại sứ quán nước ngoài. Sau Quyết nghị Thủ đô của Quốc hội Liên bang Đức ("Deutsche Bundestag") vào năm 1991 thành phố cũng thực thi chức năng của mình là trụ sở của chính phủ và quốc hội từ năm 1999.
Berlin là một trung tâm chính trị, văn hóa, khoa học quan trọng của châu Âu. Đô thị lớn này là một điểm nút giao thông và một trong những thành phố thu hút được nhiều khách du lịch nhất của lục địa già này. Nhiều trường đại học, viện nghiên cứu, nhà hát và viện bảo tàng tại Berlin có danh tiếng quốc tế.
Berlin nằm ở phía Đông Bắc nước Đức và được bao quanh bởi tiểu bang Brandenburg. Berlin cách biên giới với Ba Lan 70 km và là một trong những khu vực đông dân cư nhất nước Đức.
Khu vực Berlin ngày nay nằm giữa hai vùng cao Barnim và Teltow. Trung tâm lịch sử của Berlin trước đây bé hơn rất nhiều và được hình thành trong một thung lũng, ở bên bờ sông Spree tại nơi hẹp nhất của sông này. Sông Spree chảy từ hướng Đông sang Tây và đổ vào sông Havel ở tận cùng phía tây của quận Spandau. Sông Havel chảy theo hướng Bắc-Nam này tạo nên các hồ lớn ở Berlin như hồ Tegeler hay hồ Wannsee.
Phần lớn khu vực Berlin ngày nay nằm ở trên hai vùng cao này: phần lớn các quận Reinickendorf và Pankow nằm trên Barnim, trong khi phần chính của các quận như Charlottenburg-Wilmersdorf, Steglitz-Zehlendorf, Tempelhof-Schöneberg và Neukölln thì nằm trên Teltow.
Điểm cao nhất của Berlin là điểm cao nhân tạo Teufelsberg (114,7 m trên mực nước biển) được đắp lên từ những đống đổ nát sau Chiến tranh thế giới thứ hai và điểm cao tự nhiên Müggelberge (115,4 m) trong quận Treptow-Köpenick. Chiều dài nhất từ Đông sang Tây vào khoảng 45 km, theo hướng Bắc-Nam khoảng 38 km
Thành phố nằm trong vùng khí hậu ôn hòa. Nhiệt độ trung bình cả năm ở Berlin-Dalem là 9,2 °C và lượng mưa trung bình hằng năm là 579 mm.
Các tháng nóng nhất trong năm là tháng 7 và tháng 8 với nhiệt độ bình quân là 18,4 hay 17,8 °C, tháng lạnh nhất trong năm: tháng 1 và tháng 2, nhiệt độ trung bình là 0,5 và 1,2 độ Celsius.
Tháng 7 là tháng có mưa nhiều nhất, trung bình là 67 mm, tháng có mưa ít nhất là tháng 2, trung bình 36 mm.
Cölln, phần của thành phố đôi Berlin-Cölln được nhắc đến lần đầu tiên vào năm 1237, tiếp theo đó là Berlin vào năm 1244. Hai thành phố nằm hai bên bờ của sông Spree được nối liền bởi chiếc cầu bắc qua sông Spree đó là điểm hẹp nhất của sông. Vào năm 1307, hai thành phố có tòa thị chính chung.
Từ năm 1415 Friedrich I lên làm Tuyển hầu tước ("Kürfürst") của xứ Brandenburg, trị vì lãnh địa cho đến năm 1440. Dòng dõi nhà Hohenzollern đóng đô tại thành Berlin cho đến năm 1918, đầu tiên là Tuyển hầu tước của xứ Brandenbrg, rồi là Vua của Vương quốc Phổ và cuối cùng là Hoàng đế của Đế chế Đức.
Cuộc Chiến tranh Ba mươi năm từ năm 1618 đến năm 1648 đã mang lại hậu quả nặng nề cho Berlin: 1/3 nhà cửa bị hư hỏng, dân số giảm chỉ còn một nửa. Friedrich Wilhelm (Brandenburg), được biết dưới danh hiệu đại tuyển hầu ("Großer Kurfürst"), kế tục sự nghiệp của cha vào năm 1640. Ông bắt đầu một chính sách nhập cư và khoan dung về tôn giáo. Từ năm sau đó các thành phố vùng ngoại ô Friedrichswerder, Dorotheenstadt và Friedrichstadt được thành lập.
Ở thế kỷ 17, Berlin được mở rộng thêm ra các khu vực ngoại thành. Năm 1701, Friedrich I được tấn phong làm vua Phổ và đóng đô tại Berlin. Ông ta xây dựng một số cung điện lớn như Oranienburg, Charlottenburg và Vương cung ("Stadtschloss") Đồng thời Friedrich I cho lập đại lộ "Unter den Linden" trên hướng tây thành phố Từ năm 1710 các thành phố Cölln, Friedrichswerder, Dorotheenstadt và Friedrichstadt được sáp nhập vào kinh đô Berlin. Môi trường văn hóa của Berlin cũng được mở rộng với việc Viện Hàn lâm Nghệ thuật Berlin và Viện Hàn lâm Khoa học Berlin lần lượt được thành lập vào các năm 1696 và 1700. Sang thời vua Friedrich II, Berlin đã trở thành một trong những trung tâm của trào lưu triết học Khai sáng châu Âu, nhưng thành phố cũng từng bị quân đội Nga và Áo chiếm đóng trong Chiến tranh Bảy năm. Sau khi người Pháp đánh bại Phổ trong Chiến tranh Liên minh thứ tư năm 1806, hoàng đế Pháp Napoléon Bonaparte đã diễu binh tại Berlin nhưng không chiếm đóng thành phố. Đến năm 1815 Berlin trở thành thủ phủ tỉnh Brandenburg tân lập.
Cuộc cách mạng Công nghiệp đã thay đổi bộ mặt thành phố vào thế kỷ 19; kinh tế và dân số Berlin được mở rộng đáng kể và thành phố trở thành trọng điểm kinh tế và trung tâm đường sắt của Đức. Các vùng ngoại ô mới đã được hình thành làm gia tăng diện tích và dân số Berlin. Vào năm 1861, các khu vực ngoại ô Wedding, Moabit, Tempelhofer và Schöneberger được sáp nhập thêm vào Berlin. Vào năm 1871 Berlin trở thành thủ đô của đế chế Đức mới được hình thành. Đến năm 1881 thành phố được tách khỏi tỉnh Brandenburg. Sau Đại chiến thế giới lần thứ nhất, vào năm 1918 nước Cộng hòa Weimar được thành lập tại Berlin. Với Luật Berlin Lớn năm 1920, thành phố này được mở rộng thêm các thành phố lân cận, cũng như các quận, huyện xung quanh Berlin. Khi đó dân số Berlin vào khoảng 4 triệu người.
Sau khi đảng Quốc xã lên nắm quyền năm 1933, Berlin trở thành thủ đô của Đế chế thứ ba. Thế vận hội mùa hè năm 1936 được tổ chức tại Berlin. Đảng Quốc xã có lập nên các kế hoạch xây dựng Berlin thành thủ đô Germania của toàn thế giới. Tuy nhiên ý định này bị thất bại do thua trong Đại chiến thế giới lần thứ hai.
Bom đạn chiến tranh đã phá hủy phần lớn các khu vực ở Berlin. Vào ngày 16 tháng 4 năm 1945, khi Hồng quân Liên Xô phát động chiến dịch Berlin. Quốc trưởng Adolf Hitler tự sát vào ngày 30 tháng 4, và thủ đô thất thủ vào ngày 2 tháng 5 năm 1945. Sau khi Đức Quốc xã đầu hàng, Berlin bị chia giống như toàn thể nước Đức thành 4 phần. Các khu vực đóng chiếm của quân liên minh phương tây: Mỹ, Anh và Pháp tạo thành Tây Berlin, còn khu vực đóng chiếm của Liên Xô tạo thành Đông Berlin. Tuy nhiên một bộ lãnh đạo cho cả Berlin được thành lập bởi 4 quân liên minh này. Sự khác biệt về đường lối chính trị giữa quân đội đồng minh phương tây và Liên Xô dẫn đến việc phong tỏa Tây Berlin vào năm 1948/1949. Quân đội đồng minh phương tây đã trả lời hành động này bằng cách tiếp tế Berlin bằng đường không.
Sau khi nước Cộng hòa Liên bang Đức được thành lập ở Tây Đức với nền kinh tế thị trường, và nước Cộng hòa Dân chủ Đức được thành lập ở Đông Đức với nền kinh tế kế hoạch tập trung, cuộc Chiến tranh lạnh trở nên sâu sắc hơn ngay cả ở Berlin. Trong khi nước Cộng hòa Liên bang Đức dời thủ đô về Bonn, lúc đầu được xem như là một giải pháp tạm thời, thì Đông Berlin thành thủ đô của nước Cộng hòa Dân chủ Đức. Cao điểm của cuộc phân tranh Đông-Tây được đạt tới với việc nước Cộng hòa Dân chủ Đức dựng lên Bức tường Berlin vào ngày 13 tháng 8 năm 1961 chia cách Đông và Tây Berlin. Sự đi lại giữa hai khu vực này chỉ có thể xảy ra ở một số điểm kiểm tra nhất định.
Mãi đến năm 1989, dưới áp lực đấu tranh của nhân dân Đông Đức bức tường thành ngăn cách mới bị phá bỏ. Vào năm 1990, hai nước Đức tái thống nhất thành nước Cộng hòa Liên bang Đức, và theo Hiệp ước Thống nhất Berlin trở thành thủ đô của nước Đức. Năm 1991 quốc hội Đức quyết định Berlin cũng là trụ sở chính phủ của Đức. Bắt đầu từ ngày 1 tháng 9 năm 1999 quốc hội và chính phủ bắt đầu làm việc tại Berlin.
Theo thống kê, Berlin có tất cả 3.402.312 nhân khẩu vào tháng 9 năm 2006. Trong số đó có 327.870 người được báo cáo là thất nghiệp vào tháng 1 năm 2005, chiếm tỉ lệ 19,4%.
Vào tháng 11 năm 2006 có 463.723 (13.9%) người nước ngoài từ 185 nước sống tại Berlin. Độ tuổi trung bình của người Berlin trong năm 2004 là 41,7 tuổi. Điều này tương ứng với một sự gia tăng ở mức 2,5 tuổi trong vòng 12 năm.
Sau khi nước Đức tái thống nhất vào ngày 3 tháng 10 năm 1990, Berlin trở thành một tiểu bang thành phố độc lập của Đức. Berlin được chia ra thành 12 quận. Bên cạnh đó, Berlin còn là thủ đô và trụ sở chính phủ của nước Cộng hòa Liên bang Đức từ ngày 20 tháng 6 năm 1991.
Nghị quyết Thủ đô của Quốc hội Liên bang Đức lần thứ nhất sau tái thống nhất vào năm 1991 quyết định Berlin, thủ đô của liên bang, sẽ là trụ sở của Quốc hội Liên bang, của chính phủ liên bang và của Hội đồng Liên bang. Từ năm 1994, trụ sở của tổng thống liên bang cũng ở tại Berlin. Trong năm 1999 một phần lớn chính phủ liên bang đã chuyển từ Bonn về Berlin. Nhưng Berlin không phải là thủ đô tập trung vì phần lớn các cơ quan liên bang nằm ở thành phố Bonn trực thuộc liên bang hay là trong các thành phố khác.
Từ khi tái thống nhất hai quốc gia Đức vào ngày 3 tháng 10 năm 1990, Berlin là một tiểu bang của nước Cộng hòa Liên bang Đức. Số quận trực thuộc Berlin được giảm từ 23 xuống còn 12. Trong quốc hội tiểu bang Berlin, theo Hiến pháp của Berlin là quyền lực lập pháp, hiện nay bao gồm nghị sĩ của các đảng SPD, CDU, Đảng Cánh tả (tiếng Đức: "Linkspartei"), Đảng Xanh ("Büdnis 90/Die Grüne") và FDP. Chính phủ tiểu bang, quyền lực hành pháp, bao gồm thị trưởng và đến 8 nghị sĩ. Thị trưởng đương nhiệm đồng thời cũng là người đại diện cho tiểu bang và thành phố.
Sau cuộc cải cách vào ngày 10 tháng 5 năm 1998 23 quận lẻ của Berlin trước đây được gộp lại thành 12 quận chính như hiện tại, bao gồm: Mitte, Friedrichshain-Kreuzberg, Pankow, Charlottenburg-Wilmersdorf, Spandau, Steglitz-Zehlendorf, Tempelhof-Schöneberg, Neukölln, Treptow-Köpenick, Marzahn-Hellersdorf, Lichtenberg và Reinickendorf.
Vì Berlin là một đơn vị hành chính thống nhất nên các quận không phải là một đơn vị hành chính độc lập và vì thế mà phụ thuộc nhiều vào quốc hội tiểu bang và các cơ quan hành chính dưới quyền của quốc hội tiểu bang giám sát các quận trên bình diện hành chính. Mặc dù vậy, mỗi quận đều có đại diện nhân dân riêng, hội đồng nhân dân quận ("Bezirksverordnetenversammlung") bầu ra ủy ban quận ("Bezirksamt") bao gồm quận trưởng và 5 thành viên. Các quận trưởng họp thành Hội đồng quận trưởng, có chủ tịch là người thị trưởng đương nhiệm, cố vấn cho quốc hội tiểu bang.
Biểu tượng của Berlin là một con gấu màu đen đang đứng với lưỡi màu đỏ và móng vuốt màu đỏ, còn được gọi là "Con gấu Berlin". Nguồn gốc của con gấu biểu tượng không được biết rõ. Người ta phỏng đoán rằng biểu tượng này có thể xuất phát từ người thành lập hầu quốc Brandenburg: Albrecht Gấu hay xuất phát từ diễn đạt cách phát âm của tên thành phố. Con gấu được nhìn thấy lần đầu tiên trên con dấu vào năm 1280. Tuy vậy, mãi đến thế kỷ 19 Con gấu Berlin mới vượt qua được chim đại bàng Brandenburg trở thành huy hiệu của thành phố. Cờ tiểu bang Berlin có hình con gấu trên nền trắng và 2 vạch đỏ ờ phía trên và phía dưới. Huy hiệu tiểu bang là con gấu trên khiên bạc phía trên có một vương miện vàng.
Berlin kết nghĩa với:
Tổng sản phẩm nội địa của Berlin trong năm 2006 là 80,3 tỉ Euro. Để so sánh: thành phố Hamburg đạt 73,7 tỉ Euro tổng sản phẩm quốc nội với dân số chỉ vào khoảng gần một nửa, tiểu bang Brandenburg đạt 42,3 tỉ Euro với khoảng 2/3 dân số (Nguồn: Báo cáo của IHK 2000/2001).
Trên 80% doanh nghiệp thuộc vào khu vực thứ ba. Động cơ kinh tế chính hiện nay là khu vực dịch vụ với 591.000 lao động chiếm 41% trong tổng số lao động ở Berlin.
Berlin là trụ sở của rất nhiều đài phát thanh và truyền thông địa phương cũng như toàn liên bang. Bên cạnh các đài truyền hình như MTV, Nick, VIVA, VIVA Plus, Sat.1, N24, TV.Berlin hay FAB tại Berlin còn có nhiều đài phát thanh tư nhân. Các đài phát thanh và truyền hình thuộc nhà nước như RBB, "Deutsche Welle" TV và "DeutschlandRadio" cũng có trụ sở tại Berlin. Góp phần vào tầm quan trọng chính trị của thủ đô là các "studio thủ đô" của các đài phát sóng trên toàn liên bang như ARD, ZDF hay RTL.
Đa số nhật báo được phát hành tại Berlin. Các báo lớn nhất là "Berliner Zeitung", "Berliner Morgenpost" cũng như là "Tagesspiegel", cả ba đều có một phần lớn chuyên về Berlin. Có tầm quan trọng trên toàn liên bang là tờ taz tự do cánh tả, tờ Welt bảo thủ, tuần báo bảo thủ cánh tả "Junge Freiheit," tờ "Neues Deutschland" thiên về Đảng Cánh tả và tờ "Neue Welt" xã hội chủ nghĩa. Ngoài ra ở Berlin còn có các tờ báo khổ nhỏ B.Z., "Bild Berlin" và "Berliner Kurier".
Bên cạnh đó là có nhiều báo chuyên đăng quảng cáo như "Berliner Woche", "Berliner Abendblatt" hay "Zweite Hand"; ngoài ra còn có nhiều tạp chí thành phố như der Tip, 030 hay Zitty.
Berlin cũng là trụ sở của nhà xuất bản Walter de Gruyter và Stringer.
Hơn 60% dân cư Berlin không đăng ký tôn giáo. Hệ phái tôn giáo lớn nhất là Giáo hội Tin Lành tại Đức (EKD) chiếm 18,7% dân số năm 2010, theo sau là Công giáo chiếm 9,2%. Khoảng 2,7% dân số theo các hệ phái Kitô giáo khác (chủ yếu là Chính thống giáo và các nhóm Tin Lành).
Năm 2009 Berlin có khoảng 249.000 người Hồi giáo có đăng ký thành viên. Giữa năm 1992 và 2011, dân số Hồi giáo tăng gần gấp đôi. Có hơn 80 thánh đường Hồi giáo, 10 hội đường Do Thái giáo, và 2 ngôi chùa Phật giáo tọa lạc tại Berlin.
Berlin nổi tiếng với rất nhiều sân khấu. Nổi tiếng nhất là "Berliner Ensemble", "Volksbühne" (Sân khấu Nhân dân) ở Rosa-Luxemburg-Platz (Quảng trường Rosa Luxembourg), "Friedrichstadt-Palast", "Schaubühne am Lehniner Platz", "Theater des Westens" (Nhà hát Phương Tây), "Renaissance-Theater" (Nhà hát Phục Hưng) và "Deutsches Theater Berlin" (Nhà hát Đức Berlin). Ngoài ra Berlin còn có 3 nhà hát opera: "Staatsoper Unter den Linden" (Nhà hát opera quốc gia "Unter den Linden"), "Deutsche Oper Berlin" (Nhà hát opera Đức ở Berlin) và "Komische Oper Berlin" (Nhà hát opera hài Berlin). Được tổ chức hằng năm ở Berlin là Liên hoan phim quốc tế Berlin "Berlinade" với giải thưởng "Con Gấu Vàng".
Bên cạnh đó Berlin cũng có nhiều đoàn hòa nhạc và hợp xướng. Ngoài "Berliner Philharmoniker", "Staatskapelle Berlin" và "Berliner Sinfonie Orchester", ở Berlin còn có nhiều đoàn hòa nhạc và hợp xướng của công ty Rundfunk Orchester und Chöre GmbH.
Berlin có nhiều viện bảo tàng. Ngay từ năm 1841, hòn đảo viện bảo tàng ("Museuminsel") được bao bọc bởi sông Spree và kênh đào Kupfergraben đã được quy định trở thành "một quận cống hiến cho nghệ thuật và khoa học nghiên cứu thời Cổ đại" qua một sắc lệnh của vua. Trong thời gian sau đó nhiều viện bảo tàng đã được thành lập như "Altes Museum" (Viện bảo tàng Cũ) trong "Lustgarten", "Neues Museum" (Viện bảo tàng Mới), "Alte Nationalgalerie" (Phòng trưng bày tranh Quốc gia Cũ), "Bodenmuseum" và "Pergamonmuseum". Các viện bảo tàng này chủ yếu trưng bày hiện vật của thời Cổ đại. Đảo viện bảo tàng đã được đưa vào danh sách di sản văn hóa thế giới của UNESCO năm 1999.
Ngoài hòn đảo viện bảo tàng này Berlin còn có nhiều viện bảo tàng khác với nhiều chủ đề đa dạng. "Gemäldegalerie" (Phòng trưng bày tranh), "Neue Nationalgalerie" (Phòng trưng bày tranh Quốc gia Mới) là các viện bảo tàng nghệ thuật, "Bauhaus-Archiv" là một viện bảo tàng kiến trúc. Viện bảo tàng Lịch sử Đức ("Deutsches Historisches Museum") trong Zeughaus trên đường "Unter den Linden" minh họa 2000 năm lịch sử Đức. Viện Bảo tàng Do Thái ("Jüdisches Museum") trưng bày trong một phòng triển lãm cố định lịch sử Do Thái-Đức trong khoảng thời gian tương tự. Lâu đài đi săn Grunewald chứa đựng một bộ sưu tập tranh được lựa chọn của thời gian từ thế kỷ 15 đến thế kỷ 19. Tập trung trong "Berlin-Dahlem" là nhiều viện bảo tàng về dân tộc học. Viện bảo tàng về Bộ An ninh Quốc gia ngày xưa của nước Cộng hòa Dân chủ Đức được thành lập trong khu Lichtenberg, trên khu đất của Bộ An ninh Quốc gia ngày xưa. Viện bảo tàng tại Checkpoint Charlie trưng bày các khoảng khắc từ lịch sử chia cắt nước Đức. Từ năm 2005, ở gần "Potsdamer Platz" (Quảng trường Potsdam) là tượng đài kỷ niệm những người Do Thái ở châu Âu đã bị giết chết của tác giả Peter Eisenman.
Quỹ về Nghệ thuật Phổ do liên bang và tất cả các tiểu bang cùng tài trợ có trụ sở chính tại Berlin. Quỹ ủng hộ cho Lâu đài và Vườn hoa Phổ Berlin-Brandenburg cũng có nhiều trụ sở quan trọng ở Berlin. Cả hai quỹ quản lý, gìn giữ, chăm sóc và bổ sung hiện vật văn hóa của vương quốc Phổ ngày xưa trong các cơ sở có tầm quan trọng quốc tế.
Quỹ bảo tàng thành phố Berlin hợp nhất các viện bảo tàng có nhiều truyền thống khác của Berlin. Quỹ được thành lập vào ngày 23 tháng 6 năm 1995 này là viện bảo tàng thành phố lớn nhất Đức. Là Viện bảo tàng Tiểu bang về Nghệ thuật và Lịch sử Berlin, viện bảo tàng này hình thành chủ yếu là từ việc sáp nhập "Märkisches Museum" – thành lập năm 1974 – và "Berlin Museum" (Viện bảo tàng Berlin) – thành lập năm 1962. Nhiều bộ sưu tập, một phần đã thành hình ngay từ thế kỷ 19, là tư liệu cho tất cả các lĩnh vực phát triển của Berlin một cách rất đa dạng, từ những dấu vết định cư đầu tiên của con người trong Thời kỳ Đồ đá cho đến hiện nay.
Cổng Brandenburg ("Brandenburger Tor") được xây dựng trong khoảng thời gian từ 1788 đến 1791 là biểu trưng của Berlin và cũng là tượng trưng của sự chia cắt nước Đức trong quá khứ. Cổng này dựa theo cổng Propylaea của Acropolis ở Athena, phía trên có một cỗ xe tứ mã với nữ thần chiến thắng Victoria. Thật ra người sáng tạo ra cổng Brandenburg Johann Gottfried Schadow đã nghĩ đến nữ thần hòa bình Eirene khi xây dựng công trình này. Cổng nằm ở cuối đường Unter den Linden về phía tây, con đường chạy dài cho đến đảo viện bảo tàng trên sông Spree và Nhà thờ chính tòa Berlin. Ranh giới giữa hai nước Đức chạy qua đây cho đến khi tái thống nhất Đức vào ngày 3 tháng 10 năm 1990.
Nằm trong khu vực này là Nhà hát Quốc gia Unter den Linden ("Staatsoper Unter den Linden") được xây dựng năm 1743 theo phong cách Rococo, Thư viện Quốc gia Berlin ("Staatsbibliothek zu Berlin") được kiến tạo trong khoảng từ 1774 đến 1780, Zeughaus Berlin kiểu Baroque được xây dựng từ 1695 cho đến 1706 theo bản vẽ của Andreas Schlüter và Nhà thờ thánh Hedwig, nhà thờ chính của giáo khu công giáo Berlin. Nhà thờ Pháp ("Französicher Dom") trên Gendarmenmarkt đã là trung tâm của Khu phố Pháp trong thế kỷ 17. Trường Đại học Humboldt Berlin khánh thành năm 1809, nơi nhà triết học Wilhelm Friedrich Hegel đã từng giảng dạy và là nơi đã đào tạo 27 người nhận giải thưởng Nobel.
Tại đường Unter der Linden, kiến trúc sư Christian Daniel Rauch đã dựng nên một bức tượng tuyệt hảo, cho thấy vua Friedrich II Đại Đế (trị vì: 1740–1786) trên lưng ngựa. Một con đường mua sắm được ưa chuộng ở Berlin là Kürfürstendam với rất nhiều khách sạn, cửa hàng và nhà hàng. Nhà thờ Tưởng niệm Hoàng đế Wilhelm ("Kaiser-Wilhelm-Gedächtniskirche") được xây dựng từ 1891 đến 1895, bị phá hủy trong Chiến tranh thế giới thứ hai. Nhà thờ này nằm ở cuối đại lộ về hướng đông. Phần tháp đổ nát còn lại được giữ nguyên như đài kỷ niệm. Ngay bên cạnh đó là một nhà thờ mới được xây dựng theo thiết kế của Egon Eiermann từ 1959 đến 1961, nằm trên một mặt bằng hình bát giác với một tháp nhà thờ hình lục giác đứng riêng lẻ.
Đường nối dài Kurfürstendamm về phía đông là Tauentzienstraße, nơi có Trung tâm mua sắm phương Tây ("Kaufhaus des Westens – KaDeWe"), trung tâm mua sắm lớn nhất trên lục địa châu Âu, và Europa-Center được xây dựng từ 1963 cho đến 1965. Trong ngôi nhà 22 tầng này là rất nhiều cửa hàng, nhà hàng, văn phòng, một rạp chiếu phim và một tầng để ngắm cảnh quang. Trải dài về hướng đông bắc với chiều dài 3 km là công viên lớn nhất Berlin: Vườn thú Lớn ("Großer Tiergarten").
Gần Cổng Brandenburg là hội trường Kongresshalle (Berlin) được kiến tạo năm 1957 và Nhà Quốc hội Đế chế ("Reichtagsgebäude") được xây trong khoảng thời gian từ 1884 cho đến 1894. Tòa nhà này bị hư hại nặng trong cuộc hỏa hoạn vào ngày 27 tháng 2 năm 1933 và cũng bị hư hại nhiều trong Chiến tranh thế giới thứ hai. Từ năm 1999 tòa nhà này là trụ sở của Quốc hội Liên bang Đức. Cũng đáng đến thăm là Lâu đài Bellevue được xây dựng năm 1785, nơi ở mùa hè của hoàng tử August Ferdinand, em trai của vua Friedrich II Đại đế ("Friedrich der Großen"), ngày nay là dinh tổng thống liên bang Đức.
"Orianienburger Straße" (Đường Orianienburg) trước Chiến tranh thế giới lần thứ hai là trung tâm của Khu phố Do Thái. Nằm trong những nỗ lực tái kiến thiết là việc tái tạo Hội Đường Do Thái Mới (Neue Synagoge) đã bị hư hại nặng do bom trong Chiến tranh thế giới thứ hai. Tái khánh thành vào năm 1995, Hội Đường Do Thái này là trung tâm của nghiên cứu và gìn giữ văn hóa Do Thái. Nằm về hướng bắc là nghĩa trang Do Thái lâu đời nhất của thành phố: Nghĩa trang Do Thái Berlin-Mitte. Nghĩa trang được biết đến nhiều hơn rất nhiều là Nghĩa trang Do Thái Berlin-Weißensee, là nghĩa trang Do Thái lớn nhất châu Âu.
Nằm về phía đông của hai nhánh sông Spree bao bọc lấy đảo Spree là Quảng trường Alexander ("Alexanderplatz") với nhiều cửa hàng và nhà hàng, ngay gần đấy là Tháp truyền hình Berlin cao 368 m, công trình kiến trúc cao nhất Berlin, Nhà thờ Đức bà (Berlin) ("Marienkirche (Berlin)") và Tòa thị chính Berlin ("Rotes Rathaus"). Đáng đến tham quan trong trung tâm phía đông Berlin là khu phố cổ Prenzlauer Berg và các con đường mua sắm "Schönhauser Alle" và "Kastanienalle". Từ năm 2006 Cung điện Cộng hòa ("Palast der Republik") bị đập bỏ. Theo kế hoạch, Cung điện Thành phố Berllin ("Berlliner Stadtschloss") sẽ được tái xây dựng tại đây cho đến năm 2015. Thời điểm này cũng không chắc chắn vì hiện nay đang thiếu tiền.
Quảng trường Potsdam ("Potsdamer Platz") là một trọng điểm giao thông trong trung tâm Berlin với nhiều đường lớn tỏa ra từ đây. Quảng trường được xây dựng theo lệnh chiếu chỉ của vua Phổ Friedrich Wilhelm I vào năm 1741. Vào năm 1923, lịch sử truyền thanh ở Đức bắt đầu trong Nhà Vox ("Vox-Haus") ở ngay gần đấy. Cho đến năm 1940, Quảng trường Potsdam là quảng trường có mật độ giao thông cao nhất châu Âu. Sau nhiều cuộc bỏ bom của quân đội Đồng minh trong Chiến tranh thế giới thứ hai quảng trường chỉ còn là đống gạch vụn.
Năm 1961 Quảng trường Potsdam bị chia cắt bởi Bức tường Berlin và vì thế khu vực này suy sụp. Từ vài năm nay, nơi Bức tường Berlin trước kia được xây cắt ngang qua quảng trường được đánh dấu bằng cách lót đá. Việc
xây dựng các nhà cao tầng ở Quảng trường Potsdam sau ngày tái thống nhất với rất nhiều cửa hàng và quán ăn đã phát triển nơi đây trở thành chiếc cầu nối giữa 2 nửa thành phố đã từng bị chia cắt.
Trong khu Berlin-Charlottenburg là Sân vận động Olympia Berlin được xây dựng cho Thế vận hội mùa hè năm 1936 cũng như là Tháp truyền thanh Berlin cao 150 m, được xây dựng trong khoảng thời gian 1924-1925 nhân dịp Triển lãm Truyền thanh Quốc tế ("Internationale Funkausstellung Berlin - IFA") lần thứ ba và đã nhanh chóng trở thành biểu tượng cho Berlin. Các thắng cảnh khác của thành phố là Lâu đài Charlottenburg ("Schloss Charlottenburg") được bắt đầu xây dựng năm 1695, một công trình xây dựng tiêu biểu theo kiểu Baroque của dòng họ Hohenzollern với bộ sưu tập tranh có tầm quan trọng lớn, Thành Spandau và Lâu dài Tegel (cũng được gọi là Lâu đài Humbolt) được xây dựng theo phong cách cổ điển, đã từng là cơi cư ngụ của nhà nghiên cứu tự nhiên và địa lý Alexander von Humbolt.
Berlin là một thành phố xanh: Bên cạnh nhiều khu rừng rộng trong vùng phía tây và đông nam thuộc thành phố, Berlin còn có một loạt công viên lớn và hầu như toàn bộ đường phố đều có cây trồng dọc theo. Hơn 2.500 vườn hoa, khu nghỉ ngơi và công viên xanh có diện tích tổng cộng trên 5.500 hecta tạo nên nhiều khả năng nghỉ ngơi và sử dụng thời gian rảnh rỗi đa dạng.
Ngay trong trung tâm thành phố là Vườn thú Lớn ("Großer Tiergarten"). Công viên này là công viên lâu đời nhất và với 210 hecta cũng là công viên lớn nhất và quan trọng nhất của Berlin, đã được tạo dáng trong tiến trình của hơn 500 năm qua. Nguyên thủy ngày xưa là một khu rừng rộng trước thành phố, được giới quý tộc vương quốc Phổ dùng để săn bắn và cưỡi ngựa, công viên dần dần bị bao bọc bởi thành phố liên tục phát triển. Ngày nay công viên trải dài từ Nhà ga Vườn thú Berlin cho đến Cổng Brandenburg và nằm ngay cạnh khu vực của quốc hội và chính phủ. Một vài đường lớn cắt xuyên qua Vườn thú Lớn, trong đó là Đường ngày 17 tháng 6 là trục đông-tây. Các đường này gặp nhau tại Ngôi sao Lớn ("Großer Stern"), ở chính giữa là Đài Chiến thắng ("Siegessäule") được xây dựng từ năm 1939. Vườn thú Lớn được tạo dáng theo quang cảnh công viên tự nhiên: Đặc trưng của công viên này là các bãi cỏ rộng lớn có nhiều cụm cây và nhiều đường nước xuyên qua cũng như là hồ với đảo nhỏ và nhiều cầu cũng như đại lộ. Nhiều vườn hoa như Vườn Anh, đảo Luisen và Vườn Hồng tạo thành các điểm nhấn về mặt vườn cây cảnh.
Công viên Treptow ("Treptower Park") trong vùng đông nam Berlin, bên cạnh Vườn Thú, là một trong những công viên quan trọng nhất của thành phố. Công viên được kiến tạo từ 1876 đến 1882 bởi giám đốc xây dựng công viên đầu tiên của Berlin Gustav Mayer và là địa điểm trưng bày của Triển lãm Nghề nghiệp Berlin Lớn năm 1896. Công viên nằm cạnh sông Spree này là một trong những địa điểm dạo chơi được người dân Berlin ưa thích nhất, không những chỉ vì Nhà hàng Zenner được Carl Ferdinand Langhans xây năm 1821/1822, thời đấy có tên là Quán ăn cạnh sông Spree ("Gasthaus an der Spree").
Một điểm đặc biệt trong các công viên là Vườn Thực vật Berlin ("Botanischer Garten Berlin"). Nằm trong khu vực tây nam của thành phố, bên cạnh mục đích chính là phục vụ khoa học (vườn thuộc về trường Đại học Tự do Berlin), vườn cũng được sử dụng như công viên nghỉ ngơi. Tiền thân của vườn trước đây đã có từ năm 1697 trên khu đất của Kleinstpark ngày nay trong Schöneberg. Việc xây dựng công viên mới tại Dahlem bắt đầu từ năm 1897. Với một diện tích trên 43 hecta và vào khoảng 22.000 loại cây khác nhau, vườn thực vật này thuộc vào trong số các vườn thực vật lớn nhất và quan trọng nhất trên toàn thế giới và lớn nhất châu Âu. Nhà Nhiệt đới cao 25 m, rộng 30 m và dài 60 m là nhà kính trồng cây lớn nhất thế giới.
Ngoài ra Berlin có hai vườn bách thú: Vườn Bách thú Berlin ("Zoologischer Garten Berlin") và Vườn Thú Berlin ("Tierpark Berlin"). Vườn bách thú Berlin ở Charlottenburg được khánh thành ngay từ năm 1844 là vườn bách thú lâu đời nhất của Đức và đồng thời cũng là vườn có nhiều loài thú nhất trên thế giới (khoảng 14.000 con thú của 1.500 loài). Vườn Thú Berlin trẻ tuổi hơn rất nhiều và việc thành lập vườn bách thú này hàm ơn sự chia cắt nước Đức sau Chiến tranh thế giới thứ hai: Vì Vườn Bách thú Berlin nằm trong khu vực của quân đội Anh nên thủ đô của nước Cộng hòa Dân chủ Đức không có một cơ sở bách thú riêng. Vì thế mà Vườn thú Berlin được thành lập năm 1954 ở Friedrichsfelde. Với diện tích 160 hecta, vườn bách thú này là vườn bách thú lớn nhất châu Âu.
Nhiều vườn hoa khác có ảnh hưởng lớn đến gương mặt xanh của Berlin: bên cạnh các vườn hoa trong lâu đài Charlottenburg, lâu đài Glienicke và trên Đảo Công ("Pfaueninsel") (hai địa điểm cuối là di sản văn hóa của UNESCO) là các vườn hoa lịch sử Lustgarten, Công viên Viktoria ("Viktoriapark"), Công viên Rudolph Wilde ("Rudolph-Wilde-Park") và Công viên Schiller ("Schillerpark") cũng như nhiều công viên nhân dân lớn khác. Ngoài ra ở phía nam của thành phố là Vườn Britz ("Britzer Garten"), đã là nơi Triển lãm Vườn Liên bang năm 1985. Đối trọng về phía đông là Công viên Marzahn ("Erholungspark Marzahn") rộng 20 hecta, được khánh thành năm 1987 cho "Triển lãm Vườn Berlin". Mới được kiến tạo là Công viên Bức tường ("Mauerpark") trên dãi đất tử thần ngày xưa dọc theo Bức tường Berlin, Công viên Tự nhiên Südgelände ("Natur-Park Südgelände"), Công viên Ga Görlitz và Công viên Vòng cung Spree ("Spreebogenpark") gần Nhà ga Chính và khu vực các cơ quan của chính phủ.
Vào khoảng 18% diện tích của thành phố Berlin là rừng. Phòng lâm nghiệp của thành phố quản lý diện tích rừng trong thành phố lớn nhất Đức (khoảng 29.000 hecta). Được biết đến nhiều nhất chính là Grunewald chạy dài từ chuỗi hồ Grunewald cho đến sông Havel về phía tây.
Hồ Wann Lớn ("Große Wannsee") có sông Havel chảy xuyên qua chiếm một diện tích 260 hecta. Với hồ này, khu Zehlendorf, một khu dân cư được ưa chuộng, có khu nghỉ ngơi được yêu thích nhất Berlin bao gồm các loại thể thao trên mặt nước, đi thuyền du ngoạn và bãi tắm Warnsee.
Hồ Müggel ("Müggelsee") và đồi Müggel nằm trong vùng đông nam của Berlin là điểm du ngoạn được yêu thích trong suốt cả năm. Bãi tắm Rahnsdorf là điểm thu hút khách trong mấy tháng mùa hè. Hồ Müggel là hồ lớn nhất của Berlin. Hồ chiếm diện tích 7,4 km² (dài nhất 4,3 km, rộng nhất 2,6 km) và sâu đến 8 m. Hồ thường được gọi là Hồ Mügel Lớn và nó có người anh em là Hồ Müggel Nhỏ chỉ có diện tích 0,16 km². Hồ này và các ngọn đồi Müggel nằm ở rìa phía nam, với độ cao 115,4 m là điểm cao nhất Berlin, thành hình trong kỷ Pleistocene. Tháp Müggel trên sườn đồi phía nam của đồi Müggel Nhỏ được xây mới từ 1959 đến 1961 sau khi tháp cũ đã bị cháy trong năm 1958. Đứng trên tháp này có thể nhìn thấy bao quát từ các hồ và các khu rừng trong vùng phụ cận cho đến hình dáng thành phố Berlin ở chân trời.
Ở Berlin có rất nhiều đội thể thao, nhưng phần lớn đều mang tính nghiệp dư. Tuy nhiên cũng có các đội thể thao chuyên nghiệp như đội bóng đá Hertha BSC và Union Berlin, đội khúc côn cầu trên băng Eisbären Berlin (dịch: "Bầy gấu trắng Berlin"), và đội bóng rổ Alba Berlin hay đội bóng bầu dục Berlin Thunder. Có đến ba đội bóng đại diện cho Berlin trong Giải vô địch bóng chuyền liên bang. Nổi tiếng nhất có lẽ là SCC Charlotteburg. Các vận động viên bóng nước của đội Wasserfreunde Spandau 04 thường xuyên là vô địch bóng nước Đức từ 1979 cho đến 2005, chỉ với một ngoại lệ duy nhất trong năm 1993.
Hàng năm, ở Berlin được tổ chức giải Ma-ra-tông nổi tiếng thế giới Berlin-Marathon. Trận chung kết của Giải vô địch bóng đá thế giới 2006 đã diễn ra tại đây vào ngày 9 tháng 7 năm 2006. Sân vận động Olympia đã được sửa chữa lại toàn bộ nhân dịp này. Trong năm 2009 Giải vô địch điền kinh thế giới 2009 sẽ được tổ chức tại đấy.
Phục vụ cho giao thông công cộng nội thành là 15 đường S-Bahn (do Công ty TNHH S-Bahn Berlin vận hành) cũng như là 9 đường tàu điện ngầm, 22 đường tàu điện, 150 tuyến xe buýt và 6 tuyến phà (tất cả đều được vận hành bởi Công ty Các Xí nghiệp Giao thông Berlin "Berliner Verkehrsbetriebe – BGV").
Nội thành được cắt xuyên theo hướng đông – tây bởi đường tàu điện được xây dựng trên cao, chạy song song với S-Bahn cũng như với giao thông khu vực và xa giao thông xa. Đường tàu điện này nối Nhà ga Berlin Wetskreuz với Nhà ga Berlin Ostkreuz, chạy qua các nhà ga Berlin-Charlottenburg, Berlin Zoologischer Garten, Nhà ga Chính Berlin, Friedrichstraße, Quảng trường Alexander và Nhà ga Đông (Ostbahnhof). Tuyến tàu điện ngầm số 9 đảm nhận phần lớn nhất của lượng hành khách giao thông trên trục bắc – nam, được bổ sung bởi tuyến S-Bahn bắc – nam một phần chạy ngầm dưới đất. Tuyến S-Bahn cắt tuyến tàu điện nói trên tại Nhà ga Friedrichstraße. Bao bọc nội thành là tuyến tàu điện vòng đai. Tất cả các tuyến khác đều cắt ngang tuyến này.
Vào ngày 28 tháng 5 năm 2006, Nhà ga Chính Berlin được đưa vào sử dụng. Với nhà ga này, giao thông tàu hỏa vùng và xa lần đầu tiên có một nhà ga trung tâm ở Berlin theo cái gọi là Phương án Nấm. Từ thời điểm đấy, giao thông xa phần lớn được dẫn từ Nhà ga Südkreuz Berlin dưới Đường hầm Vườn thú qua Nhà ga Chính berin cho đến Nhà ga Gesundbrunnen Berlin. Nhà ga nối toa tàu Seddin ở phía nam gần Potsdam cũng là một giao điểm đường tàu hỏa. Các tuyến đường tàu hỏa của Công ty Tàu hỏa Đức ("Deutsche Bahn") và 2 tuyến đường của InterConnex phục vụ cho giao thông vùng.
Nội thành được bao bọc từ phía tây bởi một vòng cung xa lộ (A 100 – vòng đai thành phố Berlin), trong tương lai sẽ được bổ sung thành một vòng tròn vành đai và sẽ là một vành đai xa lộ thành phố.
Từ A 100 có các đường cao tốc sau đây trong phạm vi thành phố di về hướng Vòng đai Berlin:
Thêm vào đó còn có đường cao tốc A 114 từ phía bắc thành phố đi hướng ra đường cao tốc A 10 (đi Stettin).
Thuộc về Berlin là ba sân bay Tegel, Tempelhof và Schönefeld, mặc dù sân bay Schönefeld nằm trên lãnh thổ của bang Brandenburg. Hiện tại Berlin và Brandenburg đang mở rộng sân bay Schönefeld, xây dựng Sân bay quốc tế Berlin-Brandenburg để trở thành sân bay lớn nhất nước Đức, (sân bay lớn nhất nước Đức hiện nay là Cảng hàng không Frankfurt-Main), một mặt để giảm tải cho sân bay Tegel và Tempelhof nằm trong trung tâm thành phố và cũng như đóng cửa hai sân bay này, mặt khác để tăng thêm sức cạnh trạnh nội địa và quốc tế của sân bay Schönefeld và đem lại lợi nhuận cho Berlin và Brandenburg, sân bay này đã khởi công xạy dựng từ cuối năm 2006 với tổng diện tích là 1470 ha.
Với Phi trường Johannisthal khánh thành vào năm 1909, Berlin đã có phi trường đầu tiên của nước Đức (đóng cửa vào năm 1995).
Berlin nằm trong trung tâm của khu vực đường nước liên bang phía Đông. Giao thông thủy có ba đường thủy đến Berlin, trong đó quan trọng nhất là đường liên kết thông qua sông Havel, kênh đào Elbe-Havel và kênh đào Mittelland đi đến sông Elbe và Biển Bắc hay sông Weser và sông Rhein. Chỉ được mở rộng có giới hạn và có mật độ giao thông ít hơn là đường thủy Spree-Oder như là đường liên kết qua sông Spree đến sông Oder và đến Schlesien.
Bốn cảng có thể sử dụng để chuyển tải: Cảng Đông ("Osthafen"), Cảng Kölln Mới ("Neukölln"), Cảng Nam cũng như Cảng Tây. Cảng cuối cùng nằm trong vùng Berlin-Moabit, vùng ranh của nội thành Berlin và là cảng lớn và quan trọng nhất trong số bốn cảng. Cảng bao gồm một trung tâm hàng hóa và tiếp vận ("logistics") tạo khả năng chuyển tải giữa tàu thủy nội địa, tàu hỏa và xe tải.
Việc cung cấp điện ở Berlin có một vài tính đặc biệt. Trong Chiến tranh thế giới thứ hai đã có kế hoạch cung cấp điện cho Berlin từ nhà máy điện Dessau thông qua một đường dây điện cao thế một chiều ngầm dưới đất. Công việc xây dựng được bắt đầu vào năm 1943 nhưng không còn có thể đưa vào sử dụng.
Trong thời gian chia cắt, Tây-Berlin bị cắt khỏi mạng lưới điện của vùng chung quanh. Thực hiện việc cung cấp điện là các nhà máy nhiệt điện nằm trong khu vực của thành phố như nhà máy điện Rueter-West, Wilmersdorf và các nhà máy phát điện khác. Để làm đệm cho những lúc cao tải, nhiều ắc quy đã được lắp đặt trong một số nhà máy điện từ những năm 1980. Thông qua máy đổi chiều chúng được nối với mạng lưới điện và trong thời gian thấp tải được nạp điện, trong thời gian cao tải sẽ phát điện.
Mãi đến 1993 đường dây điện kết nối với vùng chung quang bị cắt vào năm 1952 mới được tái kết nối. Trong các quận phía tây của Berlin gần như tất cả các đường dây điện đều được chôn ngần dưới đất,chỉ có một đường dây 380 kV và một đường dây 110 kV là đường dây trên cao, dẫn từ nhà máy điện Rueter ra đến đường cao tốc thành phố. Xuyên qua Berlin là đường dây điện xoay chiều 380 kV dài nhất Đức và có nhiều khả năng là đường dây điện đắt tiền nhất Đức.
Berlin là nơi tập trung các cơ sở khoa học và nghiên cứu đông nhất châu Âu. Trong thành phố tròn 140.000 sinh viên học tại tổng cộng 4 trường đại học tổng hợp ("Universität"), 3 trường đại học nghệ thuật, 7 trường đại học thực hành ("Fachhochschule") và 10 trường đại học tư nhân.
Chỉ riêng 4 trường đại học tổng hợp Berlin đã có 112.000 sinh viên. Đó là các trường:
Khoa Y của trường Đại học Tổng hợp Tự do và của trường Đại học Humbolt được sáp nhập vào năm 2003 trở thành "Charité – Universitätsmedizin Berlin", là khoa Y lớn nhất châu Âu với 4 cơ sở.
Hơn 50.000 nhân viên giảng dạy, nghiên cứu và làm việc tại hơn 70 cơ sở nghiên cứu độc lập với các trường đại học và do nhà nước tài trợ. Các tổ chức nghiên cứu lớn trên bình diện quốc gia cũng có nhiều viện tại Berlin như Viện Fraunhofer, Helmholtz, Leibnitz và Max Plack cũng như là nhiều bộ liên bang khác nhau với tổng cộng 8 viện nghiên cứu. Phần lớn các cơ sở nghiên cứu đều tập trung ở "Berlin-Buch", "Berlin-Charlottenburg", "Berlin-Dahlem", "Berlin-Mitte" cũng như là ở địa điểm tập trung dành cho khoa học và kinh tế ở Adlershof: WISTA.
Hằng năm có tròn 1,8 tỉ Euro tiền nhà nước được đầu tư hỗ trợ, hơn 13% trong số các đăng ký bằng phát minh ở Đức đến từ Berlin.
Trường phổ thông cơ sở ở Berlin bao gồm 6 lớp, tiếp theo đó là hệ thống trường phổ thông trung học được chia làm ba loại: "Hauptschule" (hết lớp 9), "Realschule" (hết lớp 10) và "Gymnasium" (hết 12). Trong tháng 2 năm 2004 một đạo luật giáo dục mới được thông qua. Một số cải cách chính bao gồm:
|
2310 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2310 | Oxy | Oxy (tiếng Anh: "oxygen" ; bắt nguồn từ từ tiếng Pháp "oxygène" ), hay dưỡng khí, là một nguyên tố hóa học có ký hiệu O và số hiệu nguyên tử 8. Nó là một thành viên của nhóm chalcogen trong bảng tuần hoàn, một phi kim phản ứng mạnh và là một chất oxy hóa dễ tạo oxide với hầu hết các nguyên tố cũng như với các hợp chất khác. Sau hydro và heli, oxy là nguyên tố phong phú thứ ba trong vũ trụ tính theo khối lượng.
Oxy là nguyên tố phi kim hoạt động rất mạnh. Nó có thể tạo thành hợp chất oxide với hầu hết các nguyên tố khác. Ở điều kiện nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn hai nguyên tử oxy kết hợp với nhau tạo thành phân tử oxy không màu, không mùi, không vị có công thức . Khí oxy hóa lỏng ở nhiệt độ -183C, màu xanh nhạt. Oxy phân tử (O, thường được gọi là oxy tự do) trên Trái Đất là không ổn định về mặt nhiệt động lực học. Sự xuất hiện trong thời kỳ đầu tiên của nó trên Trái Đất là do các hoạt động quang hợp của vi khuẩn kỵ khí (vi khuẩn cổ và vi khuẩn). Sự phổ biến của nó từ sau đó đến ngày nay là do hoạt động quang hợp của tảo biển. Oxy là nguyên tố phổ biến xếp hàng thứ 3 trong vũ trụ theo khối lượng sau hydro và heli và là nguyên tố phổ biến nhất theo khối lượng trong vỏ Trái Đất, chiếm gần một nửa vỏ Trái đất ở dạng oxide. Khí oxy chiếm 20,9% về thể tích trong không khí.
Oxy phân tử cung cấp năng lượng được giải phóng trong quá trình đốt cháy và hô hấp tế bào hiếu khí, và nhiều lớp phân tử hữu cơ chính trong cơ thể sống chứa các nguyên tử oxy, chẳng hạn như protein, acid nucleic, carbohydrate và chất béo, cũng như thành phần chính vô cơ hợp chất của vỏ, răng và xương động vật. Phần lớn khối lượng của các sinh vật sống là oxy như một thành phần của nước, thành phần chính của các dạng sống. Oxy liên tục được bổ sung trong bầu khí quyển của Trái đất bằng quá trình quang hợp, sử dụng năng lượng của ánh sáng mặt trời để tạo ra oxy từ nước và carbon dioxide. Oxy quá phản ứng hóa học để vẫn là một phần tử tự do trong không khí mà không được bổ sung liên tục bởi hoạt động quang hợp của các sinh vật sống. Một dạng khác (dạng allotrope) của oxy, ozon () hấp thụ mạnh mẽ bức xạ tia cực tím UVB và tầng ozon ở độ cao giúp bảo vệ sinh quyển khỏi bức xạ cực tím. Tuy nhiên, ozon hiện diện trên bề mặt là sản phẩm phụ của khói và do đó là chất ô nhiễm.
Oxy được Michael Sendivogius phân lập trước năm 1604, nhưng người ta thường tin rằng nguyên tố này được phát hiện độc lập bởi Carl Wilhelm Scheele, ở Uppsala, vào năm 1773 hoặc sớm hơn, và Joseph Priestley ở Wiltshire, vào năm 1774. Người ta thường ưu tiên cho Priestley vì tác phẩm của ông được xuất bản trước. Tuy nhiên, Priestley gọi oxy là "không khí khử khoáng chất" và không công nhận nó là một nguyên tố hóa học. Tên gọi "oxy" được đặt ra vào năm 1777 bởi Antoine Lavoisier, người đầu tiên công nhận oxy như một nguyên tố hóa học và mô tả chính xác vai trò của nó trong quá trình cháy.
Các ứng dụng phổ biến của oxy bao gồm sản xuất thép, nhựa và hàng dệt, hàn và cắt thép và các kim loại khác, đẩy tên lửa, liệu pháp oxy và các hệ thống hỗ trợ sự sống trong máy bay, tàu ngầm, tàu vũ trụ và lặn dưới nước.
Một trong những thí nghiệm đầu tiên được biết về mối quan hệ giữa đốt cháy và không khí đã được thực hiện vào thế kỷ thứ 2 TCN. Tác giả người Hy Lạp về cơ học, Philo của Byzantium. Trong tác phẩm "Pneumatica" của mình, Philo đã quan sát thấy rằng việc đảo một ống nghiệm qua một ngọn nến đang cháy và bao quanh cổ của ống bằng nước dẫn đến một số nước dâng lên. Philo phỏng đoán không chính xác rằng các phần của không khí trong ống đã được chuyển thành nguyên tố cổ điển lửa và do đó có thể thoát ra qua các lỗ của ống thủy tinh. Nhiều thế kỷ sau Leonardo da Vinci đã phát triển dựa trên công trình của Philo bằng cách quan sát rằng một phần không khí được tiêu thụ trong quá trình đốt cháy và hô hấp.
Vào cuối thế kỷ 17, Robert Boyle đã chứng minh rằng không khí là cần thiết cho quá trình đốt cháy. Nhà hóa học người Anh John Mayow (1641-1679) đã tinh chỉnh công trình này bằng cách chỉ ra rằng lửa chỉ cần một phần không khí mà ông gọi là "Spiritus nitroaereus". Trong một thí nghiệm, ông đã phát hiện ra rằng việc đặt một con chuột hoặc một ngọn nến sáng trong một hộp kín trên mặt nước đã khiến nước dâng lên và thay thế một phần mười bốn thể tích không khí trước khi dập tắt lửa. Từ đó, ông phỏng đoán rằng oxygen được tiêu thụ trong cả hai quá trình hô hấp và đốt cháy.
Mayow quan sát thấy antimon sẽ tăng trọng lượng khi được đun nóng và suy ra rằng nitroaereus phải kết hợp với nó. Ông cũng cho rằng phổi tách nitroaereus khỏi không khí và truyền nó vào máu và nhiệt trong động vật và chuyển động cơ bắp là do phản ứng của nitroaereus với một số chất trong cơ thể. Các ghi chép về những suy xét này và các thí nghiệm và ý tưởng khác đã được xuất bản năm 1668 trong tác phẩm "Tractatus" của ông trong phần "Hô hấp".
Robert Hooke, Ole Borch, Mikhail Lomonosov và Pierre Bayen đều tạo ra oxy trong các thí nghiệm vào thế kỷ 17 và 18 nhưng không ai trong số họ công nhận nó là một nguyên tố hóa học. Điều này có thể một phần là do sự phổ biến của học thuyết về đốt cháy và ăn mòn được gọi là "lý thuyết phlogiston", khi đó là lời giải thích được ưa chuộng của các quá trình trên.
Được nhà giả kim người Đức JJ Becher thành lập vào năm 1667, và được nhà hóa học Georg Ernst Stahl sửa đổi vào năm 1731, lý thuyết phlogiston tuyên bố rằng tất cả các vật liệu dễ cháy được làm từ hai phần. Một phần, được gọi là phlogiston, đã bị loại bỏ khi chất chứa nó bị đốt cháy, trong khi phần không bị loại bỏ được cho là dạng thật của nó, với tên khác là calx.
Các vật liệu dễ cháy mà để lại ít cặn, như gỗ hoặc than, được cho là được làm chủ yếu từ phlogiston; các chất không cháy mà có thể bị ăn mòn, như sắt, được cho là chứa rất ít phlogiston. Không khí không đóng một vai trò trong lý thuyết phlogiston, cũng không có bất kỳ thí nghiệm định lượng ban đầu nào được thực hiện để kiểm tra ý tưởng; thay vào đó, nó dựa trên các quan sát về những gì xảy ra khi một thứ gì đó cháy, rằng hầu hết các vật thể thông thường dường như trở nên nhẹ hơn và dường như mất đi thứ gì đó trong quá trình cháy.
Nhà giả kim, nhà triết học và bác sĩ người Ba Lan Michael Sendivogius (Michał Sędziwój) trong tác phẩm của mình "De Lapide Philosophorum Tractatus duodecim e naturae fonte et Manuali experientia depromti" (1604) đã mô tả một chất có trong không khí.), và chất này giống hệt với oxy. Sendivogius, trong các thí nghiệm được thực hiện từ năm 1598 đến 1604, đã nhận ra một cách đúng đắn rằng chất này tương đương với sản phẩm phụ dạng khí được giải phóng do sự phân hủy nhiệt của kali nitrat. Theo quan điểm của Bugaj, sự cô lập oxy và sự liên kết thích hợp của chất này với phần không khí cần thiết cho sự sống, tạo ra đủ bằng chứng cho việc Sendivogius đã phát hiện ra oxy. Tuy nhiên, phát hiện này của Sendivogius thường bị các thế hệ các nhà khoa học và nhà hóa học từ chối.
Người ta cũng thường cho rằng oxy được phát hiện lần đầu tiên bởi dược sĩ Thụy Điển Carl Wilhelm Scheele. Ông đã tạo ra khí oxy bằng cách đun nóng oxide thủy ngân (HgO) và các nitrat khác nhau vào năm 1771–2. Scheele gọi khí là "không khí lửa" vì khi đó nó là tác nhân duy nhất được biết đến để hỗ trợ quá trình đốt cháy. Ông đã viết một tường thuật về khám phá này trong một bản thảo có tựa đề "Luận về không khí và lửa", mà ông đã gửi cho nhà xuất bản của mình vào năm 1775. Tài liệu đó được xuất bản năm 1777.
Cùng lúc đó, vào ngày 1 tháng 8 năm 1774, một thí nghiệm do giáo sĩ người Anh Joseph Priestley tiến hành đã tập trung ánh sáng mặt trời vào oxide thủy ngân chứa trong một ống thủy tinh, nó giải phóng một loại khí mà ông đặt tên là "không khí khử chất độc". Ông lưu ý rằng nến cháy sáng hơn trong khí và một con chuột hoạt động nhiều hơn và sống lâu hơn khi hít thở nó. Sau khi tự mình hít thở khí, Priestley viết: "Cảm giác của nó đối với phổi của tôi không khác nhiều so với không khí thông thường, nhưng tôi tưởng tượng rằng vú của tôi cảm thấy nhẹ và dễ dàng một cách kỳ lạ trong một thời gian sau đó." Priestley công bố những phát hiện của mình vào năm 1775 trong một bài báo có tiêu đề "Ghi chép về những khám phá sâu hơn trong không khí", nằm trong tập thứ hai của cuốn sách của ông có tựa đề "Thí nghiệm và quan sát về các loại không khí khác nhau". Vì ông đã công bố những phát hiện của mình trước, nên Priestley thường được ưu tiên trong việc xác định ai khám phá ra oxy.
Nhà hóa học người Pháp Antoine Laurent Lavoisier sau đó tuyên bố đã phát hiện ra chất mới một cách độc lập. Priestley đến thăm Lavoisier vào tháng 10 năm 1774 và nói với anh ta về thí nghiệm của mình và cách anh ta giải phóng khí mới. Scheele cũng đã gửi một bức thư cho Lavoisier vào ngày 30 tháng 9 năm 1774, trong đó mô tả việc ông đã khám phá ra chất trước đây chưa từng được biết đến, nhưng Lavoisier không bao giờ thừa nhận đã nhận nó. (Một bản sao của bức thư được tìm thấy trong đồ đạc của Scheele sau khi ông qua đời.)
Lavoisier đã tiến hành các thí nghiệm định lượng đầy đủ đầu tiên về quá trình oxy hóa và đưa ra lời giải thích chính xác đầu tiên về cách thức hoạt động của quá trình đốt cháy. Ông đã sử dụng những thí nghiệm này và những thí nghiệm tương tự, tất cả đều bắt đầu vào năm 1774, để làm mất uy tín của thuyết phlogiston và để chứng minh rằng chất được phát hiện bởi Priestley và Scheele là một nguyên tố hóa học.
Trong một thí nghiệm, Lavoisier đã quan sát thấy rằng không có sự gia tăng tổng thể về trọng lượng khi thiếc và không khí được đốt nóng trong một thùng kín. Ông lưu ý rằng không khí tràn vào khi ông mở thùng chứa, điều này cho thấy một phần không khí bị mắc kẹt đã được tiêu thụ. Ông cũng lưu ý rằng khối lượng thiếc đã tăng lên và sự gia tăng đó cũng giống như trọng lượng của không khí lao vào. Điều này và các thí nghiệm khác về quá trình đốt cháy đã được ông ghi lại trong cuốn sách "Sur la combustion en général", được xuất bản năm 1777. Trong công trình đó, ông đã chứng minh rằng không khí là hỗn hợp của hai chất khí; 'không khí quan trọng', cần thiết cho quá trình đốt cháy và hô hấp, và "azote" (Gk. "" "vô hồn"), cũng không hỗ trợ. "Azote" sau đó trở thành "nitơ" trong tiếng Anh, mặc dù nó vẫn giữ tên trước đó trong tiếng Pháp và một số ngôn ngữ châu Âu khác.
Lavoisier đổi tên 'không khí quan trọng' thành "oxygène" vào năm 1777 từ gốc Hy Lạp "" "(oxys)" (acid, theo nghĩa đen là "sắc", từ mùi vị của acid) và "-γενής (-genēs)" (người sản xuất, nghĩa đen là người sinh ra), bởi vì ông ấy đã nhầm tưởng rằng oxy là thành phần của tất cả các acid. Các nhà hóa học (chẳng hạn như Sir Humphry Davy vào năm 1812) cuối cùng xác định rằng Lavoisier đã sai trong vấn đề này (hydro tạo cơ sở cho hóa học acid), nhưng khi đó cái tên này đã quá nổi tiếng.
"Oxygen" đã đi vào ngôn ngữ tiếng Anh bất chấp sự phản đối của các nhà khoa học Anh và thực tế là Priestley người Anh đã đầu tiên cô lập chất khí này và viết về nó. Điều này một phần là do một bài thơ ca ngợi khí có tựa đề "Oxygen" trong cuốn sách nổi tiếng "The Botanic Garden" (1791) của Erasmus Darwin, ông nội của Charles Darwin.
Giả thuyết nguyên tử ban đầu của John Dalton cho rằng tất cả các nguyên tố đều là nguyên tố cấu tạo và các nguyên tử trong các hợp chất thông thường sẽ có tỷ lệ nguyên tử đơn giản nhất so với nhau. Ví dụ, Dalton giả định rằng công thức của nước là HO, dẫn đến kết luận rằng khối lượng nguyên tử của oxy gấp 8 lần khối lượng của hydro, thay vì giá trị hiện đại là khoảng 16. Năm 1805, Joseph Louis Gay-Lussac và Alexander von Humboldt đã chỉ ra rằng nước được tạo thành từ hai thể tích hydro và một thể tích oxy; và đến năm 1811 Amedeo Avogadro đã đưa ra cách giải thích chính xác về thành phần của nước, dựa trên cái mà ngày nay gọi là định luật Avogadro và các phân tử nguyên tố gồm hai nguyên tử trong các khí đó.
Vào cuối thế kỷ 19, các nhà khoa học nhận ra rằng không khí có thể được hóa lỏng và các thành phần của nó được cô lập bằng cách nén và làm mát nó. Sử dụng phương pháp phân tầng, nhà hóa học và vật lý người Thụy Sĩ Raoul Pierre Pictet đã làm bay hơi lưu huỳnh dioxide lỏng để hóa lỏng carbon dioxide, sau đó được làm bay hơi để làm lạnh khí oxy đủ để hóa lỏng nó. Ông đã gửi một bức điện vào ngày 22 tháng 12 năm 1877 cho Viện Hàn lâm Khoa học Pháp ở Paris thông báo về phát hiện của ông về oxy lỏng. Chỉ hai ngày sau, nhà vật lý người Pháp Louis Paul Cailletet đã công bố phương pháp hóa lỏng oxy phân tử của riêng mình. Chỉ một vài giọt chất lỏng được tạo ra trong mỗi trường hợp và không thể tiến hành phân tích có ý nghĩa. Oxy được hóa lỏng ở trạng thái ổn định lần đầu tiên vào ngày 29 tháng 3 năm 1883 bởi các nhà khoa học Ba Lan từ Đại học Jagiellonian, Zygmunt Wróblewski và Karol Olszewski.
Năm 1891, nhà hóa học người Scotland James Dewar đã có thể sản xuất đủ oxy lỏng cho nghiên cứu. Quy trình sản xuất oxy lỏng đầu tiên có tính khả thi về mặt thương mại được phát triển độc lập vào năm 1895 bởi kỹ sư người Đức Carl von Linde và kỹ sư người Anh William Hampson. Cả hai người đều hạ nhiệt độ của không khí cho đến khi nó hóa lỏng và sau đó chưng cất các khí thành phần bằng cách đun sôi từng chất một và thu giữ chúng riêng biệt. Sau đó, vào năm 1901, hàn oxyacetylene lần đầu tiên được chứng minh bằng cách đốt cháy hỗn hợp acetylene và nén. Phương pháp hàn và cắt kim loại này sau đó trở nên phổ biến.
Năm 1923, nhà khoa học người Mỹ Robert H. Goddard trở thành người đầu tiên phát triển động cơ tên lửa đốt nhiên liệu lỏng; động cơ sử dụng xăng để làm nhiên liệu và oxy lỏng làm chất oxy hóa. Goddard đã bay thành công một tên lửa nhỏ chạy bằng nhiên liệu lỏng 56 m ở 97 km/h vào ngày 16 tháng 3 năm 1926 tại Auburn, Massachusetts, Hoa Kỳ.
Trong các phòng thí nghiệm hàn lâm, oxy có thể được điều chế bằng cách đun nóng kali chlorat trộn với một tỷ lệ nhỏ mangan đioxide.
Mức độ oxy trong khí quyển đang có xu hướng giảm nhẹ trên toàn cầu, có thể do quá trình đốt cháy nhiên liệu hóa thạch.
Ở nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn, oxy là chất khí không màu, không mùi, không vị, có công thức phân tử , được gọi là dioxygen.
Là "dioxygen", hai nguyên tử oxy liên kết hóa học với nhau. Liên kết có thể được mô tả khác nhau dựa trên mức độ lý thuyết, nhưng được mô tả một cách hợp lý và đơn giản là một liên kết đôi cộng hóa trị là kết quả của việc lấp đầy các orbital phân tử được hình thành từ các orbital nguyên tử của các nguyên tử oxy riêng lẻ, việc lấp đầy chúng dẫn đến liên kết thứ tự của hai. Cụ thể hơn, liên kết đôi là kết quả của sự lấp đầy liên tục, năng lượng từ thấp đến cao, hay Aufbau, lấp đầy các orbital, và kết quả là sự hủy bỏ các đóng góp từ các electron 2s, sau khi lấp đầy liên tiếp các orbital σ và σ; Sự xen phủ σ của hai orbital nguyên tử 2p nằm dọc theo trục phân tử OO và sự xen phủ của hai cặp orbital nguyên tử 2p vuông góc với trục phân tử OO, và sau đó loại bỏ sự đóng góp của hai trong số sáu electron 2p còn lại sau khi chúng lấp đầy một phần của các orbital và thấp nhất.
Sự kết hợp của hủy và σ và chồng chéo kết quả trong nhân vật dioxy của đôi trái phiếu và độ phản ứng, và một bộ ba điện tử trạng thái cơ bản. Cấu hình electron có hai electron chưa ghép đôi, như được tìm thấy trong các orbital dioxygen (xem các orbital * được điền đầy trong sơ đồ) có năng lượng bằng nhau - tức là suy biến - là cấu hình được gọi là trạng thái bộ ba spin. Do đó, trạng thái cơ bản của phân tử được gọi là oxy bộ ba. Các orbital có năng lượng cao nhất, được lấp đầy một phần là phản liên kết, và do đó sự lấp đầy của chúng làm suy yếu thứ tự liên kết từ ba thành hai. Do các điện tử chưa ghép đôi của nó, oxy bộ ba chỉ phản ứng chậm với hầu hết các phân tử hữu cơ có spin điện tử đã ghép đôi; điều này ngăn cản quá trình đốt cháy tự phát.
Ở dạng bộ ba, phân tử đều thuận từ. Có nghĩa là, chúng truyền đặc tính từ cho oxy khi nó có mặt từ trường, do mômen từ spin của các electron chưa ghép đôi trong phân tử và năng lượng trao đổi âm giữa các phân tử lân cận. Oxy lỏng có từ tính đến mức, trong các cuộc thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, một cầu nối oxy lỏng có thể chống lại trọng lượng của chính nó giữa các cực của một nam châm mạnh.
Oxy đơn là tên được đặt cho một số loại phân tử có năng lượng cao hơn trong đó tất cả các spin điện tử đều được ghép đôi. Nó phản ứng nhiều hơn với các phân tử hữu cơ thông thường hơn là oxy phân tử. Trong tự nhiên, oxy đơn thường được hình thành từ nước trong quá trình quang hợp, sử dụng năng lượng của ánh sáng mặt trời. Nó cũng được tạo ra trong tầng đối lưu bằng quá trình quang phân ozon bằng ánh sáng có bước sóng ngắn và bởi hệ thống miễn dịch như một nguồn oxy hoạt tính. Carotenoid trong các sinh vật quang hợp (và có thể cả động vật) đóng một vai trò chính trong việc hấp thụ năng lượng từ oxy đơn và chuyển nó về trạng thái cơ bản chưa được kích thích trước khi nó có thể gây hại cho các tế bào.
Oxy mức 3 (không phải ozon, ) mà là trạng thái năng lượng cơ bản của phân tử . Cấu hình electron của phân tử này có 2 electron không tạo cặp mà tách ra riêng lẻ chiếm 2 orbital phân tử suy biến. Các orbital này được xếp vào nhóm phản liên kết (làm suy giảm bậc liên kết từ 3 xuống còn 2), vì vậy liên kết oxy 2 nguyên tử yếu hơn liên kết 3 của 2 nguyên tử nitơ, theo đó tất cả các orbital nguyên tử liên kết đều được lấp đầy còn các orbital phản liên kết thì không đầy.
Dạng thù hình chung của nguyên tố oxy trên Trái đất được gọi là dioxygen, , phần chính của oxy trong khí quyển của Trái đất. O có độ dài liên kết là 121 pm và năng lượng liên kết là 498 kJ / mol, nhỏ hơn năng lượng của các liên kết đôi hoặc các cặp liên kết đơn khác trong sinh quyển và gây ra phản ứng tỏa nhiệt của O với bất kỳ phân tử hữu cơ nào. Do hàm lượng năng lượng của nó, O được sử dụng bởi các dạng sống phức tạp, chẳng hạn như động vật, trong hô hấp tế bào. Các khía cạnh khác của được đề cập trong phần còn lại của bài viết này.
Trioxygen () thường được gọi là ozon và là một dạng phản ứng rất mạnh của oxy gây tổn hại đến mô phổi. Ozon được tạo ra trong tầng khí quyển trên khi kết hợp với oxy nguyên tử được tạo ra bởi sự phân tách của bằng bức xạ tia cực tím (UV). Do ozon hấp thụ mạnh trong vùng UV của quang phổ, nên tầng ozon của tầng trên khí quyển có chức năng như một lá chắn bức xạ bảo vệ hành tinh. Gần bề mặt Trái đất, nó là một chất ô nhiễm được hình thành như một sản phẩm phụ của khí thải ô tô. Ở độ cao quỹ đạo trái đất thấp, lượng oxy nguyên tử đủ để gây ra sự ăn mòn tàu vũ trụ.
Các dạng phân tử oxozon ) được phát hiện vào năm 2001, và được cho là tồn tại ở một trong sáu pha của oxy rắn. Năm 2006, nó đã được chứng minh rằng giai đoạn này, được tạo ra bằng cách điều áp đến 20 GPa, trên thực tế là một khối tứ diện . Cụm này có khả năng trở thành một chất oxy hóa mạnh hơn nhiều so với hoặc và do đó có thể được sử dụng trong nhiên liệu tên lửa. Một pha kim loại được phát hiện vào năm 1990 khi oxy rắn chịu áp suất trên 96 GPa và năm 1998 nó được chứng minh rằng ở nhiệt độ rất thấp, pha này trở thành siêu dẫn.
Oxy hòa tan trong nước nhiều hơn so với nitơ; nước chứa khoảng một phân tử cho mỗi 2 phân tử , so với tỉ số trong không khí là 1:4. Độ hòa tan của oxy trong nước phụ thuộc vào nhiệt độ, và ở 0 °C thì lượng hòa tan tăng gấp đôi (14,6 mg·L) so với ở 20 °C (7,6 mg·L). Ở nhiệt động không khí 25 °C và 1 atm, nước ngọt chứa khoảng 6,04 mililit (mL) oxy trong một lít, trong khi đó, nước biển chứa khoảng 4,95 mL/L. Ở 5 °C, độ hòa tan tăng đến 9,0 mL/L (tăng 50% so với ở 25 °C) trong nước ngọt và 7,2 mL/L (tăng hơn 45%) đối với nước biển.
Oxy ngưng tụ ở 90,20 K (−182.95 °C, −297.31 °F), và đóng băng ở 54,36 K (−218.79 °C, −361.82 °F). Cả hai dạng lỏng và rắn là những chất trong suốt với màu xanh da trời nhạt do gây ra bởi sự hấp thụ ánh sáng đỏ (ngược lại với màu xanh da trời là do sự tán xạ Rayleigh của ánh sáng xanh). tinh khiết cao thường được chưng cất phân đoạn từ không khí lỏng; Oxy lỏng cũng có thể được sản xuất từ sự ngưng tụ không khí bằng cách sử dụng chất làm lạnh là nitơ lỏng.
Oxy là một chất dễ phản ứng và phải được cất giữ cách xa các vật liệu dễ cháy.
Quang phổ của oxy phân tử có liên quan đến các quá trình cực quang và phát sáng trong khí quyển. Sự hấp thụ trong dải liên tục Herzberg và dải Schumann – Runge trong tia cực tím tạo ra oxy nguyên tử quan trọng trong hóa học của tầng giữa khí quyển. Oxy phân tử đơn ở trạng thái bị kích thích chịu trách nhiệm cho sự phát quang hóa học màu đỏ trong dung dịch.
Oxy có mặt trong tự nhiên là hỗn hợp của 3 đồng vị bền gồm, O, O, và O, với O chiếm nhiều nhất (99,762%).
Hầu hết O được tổng hợp ở giai đoạn cuối của quá trình phản ứng tổng hợp heli trong các sao lớn nhưng một số hình thành trong quá trình đốt cháy neon. O chủ yếu được hình thanh trong quá trìn đốt cháy hydro thành heli trong chu trình CNO, do vậy nó là đồng vị phổ biến trong các đới đốt cháy hydro của các sao. Hầu hết O được tạo ra khi N (hình thành phổ biến trong quá trình đốt cháy CNO) bắt các hạt nhân He, nên O phổ biến trong các đới giàu heli của quá trình tiến hóa sao lớn.
14 đồng vị phóng xạ của oxy đã được xác định. Đồng vị bền nhất là O với chu kỳ bán rã 122,24 giây và O có chu kỳ bán rã 70,606 giây. Tất cả các đồng vị phóng xạ còn là có chu kỳ bán rã dưới 27 s và phổ biến là dưới 83 milli giây. Cơ chế phân rã phổ biến nhất của các đồng vị nhẹ hơn O là phân rã β để tạo ra nitơ, và cơ chế phân rã phổ biến nhất của các đồng vị nặng hơn O là phân rã beta để tạo ra fluor.
Oxy là nguyên tố hóa học phong phú nhất theo khối lượng trong sinh quyển, không khí, biển và đất liền của Trái Đất. Oxy là nguyên tố hóa học phong phú thứ ba trong vũ trụ, sau hydro và heli. Khoảng 0,9% khối lượng của Mặt trời là oxy. Oxy chiếm 49,2% khối lượng của vỏ Trái đất như một phần của các hợp chất oxide như silic dioxide và là nguyên tố có nhiều nhất theo khối lượng trong vỏ Trái đất. Nó cũng là thành phần chính của các đại dương trên thế giới (88,8% khối lượng). Khí oxy là thành phần phổ biến thứ hai của bầu khí quyển Trái đất, chiếm 20,8% thể tích và 23,1% khối lượng của nó (khoảng 10 tấn). Trái đất khác thường trong số các hành tinh của Hệ Mặt trời khi có nồng độ khí oxy cao như vậy trong bầu khí quyển của nó: Sao Hỏa (với 0,1% theo khối lượng) và sao Kim có ít hơn nhiều. Lượng xung quanh những hành tinh đó chỉ được tạo ra bởi tác động của bức xạ tia cực tím lên các phân tử chứa oxy như carbon dioxide.
Nồng độ khí oxy cao bất thường trên Trái Đất là kết quả của chu trình oxy. Chu trình sinh địa hóa này mô tả sự di chuyển của oxy bên trong và giữa ba hồ chứa chính của nó trên Trái đất: khí quyển, sinh quyển và thạch quyển. Yếu tố thúc đẩy chính của chu trình oxy là quang hợp, nguyên nhân tạo nên bầu khí quyển của Trái đất hiện đại. Quá trình quang hợp giải phóng oxy vào khí quyển, trong khi quá trình hô hấp, phân hủy và đốt cháy loại bỏ nó khỏi khí quyển. Ở trạng thái cân bằng hiện tại, sản xuất và tiêu dùng oxy diễn ra với tốc độ như nhau.
Oxy tự do cũng xuất hiện trong dung dịch trong các thủy vực trên thế giới. Sự hòa tan tăng dần của ở nhiệt độ thấp hơn (xem Đặc tính vật lý) có ý nghĩa quan trọng đối với sự sống của đại dương, vì các đại dương ở vùng cực có mật độ sự sống cao hơn nhiều do hàm lượng oxy cao hơn. Nước bị ô nhiễm bởi các chất dinh dưỡng thực vật như nitrat hoặc phosphat có thể kích thích sự phát triển của tảo bằng một quá trình gọi là hiện tượng phú dưỡng và sự phân hủy của các sinh vật này và các vật liệu sinh học khác có thể làm giảm nội dung trong thủy vực phú dưỡng. Các nhà khoa học đánh giá khía cạnh này của chất lượng nước bằng cách đo nhu cầu oxy sinh hóa của nước, hoặc lượng cần thiết để khôi phục nó về nồng độ bình thường.
Các nhà cổ sinh vật học đo tỷ lệ oxy-18 và oxy-16 trong vỏ và xương của các sinh vật biển để xác định khí hậu hàng triệu năm trước (xem chu kỳ tỷ lệ đồng vị oxy). Các phân tử nước biển có chứa đồng vị nhẹ hơn, oxy-16, bay hơi với tốc độ nhanh hơn một chút so với các phân tử nước có chứa 12% oxy-18 nặng hơn, và sự chênh lệch này tăng lên ở nhiệt độ thấp hơn. Trong thời gian nhiệt độ toàn cầu thấp hơn, tuyết và mưa từ đó nước bốc hơi có xu hướng cao hơn ở oxy-16, và nước biển bị bỏ lại có xu hướng cao hơn ở oxy-18. Các sinh vật biển sau đó kết hợp nhiều oxy-18 vào bộ xương và vỏ của chúng hơn là khi chúng ở trong môi trường khí hậu ấm hơn. Các nhà cổ sinh vật học cũng trực tiếp đo tỷ lệ này trong phân tử nước của các mẫu lõi băng có tuổi đời hàng trăm nghìn năm.
Trong tự nhiên, oxy tự do được sinh ra từ việc phân giải nước trong quá trình quang hợp oxy dưới tác động của ánh sáng. Theo một vài ước tính, tảo lục và cyanobacteria trong các môi trường biển cung cấp khoảng 70% oxy tự do được tạo ra trên Trái Đất và phần còn lại là từ thực vật trên đất liền. Các tính toán khác về sự đóng góp từ đại dương vào oxy trong khí quyển cao hơn, trong khi một vài ước tính thì thấp hơn, đề xuất rằng các đại dương tạo ra khoảng 45% oxy trong khí quyển mỗi năm.
Công thức tính đơn giản từ quá trình quang hợp là:
Tiến hóa oxy Photolytic xảy ra trong màng thylakoid của các sinh vật quang hợp và cần năng lượng của 4 photon. Mặc dù trải qua nhiều công đoạn, nhưng kết quả là tạo thành sự chênh lệch proton qua màng thylakoid, nó được sử dụng để tổng hợp ATP qua photophosphoryl hóa. Phân tử còn lại sau khi oxy hóa phân tử nước được giải phóng vào khí quyển.
Phân tử là cần thiết cho việc hô hấp của tế bào trong tất cả các sinh vật hiếu khí. Oxy được sử dụng trong mitochondria để giúp tạo ra adenosine triphosphate (ATP) trong quá trình phosphoryl hóa oxy hóa. Phản ứng của hô hấp hiếu khí là quá trình ngược lại với quang hợp::
Ở động vật có xương sống, khuếch tán qua các màng trong phổi và đi vào các tế bào máu đỏ. Hemoglobin kết hợp với , làm thay đổi màu sắc của nó từ đỏ thẩm sang đỏ tươi ( được giải phóng từ phần khác của hemoglobin tua hiệu ứng Bohr). Các động vật khác sử dụng hemocyanin (Mollusca và một số arthropoda) hoặc hemerythrin (nhện và tôm hùm). Một lít máu có thể hòa tan 200 cm³ .
Các loại oxy phản ứng như ion superoxide () và hydrogen peroxide (), là các sản phẩm phụ nguy hiểm của oxy sử dụng trong sinh vật. Tuy nhiên, các bộ phận của hệ miễn dịch của các sinh vật bậc cao, tạo ra peroxide, superoxide, và oxy nguyên tử để phá hủy các vi sinh vật xâm nhập. Loại oxy phản ứng cũng có vai trò quan trọng trong phản ứng siêu nhạy cảm của thực vật chống lại các tác nhân gây bệnh.
Một người trưởng thành hít 1,8-2,4 gam chất oxy mỗi phút. Lượng này tương đương 6 triệu tấn oxy được hít vào do con người mỗi năm.
Áp suất riêng phần của oxy tự do trong cơ thể của động vật có xương sống còn sống là cao nhất trong hệ hô hấp, và giảm dọc theo hệ động mạch, mô ngoại vi và hệ tĩnh mạch..
Khí oxy tự do hầu như không tồn tại trong khí quyển Trái Đất trước khi archaea và vi khuẩn tiến hóa, có lẽ vào khoảng 3,5 tỉ năm trước. Oxy tự do xuất hiện đầu tiên với một lượng lớn trong suốt đại cổ sinh (giữa 3,0 và 2,3 tỉ năm trước). Trong 1 tỉ năm đầu, bất kỳ dạng oxy tự do được sinh ra từ các sinh vật này đã kết hợp với sắt hòa tan trong các đại dương để hình thành nên các tầng sắt tạo dãi. Khi oxy này chìm xuống trở nên bão hòa, oxy tự do bắt đầu thoát ra ở dạng khí từ các đại dương cách nay 3–2,7 tỉ năm, đạt đến 10% với mức như hiện nay vào khoảng 1,7 tỉ năm trước.
Sự có mặt của một lượng lớn oxy hòa tan và oxy tự do trong các đại dương và trong khí quyển có thể đã thúc đẩy các sinh vật yếm khí đang sống đến bờ vực tuyệt chủng trong suốt thảm họa Oxy cách nay khoảng 2,4 tỉ năm. Tuy nhiên, việc hô hấp của tế bào sử dụng cho phép các sinh vật hiếu khí tạo ra nhiều ATP hơn sinh vật yếm khí, giúp cho sinh vật hiếu khí chiếm phần lớn trong sinh quyển Trái Đất.
Từ khi bắt đầu kỷ Cambri cách nay 540 triệu năm, hàm dao động trong khoảng 15% và 30% theo thể tích. Càng về cuối kỷ Cacbon (300 triệu năm trước) mức khí quyển đạt đến giá trị lớn nhất chiếm 35% thể tích, điều này đã góp phần làm cho côn trùng và lưỡng cư có kích thước lớn vào thời điểm đó. Hoạt động của con người như đốt 7 tỉ tấn nhiên liệu hóa thạch mỗi năm đã có ảnh hưởng rất ít đến hàm lượng oxy tự do trong khí quyển. Với tốc độ quang hợp hiện nay, có thể sẽ mất khoảng 2.000 năm để tạo ra toàn bộ trong khí quyển hiện tại.
Oxy được sử dụng làm chất oxy hóa, chỉ có fluor có độ âm điện cao hơn nó. Oxy lỏng được sử dụng làm chất oxy hóa trong tên lửa đẩy. Oxy là chất duy trì sự hô hấp, vì thế việc cung cấp bổ sung oxy được thấy rộng rãi trong y tế. Những người leo núi hoặc đi trên máy bay đôi khi cũng được cung cấp bổ sung oxy. Oxy được sử dụng trong công nghệ hàn cũng như trong sản xuất thép và rượu methanol.
Oxy, như là một chất kích thích nhẹ, có lịch sử trong việc sử dụng trong giải trí mà hiện nay vẫn còn sử dụng. Các cột chứa oxy có thể nhìn thấy trong các buổi lễ hội ngày nay. Trong thế kỷ XIX, oxy thường được trộn với nitơ oxide để làm các thuốc giảm đau.
Vì độ âm điện cao của nó, oxy tạo thành các liên kết hóa học với phần lớn các nguyên tố khác (đây chính là nguồn gốc của định nghĩa nguyên thủy của từ oxy hóa). Các nguyên tố duy nhất có thể tránh không bị oxy hóa chỉ là một số khí trơ. Phổ biến nhất trong số các oxide tất nhiên là hydro oxide, hay nước (HO). Các chất khác cũng được nhắc đến nhiều là hợp chất của carbon và oxy, như carbon dioxide (CO), các chất như rượu (R-OH), aldehyde (R-CHO), và acid carboxylic (R-COOH). Các gốc oxy hóa như chlorat (ClO), perchlorat (ClO), chromat (CrO), dichromat (CrO), permanganat (MnO), và nitrat (NO) là những chất oxy hóa rất mạnh. Rất nhiều kim loại như sắt chẳng hạn liên kết với các nguyên tử oxy, tạo thành oxide sắt (III) (FeO). Ozon (O) được tạo thành trong quá trình phóng tĩnh điện với sự có mặt của oxy phân tử. Oxy phân tử đôi (O) hiện nay đã biết và tìm thấy như là một phần nhỏ trong oxy lỏng. Các êpoxide là các ête trong đó nguyên tử oxy là một phần của vòng gồm ba nguyên tử.
Oxy có thể là một chất độc khi nó có áp suất thành phần được nâng cao. Để dễ hiểu có thể giải thích nôm na là thông thường oxy chiếm khoảng 21% thể tích của không khí. Nếu có thể tăng lượng oxy này lên thành 50% thì không khí khi đó sẽ không tốt cho sự hô hấp.
Một vài dẫn xuất của oxy, như ozon (O), hydro peroxide HO (nước oxy già), các gốc hiđroxyl và superoxide, cũng là những chất độc mạnh. Cơ thể động vật nói chung và con người nói riêng có cơ chế để tự bảo vệ chống lại các chất độc này. Ví dụ, glutathion có nguồn gốc tự nhiên có thể phản ứng như một chất chống oxy hóa, cũng giống như bilirubin là chất tách ra được từ hemoglobin. Các nguồn có chứa nhiều oxy xúc tiến sự cháy nhanh và vì vậy là vật nguy hiểm về cháy nổ với sự có mặt của các nhiên liệu. Điều này cũng đúng với các hợp chất của oxy như chlorat, perchlorat, dichromat, v.v. Các hợp chất với khả năng oxy hóa cao thông thường có thể gây ra bỏng hóa học.
Đám cháy đã giết chết phi hành đoàn của tàu Apollo 1 trong khi phóng thử, đã lan quá nhanh vì áp suất của oxy nguyên chất được sử dụng khi đó là bằng áp suất khí quyển bình thường thay vì chỉ là một phần ba lẽ ra được sử dụng cho phóng thật. (Xem thêm áp suất thành phần.)
Trong phòng thí nghiệm, O được điều chế bằng cách phân hủy những hợp chất giàu oxy và ít bền đối với nhiệt như KMnO(rắn),KClO (rắn)...
VD:
2KMnO → KMnO + MnO + O
6CO + 6HO → CHO + 6O
2KClO → 2KCl + 3O
2HO → 2HO + O
2HO → 2H + O
AgO + HO → 2Ag + HO + O
2KI + O + HO → I + 2KOH + O
5HO + 2KMnO + 3HSO → 2MnSO + 5O + KSO + 8HO
Hai phương pháp chính được ứng dụng để sản xuất 100 triệu tấn từ không khí dùng cho công nghiệp hàng năm. Phương pháp phổ biến nhất là chưng cất phân đoạn không khí lỏng thành nhiều thành phần khác nhau như ở dạng hơi trong khi thì ở dạng lỏng.
Phương pháp thứ hai sản xuất khí liên quan đến dòng khí khô, sạch đi qua một cặp sàng phân tử giống nhau, chúng hấp thụ nitơ và giải phóng một dòng khí có từ 90% đến 93% . Đồng thời khí nitơ được giải phóng khỏi lớp zeolit bão hòa nitơ bằng cách giảm áp suất vận hành của bồng và chuyển một phần khí oxy từ lớp sản xuất đi qua nó, theo chiều dòng ngược lại. Sau một thời gian thiết lập chu kỳ hoạt động, sự vật hành của hai lớp được thay đổi cho nhau, từ đó cho phép cung cấp liên tục khí oxy, được bơn qua đường ống. Khí oxy thu được càng tăng bằng các công nghệ làm lạnh.
Khí oxy cũng có thể được tạo ra qua quá trình điện phân nước thành phân tử oxy và hydro. Phải dùng dòng điện một chiều, vì nếu dùng dòng hai chiều, khi các khí sinh ra ở một cực sẽ giải phóng đồng thời hydro và oxy, nếu đạt đến tỷ lệ 2:1 sẽ gây nổ. Trái với quan điểm phổ biến, tỉ lệ 2:1 được quan sát trong điện phân dòng điện một chiều của nước acid hóa không chứng minh rằng công thức hóa học thực tế của nước là HO trừ khi giả định nào đó được thực hiện về công thức phân tử của chính hydro và oxy. Phương pháp tương tự là nung các oxide và ôxoacid có xúc tác của dòng điện để tạo . Các chất xúc tác hóa học cũng có thể được dùng như máy tạo oxy hóa học hay oxygen candle là các chất được dùng một phần trong việc hỗ trợ sự sống được trang bị trong các tàu ngầm, và vẫn là một phần của thiết bị chuẩn trên các chuyến bay thương mại trong trường hợp khẩn khi áp suất trong khoang máy bay giảm. Một công nghệ tách khí khác liên quan đến việc làm cho khí hòa tan vào các màng sứ dự trên zirconi dioxide bằng cách hoặc tạo áp suất cao hoặc dùng dòng điện để tạo ra khí gần như tinh khiết.
Với số lượng lớn, giá của oxy lỏng năm 2001 vào khoảng 0,21USD/kg. Vì chi phí cơ bản trong sản xuất chủ yếu là chi phí năng lượng để hóa lỏng khí, nên chi phí sản xuất sẽ thay đổi theo chi phí năng lượng.
Vì các lý do kinh tế, oxy thường được vận chuyển trong các bồn ở dạng lỏng đặc biệt các xe bồn cách nhiệt đặc biệt, do một lít oxy lỏng bằng với 840 lít khí oxy ở áp suất khí quyển và nhiệt độ . Các xe bồn như thế này được dùng để nạp lại oxy lỏng, đặt nằm ngoài các bệnh viện và các việc khác cần sử dụng một lượng lớn oxy tinh khiết. Oxy lỏng được đi qua bộ trao đổi nhiệt để chuyển dạng lỏng đông lạnh thành khí trước khi đi vào tòa nhà. Oxy cũng được chứa trong các bình hình trụ tròn nhỏ hơn ở dạng khí nén; một dạng chứa hữu ích trong các ứng dụng y khoa gọn nhẹ dễ vận chuyển và trong việc cắt-hàn nguyên liệu/xì hàn.
|
2326 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2326 | Ozon | Ozon (O) là một phân tử chất vô cơ với công thức hóa học . Nó là một chất khí màu xanh lam nhạt, có mùi hăng đặc biệt. Nó là một dạng thù hình của oxy kém bền hơn nhiều so với dạng nguyên tử , bị phá vỡ trong bầu khí quyển thấp hơn thành ("đioxy"). Ozon được hình thành từ đioxy do tác động của tia cực tím (UV) và phóng điện trong bầu khí quyển Trái Đất. Nó hiện diện với nồng độ rất thấp trong suốt tầng sau, với nồng độ cao nhất ở tầng ozon của tầng bình lưu, nơi hấp thụ hầu hết bức xạ cực tím (UV) của Mặt Trời.
Mùi của ozon gợi nhớ đến clo và nhiều người có thể phát hiện được ozon ở nồng độ nhỏ nhất là ppm trong không khí. Cấu trúc O của ozon được xác định vào năm 1865. Phân tử này sau đó đã được chứng minh là có cấu trúc uốn cong và thuận từ yếu. Ở điều kiện tiêu chuẩn, ozon là một chất khí màu xanh lam nhạt, ngưng tụ ở nhiệt độ lạnh thành chất lỏng màu xanh lam đậm và cuối cùng là chất rắn màu tím đen. Tính không ổn định của ozon đối với đioxy phổ biến hơn là cả khí đặc và ozon lỏng có thể bị phân hủy bùng nổ ở nhiệt độ cao hoặc nóng lên nhanh đến điểm sôi. Do đó nó chỉ được sử dụng cho mục đích thương mại với nồng độ thấp.
Ozon là một chất oxy hóa mạnh (hơn nhiều so với oxy) và có nhiều ứng dụng trong công nghiệp và tiêu dùng liên quan đến quá trình oxy hóa. Tuy nhiên, cùng một tiềm năng oxy hóa cao này lại gây ra ozon phá hủy các mô niêm mạc và hô hấp ở động vật và cả các mô ở thực vật, trên nồng độ khoảng . Trong khi điều này làm cho ozon trở thành một chất gây ô nhiễm và nguy hiểm hô hấp mạnh gần mặt đất, nồng độ cao hơn trong tầng ozon (từ 2 đến 8 ppm) là có lợi, ngăn chặn tia cực tím có hại đến bề mặt Trái đất.
Một số thiết bị điện có thể sản sinh ra ozon mà con người có thể ngửi thấy dễ dàng. Điều này đặc biệt đúng với các thiết bị sử dụng điện cao áp, như ti vi và máy photocopy. Các động cơ điện sử dụng chổi quét cũng có thể sản sinh ozon do sự đánh lửa lặp lại bên trong khối. Các động cơ lớn, ví dụ những chiếc được sử dụng cho máy nâng hay máy bơm thủy lực, sản sinh nhiều ozon hơn các động cơ nhỏ.
Mật độ tập trung cao nhất của ozon trong khí quyển nằm ở tầng bình lưu(khoảng 20 đến 50 km tính từ mặt đất), trong khu vực được biết đến như là tầng ozon. Tại đây, nó lọc phần lớn các tia cực tím từ Mặt Trời, là tia có thể gây hại cho phần lớn các loại hình sinh vật trên Trái Đất. Phương pháp tiêu chuẩn để đo lượng ozon trong khí quyển là sử dụng đơn vị Dobson (DU). ozon sử dụng trong công nghiệp được đo bằng ppm (ví dụ các giới hạn phơi nắng của OSHA), và phần trăm theo khối lượng hay trọng lượng.
Tên gọi bình thường "ozone" là tên IUPAC được sử dụng phổ biến và ưa thích nhất. Các tên có hệ thống "2λ -trioxidiene" và "catena-baxygen", tên IUPAC hợp lệ, được xây dựng theo danh pháp nhóm thế và phụ gia tương ứng. Tên "ozone" bắt nguồn từ "ozein" (ὄζειν), động từ tiếng Hy Lạp chỉ mùi, dùng để chỉ mùi đặc biệt của ozon.
Trong các bối cảnh thích hợp, ozon có thể được xem như trioxidan với hai nguyên tử hydro bị loại bỏ, và như vậy, "trioxidanylidene" có thể được sử dụng như một tên có hệ thống, theo danh pháp thay thế. Theo mặc định, những cái tên này không liên quan đến tính xuyên tâm của phân tử ozon. Trong một ngữ cảnh cụ thể hơn, điều này cũng có thể đặt tên cho trạng thái cơ bản đơn không cực đoan, trong khi trạng thái lưỡng cực được đặt tên là "trioxidanediyl".
"Trioxidanediyl" (hoặc "ozonide") được sử dụng một cách không hệ thống để chỉ nhóm thế (-OOO-). Cần cẩn thận để tránh nhầm lẫn tên của nhóm với tên theo ngữ cảnh cụ thể của ozon đã nêu ở trên.
Vào năm 1785, nhà hóa học người Hà Lan Martinus van Marum đang tiến hành các thí nghiệm liên quan đến tia lửa điện trên mặt nước thì ông nhận thấy một mùi bất thường, mà ông cho là do phản ứng điện, không nhận ra rằng ông thực sự đã tạo ra ozon.
Nửa thế kỷ sau, Christian Friedrich Schönbein nhận thấy mùi hăng tương tự và nhận ra đó là mùi thường xuất hiện sau một tia chớp. Năm 1839, ông đã thành công trong việc cô lập hóa chất dạng khí và đặt tên nó là "ozôn", từ tiếng Hy Lạp "" () nghĩa là "ngửi". Vì lý do này, Schönbein thường được ghi nhận là người đã phát hiện ra ozon. Công thức của ozon, O, không được xác định cho đến năm 1865 bởi Jacques-Louis Soret và được Schönbein xác nhận vào năm 1867.
Trong phần lớn nửa sau của thế kỷ 19 và đến cả thế kỷ 20, ozon được các nhà tự nhiên học và những người tìm kiếm sức khỏe coi là một thành phần lành mạnh của môi trường. Beaumont, California lấy khẩu hiệu chính thức của mình là "Beaumont: Zone of Ozone", được minh chứng trên bưu thiếp và giấy tiêu đề của Phòng Thương mại. Các nhà tự nhiên học làm việc ngoài trời thường coi độ cao cao hơn có lợi vì hàm lượng ozon của chúng. Nhà tự nhiên học Henry Henshaw, làm việc tại Hawaii, viết: "Có một bầu khí quyển khá khác biệt [ở độ cao hơn] với lượng ozon đủ để duy trì năng lượng cần thiết [để hoạt động]. Không khí ven biển được coi là tốt cho sức khỏe vì hàm lượng ozon được cho là của nó; nhưng mùi gây ra niềm tin này thực chất là mùi của các chất chuyển hóa từ rong biển được halogen hóa.
Phần lớn sự hấp dẫn của ozon dường như đến từ mùi "tươi" của nó, gợi lên các mối liên hệ với đặc tính làm sạch. Tuy nhiên, các nhà khoa học đã ghi nhận tác hại của nó. Năm 1873 James Dewar và John Grey McKendrick đã ghi lại rằng ếch trở nên chậm chạp, chim thở hổn hển và máu của thỏ cho thấy lượng oxy giảm sau khi tiếp xúc với "không khí bị ozon hóa". Bản thân Schönbein đã báo cáo rằng những cơn đau tức ngực, kích ứng màng nhầy và khó thở xảy ra do hít phải khí ozon và các động vật có vú nhỏ bị chết. Năm 1911, Leonard Hill và Martin Flack đã tuyên bố trong "Kỷ yếu của Hiệp hội Hoàng gia B" rằng tác dụng có lợi cho sức khỏe của ozon, " mà chỉ bằng cách lặp đi lặp lại, đã trở thành một phần của niềm tin của công chúng; và cho đến nay bằng chứng sinh lý chính xác ủng hộ tác dụng tốt của nó vẫn còn gần như hoàn toàn chỉ là tưởng tượng. Kiến thức duy nhất được xác minh rõ ràng về tác dụng sinh lý của ozon, cho đến nay, là nó gây kích ứng và phù phổi, và tử vong nếu hít phải ở nồng độ tương đối mạnh bất cứ lúc nào. " Trong Chiến tranh thế giới thứ nhất, ozon đã được thử nghiệm tại Bệnh viện Quân đội Queen Alexandra ở London như một chất khử trùng có thể dùng cho vết thương. Khí ozon được sử dụng trực tiếp lên vết thương trong 15 phút. Điều này dẫn đến thiệt hại cho cả tế bào vi khuẩn và mô người. Các kỹ thuật vệ sinh khác, chẳng hạn như tưới ozon cùng với thuốc sát trùng, được cho là thích hợp hơn.
Ozon được biết đến do khả năng hấp thụ bức xạ UV-B. Ozon được tạo thành một cách tự nhiên trong tầng ozon. Sự suy giảm ozon và lỗ thủng ozon diễn ra bởi chlorofluorocarbon (CFC) và các chất gây ô nhiễm khác trong bầu khí quyển.
Ozon trong bầu khí quyển Trái Đất nói chung được tạo thành bởi tia cực tím, nó phá vỡ các phân tử O, tạo thành oxy nguyên tử. Oxy nguyên tử sau đó kết hợp với phân tử oxy chưa bị phá vỡ để tạo thành O. Trong một số trường hợp oxy nguyên tử kết hợp với N để tạo thành các oxide nitơ; sau đó nó lại bị phá vỡ bởi ánh sáng nhìn thấy để tái tạo ozon.
Khi tia cực tím chiếu vào ozon, nó chia ozon thành phân tử O và nguyên tử của oxy nguyên tử, quá trình liên tục này được gọi là chu trình ozon-oxy. Chu trình này có thể bị phá vỡ bởi sự có mặt của các nguyên tử clo, flo hay brom trong khí quyển; các nguyên tố này tìm thấy trong những hợp chất bền vững, đặc biệt là cloroflorocacbon (CFC) là chất có thể thấy ở tầng bình lưu và được giải phóng dưới tác động của tia cực tím.
Chu trình nitơ oxide để tạo thành ozon cũng có thể bị phá vỡ do sự có mặt của hơi nước trong khí quyển vì nó làm biến đổi các oxide nitơ thành các dạng bền vững hơn.
Ozon được sử dụng để tẩy trắng đồ vật và tiêu diệt vi khuẩn. Rất nhiều hệ thống nước sinh hoạt công cộng sử dụng ozon để khử vi khuẩn thay vì sử dụng clo. Ozon không tạo thành các hợp chất hữu cơ chứa clo, nhưng chúng cũng không tồn tại trong nước sau khi xử lý, vì thế một số hệ thống cho thêm một chút ozon vào để ngăn cản sự phát triển của vi khuẩn trong đường ống.
Trong công nghiệp ozon được sử dụng để:
Ozon, cùng với các ion hypoclorit, được sản xuất tự nhiên bởi các tế bào máu trắng (bạch cầu) cũng như rễ của cây cúc vạn thọ như là phương pháp để tiêu diệt các vật thể lạ. Khi ozon phân rã nó tạo thành các gốc tự do của oxy, là những chất có hoạt tính cao và gây nguy hiểm hay tiêu diệt phần lớn các phân tử hữu cơ.
Ozon được sử dụng trong một số trường hợp trong y tế. Nó có thể được sử dụng để ảnh hưởng tới cân bằng chống oxy hóa-hỗ trợ oxy hóa của cơ thể, khi đó thông thường cơ thể sẽ phản ứng với sự hiện diện của nó bằng cách sản sinh ra các enzym chống oxy hóa.
Liệu pháp ozon được sử dụng trong y học thử nghiệm, việc này đang gây ra nhiều nghi vấn do nó chưa được nghiên cứu và kiểm nghiệm một cách khoa học và cẩn thận. Liệu pháp này là nguy hiểm bởi vì ozon là một chất ăn mòn rất mạnh.
Tại Mỹ, liệu pháp ozon là bất hợp pháp, vì FDA vẫn chưa cho phép thử nghiệm nó trên người. Ít nhất đã có một người chết vì sử dụng nó tại Mỹ. Các máy "làm sạch không khí" để sản xuất "oxy hoạt hóa", tức ozon, vẫn được bày bán trên thị trường Mỹ.
Ozon được tìm thấy để chuyển đổi cholesteron trong máu thành cục (làm cứng và hẹp các động mạch). Sản phẩm cholesteron này cũng gây ra bệnh Alzheimer.
Ozon được nghiên cứu rất nhiều và nó bị coi là chất gây ung thư cho một số động vật (số khác thì không), cũng như là tác nhân gây đột biến ở một số vi khuẩn.
|
2328 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2328 | Tích hợp ứng dụng doanh nghiệp | Tích hợp ứng dụng doanh nghiệp (tiếng Anh: "enterprise application integration – EAI") kết nối các chức năng kinh doanh của một doanh nghiệp, thường bị phân tán trên các hệ ("platform") khác nhau, nhằm hợp nhất các chu trình doanh nghiệp.
Tích hợp ứng dụng doanh nghiệp bao gồm các kế hoạch, phương pháp và phần mềm để tích hợp các hệ thống ứng dụng độc lập và không đồng nhất, nếu cần thiết bao gồm cả các hệ thống ứng dụng bên ngoài, theo chu trình kinh doanh của doanh nghiệp.
Ngược với các kỹ thuật tích hợp khác như tích hợp chức năng hoặc tích hợp dữ liệu, việc cài đặt từng chức năng riêng lẻ trong kinh doanh không bị thay đổi trong phương án tích hợp ứng dụng doanh nghiệp. Tất cả các giao diện được trừu tượng hóa thông qua các bộ tiếp hợp ("adapter").
Trên buýt doanh nghiệp ("business bus"), còn được gọi là nền tích hợp ("integration platform"), các dữ liệu được đưa đến từng chức năng một và chuyển tiếp kết quả đi theo đúng thứ tự được đặt ra.
Khác với các phần mềm trung gian ("middleware") cổ điển, tích hơp ứng dụng kinh doanh có khả năng miêu tả một cách hợp lý chu trình kinh doanh. Nhiều sản phẩm phần mềm trung gian ngày nay cũng có một bộ máy cho chu trình kinh doanh ("business process engine"), dùng để miêu tả một cách hợp lý việc kinh doanh như buýt doanh nghiệp.
Trong thực tế người ta chia ra các tích hợp ứng dụng doanh nghiệp ra thành:
|
2332 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2332 | Harry Potter | Harry Potter là một loạt tiểu thuyết huyền bí gồm bảy phần của nhà văn Anh Quốc J. K. Rowling. Bộ truyện viết về những cuộc phiêu lưu phù thủy của cậu bé Harry Potter cùng hai người bạn thân là Ron Weasley và Hermione Granger, lấy bối cảnh tại Trường Phù thủy và Pháp sư Hogwarts ở nước Anh. Những cuộc phiêu lưu tập trung vào cuộc chiến của Harry Potter trong việc chống lại tên Chúa tể hắc ám Voldemort – người có tham vọng muốn trở nên bất tử, thống trị thế giới phù thủy, nô dịch hóa những người phi pháp thuật và tiêu diệt những ai cản đường hắn, đặc biệt là Harry Potter.
Bộ truyện kết hợp nhiều thể loại, bao gồm cả giả tưởng và giai đoạn tuổi mới lớn (với các yếu tố huyền bí, kinh dị, phiêu lưu và lãng mạn), nhiều ý nghĩa về văn hóa và tư liệu tham khảo. Cũng theo tác giả J. K. Rowling, chủ đề chính xuyên suốt là Cái chết.
Ngay từ khi xuất bản phần một ("Harry Potter and the Philosopher's Stone" – ấn bản Anh; "Harry Potter and the Sorcerer's Stone" - ấn bản Mỹ; "Harry Potter và Hòn đá Phù thủy" – bản dịch tiếng Việt) vào ngày 30 tháng 6 năm 1997, bộ truyện ngày càng nổi tiếng trên toàn thế giới, được giới phê bình hoan nghênh và rất thành công về mặt thương mại. Bộ truyện cũng nhận được một số lời chỉ trích, bao gồm cả việc lo ngại về vẻ đen tối ngày càng tăng. Đến tháng 2 năm 2018, cả bảy quyển đã bán được hơn 500 triệu bản, trở thành bộ sách bán chạy nhất trong lịch sử và được dịch sang 67 ngôn ngữ. Phần bảy, và cũng là phần cuối cùng, "Harry Potter and the Deathly Hallows" ("Harry Potter và Bảo bối Tử thần") xuất bản vào ngày 21 tháng 7 năm 2007. Hơn 11 triệu quyển đã được bán trong 24 giờ đầu tiên.
Nhờ vào sự thành công của bộ truyện, J. K. Rowling đã trở thành nhà văn giàu nhất trong lịch sử văn học. Những bản in bằng tiếng Anh được phát hành bởi nhà xuất bản Bloomsbury ở Vương quốc Liên hiệp Anh và Bắc Ireland, Scholastic Press ở Mỹ, Allen & Unwin ở Úc và Raincoast Books ở Canada. Tại Việt Nam, bộ truyện này được Nhà xuất bản Trẻ xuất bản từ bản dịch của dịch giả Lý Lan.
Cả bộ truyện 7 quyển, với quyển thứ 7 được chia thành 2 phần, dựng thành 8 bộ phim trong loạt phim cùng tên phát hành bởi Warner Bros. Pictures, trở thành loạt phim có doanh thu cao nhất mọi thời đại, kéo theo thương hiệu Harry Potter có giá trị hơn 25 tỷ USD.
Năm 1990, J. K. Rowling đang đi chuyến xe lửa từ Manchester đến Luân Đôn thì ý tưởng về Harry bất chợt nảy ra trong đầu bà.
Nơi bà viết những trang đầu tiên của bộ sách là ở một căn hộ mà bà thuê nằm trên một cửa hàng thể thao tại giao lộ Clapham (ở London, Anh). Trước đó, quán cà phê Elephant House tại thành phố Edinburgh, Scotland thường được cho là nơi chắp bút cho bộ tiểu thuyết.
Năm 1995, "Harry Potter and the Philosopher's Stone" được hoàn thành và bản thảo của nó được gửi đến nhiều nhà xuất bản khác nhau. Người thứ hai mà bà thử gửi, Christopher Little, đã giới thiệu bà và gửi bản thảo đến nhà xuất bản Bloomsbury. Sau khi 8 nhà sản xuất khác từ chối, cuối cùng Bloomsbury đã đề nghị với Rowling một khoản tiền 3.000 bảng để phát hành sách. Mặc dù Rowling không giới hạn tuổi để đọc quyển sách khi bắt đầu viết bộ truyện "Harry Potter", nhưng nhà xuất bản ban đầu lại nhắm đến trẻ em từ 9 đến 11 tuổi.
Quyển "Harry Potter" đầu tiên được nhà xuất bản Bloomsbury in ra tại Anh vào tháng 7 năm 1997. Ở Mỹ, sách được in bởi nhà xuất bản Scholastic vào tháng 9 năm 1998, khi đó Rowling nhận được số tiền 105.000 đô la cho bản quyền sách tại Mỹ - số tiền ứng trước cho một tập sách cho thiếu nhi viết bởi một tác giả vô danh. E ngại độc giả Mỹ khó có thể hiểu được từ "philosopher" hoặc không quen với đề tài phép thuật (như tên "Philosopher's Stone" mang nghĩa vậy), Scholastic đã đổi tựa sách thành "Harry Potter and the Sorcerer's Stone" cho thị trường Mỹ.
Hơn gần một thập kỷ, bộ truyện "Harry Potter" đã gặt hái được rất nhiều thành công. Một phần nhờ vào những bài giới thiệu khen ngợi và chiến lược phát hành của những nhà xuất bản, và cũng nhờ vào sự lan truyền giữa những độc giả, đặc biệt là trẻ em. Điều này rất đáng lưu ý vì trong nhiều năm, niềm đam mê văn học trong xã hội đã bị tụt hậu sau nhiều phương tiện giải trí khác như video game và Internet. Những nhà xuất bản đã lợi dụng cơn sốt của độc giả và liên tục phát hành bốn phần đầu tiên. Điều này giúp sự hào hứng của độc giả không bị nguội đi trong khi Rowling nghỉ sức trước khi viết tiếp "Harry Potter and the Goblet of Fire" ("Harry Potter và chiếc cốc lửa") và "Harry Potter and the Order of the Phoenix" ("Harry Potter và Hội Phượng hoàng"), cũng như làm gia tăng sự nhiệt thành của người đọc đối với bộ truyện. Bộ truyện đã thu hút được cả những độc giả trưởng thành. Hai bản khác nhau của "Harry Potter" tiếp tục được phát hành, được phân biệt nhờ dòng chữ và hình bìa. Một bản dành cho trẻ em và một bản dành cho người lớn.
"Harry Potter" là một điển hình về các tác phẩm văn học giá trị nhưng phải gánh chịu sự hắt hủi của các nhà xuất bản trong hành trình đến với độc giả. Tập 1 của Harry Potter đã không nhận được sự chấp thuận nào từ 12 nhà xuất bản, trong đó có cả những đơn vị lớn như Penguin và Harper Collin. Tập truyện Harry Potter đầu tiên chỉ được chấp nhận bởi Bloomsbury, một nhà xuất bản nhỏ ở Anh nhưng cũng là may mắn nhờ con gái 8 tuổi của giám đốc nhà xuất bản được cho đọc mấy chương đầu của bản thảo. J. K. Rowling nhận được hợp đồng xuất bản đầu tiên với số lượng in không quá 1000 bản, kèm theo đó là một lời khuyên từ biên tập viên Barry Cunnighamm rằng: "Bà nên tìm một công việc ổn định, bởi vì bà có rất ít cơ hội kiếm sống bằng việc viết sách cho thiếu nhi."
Câu chuyện mở ra với bữa tiệc mừng của một thế giới phù thủy mà nhiều năm nay đã bị khủng hoảng bởi Chúa tể Hắc ám Voldemort. Đêm trước đó, Voldemort đã tìm thấy nơi sinh sống của gia đình Potter tại thung lũng Godric và giết chết Lily cũng như James Potter vì một lời tiên tri dự đoán sẽ ảnh hưởng đến Voldemort rằng hắn sẽ bị đánh bại bởi "đứa trẻ sinh ra khi tháng bảy tàn đi" mà Voldemort tin đứa trẻ là Harry Potter. Tuy vậy, khi hắn định giết Harry, Lời nguyền Chết chóc "Avada Kedavra" đã bật lại, Voldemort bị tiêu diệt, chỉ còn là một linh hồn, không sống mà cũng chẳng chết. Trong lúc đó, Harry bị lưu lại một vết sẹo hình tia chớp đặc biệt trên trán mình, dấu hiệu bên ngoài duy nhất từ lời nguyền. Cậu là người sống sót duy nhất khi trúng phải lời nguyền này, và việc đánh bại Voldemort đầy bí ẩn đó đã được cộng đồng phù thủy phong cho cậu danh hiệu "Đứa bé sống sót", "Đứa bé vẫn sống".
Vào đêm tiếp theo, một phù thủy nhưng không được sử dụng pháp thuật (Rubeus Hagrid) mang Harry tới gia đình dì dượng của cậu, nơi sẽ là chỗ ở của cậu trong 10 năm sắp tới. Cậu bé Harry mồ côi sau đó được nuôi lớn bởi gia đình Dursley - những người không phải là phù thủy và luôn tìm mọi cách để ngăn cản cậu đến với quyền năng phép thuật. Dì và dượng của Harry luôn hắt hủi cậu, vì họ rất ghét phép thuật nên dì và dượng của Harry đã giấu tất cả những vật tài sản phép thuật mà cậu thừa kế cũng như luôn phạt cậu thật nặng khi có điều gì đó lạ thường xảy ra.
Dù vậy, khi sinh nhật lần thứ 11 của cậu đến gần, thì những điều bất thường liên tục xảy ra, cậu phát hiện rằng mình có thể trò chuyện với "rắn" (bằng "Xà Ngữ") và nhảy lên nóc nhà. Và Harry lần đầu tiên được thế giới phép thuật liên lạc, cậu nhận được những lá thư từ Trường Phù thủy và Pháp sư Hogwarts gửi tới. Những lá thư đó bị dượng cậu lấy đi trước khi cậu có cơ hội đọc được chúng. Vào ngày sinh nhật 11 tuổi, cậu được Hagrid - người giữ khóa của trường Hogwarts – cho biết thật ra cậu là một pháp sư và đã được mời vào học ở trường Hogwarts. Mỗi phần truyện là một năm học, ̣hầu hết diễn ra ở Hogwarts. Harry đã vượt qua nhiều phép thuật khó khăn, trở ngại của xã hội và thay đổi của cảm xúc trong thời thiếu niên đầy khó khăn của mình. Cậu cũng dũng cảm chống lại quyền lực ngày càng lớn mạnh của Voldemort và sự phủ nhận dai dẳng của Bộ Pháp thuật về sự trở lại của Voldemort.
Rowling đã tuyên bố sẽ viết tất cả bảy phần, mỗi phần càng "bi quan" hơn phần trước, phát triển theo cuộc đời Harry. Trong khi Harry lớn lên, kẻ thù của cậu, Voldemort, ngày càng trở nên nguy hiểm. Đến giữa năm 2007, toàn bộ bảy phần đã được xuất bản. Phần thứ bảy và cuối cùng có tên tiếng Anh là Harry Potter and the Deathly Hallows (tên tiếng Việt: Harry Potter và bảo bối tử thần) được xuất bản ngày 21 tháng 7 năm 2007.
Bộ tiểu thuyết thiên về pháp thuật, với những góc nhìn nhiều chiều, có thể xem chúng thuộc thể loại "Bildungsroman", một loại tiểu thuyết dành cho việc giáo dục, câu chuyện xoay quanh ngôi trường pháp thuật Hogwarts, một ngôi trường nội trú ở Anh dành cho phù thủy, nơi giảng dạy việc sử dụng phép thuật. Bộ truyện được xem tương tự như tác phẩm "Tom Brown's School Days" của Thomas Hughes và một số tiểu thuyết khác thuộc vào thời nữ hoàng Victoria I và vua Edward VII về cuộc sống ở một ngôi trường nội trú tư của Anh ("English public school").
Các quyển sách này đã được so sánh với "A Wizard of Earthsea" (Pháp sư xứ Hải Địa) của Ursula K. Le Guin, "The Chronicles of Narnia" (Biên niên sử về Narnia) của C. S. Lewis và một số tác phẩm khác. Chúng là một thể loại tiểu thuyết của văn chương Anh nói về đời sống trong trường nội trú, và các phần tả về gia đình dì và dượng của Harry làm nhiều độc giả liên tưởng đến các tác phẩm của Roald Dahl. Hơn nữa các câu chuyện về Harry Potter đã được so sánh với tiểu thuyết giả tưởng bộ ba nổi tiếng "The Lord of the Rings" ("Chúa tể của những chiếc nhẫn") của J. R. R. Tolkien.
Stephen King từng cho rằng bộ truyện là một "truyện thần kỳ huyền bí và sâu sắc", và mỗi tập truyện đều được dựng nên theo kiểu của những cuộc phiêu lưu bí ẩn như phong cách của Sherlock Holmes. Những tập truyện đều để lại những manh mối ẩn giấu trong lời kể, mà các nhân vật đều theo đuổi những mối nghi ngờ khác nhau xuyên suốt nhiều địa điểm đẹp lạ lùng, dẫn đến một kết thúc bất ngờ thường đảo lộn những gì mà các nhân vật vẫn tin là đúng.
Câu chuyện được kể với góc nhìn của một người thứ ba; với một số ít ngoại lệ:
Người đọc có thể tìm thấy những bí mật của câu chuyện như chính Harry. Những suy nghĩ và toan tính của các nhân vật khác, kể cả những nhân vật trung tâm như Hermione Granger và Ron Weasley, cũng được giấu đi cho đến khi Harry được tiết lộ cho biết.
Bộ truyện đi theo một khuôn khổ. Kể về những năm học của Harry, chúng thường bắt đầu từ nhà của cậu với gia đình Dursley ở thế giới Muggle. Sau đó, Harry đến những địa chỉ phép thuật (như Hẻm xéo, trang trại Hang Chồn, số 12 Quảng trường Grimmauld) một thời gian trước khi nhập học, bằng cách đón chuyến tàu hỏa của trường tại Sân ga 9¾. Ngay khi tới trường, những nhân vật mới hoặc cũ đều lần lượt xuất hiện, và Harry phải vượt qua mọi thời khóa biểu của mỗi ngày, như những bài luận, những cuộc rượt đuổi kinh hoàng và những giáo viên hà khắc. Cậu chuyện tiến dần đến cao trào ở gần hoặc ngay sau kì thi cuối năm, khi Harry phải đối mặt hoặc với Voldemort hoặc một trong những Tử thần Thực tử. Kết quả cuối cùng thường là Harry có được những bài học quan trọng qua quá trình tranh luận với thầy hiệu trưởng Albus Dumbledore.
Muggle là thuật ngữ chỉ những người không có khả năng làm pháp thuật trong huyết thống.
Phù thủy nói chung thường nhìn người Muggle-là những người không pháp thuật với con mắt khinh thường; nhưng đối với một số ít người, thái độ đó trở thành một niềm tin mù quáng. Những người này thường tự đặt mình vào một cấp bậc khác dựa vào số tổ tiên là phù thủy của mỗi người, với những phù thủy có "dòng máu thuần chủng" (những người mang huyết thống phép thuật hoàn toàn) ở bậc đầu tiên, tới những phù thủy lai (gồm tổ tiên là phù thủy lẫn Muggle) và sau cùng là những phù thủy gốc Muggle (bị gọi là Máu Bùn). Những kẻ ủng hộ vào huyết tộc tin rằng chỉ có người thuần dòng máu phù thủy mới là người quản lý thế giới phép thuật, và không cho phép những người Muggle trở thành phù thủy thật sự. Một vài người còn quá quắt đến độ ám sát người Muggle hoặc không cho phép họ được học phép thuật. Những người sùng bái tột độ luôn là những phù thủy thuần chủng. Tuy nhiên, ngay cả Voldemort, một trong những kẻ luôn ủng hộ huyết tộc nổi tiếng nhất, cũng chỉ là một phù thủy lai. Thật ra, chỉ có rất ít những dòng họ thật sự thuần chủng vì họ phải kết hôn với người Muggle để không bị mất đi dòng máu phù thủy của mình. Thế nhưng nhiều dòng họ vẫn tìm cách che giấu sự thật này. Một ví dụ là ở gia phả dòng họ Black đã xóa đi vài thành viên với lý do trên.
Á phù thủy là thuật ngữ ngược lại với phù thủy gốc Muggle (sinh ra trong gia đình Muggle nhưng lại có khả năng pháp thuật), á phù thủy chỉ những người sinh ra trong gia đình phù thủy nhưng chỉ có rất ít hoặc không có khả năng làm pháp thuật.
Bộ truyện chủ yếu tránh đề cập đến một năm nhất định. Tuy nhiên cũng có vài trường hợp cho thấy bộ truyện và nhiều sự kiện trong quá khứ được nói đến trong đó thuộc vào những năm được cho là phù hợp. Cụ thể hơn, Harry được sinh ra vào năm 1980, và tập đầu tiên được bắt đầu vào năm 1991. Những mốc thời gian lần đầu tiên được nêu ra trên trang web HP-Lexicon, và từ đó được chấp nhận và ứng dụng vào những thước phim của hãng Warner Bros., từ lời bình luận của bà Rowling và bằng tặng phẩm bản copy của gia phả dòng họ Black trong một cuộc bán đấu giá từ thiện.
Bộ truyện cũng gặp phải nhiều cuộc tranh cãi. Nó trở thành đề tài của nhiều vụ kiện pháp lý, phần lớn bắt nguồn từ những tổ chức tôn giáo người Mỹ cho rằng phép thuật trong truyện làm trẻ em bị mê hoặc, hoặc từ nhiều cuộc xung đột liên quan đến sự xâm phạm bản quyền và nhãn hiệu. Danh tiếng rộng khắp của bộ truyện và giá trị trên thị trường đã khiến Rowling, các nhà xuất bản và hãng phim Warner Bros phải dùng đến những biện pháp pháp lý để bảo vệ bản quyền của mình, bao gồm việc cấm bán những sản phẩm nhái theo Harry Potter, nhắm đến những người chủ các website lấy tên là Harry Potter và việc tác giả Nancy Stouffer kiện Rowling về việc mạo văn.
J. K. Rowling và bộ truyện Harry Potter đã nhận được rất nhiều giải thưởng từ khi bắt đầu phát hành tập truyện "Hòn đá phù thủy". Các giải thưởng bao gồm 4 giải Whitaker Platunum Book (tất cả đều vào năm 2001), 3 giải Nestlé Smarties Book (1997–1999), 2 giải của Hội đồng nghệ thuật Scotland (1999 và 2001), giải khai trương Whitbread - sách dành cho trẻ em của năm (1999), giải thưởng quyển sách của năm bởi WHSmith (2006) và nhiều giải khác. Vào năm 2000, Harry Potter và tên tù nhân ngục Azkaban - H"arry Potter and the Prisoner of Azkaban" được đề cử cho giải Tiểu thuyết xuất sắc nhất ở giải thưởng Hugo Awards và đến năm 2001 thì Harry Potter và chiếc cốc lửa - "Harry Potter and the Goble of Fire" được nhận giải.
Bộ truyện còn vinh dự nhận giải thưởng của Carnegie Medal (1997), được liệt kê vào danh sách Giải thưởng Bảo hộ trẻ em (1998), và nằm trong rất nhiều danh sách truyện cao quý, sự chọn lựa của các nhà biên tập và danh sách những tác phẩm hay nhất của Liên hiệp Thư viện Mỹ, báo "New York Times", thư viện Chicago và báo "Publishers Weekly".
Harry Potter and the Prisoner of Azkaban (Harry Potter và tù nhân ngục Azkaban) - tập thứ ba của loạt phim chuyển thể từ truyện được Viện hàn lâm Nghệ thuật điện ảnh và truyền hình Anh quốc (BAFTA) bình chọn là phim dành cho trẻ em hay nhất thập kỷ trong lễ trao giải First Light Awards 2011.
Danh tiếng của bộ truyện "Harry Potter" được xem là sự thành công đáng kể về mặt tài chính của Rowling, các nhà xuất bản và những nhà giữ bản quyền khác về "Harry Potter". Bộ truyện đã được bán ra với trên 325 triệu bản trên khắp thế giới và cũng đi vào điện ảnh đầy thành công với hãng Warner Bros, mà mọi tập đều đạt thành công riêng – "Harry Potter and the Philosopher’s Stone" nằm trong top 4 những bộ phim đạt doanh thu cao nhất của mọi thời kỳ; 3 bộ phim còn lại đều nằm trong top 20. Loạt phim đã lần lượt làm phát sinh thêm 5 video game và kết hợp với chúng để tạo nên hơn 400 sản phẩm về Harry Potter khác (bao gồm cả iPod) mà tới tháng 7 năm 2005 đã biến nhãn hiệu về Harry Potter đạt tới 4 tỉ dollar, và biến J. K. Rowling thành một nhà tỉ phú, theo như một số bài báo, bà còn có thể giàu hơn cả nữ hoàng Elizabeth II của Anh.
Ngày 12 tháng 4 năm 2007, những người bán lẻ đã tuyên bố rằng "Bảo bối tử thần" đã phá vỡ kỉ lục về sách đặt trước của chính bộ truyện, với hơn 500.000 bản được đặt trước qua mạng.
Từ khi "Hòn đá phù thủy" được phát hành, một số khuynh hướng xã hội liên quan đến bộ truyện đã xuất hiện. Vào năm 2005, các bác sĩ ở bệnh viện John Radcliffe ở Oxford kể rằng cuộc nghiên cứu về cuối tuần vào Thứ bảy ngày 21 tháng 6 năm 2003 và Chủ nhật ngày 1 tháng 6 năm 2005 (hai ngày gần kề ngày phát hành sách) cho thấy chỉ có 36 trẻ em cần nhập viện khẩn cấp để hồi phục chấn thương do tai nạn, so với những cuối tuần khác con số trung bình là 67. Tương tự, vài dấu hiệu nhỏ cho thấy sự tiến bộ trong lĩnh vực văn học của trẻ em nhờ vào "Harry Potter", được công bố vào năm 2006 khi văn bản của công ty Kids and Family Reading (hợp tác với Scholastic) mở cuộc khảo sát, cho thấy 51% độc giả của "Harry Potter" từ 5 đến 17 tuổi nói rằng chúng đã không bao giờ đọc sách do hứng thú trước khi bắt đầu đọc "Harry Potter". Một cuộc nghiên cứu khác cho thấy theo như 65% trẻ em và 76% cha mẹ, việc học tập ở trường của trẻ đã tăng lên đáng kể từ khi chúng đọc bộ truyện.
Từ "Muggle" được mở rộng hơn cả trong truyện, được mọi người dùng để chỉ những người không biết hoặc khiếm khuyết vài kỹ năng. Vào năm 2003, từ "muggle" đi vào từ điển tiếng Anh của Oxford ("Oxford English Dictionary") với định nghĩa trên.
Ngoài ra, J. K. Rowling đã sử dụng sức ảnh hưởng của bộ truyện để nói lên suy nghĩ về các vấn đề thời sự, ủng hộ nhân quyền, lên án bạo lực và kêu gọi bình đẳng. Nhân vật Albus Dumbledore gần đây đã được tiết lộ là người Đồng tính luyến ái, điều đó có nghĩa ngôi trường Hogwarts là một nơi chở che cho những người LGBT. Vào năm 2005, một nhóm người hâm mộ đã tạo nên Liên minh Harry Potter (The Harry Potter Alliance) nhằm "biến fan thành những anh hùng" để thu hút sự quan tâm của dư luận về tình trạng vi phạm nhân quyền tại Sudan. Ngày nay các chiến dịch của tổ chức phi lợi nhuận này liên quan tới người nhập cư, bảo vệ quyền cho người đồng tính, quyền của người lao động, sức khỏe tâm lý và biến đổi khí hậu.
Quidditch cũng đã được chơi như một môn thể thao thực thụ. Các thành viên trong mỗi đội không quy định giới tính sẽ kẹp chổi vào giữa hai chân chạy vòng vòng còn tầm thủ thì cố gắng đuổi theo trái banh snitch – được thay thế bằng quả bóng đeo sau lưng một người mặc đồ vàng. Bộ truyện "Harry Potter" đã thúc đẩy Wizard rock, nơi nhiều ban nhạc được lập ra với tên, hình ảnh và lời nhạc liên quan tới thế giới Harry Potter. Tiêu biểu là nhóm "Harry and the Potters" và "The Cruciatus Curse".
Harry Potter rất phổ biến trên khắp thế giới. Hiện nay đã có hơn 300 triệu ấn bản của sáu quyển sách đầu trong trên 60 ngôn ngữ, kể cả tiếng Việt, tiếng Latin và tiếng Hy Lạp cổ điển. "Harry Potter" cũng mang lại nhiều thay đổi trong thế giới xuất bản, một trong những sự cải tiến đáng lưu ý nhất trong danh sách Những sách bán chạy nhất của báo "New York Times". Sự thay đổi bắt đầu ngay khi xuất bản tập "Chiếc cốc lửa" vào năm 2000, khi các nhà xuất bản phàn nàn rằng có nhiều khoảng cách quá giữa truyện "Harry Potter" và các sách khác dành cho trẻ em. Báo "The Times" sau đó liền lập ra một danh sách riêng cho sách trẻ em – dành cho "Harry Potter" và các truyện dành cho trẻ em khác.
Harry Potter được nhà xuất bản Bloomsbury Publishing ấn hành tại Anh và một số nước khác. Tại Hoa Kỳ, bộ Harry Potter được nhà xuất bản Scholastic Press phát hành. Tại Việt Nam, Nhà xuất bản Trẻ xuất bản Harry Potter do nhà văn Lý Lan dịch. Nhà xuất bản chia sách thành những tập nhỏ để có giá thấp phù hợp với trẻ em, thêm hình minh hoạ, đồng thời dùng lối phát hành hàng tuần để thu hút tối đa sức mua. Sau khi hết mỗi quyển thì ra sách dày giống như nguyên bản (không có hình minh hoạ).
Ở Việt Nam, Harry Potter quyển thứ 6, bản tiếng Anh được phát hành ngày 16 tháng 7 năm 2005, cùng lúc với các nước khác. Bản dịch tiếng Việt của tập 6 là một cuốn trọn bộ chứ không chia ra nhiều tập nữa, do bên giữ bản quyền không đồng ý , được phát hành lúc 8 giờ sáng ngày 24 tháng 9 cùng năm.
Một sự việc đáng ghi nhận là số lượng fan hâm mộ đã tăng đến mức khổng lồ. Những fan hâm mộ đã hào hứng chờ đợi tập truyện mới nhất đến độ các nhà sách trên khắp thế giới bắt đầu ngưng mọi hoạt động để tập trung vào ngày phát hành sách, kể từ năm 2000 với tập "Harry Potter và chiếc cốc lửa". Sự kiện này, những buổi chơi nhập vai nhân vật, vẽ mặt và nhiều hoạt động sôi nổi khác ngày càng mở rộng trong cộng đồng fan Harry Potter và đã thành công vượt bậc trong việc thu hút fan cũng như bán sách với gần 9 triệu trên 10,8 triệu bản in đầu tiên của "Harry Potter và Hoàng tử lai" được bán sạch chỉ trong 24 giờ. Trong đó, có một số ít "super-fan". Bên cạnh việc họp mặt online qua blog, gửi bưu thiếp và các fansite, các super fan của "Harry Potter" còn có thể tập trung nhau tại các chuyên đề về "Harry Potter". Những sự kiện này đã nối mọi người trên khắp thế giới cùng nhau tham dự các buổi thuyết giảng, tranh luận và nhiều hoạt động khác về "Harry Potter".
|
2340 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2340 | Dương Văn Minh | Dương Văn Minh (1916-2001) là một cựu tướng lĩnh Bộ binh của Quân đội Việt Nam Cộng hòa, cấp bậc Đại tướng. Ông xuất thân từ khóa đầu tiên ở Trường Sĩ quan Võ bị Quốc gia Việt Nam do Chính quyền Pháp tại Liên bang Đông Dương mở ra ở miền Đông Nam phần Việt Nam với mục đích đào tạo người bản xứ trở thành sĩ quan phục vụ cho Quân đội Thuộc địa Pháp. Thời gian tại ngũ, ông được đảm trách những chức vụ chuyên về lĩnh vực Chỉ huy và Tham mưu. Ông là một trong số ít sĩ quan được phong cấp tướng thời Đệ nhất Cộng hòa (Thiếu tướng năm 1955) và cũng là một trong 5 quân nhân được thăng cấp Đại tướng trong Quân lực Việt Nam Cộng hòa. Ông cũng là một chính khách từng giữ vị trí Quốc trưởng trong giai đoạn (1963-1964) và là Tổng thống cuối cùng của Việt Nam Cộng hòa.
Giữ chức vụ Tổng thống trong thời gian 2 ngày (từ 28 tháng 4 đến 30 tháng 4 năm 1975), nhờ sự vận động của em trai là Dương Thanh Nhựt (bí danh Mười Ty, Đại tá Quân Giải phóng miền Nam Việt Nam), nên ngày 30 tháng 4 năm 1975 ông đã kêu gọi các đơn vị quân đội Việt Nam Cộng hòa còn lại ngừng bắn và đầu hàng vô điều kiện theo yêu cầu của Quân Giải phóng miền Nam khi họ bắt đầu tấn công vào Sài Gòn, để tránh thương vong cho người dân và sự tàn phá đổ nát cho thành phố. Sau đó, ông tiếp tục làm cố vấn cho Chính phủ mới trước khi sang nước ngoài để sống với con cái.
Ông sinh ngày 19 tháng 2 năm 1916 trong một gia đình trung nông tại Mỹ Tho, miền Tây Nam phần Việt Nam. Thời niên thiếu ông học trường College de Mytho, sau đó lên Sài Gòn học tiếp tại trường Collège Chasseloup-Laubat cùng một lớp với tướng Trần Văn Đôn. Năm 1938, ông tốt nghiệp với văn bằng Tú tài toàn phần Pháp (Part II). Sau đó ông được bổ dụng làm Công chức thuộc ngạch Thư ký Hành chính, tùng sự tại Sài Gòn. Thời trẻ, ông đã sớm bộc lộ năng khiếu và ham mê thể thao. Do có thể hình to lớn, ông được bạn bè đặt cho biệt danh ""Minh Cồ (Big Minh)"".
Năm 1939, ông nhập ngũ vào Quân đội Thuộc địa Pháp, mang số quân: 36/100.225. Ngày 9 tháng 1 năm 1940, ông được đơn vị cho theo học khóa 1 Trường Sĩ quan Thủ Dầu Một (trường được đặt ở Phú Lợi). Đầu năm 1941 mãn khóa tốt nghiệp với cấp bậc Chuẩn úy Bộ binh.
Ngày 9 tháng 3 năm 1945, quân Nhật đảo chính Pháp tại Đông Dương. Ông đang phục vụ tại Cap St. Jacques thì bị Nhật bắt và đưa về Sài Gòn giam giữ tại khám Catinat. Năm 1946, Pháp tái chiếm Nam Kỳ, ông được trả tự do và tái phục vụ ở Trung đoàn 11 Bộ binh của Quân đội Pháp giữ chức vụ Trung đội trưởng. Hai tháng sau, ông được thăng cấp Thiếu úy tại nhiệm. Giữa năm 1948, chuyển biên chế sang Quân đội Liên hiệp Pháp ông được thăng cấp Trung úy giữ chức vụ Đại đội trưởng trong Tiểu đoàn Bộ binh Việt Nam.
Tháng 8 năm 1950, chuyển ngạch sang Quân đội Quốc gia mới thành lập, ông được thăng cấp Đại úy. Năm 1951, ông được chuyển sang Dinh Thủ hiến Nam Việt Thái Lập Thành, giữ chức vụ Chánh võ phòng, tháng 12 cuối năm ông được thăng cấp Thiếu tá tại nhiệm.
Đầu tháng 7 năm 1952, ông được cử làm Tham mưu trưởng Đệ nhất Quân khu Nam Việt dưới quyền Tư lệnh Quân khu là Đại tá Lê Văn Tỵ. Cuối năm, ông được cử đi du học lớp Tham mưu cao cấp tại Trường Tham mưu Paris sau khi bàn giao chức Tham mưu trưởng lại cho Thiếu tá Trần Văn Minh. Đầu năm 1953 mãn khóa học về nước tùng sự tại Bộ Tổng tham mưu Quân đội Quốc gia. Tháng 11 năm 1954, ông được thăng cấp Trung tá và được cử giữ chức Chỉ huy trưởng Phân khu Sài Gòn - Chợ Lớn.
Sau khi người Pháp thất trận Điện Biên Phủ, ông là một trong những sĩ quan cao cấp ủng hộ Thủ tướng Ngô Đình Diệm nắm quyền, loại trừ vai trò của Quốc trưởng Bảo Đại. Vì vậy ngày 1 tháng 5 năm 1955, ông được Thủ tướng Diệm cử làm Chỉ huy trưởng chiến dịch Bảo vệ Thủ đô Sài Gòn-Chợ Lớn, chống lại quân Bình Xuyên của tướng Lê Văn Viễn tại vùng Sài Gòn-Chợ Lớn và phụ cận. Ngày 5 tháng 5 ông được thăng cấp Đại tá tại nhiệm. Ngày 21 tháng 9 cùng năm, ông được Thủ tướng Diệm cử làm Tư lệnh Chiến dịch Hoàng Diệu, truy kích và tiêu diệt các lực lượng tàn quân Bình Xuyên của tướng Bảy Viễn.
Ngày 1 tháng 11 năm 1955, ông được tân Quốc trưởng Ngô Đình Diệm thăng cấp Thiếu tướng tại nhiệm. Đầu năm 1956, sau khi hoàn tất việc dẹp loạn Bình Xuyên, ông được cử giữ chức vụ Tư lệnh Chiến dịch Nguyễn Huệ rồi tiếp đến Chiến dịch Thoại Ngọc Hầu để bình định miền Tây, đánh dẹp Lực lượng Quân sự Giáo phái Hòa Hảo của các tướng Năm Lửa và Ba Cụt. Ngày 26 tháng 10, ông được Tổng thống Diệm chỉ định làm Tổng Chỉ huy cuộc duyệt binh mừng lễ kỷ niệm Đệ nhất Chu niên ngày Quốc khánh Đệ nhất Cộng hòa trên Đại lộ Trần Hưng Đạo, Sài Gòn. Ngày 8 tháng 12 cuối năm, ông được thăng cấp Trung tướng tại nhiệm.
Đầu năm 1957, ông được bổ nhiệm chức vụ Tư lệnh Quân khu Thủ đô. Từ tháng 7 đến tháng 11, ông có 3 lần hướng dẫn phái đoàn Quân sự du hành quan sát tại các Quốc gia Nhật Bản (12 tháng 7), Úc (1 tháng 9) và Hàn Quốc. Đầu tháng 8 năm 1958, bàn giao chức vụ Tư lệnh Quân khu Thủ đô lại cho Đại tá Nguyễn Văn Y để đi du học lớp Chỉ huy Tham mưu Cao cấp "(khóa 58-2)" tại Học viện Chỉ huy và Tham mưu Fort Leaveworth, Kansas, Hoa Kỳ với thời gian thụ huấn 16 tuần. Đầu tháng 1 năm 1959 mãn khóa học về nước, ông được giao cho chức vụ Tư lệnh tổng quát 3 Quân khu gồm: Quân khu Thủ đô, Quân khu 1 và Quân khu 5 "(Đệ nhất và Đệ ngũ Quân khu).
Tuy nhiên, trong những năm sau đó, sự tín nhiệm của ông đối với Tổng thống Ngô Đình Diệm bị giảm sút. Ông lần lượt được bổ nhiệm vào các chức vụ không có thực quyền. Đầu năm 1960, ông được cử làm Tổng Thư ký Thường trực Bộ Quốc phòng. Qua đầu năm 1961, giữ chức vụ Tư lệnh Bộ Tư lệnh Hành quân tại Bộ Tổng Tham mưu, Phụ tá cho ông là Thiếu tướng Lê Văn Kim. Giữa năm 1962, ông được cử hướng dẫn Phái đoàn Quân sự du hành quan sát cuộc thao dượt Hải quân Liên phòng Đông Nam Á. Ngày 8 tháng 12, Bộ Tư lệnh Hành quân Bộ Tổng Tham mưu giải tán. Đầu năm 1963, ông được chuyển về Phủ Tổng thống giữ chức vụ Cố vấn Quân sự cho Tổng thống.
Vốn đã có bất mãn tồn tại, cộng thêm là một tín đồ Phật giáo, ông đã nhiều lần biểu hiện thái độ không hài lòng với những biện pháp trấn áp Phật giáo của Chính phủ Ngô Đình Diệm. Trong cuộc đảo chính ngày 1 tháng 11 năm 1963, ông đóng vai trò chính với cương vị Chủ tịch Hội đồng Quân nhân Cách mạng, cùng với các tướng Trần Văn Đôn, Lê Văn Kim, Mai Hữu Xuân, Đỗ Mậu...
Từ khi hai anh em Tổng thống Ngô Đình Diệm và Cố vấn Ngô Đình Nhu bị sát hại (ngày 2/11/1963), ông và các tướng tá đồng sự của ông không ai công khai thừa nhận mình có tham gia quyết định giết Tổng thống, có thể vì 2 lẽ:
Tuy nhiên, chỉ 2 tháng sau, tướng Nguyễn Khánh cầm đầu Cuộc Chỉnh lý ngày 30 tháng 1 năm 1964 lật đổ Chính quyền Quân sự này và giành quyền cai trị Việt Nam Cộng hòa. Ông bị thất thế về chính trị, mặc dù vẫn được giữ chức vụ Quốc trưởng, với chức vụ này, ông là một trong 3 lãnh đạo Quốc gia cho chế độ được xưng là "Tam đầu chế":
Ngày 24 tháng 11 năm 1964, ông được Quốc trưởng Phan Khắc Sửu thăng cấp Đại tướng (cùng với tướng Nguyễn Khánh). Tháng 12 năm 1964, ông bị ép đi làm Đại sứ Việt Nam Cộng hòa tại Thái Lan thay thế Trung tướng Thái Quang Hoàng. Ngày 21 tháng 3 năm 1965, ông nhận được quyết định giải ngũ của Hội đồng Quân lực. Tuy nhiên, ông vẫn được giữ làm Đại sứ tại Thái Lan cho đến năm 1968 mới được Tổng thống Nguyễn Văn Thiệu cho hồi hương.
Năm 1971, ông trở lại chính trường để đối đầu với đương kim Tổng thống Nguyễn Văn Thiệu, người được Mỹ ủng hộ, trong cuộc tranh cử Tổng thống. Tuy được nhiều người cho rằng rất có thể ông là lãnh đạo của "Lực lượng thứ ba", có thể đàm phán hòa bình với quân Giải phóng để tránh việc chiến tranh tiếp diễn lâu dài, nhưng nỗ lực của ông đã bị Tổng thống Thiệu cản trở. Cuối cùng, ông đã rút ra khỏi cuộc tranh cử sau khi tuyên bố rằng cuộc bầu cử chỉ là "trò múa rối". Tổng thống Thiệu hiển nhiên tái đắc cử tổng thống năm đó do ông ta là ứng cử viên duy nhất, không phải cạnh tranh với bất kỳ đối thủ nào.
Với sự sụp đổ nhanh chóng của Việt Nam Cộng hòa sau khi Mỹ rút quân, ông lại trở thành một nhân vật quan trọng cho chức vụ Tổng thống. Sau khi Tổng thống Nguyễn Văn Thiệu, rồi Tổng thống Trần Văn Hương từ chức, ngày 28 tháng 4 năm 1975, ông chính thức nhậm chức Tổng thống Việt Nam Cộng hòa.
Theo hồi ký các tướng tá của Quân lực Việt Nam Cộng hòa như Nguyễn Hữu Hạnh, Nguyễn Chánh Thi, và cựu dân biểu Lý Quý Chung, thì sáng ngày 28 tháng 4, tướng tình báo Pháp Francois Vanussème đã tới gặp Tổng thống Dương Văn Minh và đề nghị Việt Nam Cộng hòa kêu gọi Trung Quốc đem quân tấn công vào Việt Nam để cứu Quân lực Việt Nam Cộng hòa đang trong cơn nguy kịch. Một nhân viên ngoại giao Trung Quốc đề nghị Quân lực Việt Nam Cộng hòa hãy cố thủ, án ngữ Vùng 4 Chiến thuật, hứa hẹn Trung Quốc sẽ đem quân đánh vào biên giới miền Bắc Việt Nam để giải vây. Bản thân ông, vốn đã được Ban Binh vận Trung ương Cục miền Nam thông qua em trai là Dương Thanh Nhựt (bí danh Mười Ty, Đại tá Quân Giải phóng Miền Nam Việt Nam) và gia đình thuyết phục từ trước, đã từ chối và nói:
8h sáng ngày 30 tháng 4, ông và phó Tổng thống Nguyễn Văn Huyền cùng Thủ tướng Vũ Văn Mẫu quyết định đơn phương tuyên bố bàn giao chính quyền lại cho Cộng hòa Miền Nam Việt Nam. Ông Mẫu ngồi soạn lời tuyên bố, mất khoảng một tiếng đồng hồ. Đến 9h, giao cho ông đọc vào máy ghi âm. Trong lúc ông thâu băng lời tuyên bố, Chuẩn tướng Nguyễn Hữu Hạnh quyền Tổng tham mưu trưởng, gọi điện cho Tư lệnh Quân đoàn IV là Thiếu tướng Nguyễn Khoa Nam và yêu cầu tướng Nam cố gắng thi hành lệnh Tổng thống sẽ phát trên Đài Vô tuyến Việt Nam. Tướng Hạnh cũng đến Đài phát thanh để ra nhật lệnh cho quân đội và các lực lượng vũ trang buông súng thi hành lệnh của Tổng thống. Tuyên bố của ông, nhật lệnh của tướng Hạnh được truyền đi trên Đài Vô tuyến Việt Nam lúc 9h30:
11 giờ 30 phút ngày 30 tháng 4, Trung úy Quân Giải phóng miền Nam Việt Nam Bùi Quang Thận đã hạ lá cờ Việt Nam Cộng hòa trên nóc dinh xuống, kéo lá cờ Mặt trận Dân tộc Giải phóng miền Nam Việt Nam lên.
Cùng lúc này, Đại úy Trung đoàn phó Trung đoàn 66 Phạm Xuân Thệ cùng lực lượng đột kích thọc sâu của Quân đoàn 2 và Biệt động thành Sài Gòn tiến vào dinh Độc Lập bắt ông Dương Văn Minh cùng toàn bộ những nhân vật chủ chốt của Nội các chính quyền Sài Gòn. Dương Văn Minh nói: ""Tôi chờ các ông tới để bàn giao chính quyền"", Phạm Xuân Thệ trả lời: ""Các ông đã không còn gì để bàn giao. Thay mặt Cách mạng, tôi đề nghị ông ra lệnh đầu hàng vô điều kiện để tránh đổ máu không cần thiết"". Ông đồng ý.
Khoảng 12 giờ trưa, Đại úy Phạm Xuân Thệ đưa Tổng thống Dương Văn Minh, Thủ tướng Vũ Văn Mẫu lên xe Jeep để đến đài phát thanh. Chiếc xe thứ hai chở Trung tá Chính ủy Lữ đoàn Xe tăng 203 Bùi Văn Tùng cùng hai nhà báo Beorries Gallasch (người Đức, báo "Der Spiegel") và Hà Huy Đỉnh. Đến đài Phát thanh, tất cả lên phòng ghi âm bé tí xíu rộng khoảng 20 m vuông. Trong lúc đứng đợi, một nhân viên của Đài giật chân dung Nguyễn Văn Thiệu trên tường, ném qua cửa sổ xuống sân. Không khí căng thẳng thay đổi khi đại uý Thệ thay đổi thái độ, vui vẻ nói:
Chính uỷ Tùng muốn tướng Minh đọc qua những lời thảo trước khi ghi âm. Song không tìm thấy một chiếc máy ghi âm nào trong Đài Phát thanh do toà nhà vừa trải qua một trận hôi của. Chỉ còn chiếc máy ghi âm nhỏ của báo Spiegel. Việc thu âm tiến hành đến ba lần. Lần thứ nhất ông Minh không đọc tiếp khi đến dòng chữ ""Tôi, Dương Văn Minh, tổng thống Chính quyền Sài Gòn..."". Ông chỉ muốn giản lược là "Tướng Minh" và không muốn nhắc đến chức vị Tổng thống mới tiếp nhận được hai ngày. Cuối cùng mọi người nhất trí với lời văn: ""Tôi, tướng Dương Văn Minh ra lệnh cho tất cả binh sĩ hạ vũ khí đầu hàng...""
Tại đài phát thanh, ông thay mặt toàn bộ Nội các của Chính quyền Sài Gòn đã đọc tuyên bố đầu hàng vô điều kiện với quân đội cách mạng (tức Quân Giải phóng miền Nam Việt Nam). Thay mặt các đơn vị quân Giải phóng đánh chiếm dinh Độc Lập, Trung tá Bùi Văn Tùng đọc lời tiếp nhận đầu hàng. Chiến tranh kết thúc. Chính Quyền Việt Nam Cộng hòa chính thức sụp đổ.
Sau ngày 30 tháng 4, ông không phải đi cải tạo và sống tại Sài Gòn. Ông còn được mời làm cố vấn cho Chính phủ mới. Có hình ảnh cho thấy ông thường xuyên đi bầu cử như một công dân chế độ mới.
Tháng 10 năm 1981, chính quyền Việt Nam cho phép ông được xuất cảnh sang Pháp chữa bệnh và đoàn tụ gia đình. Năm 1988, ông chuyển sang Hoa Kỳ, sống với vợ chồng người con gái tại Pasadena, California và định cư luôn tại đây.
Ngày 9 tháng 8 năm 2001, ông qua đời tại nơi định cư, hưởng thọ 85 tuổi.
Con trai của ông, Dương Minh Đức, trong một buổi phỏng vấn đã nói về cha mình:
""Tôi rất yêu quý ba tôi… Thứ nhất, ông là vị tướng sống trong sạch, không chấp nhận chuyện tham nhũng; thứ hai, trong nguyên tắc tìm giải pháp hòa bình cho đất nước Việt Nam, theo ông phải do chính người Việt Nam tự giải quyết. Tôi hiểu quan điểm của ba tôi luôn đặt dân tộc và sinh mệnh nhân dân trên hết. Chính vì vậy, ông không ngại đứng ra đảm nhận vai trò Tổng thống trong buổi hoàng hôn của một chế độ…. Ba tôi là người luôn chủ trương hòa giải, hòa bình dân tộc và ông đã bác bỏ ý kiến của một số người yêu cầu "tử thủ" Sài Gòn. Tôi tin rằng đây là quan điểm xuyên suốt trong cuộc đời chính trị của ông "yêu nước trước hết là phải cứu dân""" (theo tạp chí "Hồn Việt", 1.6.2009).
Theo cựu dân biểu Dương Văn Ba, một người thân cận từng ở nhờ thời gian khá dài trong tư gia của tướng Dương Văn Minh thì ông Minh là ""loại người trầm lắng, suy tư dù gốc của ông là một quân nhân. Triết lý của ông là triết lý trầm lắng của Phật giáo, ông không đua chen, không sân si; ông thuộc vào loại thấy đủ biết đủ, thấy nhàn biết nhàn. Đó là một loại triết lý pha lẫn giữa Phật giáo và Lão giáo. Ông sống khá bình dị, hòa mình với mọi người, đa số bạn bè bà con đều thương ông.""
Thân phụ là Dương Văn Mâu (tức Dương Văn Mau, nguyên danh là Dương Văn Huề), cựu công chức Hành chính, tùng sự tại dinh Phó soái Nam Kỳ, hàm Đốc phủ sứ. Thân mẫu của ông là Phan Xuân Lý. Dương Văn Minh là con trai trưởng trong gia đình, "Anh Hai" theo cách gọi miền Nam), sau ông còn có 3 em trai và 3 em gái.
Ông có hai bào đệ là:
Vợ ông là Trần Thị Lang, ông bà có ba người con (2 trai, 1 gái):
|
2346 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2346 | Bạch cầu | Bạch cầu, hay bạch huyết cầu (nghĩa là "tế bào máu trắng", còn được gọi là tế bào miễn dịch), là một thành phần của máu. Chúng giúp cho cơ thể chống lại các bệnh truyền nhiễm và các vật thể lạ trong máu. Chúng là một phần của hệ miễn dịch, số lượng bạch cầu các loại trong một lít máu người lớn khỏe mạnh dao động từ 4x10 tới 11x10.
Bạch cầu trong suốt, kích thước khá lớn, có nhân. Ngoại trừ máu, chúng được tìm thấy với số lượng lớn trong các hạch, mạch bạch huyết, lách và các mô khác trong cơ thể.
Trong tổng số bạch cầu cơ thể các loài động vật có vú thì Bạch cầu hạt trung tính là loại chiếm số lượng nhiều nhất (40% đến 70%).
Có năm loại tế bào bạch cầu: Bạch cầu ưa kiềm, bạch cầu ưa axit, bạch cầu trung tính, bạch cầu mônô và bạch cầu limphô.
Bạch cầu được phân thành ba loại chính.
Bạch cầu hạt ("granulocyte") được đặc trưng bởi các hạt nhuộm màu khác nhau trong tế bào chất dưới kính hiển vi quang học. Có ba loại bạch cầu hạt: bạch cầu trung tính ("neutrophil"), bạch cầu ái kiềm ("basophil") và bạch cầu ái toan ("eosinophil") (được đặt tên theo các thuộc tính nhuộm màu của chúng). Trước đây, bạch cầu hạt còn được gọi (không chính xác) là "bạch cầu đa nhân" do đặc điểm phân thùy (múi) của nhân tế bào, tác giả Trần Phương Hạnh từng đề nghị thuật ngữ "bạch cầu nhân múi" thay cho "bạch cầu đa nhân". Ngoài ra chúng ta cũng có thể gọi những bạch cầu có hạt là bạch cầu có nhân đa hình (vì nhân của nó thường được phân thành nhiều múi khác nhau và thường có từ 1 - 5 múi). Người ta sử dụng yếu tố phân múi này để định công thức bạch cầu Arneth!
Là các tế bào chuyên biệt của hệ miễn dịch, các tế bào lympho ("lymphocyte") rất phổ biến trong hệ bạch huyết. Trong máu có ba loại lymphocyte: tế bào B, tế bào T và các tế bào giết tự nhiên ("natural killer (NK) cell"). Các tế bào B sản xuất ra kháng thể liên kết với tác nhân gây bệnh nhằm tạo điều kiện để có thể phá hủy chúng. Các tế bào T CD4+ (T bổ trợ) phối hợp các phản ứng của hệ miễn dịch (loại tế bào này bị suy giảm khi cơ thể bị nhiễm virus HIV hoặc mắc các hội chứng suy giảm miễn dịch bẩm sinh). Các tế bào T CD8+ (T gây độc) và tế bào giết tự nhiên có khả năng giết các tế bào của cơ thể bị nhiễm các tác nhân gây bệnh nội bào.
Bạch cầu đơn nhân ("monocyte") chia sẻ chức năng 'dọn dẹp chân không' của bạch cầu trung tính, nhưng chúng có đời sống dài hơn bởi chúng còn có vai trò bổ sung khác. Bạch cầu đơn nhân trong máu cũng như các bản sao của chúng ở các mô - thực bào rồi đưa các kháng nguyên của tác nhân gây bệnh tới trình diện cho tế bào T. Bạch cầu đơn nhân trưởng thành có thể biệt hóa thành đại thực bào tại các mô khác nhau của cơ thể.
Một dạng của ung thư mà các tế bào bạch cầu sinh trưởng không kiểm soát nổi gọi là ung thư máu. Trong các bệnh lý nhiễm trùng thì số lượng bạch cầu cũng tăng lên đáng kể. Từ trên 11x10^9
Có khoảng 50.000 bạch cầu trong một giọt máu.
|
2348 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2348 | Tầng bình lưu | Tầng bình lưu hay tầng tĩnh khí là một lớp của bầu khí quyển trên Trái Đất và một số hành tinh.
Tầng bình lưu nằm ngay phía trên tầng đối lưu và ở phía dưới của tầng trung lưu. Ranh giới trên cùng của tầng này gọi là ranh giới bình lưu.
Tại vùng xích đạo, tầng khí quyển này nằm ở độ cao vào khoảng từ 16 km đến 52 km trên mực nước biển, trong khi đó tại hai cực nó bắt đầu ở độ cao khoảng 8 km vì độ cao rất thấp của vùng ranh giới đối lưu (do nhiệt độ của tầng đối lưu tại gần cực là thấp hơn so với ở vùng xích đạo).
Tầng khí quyển này có tên là "bình lưu" vì đây là tầng khí quyển có ít các dòng đối lưu xoáy mạnh. Các máy bay dân dụng thường chọn bay ở độ cao nằm gần ranh giới giữa tầng này và tầng đối lưu để giảm thiểu nguy cơ tai nạn do diễn biến đối lưu bất thường của khí quyển.
Trong phạm vi tầng này nhiệt độ tăng theo độ cao. Ở trên cùng của tầng bình lưu nhiệt độ có thể đạt tới 270°K (-3°C). Lên trên ranh giới bình lưu, nhiệt độ lại giảm theo độ cao.
Tầng bình lưu là khu vực của các tương tác với cường độ cao của các quá trình hóa học, động lực học và bức xạ. Trong đó sự pha trộn của các thành phần khí quyển diễn ra theo chiều ngang diễn ra mạnh hơn theo chiều đứng. Tầng bình lưu ấm hơn phần trên của tầng đối lưu, chủ yếu là do tầng ôzôn trong tầng bình lưu hấp thụ bức xạ cực tím của Mặt Trời.
Một đặc trưng thú vị của sự lưu thông trong tầng bình lưu là sự dao động hai năm một lần (QBO) tại các vĩ độ nhiệt đới, được sinh ra do sự đối lưu nhiệt ở tầng đối lưu. QBO sinh ra sự lưu thông thứ cấp rất quan trọng trong việc dịch chuyển các thành phần của tầng bình lưu như ôzôn hay hơi nước.
Trong mùa đông của bán cầu bắc, sự ấm lên đột ngột của tầng bình lưu thông thường có thể quan sát thấy được gây ra do sự hấp thụ của sóng Rossby trong tầng bình lưu.
Tầng bình lưu trên Sao Hỏa thường nằm trong khoảng độ cao từ 70 km đến 140 km.
Nhiệt độ phía dưới tầng bình lưu giảm theo độ cao. Khi đến tầng bình lưu, nhiệt độ dao động trong khoảng từ 120°K đến 130°K (tức là khoảng -153°C đến -143 °C). Lên trên ranh giới bình lưu, nhiệt độ lại tăng theo độ cao.
Trong tầng này và các tầng cao hơn của Sao Hoả, không tồn tại mây và bụi.
|
2350 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2350 | Chiến tranh thế giới thứ hai | Chiến tranh thế giới thứ hai (còn được nhắc đến với các tên gọi Đệ nhị thế chiến, Thế chiến II hay Đại chiến thế giới lần thứ hai) là một cuộc chiến tranh thế giới bắt đầu từ khoảng năm 1939 và chấm dứt vào năm 1945. Cuộc chiến có sự tham gia của đại đa số các quốc gia trên thế giới — bao gồm tất cả các cường quốc — tạo thành hai liên minh quân sự đối lập: Đồng Minh và Phe Trục. Trong diện mạo một cuộc chiến tranh toàn diện, Thế chiến II có sự tham gia trực tiếp của hơn 100 triệu nhân sự từ hơn 30 quốc gia. Các bên tham chiến chính đã dồn toàn bộ nguồn lực kinh tế, công nghiệp và khoa học cho nỗ lực tham chiến, làm mờ đi ranh giới giữa nguồn lực dân sự và quân sự. Chiến tranh thế giới thứ hai là cuộc xung đột đẫm máu nhất trong lịch sử nhân loại, gây nên cái chết của 70 đến 85 triệu người, với số lượng thường dân tử vong nhiều hơn quân nhân. Hàng chục triệu người đã phải bỏ mạng trong các vụ thảm sát, diệt chủng (trong đó có Holocaust), chết vì thiếu lương thực hay vì bệnh tật. Máy bay đóng vai trò quan trọng đối với tiến trình cuộc chiến, bao gồm ném bom chiến lược vào các trung tâm dân cư, và đối với sự phát triển vũ khí hạt nhân cũng như hai lần duy nhất sử dụng loại vũ khí này trong chiến tranh.
Mặc dù có nhiều ý kiến khác nhau, nhưng chiến tranh thế giới thứ hai thường được coi là bắt đầu khi Đức phát động cuộc xâm lược Ba Lan vào ngày 1 tháng 9 năm 1939, tiếp nối với việc cả Vương quốc Anh lẫn Pháp tuyên chiến với Đức 2 ngày sau đó. Kể từ cuối năm 1939 cho tới đầu năm 1941, thông qua một loạt chiến dịch quân sự và hiệp ước, Đức đã chinh phục hoặc kiểm soát phần lớn lục địa châu Âu, đồng thời thành lập liên minh phe Trục với Ý và Nhật Bản cũng như với một số nước khác sau đó. Theo Hiệp ước Molotov – Ribbentrop được ký kết vào tháng 8 năm 1939, Đức và Liên Xô phân chia và sáp nhập lãnh thổ các nước láng giềng châu Âu bao gồm Ba Lan, Phần Lan, Romania và các nước Baltic. Sau khi các chiến dịch tại Bắc Phi và Đông Phi bắt đầu và Pháp thất thủ giữa năm 1940, chiến tranh vẫn tiếp diễn chủ yếu giữa các cường quốc Trục châu Âu và Đế quốc Anh, với chiến sự tại Balkan, Trận không chiến nước Anh (Blitz) và Trận chiến Đại Tây Dương. Vào ngày 22 tháng 6 năm 1941, Đức dẫn đầu các nước Phe Trục châu Âu tiến hành xâm lược Liên Xô, mở ra Mặt trận phía Đông. Là chiến trường trên bộ lớn nhất trong lịch sử, cuộc chiến với Liên Xô đã khiến quân đội phe Trục, mà chủ yếu là "Wehrmacht" của Đức, sa lầy trong một cuộc chiến tiêu hao.
Với tham vọng thống trị châu Á và Thái Bình Dương, Nhật Bản đã gây chiến với Trung Hoa Dân Quốc vào năm 1937. Vào tháng 12 năm 1941, Nhật Bản tiến hành tấn công gần như cùng lúc các lãnh thổ của Hoa Kỳ và Anh tại Đông Nam Á và Trung Thái Bình Dương, bao gồm cả cuộc tấn công nhằm vào hạm đội Mỹ đóng tại Trân Châu Cảng. Sau khi Hoa Kỳ lẫn Anh tuyên chiến với Nhật Bản, các nước phe Trục Châu Âu tuyên chiến với Hoa Kỳ theo cam kết trong hiệp ước liên minh. Nhật Bản nhanh chóng làm chủ phần lớn Tây Thái Bình Dương, nhưng bước tiến của họ đã bị chặn đứng sau khi để thua trận Midway quan trọng vào năm 1942. Không lâu sau đó, Đức và Ý bị đánh bật khỏi Bắc Phi và phải hứng chịu thất bại quyết định tại Stalingrad trước Liên Xô. Những thất bại then chốt trong năm 1943 – bao gồm một loạt thất bại của Đức trên Mặt trận phía Đông, cuộc xâm lược đảo Sicilia và lục địa Ý của Đồng Minh, cũng như cuộc tấn công của Đồng Minh ở Thái Bình Dương – đã khiến phe Trục đánh mất thế chủ động và buộc phải rút lui chiến lược trên mọi mặt trận. Năm 1944, Đồng Minh phương Tây xâm lược nước Pháp do Đức chiếm đóng, trong khi Liên Xô và đang trên đường tiến vào lãnh thổ Đức và các quốc gia Phe Trục khác. Trong suốt hai năm 1944 và 1945, chiến sự dần đảo chiều trên lục địa châu Á, trong khi quân Đồng Minh làm tê liệt lực lượng Hải quân Nhật Bản và chiếm đóng đảo quan trọng ở phía Tây Thái Bình Dương.
Sau khi giải phóng các vùng lãnh thổ do Đức chiếm đóng, Đồng Minh phương Tây và Liên Xô tiến hành xâm lược nước Đức. Chiến tranh tại châu Âu kết thúc sau cái chết của Adolf Hitler, chỉ ít lâu trước khi Berlin thất thủ vào tay quân đội Liên Xô và Đức đầu hàng vô điều kiện vào ngày 8 tháng 5 năm 1945. Sau khi Tuyên bố Potsdam của Đồng Minh vào ngày 26 tháng 7 năm 1945 bị phía Nhật Bản khước từ, Hoa Kỳ đã thả hai quả bom nguyên tử đầu tiên xuống thành phố Hiroshima vào ngày 6 và Nagasaki vào ngày 9 tháng 8 năm 1945. Đối mặt trước một cuộc xâm lược sắp xảy ra vào quần đảo Nhật Bản và việc Liên Xô tham chiến, tiến hành xâm lược Mãn Châu vào ngày 9 tháng 8, Nhật Bản tuyên bố đầu hàng vào ngày 15 tháng 8 năm 1945, ấn định chiến thắng toàn diện trên chiến trường Châu Á cho Phe Đồng Minh. Sau chiến tranh, cả Đức lẫn Nhật Bản bị chiếm đóng. Các tòa án tội ác chiến tranh được mở nhằm xét xử các nhà lãnh đạo Đức và Nhật Bản. Bất chấp tội ác chiến tranh được ghi nhận đầy đủ (chủ yếu gây ra ở Hy Lạp và Nam Tư), phần lớn các nhà lãnh đạo và tướng lĩnh Ý vẫn được ân xá nhờ vào các hoạt động ngoại giao.
Chiến tranh thế giới thứ hai thay đổi cục diện chính trị lẫn cấu trúc xã hội toàn cầu. Tổ chức Liên Hiệp Quốc (LHQ) được thành lập nhằm thúc đẩy hợp tác quốc tế và ngăn chặn các cuộc xung đột trong tương lai. Các cường quốc chiến thắng, bao gồm Trung Quốc, Pháp, Liên Xô, Vương quốc Anh và Hoa Kỳ, trở thành thành viên thường trực của Hội đồng Bảo an Liên Hợp Quốc. Liên Xô và Hoa Kỳ nổi lên như hai siêu cường đối trọng nhau, tạo tiền đề cho Chiến tranh Lạnh kéo dài gần nửa thế kỷ. Trong bối cảnh châu Âu bị tàn phá, ảnh hưởng của các cường quốc suy yếu, khởi đầu quá trình phi thực dân hóa ở châu Phi và châu Á. Hầu hết các quốc gia có ngành công nghiệp bị thiệt hại đều hướng tới việc phục hồi và mở rộng kinh tế. Sự hội nhập chính trị, đặc biệt là ở châu Âu, vốn bắt đầu như một nỗ lực ngăn chặn các hành động thù địch trong tương lai đã chấm dứt những mối thù địch trước chiến tranh và rèn luyện ý thức về bản sắc chung.
Thời điểm bắt đầu cuộc chiến tại Châu Âu thường được xem là khi quân Đức tiến hành xâm lược Ba Lan vào ngày 1 tháng 9 năm 1939 và khi Vương quốc Anh và Pháp tuyên chiến với Đức hai ngày sau đó. Đối với chiến tranh Thái Bình Dương, giới học giả chưa có sự thống nhất trong việc tính ngày bắt đầu cuộc chiến. Có người tán thành thời điểm Nhật Bản xâm lược Trung Quốc vào ngày 7 tháng 7 năm 1937 trong khi một số người khác lại coi sự kiện Nhật Bản xâm lược Mãn Châu vào ngày 19 tháng 9 năm 1931 mới là ngày khởi đầu cuộc chiến.
Một số học giả khác tán thành với ý kiến của sử gia người Anh A. J. P. Taylor, cho rằng Chiến tranh Trung–Nhật cùng với chiến tranh ở châu Âu và các thuộc địa xảy ra song song cho trước khi hợp thành một cuộc chiến duy nhất vào năm 1941. Bài viết này của Wikipedia sử dụng cách tính ngày truyền thống. Một số thời điểm khác đôi khi cũng được sử dụng làm ngày bắt đầu Chiến tranh thế giới thứ hai bao gồm cuộc xâm lược Abyssinia của Ý vào ngày 3 tháng 10 năm 1935. Nhà sử học người Anh Antony Beevor xem trận Khalkhin Gol giữa Nhật Bản và Liên Xô từ tháng 5 đến tháng 9 năm 1939 là ngày khởi đầu của Thế chiến thứ hai.
Tương tự như ngày bắt đầu, ngày kết thúc chính xác của cuộc chiến cũng không được các học giả thống nhất rộng rãi. Một số người chấp nhận ngày 14 tháng 8 năm 1945 khi hiệp định đình chiến giữa Nhật Bản và Đồng Minh được ký kết (Ngày V-J) là ngày chiến tranh kết thúc thay vì ngày 2 tháng 9 năm 1945 khi Nhật Bản chính thức đầu hàng, chấm dứt chiến tranh tại châu Á. Năm 1951, một hiệp ước hòa bình giữa Nhật Bản và Đồng Minh được ký kết. Năm 1990, một hiệp ước liên quan đến tương lai của Đức cho phép hai phần Đông và Tây của nước này thống nhất đã được thông qua, giải quyết hầu hết các vấn đề tồn đọng sau Thế chiến II. Cho đến khi Liên Xô giải tán, giữa hai nước Xô – Nhật không có hiệp ước hòa bình chính thức nào được ký kết.
Nguồn cơn của chiến tranh thế giới thứ hai đến từ những nguyên do khác nhau ở những khu vực địa lý khác nhau. Tại châu Âu, Chiến tranh thế giới thứ hai thường được xem là sự tiếp nối của Chiến tranh thế giới thứ nhất, vốn đã làm thay đổi hoàn toàn bản đồ chính trị châu Âu với sự thất bại của các cường quốc Liên minh Trung tâm gồm Áo-Hung, Đức, Bulgaria và Đế quốc Ottoman và việc người Bolshevik lên nắm quyền ở Nga và thành lập nên Liên bang Xô Viết vào năm 1917. Các Đồng Minh giành chiến thắng trong Chiến tranh thế giới thứ nhất như Pháp, Bỉ, Ý, Romania và Hy Lạp, đều giành thêm đất đai. Nhiều quốc gia dân tộc mới được thành lập sau sự sụp đổ của Áo-Hung, Đế quốc Ottoman và Đế quốc Nga.
Để ngăn chặn một cuộc chiến tranh thế giới mới trong tương lai, Hội Quốc Liên được thành lập trong Hội nghị Hòa bình Paris năm 1919. Hội Quốc Liên có nhiệm vụ chủ yếu là duy trì hòa bình thế giới với những mục tiêu chính bao gồm ngăn ngừa chiến tranh thông qua an ninh tập thể và giải trừ quân bị, và giải quyết những tranh chấp quốc tế thông qua đàm phán và trọng tài.
Bất chấp xu hướng chuộng hòa bình phát triển mạnh mẽ sau Thế chiến I, chủ nghĩa báo thù dân tộc và chủ nghĩa xét lại đã nổi lên tại một số quốc gia châu Âu trong cùng thời kỳ. Xu hướng này đặc biệt phát triển mạnh mẽ tại Đức bởi những tổn thất đáng kể về lãnh thổ, thuộc địa và tài chính mà Hòa ước Versailles áp đặt. Đức mất khoảng 13% lãnh thổ quê nhà và toàn bộ thuộc địa ở hải ngoại. Đức bị ngăn cấm sáp nhập các quốc gia khác, bị buộc phải trả những khoản bồi thường khổng lồ. Quân đội bị giới hạn về quy mô và khả năng chiến đấu.
Đế quốc Đức bị giải thể trong Cách mạng Đức 1918–1919. Một chính phủ dân chủ, sử gọi là Cộng hòa Weimar, được thành lập. Thời kỳ giữa hai cuộc chiến chứng kiến sự xung đột giữa những người ủng hộ nền cộng hòa non trẻ và những người chống đối không nhân nhượng ở cả cánh hữu lẫn cánh tả. Ý với tư cách là một đồng minh của phe Entente đã giành được một số vùng lãnh thổ sau chiến tranh. Tuy nhiên, những người theo chủ nghĩa dân tộc Ý đã tức giận vì những lời hứa của Vương quốc Anh và Pháp khi thuyết phục nước này tham chiến đã không được thực hiện. Từ năm 1922 đến năm 1925, phong trào Phát xít do Benito Mussolini lãnh đạo đã lên cầm quyền tại Ý, áp dụng chủ nghĩa dân tộc, chế độ toàn trị và cộng tác giai cấp, xóa bỏ nền dân chủ đại nghị, đàn áp các lực lượng xã hội chủ nghĩa, cánh tả và tự do, đồng thời theo đuổi chính sách đối ngoại bành trướng hung hãn nhằm vào đưa Ý trở thành một cường quốc trên thế giới và hứa hẹn tạo dựng một "Đế chế La Mã Mới".
Adolf Hitler, sau một nỗ lực bất thành nhằm lật đổ chính phủ Đức vào năm 1923, đã trở thành Thủ tướng Đức vào năm 1933. Ông ta bãi bỏ chế độ dân chủ, tham vọng sửa đổi trật tự thế giới một cách triệt để và mang động cơ chủng tộc. Nước Đức nhanh chóng bắt đầu một chiến dịch tái vũ trang quy mô lớn. Trong khi đó, vì muốn đảm bảo liên minh, Pháp để cho Ý tùy ý hành động ở Ethiopia, quốc gia mà Ý muốn biến thành thuộc địa của họ. Tình hình trở nên trầm trọng hơn vào đầu năm 1935 khi Lãnh thổ lưu vực Saar được thống nhất hợp pháp với Đức cùng việc Hitler đẩy nhanh tiến độ tái vũ trang và áp dụng chế độ cưỡng bách tòng quân, qua đó vi phạm Hòa ước Versailles.
Vương quốc Anh, Pháp và Ý thành lập Mặt trận Stresa vào tháng 4 năm 1935 nhằm kiềm chế Đức, một bước quan trọng đối với toàn cầu hóa quân sự. Nhưng chỉ khoảng 2 tháng sau, Vương quốc Anh đã cùng nước Đức đàm phán thỏa thuận hải quân độc lập, nới lỏng các hạn chế trước đó. Lo ngại trước những tham vọng lãnh thổ của Đức tại Đông Âu, Liên Xô đã cùng với Pháp soạn thảo một hiệp ước tương trợ. Tuy nhiên, trước khi có hiệu lực, hiệp ước Pháp–Xô bắt buộc phải được thông qua bộ máy hành chính của Hội Quốc Liên. Về phía Hoa Kỳ, do lo ngại về các diễn biến tại Châu Âu và Châu Á, Quốc hội Hoa Kỳ đã thông qua Đạo luật Trung lập vào tháng 8 cùng năm.
Hitler thách thức hiệp ước Versailles và Locarno bằng đưa quân vào vùng phi quân sự hóa Rhineland trong tháng 3 năm 1936. Nhờ vào Chính sách nhân nhượng của các nước Tây Âu, Hitler gần như không vấp phải sự phản đối nào. Tháng 10 năm 1936, Đức và Ý thành lập Trục Roma – Berlin. Một tháng sau, Đức và Nhật Bản ký Hiệp ước chống Quốc tế Cộng sản với mục tiêu ngăn chặn sự phát triển của chủ nghĩa Cộng sản. Một năm sau thì Ý cũng ký hiệp ước này.
Vào giữa thập niên 1920, Trung Quốc Quốc dân Đảng (KMT) phát động chiến dịch Bắc phạt với mục tiêu thống nhất Trung Quốc vốn đã bị chia cắt sau thời kỳ Cách mạng Tân Hợi năm 1911, đồng thời tiêu diệt quyền lực của các quân phiệt cát cứ. Tuy chiến dịch kết thúc thành công và Trung Quốc đã được thống nhất, nhưng mối quan hệ căng thẳng với các đồng minh cũ khiến chính phủ của Tưởng Giới Thạch nhanh chóng rơi vào một cuộc nội chiến với Đảng Cộng sản Trung Quốc và các quân phiệt địa phương thuộc Quốc dân Đảng. Tại Nhật Bản, sự thắng thế của một số tướng lãnh quân phiệt đã khiến nước này chủ trương giải quyết các vấn đề quốc gia bằng chính phủ độc tài và chính sách xâm lược. Nhật Bản thiếu các nguồn tài nguyên một cách trầm trọng, họ buộc phải nhập khẩu các nguyên liệu như sắt, dầu mỏ và than đá vì thiếu các tài nguyên thiên nhiên ở trong nước để duy trì tăng trưởng trong ngành công nghiệp. Nhật Bản thể hiện tham vọng sáp nhập Trung Quốc và các thuộc địa lân cận vào Khối Thịnh vượng chung Đại Đông Á để thoả mãn nhu cầu tài nguyên mà đảo quốc nhỏ bé này không thể tự đáp ứng được. Người Nhật xem Trung Quốc là bước đầu tiên trong tham vọng bá chủ châu Á, dàn dựng Sự kiện Phụng Thiên để làm cái cớ tiến quân vào Mãn Châu, thiết lập nhà nước Mãn Châu Quốc bù nhìn.
Trung Quốc kêu gọi Hội Quốc Liên yêu cầu Nhật Bản dừng ngay cuộc xâm lược Mãn Châu. Sau khi bị lên án vì những hoạt động quân sự tại Mãn Châu, Nhật Bản đáp trả bằng cách rút khỏi tổ chức này. Quân đội hai nước nhanh chóng đụng vũ trang tại Thượng Hải, Nhiệt Hà và Hà Bắc. Chiến sự vẫn tiếp diễn cho đến khi Thỏa ước Đường Cô được ký kết vào năm 1933. Tuy đình chiến, các lực lượng tình nguyện Trung Quốc vẫn tiếp tục hoạt động kháng Nhật ở Mãn Châu, Sát Cáp Nhĩ và Tuy Viễn. Sau Sự kiện Tây An năm 1936, hai phía Quốc dân Đảng và Cộng sản Đảng chấp nhận ngừng chiến để thành lập một mặt trận thống nhất với mục tiêu đánh đuổi người Nhật ra khỏi Trung Quốc.
Ngày 1 tháng 9 năm 1939, Đức Quốc Xã xâm lược Ba Lan sau khi dàn dựng một số vụ cờ giả, bao gồm vụ lính Ba Lan phóng hỏa đốt trụ sở cơ quan phát thanh Đức tại Gleiwitz. Cuộc tấn công đầu tiên của quân Đức trong cuộc chiến là nhằm vào hệ thống phòng thủ của Ba Lan tại Westerplatte. Trước hành động quân sự của Đức, Vương quốc Anh gửi tối hậu thư yêu cầu Đức dừng ngay cuộc tấn công. Sau khi tối hậu thư bị phía Đức bác bỏ, Pháp và Anh chính thức tuyên chiến vào ngày 3 tháng 9, kế đến là Úc, New Zealand, Nam Phi và Canada. Tuy tham chiến, phe Đồng Minh không làm gì nhiều để giúp Ba Lan. Người Pháp chỉ thực hiện duy nhất một cuộc thăm dò thận trọng vào vùng Saarland. Đồng Minh phương Tây bắt đầu một cuộc phong tỏa hải quân đối với Đức, nhằm phá hủy nền kinh tế và nỗ lực gây chiến của đất nước này. Đức đáp trả bằng cách phát động chiến tranh bằng tàu ngầm nhằm vào tàu buôn và tàu chiến của Đồng Minh. Chiến sự nhanh chóng leo thang thành Trận chiến Đại Tây Dương.
Ngày 8 tháng 9, quân đội Đức tiến đến vùng ngoại ô Warszawa. Đợt phản công của Ba Lan ở phía tây tuy cầm chân người Đức trong vài ngày, nhưng họ nhanh chóng bị "Wehrmacht" tấn công và bao vây. Tàn quân Ba Lan đột kích vòng vây để quay về cố thủ Warszawa, thành phố khi ấy đang bị vây rất chặt. Ngày 17 tháng 9 năm 1939, sau khi ký hiệp định đình chiến với Nhật Bản, Liên Xô lấy cớ bảo vệ dân tộc Ukraina và Belarus xâm lược miền đông Ba Lan, lập luận rằng nhà nước Ba Lan đã sụp đổ trước cuộc tấn công của người Đức và không còn có khả năng đảm bảo an ninh cho công dân của mình nữa. Ngày 27 tháng 9, các đơn vị đồn trú Warszawa đầu hàng quân Đức. Ngày 6 tháng 10, đơn vị tác chiến lớn cuối cùng của Ba Lan đầu hàng. Bất chấp thất bại về mặt quân sự, chính phủ Ba Lan đã quyết định không đầu hàng và hình thành chính phủ lưu vong. Tại Ba Lan bị chiếm đóng, một bộ máy nhà nước vẫn hoạt động ngầm. Một lượng lớn quân nhân Ba Lan di tản sang Romania và các nước Baltic. Nhiều người trong số họ về sau tiếp tục chiến đấu chống phe Trục trên các mặt trận khác.
Đức sáp nhập miền tây và chiếm đóng miền trung Ba Lan, Liên Xô sáp nhập miền đông, một phần nhỏ lãnh thổ Ba Lan được chuyển giao cho Litva và Slovakia. Ngày 6 tháng 10, Hitler bày tỏ mong muốn đàm phán hòa bình công khai với Vương quốc Anh và Pháp nhưng nhấn mạnh rằng tương lai của nhà nước Ba Lan sẽ do Đức và Liên Xô quyết định. Đề xuất bị từ chối, Hitler ra lệnh phát động tấn công Pháp ngay lập tức. Tuy nhiên, chiến dịch bị hoãn lại cho đến mùa xuân năm 1940 do điều kiện thời tiết xấu.
Liên Xô tác động lên các nước Baltic – Estonia, Latvia và Litva, vốn nằm trong "vùng ảnh hưởng" của Liên Xô theo hiệp ước Molotov–Ribbentrop – khiến họ ký "hiệp ước tương trợ" cho phép quân đội Liên Xô đóng quân trong nước. Ngay sau đó, Liên Xô đã di chuyển một lượng lớn binh sĩ tới các nước này. Vì Phần Lan khước từ việc ký một hiệp ước tương tự và từ chối nhượng một phần lãnh thổ của mình, Liên Xô đã tiến hành xâm lược nước này vào tháng 11 năm 1939. Đáp trả, Liên Xô bị trục xuất khỏi Hội Quốc Liên. Mặc dù sở hữu ưu thế vượt trội về quân số, nhưng Liên Xô chỉ đạt những thành công cực kỳ khiêm tốn về mặt quân sự. Cuộc chiến tranh Phần Lan – Liên Xô kết thúc vào tháng 3 năm 1940 khi Phần Lan cắt khu vực Karelia cho Liên Xô.
Vào tháng 6 năm 1940, Liên Xô dùng vũ lực sáp nhập Estonia, Latvia và Litva, cũng như Bessarabia, miền bắc Bukovina và Hertza, vốn là các khu vực tranh chấp với Romania. Cũng trong lúc này, khi mối quan hệ hợp tác chính trị và kinh tế giữa Đức Quốc Xã – Liên Xô dần đổ vỡ, cả hai quốc gia bắt đầu chuẩn bị cho chiến tranh.
Tháng 4 năm 1940, Đức mở Chiến dịch Weserübung xâm lược Đan Mạch và Na Uy nhằm bảo vệ con đường vận chuyển quặng sắt từ Thụy Điển tới Đức mà Đồng Minh đang cố gắng cắt đứt. Đan Mạch nhanh chóng đầu hàng chỉ sau vài giờ chiến đấu, trong khi Na Uy bị chinh phục trong vòng hai tháng bất chấp sự hỗ trợ của Đồng Minh. Thất bại trong việc cứu Na Uy dẫn đến sự bất mãn trong dân chúng Anh khiến cho Thủ tướng Anh Neville Chamberlain bị thay thế bởi Winston Churchill vào ngày 10 tháng 5 năm 1940.
Cùng ngày, Đức mở màn chiến dịch tấn công nước Pháp. Để đi vòng qua Phòng tuyến Maginot kiên cố ở biên giới Pháp–Đức, Đức đã hướng cuộc tấn công vào các quốc gia trung lập như Bỉ, Hà Lan và Luxembourg. Quân Đức đã di chuyển xuyên qua khu vực rừng Ardennes, vốn được quân Đồng Minh xem như một hàng rào tự nhiên không thể bị lực lượng thiết giáp chọc thủng. Bằng cách áp dụng thành công học thuyết chiến tranh chớp nhoáng mới, "Wehrmacht" nhanh chóng tiến tới eo biển Manche. Bị đánh bọc sườn, phần lớn quân đội Đồng Minh bị bao vây tại biên giới Pháp–Bỉ gần Lille. Vương quốc Anh tuy phải vứt lại gần như tất cả thiết bị của họ nhưng đã có thể di tản một lượng lớn binh sĩ khỏi lục địa châu Âu vào đầu tháng 6.
Vào ngày 10 tháng 6, Ý xâm lược Pháp, tuyên chiến với cả Pháp lẫn Vương quốc Anh. Quân Đức hướng về phía nam tấn công quân Pháp nay đã suy yếu. Paris thất thủ vào ngày 14 tháng 6. Tám ngày sau, Pháp ký hiệp định đình chiến với Đức. Nước Pháp được chia thành các khu vực chiếm đóng của Đức và Ý và một nhà nước tàn tồn dưới chế độ Vichy. Chính phủ này dù trên danh nghĩa trung lập, nhưng trên thực tế lại liên kết với Đức. Để tránh việc hạm đội của Pháp bị Đức trưng dụng để tấn công Anh, ngày 3 tháng 7 năm 1940, Anh đã tấn công hạm đội Pháp neo đậu tại cảng Mers-el-Kebir ở Algérie, đánh chìm nhiều tàu và khiến hàng ngàn người thương vong.
Trận không chiến nước Anh mở màn vào đầu tháng 7 khi "Luftwaffe" thực hiện một loạt các cuộc oanh tạc nhằm vào tàu bè và bến cảng của Anh. Chiến dịch chiếm kiểm soát trên không của Đức bắt đầu vào tháng 8. Tuy nhiên, do không thể đánh bại được Bộ Tư lệnh Tiêm kích cơ Không quân Hoàng gia Anh, Đức buộc phải trì hoãn vô thời hạn cuộc xâm lược Anh mang mật danh Chiến dịch Sư tử biển đã được lên kế hoạch từ trước. Đức tăng cường các cuộc không kích ban đêm nhằm vào London và các thành phố trọng điểm khác. Do không gây tác động đáng kể nỗ lực tham chiến của người Anh, chiến dịch oanh tạc của "Luftwaffe" gần như kết thúc hoàn toàn vào tháng 5 năm 1941.
Sử dụng các cảng mới chiếm được của Pháp, Hải quân Đức đã thành công trong việc chống lại Hải quân Hoàng gia đang phải hoạt động quá mức. Người Đức sử dụng U-boat để tấn công đội tàu của Anh ở Đại Tây Dương. Hạm đội Hoàng gia Anh ghi nhận một chiến thắng quan trọng vào ngày 27 tháng 5 năm 1941 khi đánh chìm "thiết giáp hạm Bismarck" của Đức.
Vào tháng 11 năm 1939, Hoa Kỳ thực hiện các biện pháp nhằm hỗ trợ Trung Quốc và các Đồng Minh phương Tây. Họ cũng sửa đổi Đạo luật Trung lập để cho phép các đơn hàng "cash and carry" của Đồng Minh. Năm 1940, sau khi Đức chiếm được Paris, quy mô của Hải quân Hoa Kỳ đã phát triển đáng kể. Tháng 9 năm đó, Hoa Kỳ đã đồng ý thêm việc mua bán các tàu khu trục đổi bằng các căn cứ của Anh. Tuy nhiên, tính tới năm 1941, phần lớn công chúng Mỹ vẫn tiếp tục phản đối bất kỳ sự can thiệp quân sự trực tiếp nào vào cuộc chiến. Tháng 12 năm 1940, Roosevelt cáo buộc Hitler lên kế hoạch chinh phục thế giới và bác bỏ mọi cuộc đàm phán là vô ích. Ông kêu gọi Hoa Kỳ trở thành một "kho vũ khí của nền dân chủ", thúc đẩy các chương trình viện trợ cho vay-cho thuê (lend-lease) nhằm hỗ trợ nước Anh tiếp tục cuộc chiến. Lúc bấy giờ, Hoa Kỳ đã bắt đầu lập kế hoạch chiến lược để chuẩn bị cho một cuộc tấn công toàn diện nhằm vào Đức.
Cuối tháng 9 năm 1940, ba nước Nhật Bản, Ý và Đức ký kết Hiệp ước Ba bên, chính thức trở thành Phe Trục. Hiệp ước Ba bên quy định rằng nếu bất kỳ quốc gia nào, ngoại trừ Liên Xô, tấn công bất kỳ quốc gia Phe Trục nào, các nước còn lại sẽ phải tham chiến. Phe Trục mở rộng vào tháng 11 năm 1940 khi Hungary, Slovakia và Romania gia nhập. Romania và Hungary về sau đã có những đóng góp to lớn trong cuộc chiến tranh chống lại Liên Xô của phe Trục. Đối với trường hợp của Romania, một trong những lý do khiến họ tham chiến là nhằm chiếm lại những lãnh thổ đã phải nhượng cho Liên Xô.
Đầu tháng 6 năm 1940, Không quân Hoàng gia Ý tấn công và bao vây đảo Malta của Anh. Kể từ cuối hè cho đến đầu mùa thu, Ý chinh phục Somaliland thuộc Anh và đang tiến hành xâm lược Ai Cập thuộc Anh. Sang tháng 10, Ý xua quân xâm lược Hy Lạp nhưng bị đẩy lui và phải hứng chịu thương vong nặng nề. Chiến dịch Hy Lạp của Ý kết thúc trong vòng vài tháng với những thay đổi nhỏ về lãnh thổ. Để hỗ trợ Ý, Đức triển khai tấn công vào vùng Balkan nhằm ngăn chặn người Anh giành được chỗ đứng tại đây vì họ có thể sẽ trở thành mối đe dọa tiềm tàng đối với các mỏ dầu tại Romania. Nếu phe Trục chiếm được Balkan thì họ có thể sử dụng nó làm bàn đạp để tấn công lãnh địa của người Anh tại Địa Trung Hải.
Vào tháng 12 năm 1940, quân đội Đế quốc Anh phát động phản công quân đội Ý ở Ai Cập và Đông Phi thuộc Ý và đạt hiệu quả cao. Đến đầu tháng 2 năm 1941, Ý đánh mất quyền kiểm soát miền đông Libya và một lượng lớn binh sĩ bị bắt làm tù binh. Hải quân Ý cũng phải hứng chịu những thất bại nặng nề khi ba thiết giáp hạm của Ý đã bị Hải quân Hoàng gia Anh loại khỏi biên chế bằng một cuộc tấn công bằng tàu sân bay nhằm vào căn cứ hải quân tại Taranto. Người Anh tiếp đó đã vô hiệu hóa một số tàu chiến khác trong trận Mũi Matapan.
Thất bại của Ý và nguy cơ phe Trục bị đánh bật khỏi toàn bộ Châu Phi buộc Đức phải cử một lực lượng viễn chinh đến Bắc Phi trợ chiến. Cuối tháng 3 năm 1941, "Afrika Korps" dưới sự chỉ huy của Erwin Rommel đã phát động phản công đánh lui các lực lượng của Khối thịnh vượng chung. Trong vòng chưa đầy một tháng, quân đội phe Trục đã tiến đến phía tây Ai Cập và bao vây cảng Tobruk.
Cuối tháng 3 năm 1941, Bulgaria và Nam Tư đã ký Hiệp ước Ba bên. Tuy nhiên, chính phủ thân Đức của Nam Tư đã bị lật đổ hai ngày sau đó bởi phe dân tộc chủ nghĩa thân Anh. Đức đáp trả bằng cách xâm lược cùng lúc cả Nam Tư lẫn Hy Lạp. Chiến sự bắt đầu vào ngày 6 tháng 4 năm 1941 và khi chưa hết tháng, cả hai nước này đã phải đầu hàng. Cuộc tấn công bằng đường không vào đảo Crete của Hy Lạp vào cuối tháng 5 đã hoàn thành chiến dịch Balkan của Đức. Dù phe Trục dành thắng lợi chóng vánh, nhưng người dân Nam Tư nổi dậy, tiến hành kháng chiến quy mô lớn chống lại sự chiếm đóng của phe Trục. Cuộc kháng chiến Nam Tư còn kéo dài cho đến khi chiến tranh kết thúc.
Tại Trung Đông vào tháng 5, quân Khối thịnh vượng chung đã dập tắt một cuộc nổi dậy ở Iraq được hỗ trợ bởi máy bay Đức xuất phát từ các căn cứ tại Syria đang nằm dưới quyền kiểm soát của chính phủ Vichy. Từ tháng 6 đến tháng 7, quân đội Khối thịnh vượng chung đã tiến hành xâm lược và chiếm đóng mọi lãnh địa của Pháp tại Syria và Lebanon với sự hỗ trợ của Nước Pháp Tự do.
Sau khi tình hình châu Âu và châu Á trở nên tương đối ổn định, cả Đức, Nhật Bản lẫn Liên Xô đã có những bước chuẩn bị cho các hành động sắp tới. Nhật lúc này muốn lợi dụng chiến tranh ở Châu Âu để chiếm đoạt nguồn tài nguyên giàu có tại các thuộc địa Đông Nam Á của phương Tây. Về phía Liên Xô, cảnh giác về sự căng thẳng ngày càng gia tăng với Đức, nước này đã cùng Nhật Bản ký Điều ước bất xâm phạm vào tháng 4 năm 1941. Cũng trong thời điểm này, người Đức đã chuẩn bị đầy đủ cho cuộc chiến sắp tới với Liên Xô.
Hitler cho rằng việc Vương quốc Anh từ chối kết thúc chiến tranh là vì họ vẫn hy vọng Hoa Kỳ và Liên Xô sớm hay muộn cũng sẽ tham gia cuộc chiến chống lại Đức. Do đó, ông cố gắng thắt chặt mối quan hệ với Liên Xô. Tuy nhiên, trong trường hợp thất bại, họ sẽ phải tấn công Liên Xô. Vào tháng 11 năm 1940, Đức và Liên Xô tiến hành đàm phán song phương để xác định xem, liệu Liên Xô có tham gia Hiệp ước Ba bên hay không. Liên Xô bày tỏ sự quan tâm nhưng lại yêu cầu Phần Lan, Bulgaria, Thổ Nhĩ Kỳ và Nhật Bản phải nhượng bộ mình, một điều mà Đức cho là không thể chấp nhận được. Cuộc đàm phán đổ vỡ, Hitler ban hành chỉ thị chuẩn bị xâm lược Liên bang Xô Viết.
Vào ngày 22 tháng 6 năm 1941, Đức, với sự hỗ trợ của Ý và Romania, tiến hành xâm lược Liên Xô trong Chiến dịch Barbarossa, cáo buộc Liên Xô âm mưu chống lại Đức. Hai nước Phần Lan và Hungary ngay lập tức tham chiến theo phe Đức. Các mục tiêu chính của cuộc tấn công bất ngờ này là khu vực Baltic, Moskva và Ukraina, với mục tiêu cuối cùng là kết thúc chiến dịch năm 1941 tại gần Tuyến Arkhangelsk-Astrakhan, kéo dài từ Biển Caspi đến Biển Trắng. Mục tiêu của Hitler trong chiến dịch này là loại bỏ Liên Xô khỏi tư cách là một cường quốc quân sự, tiêu diệt Chủ nghĩa Cộng sản, tạo ra "Lebensraum" ("không gian sống") cho dân tộc Đức bằng cách trục xuất dân số bản địa và đảm bảo sự tiếp cận các nguồn lực chiến lược cần thiết để đánh bại các đối thủ còn lại của Đức.
Mặc dù Hồng quân Liên Xô đã chuẩn bị cho cuộc phản công chiến lược trước chiến tranh, chiến dịch Barbarossa đã buộc Bộ chỉ huy tối cao Liên Xô phải áp dụng phương án phòng thủ chiến lược. Trong suốt mùa hè, phe Trục đã tiến sâu vào lãnh thổ Liên Xô, gây ra tổn thất lớn cả về nhân lực và vật lực. Tuy nhiên, đến giữa tháng 8, Bộ chỉ huy tối cao quân lực Đức quyết định tạm hoãn các cuộc tấn công của Cụm tập đoàn quân Trung tâm đã mỏi mệt sau gần 2 tháng tiến quân chớp nhoáng. Người Đức điều hướng Tập đoàn thiết giáp số 2 tới miền trung Ukraina và Leningrad để tăng viện. Cuộc tấn công vào Kiev thành công rực rỡ, người Đức thành công tiêu diệt gần như hoàn toàn Phương diện quân Tây Nam của Liên Xô, làm bàn đạp để tiến sâu hơn vào Crimea và khu vực công nghiệp ở miền Đông Ukraina (Trận Kharkov lần thứ nhất).
Việc 3/4 lục quân và phần lớn không quân phe Trục di chuyển từ Pháp và vùng trung tâm Địa Trung Hải tới Mặt trận phía Đông đã khiến Vương quốc Anh cân nhắc lại đại chiến lược của họ. Tháng 7 năm 1941, Anh và Liên Xô thành lập liên minh quân sự chống Đức. Tháng 8, Anh và Mỹ cùng ban hành Hiến chương Đại Tây Dương, vạch ra các mục tiêu của hai nước đối với thế giới sau chiến tranh. Cuối tháng đó, Anh và Liên Xô cùng tổ chức xâm lược nước Iran trung lập nhằm đảm bảo Hành lang Ba Tư, các mỏ dầu của Iran và phòng ngừa phe Trục tiến đánh các mỏ dầu Baku hoặc Ấn Độ thuộc Anh thông qua đường Iran.
Đến tháng 10, phe Trục về cơ bản đã hoàn thành mọi mục tiêu tác chiến ở Ukraina và khu vực Baltic, chỉ còn hai cuộc bao vây Leningrad và Sevastopol là vẫn còn tiếp diễn. Với mật danh là "Bão táp", quân đội Đức tái khởi động cuộc tấn công hướng vào Moskva với hy vọng chiếm được thành phố này để triệt sĩ khí của người Liên Xô. Sau hai tháng kịch chiến trong điều kiện thời tiết ngày càng trở nên khắc nghiệt, quân đội Đức đã tiến đến ngoại ô Moskva. Tuy nhiên, quân đội Đức lúc bấy giờ đã kiệt quệ và buộc phải tạm hoãn cuộc tấn công. Phe Trục tuy giành được một vùng lãnh thổ rộng lớn, nhưng chiến dịch của họ đã không đạt được các mục tiêu chính khi mà hai thành phố trọng yếu – Moskva và Stalingrad – vẫn nằm trong tay Liên Xô. Khả năng chiến đấu của Hồng quân không bị bẻ gãy và họ vẫn bảo tồn một phần đáng kể tiềm lực quân sự. Với cuộc tấn công vào thủ đô Liên Xô thất bại, giai đoạn "chiến tranh chớp nhoáng" của mặt trận châu Âu đi đến hồi kết.
Đến đầu tháng 12, lực lượng quân dự bị mới được huy động cho phép Liên Xô sở hữu quân số ngang ngửa với phe Trục. Thêm vào đó, dữ liệu tình báo cho thấy chỉ cần một lượng binh lính tối thiểu ở Viễn Đông cũng đủ để chặn đứng bất kỳ cuộc tấn công nào của Đạo quân Quan Đông Nhật Bản. Hai yếu tố này cho phép Liên Xô bắt đầu một cuộc phản công lớn vào ngày 5 tháng 12 dọc theo phòng tuyến Moskva, đẩy lùi quân Đức khoảng về phía tây.
Sau sự kiện Phụng Thiên do Nhật dàn dựng để làm cớ chiếm Mãn Châu năm 1931, sự kiện pháo hạm USS "Panay" bị người Nhật đánh chìm trên sông Trường Giang năm 1937 và Thảm sát Nam Kinh năm 1937-38, quan hệ Nhật – Mỹ trở nên xấu đi. Năm 1939, Hoa Kỳ thông báo với Nhật rằng họ sẽ không gia hạn hiệp ước thương mại song phương. Việc dư luận phản đối chủ nghĩa bành trướng của Nhật Bản dẫn đến Hoa Kỳ thực hiện một loạt biện pháp trừng phạt kinh tế lên Nhật Bản. Chính phủ Hoa Kỳ ban hành Đạo luật Kiểm soát Xuất khẩu, chấm dứt hoạt động xuất khẩu hóa chất, khoảng sản và các bộ phận dùng để chế tạo vũ khí sang Nhật Bản, đồng thời gia tăng áp lực kinh tế lên chính quyền nước này. Năm 1939, Nhật Bản phát động cuộc tấn công đầu tiên vào Trường Sa, một thành phố trọng điểm tại Hồ Nam, Trung Quốc, nhưng bị đẩy lui vào cuối tháng 9. Bất chấp cả hai bên tiến hành một số đợt tấn công, chiến tranh Trung – Nhật bước vào hồi bế tắc vào năm 1940. Để gia tăng sức ép đối với Trung Quốc bằng cách cắt đứt các tuyến đường tiếp tế và để bố trí quân đội trong trường hợp xảy ra chiến tranh với các cường quốc phương Tây, Nhật Bản xâm lược và chiếm đóng miền Bắc Đông Dương vào tháng 9 năm 1940.
Quốc dân Cách mệnh Quân Trung Quốc mở một cuộc phản công quy mô lớn vào đầu năm 1940. Vào tháng 8, Đảng Cộng sản Trung Quốc mở cuộc tấn công khác ở miền Trung Trung Quốc. Để trả đũa, Nhật Bản sử dụng biện pháp tàn bạo tại các khu vực bị chiếm đóng nhằm giảm bớt nhân lực và vật lực của quân Cộng sản. Cũng trong thời gian đó, giữa hai phe Quốc – Cộng xảy ra hiềm khích, đỉnh điểm là những cuộc đụng độ vũ trang vào tháng 1 năm 1941, chấm dứt Mặt trận thống nhất chống Nhật. Tháng 3 năm 1941, Quân đoàn 11 của Nhật tấn công sở chỉ huy Quân đoàn 19 của Trung Quốc nhưng bị đẩy lui trong trận Thượng Cao. Tháng 9, Nhật Bản một lần nữa cố gắng chiếm đánh Trường Sa và đụng độ với Quốc dân quân Trung Quốc.
Thành công của Đức ở châu Âu khuyến khích Nhật Bản gia tăng sức ép lên các chính quyền thuộc địa châu Âu ở Đông Nam Á. Chính phủ Hà Lan đồng ý cung cập một số nguồn cung dầu từ Đông Ấn thuộc Hà Lan cho Nhật Bản, nhưng những cuộc đàm phán nhằm mở rộng lượng tài nguyên xuất khẩu sang Nhật vào tháng 6 năm 1941 đã thất bại. Tháng 7 năm 1941, Nhật Bản đưa quân đến miền nam Đông Dương, đe dọa các thuộc địa của Anh và Hà Lan ở Viễn Đông. Hoa Kỳ, Vương quốc Anh và các quốc gia phương Tây khác đã phản ứng với động thái này bằng việc đóng băng mọi tài sản của Nhật Bản ở nước ngoài, đồng thời áp đặt lệnh cấm vận dầu một cách triệt để. Nhật Bản lúc bấy giờ vốn đang lên kế hoạch xâm lược vùng Viễn Đông của Liên Xô, với ý định lợi dụng việc nước này đang bận bịu chống trả cuộc xâm lược của Đức ở phía tây. Tuy nhiên, trước các lệnh trừng phạt của phương Tây, người Nhật đã phải từ bỏ ý định này.
Kể từ đầu năm 1941, hai nước Mỹ, Nhật đã ngồi vào bàn đàm phán nhằm cải thiện mối quan hệ căng thẳng song phương và chấm dứt chiến tranh ở Trung Quốc. Trong các cuộc đàm phán này, Nhật Bản đã đưa ra một số đề xuất mà người Mỹ bác bỏ vì họ cho rằng chúng không thỏa đáng. Cũng trong lúc này, ba nước Hoa Kỳ, Anh và Hà Lan tham gia thảo luận bí mật nhằm lên kế hoạch phòng vệ trong trường hợp Nhật Bản tấn công bất kỳ ai trong số họ. Roosevelt tăng cường quân lực tại Philippines (một quốc gia bảo hộ mà Mỹ dự kiến sẽ trao trả độc lập năm 1946) đồng thời cảnh báo Nhật Bản rằng Hoa Kỳ sẽ chống trả nếu Nhật Bản động binh đối với bất kỳ "quốc gia láng giềng" nào.
Thất vọng vì tình hình không mấy tiến triển tại Trung Quốc và cảm thấy bị chèn ép bởi các lệnh trừng phạt do Hoa Kỳ – Anh – Hà Lan áp đặt, Nhật Bản chuẩn bị cho chiến tranh. Vào ngày 20 tháng 11, nội các mới dưới quyền Tojo Hideki đưa ra đề nghị "cuối cùng", yêu cầu Hoa Kỳ chấm dứt viện trợ cho Trung Quốc, dỡ bỏ lệnh cấm vận cung cấp dầu và các nguồn tài nguyên khác cho Nhật Bản. Đổi lại, nước này hứa sẽ không nhòm ngó tới Đông Nam Á và rút quân đội ra khỏi miền nam Đông Dương. Ngày 26 tháng 11, Hoa Kỳ trả lời, yêu cầu Nhật Bản phải rút quân khỏi Trung Quốc vô điều kiện và ký kết hiệp ước bất tương xâm với tất cả cường quốc Thái Bình Dương. Lời đề nghị này đồng nghĩa với việc Nhật Bản về cơ bản buộc phải lựa chọn giữa việc từ bỏ tham vọng của mình ở Trung Quốc, hoặc chiếm các nguồn tài nguyên thiên nhiên ở Đông Ấn thuộc Hà Lan mà nước này cần bằng vũ lực. Quân đội Nhật Bản không coi lời đề nghị của Hoa Kỳ như một phương án và nhiều sĩ quan đã xem lệnh cấm vận dầu mỏ là một lời tuyên chiến bất thành văn.
Nhật Bản lên kế hoạch đánh chiếm các thuộc địa châu Á của phương Tây một cách nhanh chóng để tạo một vành đai phòng thủ lớn kéo dài đến Trung Thái Bình Dương. Theo kế hoạch, sau khi thực hiện được điều này, người Nhật sẽ có thể tự do khai thác các nguồn tài nguyên của Đông Nam Á trong khi họ sẽ lui về thế thủ và cứ thế làm kiệt quệ các nước Đồng Minh vốn phải bố trí binh sĩ trên một mặt trận rộng. Để ngăn chặn sự can thiệp của Mỹ trong khi đảm bảo vành đai phòng thủ, kế hoạch tiếp tục của Nhật là vô hiệu hóa Hạm đội Thái Bình Dương của Hoa Kỳ và sự hiện diện quân sự của Hoa Kỳ tại Philippines ngay từ đầu. Ngày 7 tháng 12 năm 1941 (ngày 8 tháng 12 theo múi giờ Châu Á), Nhật tuyên chiến với Hoa Kỳ và các nước Đồng Minh bằng việc tấn công gần như cùng lúc một số thuộc địa của các cường quốc châu Âu tại Đông Nam Á và Tây Thái Bình Dương, gồm cả cuộc tấn công bất ngờ vào Trân Châu Cảng, Philippines, Guam, đảo Wake, Mã Lai, Thái Lan và Hồng Kông.
Đối mặt với cuộc xâm lược của Nhật Bản, người Thái quyết định liên minh với người Nhật. Những cuộc tấn công của quân Nhật khiến Hoa Kỳ, Vương quốc Anh, Trung Quốc, Úc và một số quốc gia khác chính thức tuyên chiến với Nhật Bản, trong khi Liên Xô – đang sa lầy trong cuộc chiến quy mô lớn với các nước phe Trục Châu Âu – vẫn duy trì thỏa thuận trung lập với Nhật Bản. Đức, lấy lý do Roosevelt lệnh cho tàu chiến Hoa Kỳ tấn công tàu bè nước mình, đã cùng một số quốc gia phe Trục khác tuyên chiến với Hoa Kỳ theo cam kết ký với Nhật Bản.
Vào ngày 1 tháng 1 năm 1942, Bốn ông lớn Đồng Minh – Liên Xô, Trung Quốc, Vương quốc Anh và Hoa Kỳ – và 22 chính phủ nhỏ hơn hoặc lưu vong đã cùng nhau ban hành Tuyên bố chung Liên Hiệp Quốc, qua đó xác nhận Hiến chương Đại Tây Dương và thống nhất không nước nào được phép ký hòa ước riêng biệt với các nước phe Trục.
Trong suốt năm 1942, giới quan chức Đồng Minh đã tranh luận về đại chiến lược phù hợp để theo đuổi. Tất cả đều nhất trí rằng việc đánh bại Đức là ưu tiên hàng đầu. Người Mỹ ủng hộ mở một cuộc tấn công trực diện quy mô lớn nhằm vào Đức thông qua Pháp. Liên Xô khi ấy cũng đang yêu cầu Đồng Minh phương Tây mở một mặt trận thứ hai. Ngược lại, người Anh cho rằng các nên nhắm các hoạt động quân sự vào các khu vực ngoại vi để làm hao mòn sức mạnh cũng như sĩ khí của người Đức, đồng thời hỗ trợ lực lượng kháng chiến. Bản thân nước Đức sẽ phải hứng chịu một chiến dịch không kích quy mô lớn. Tiếp đó, quân Đồng Minh sẽ phát động một cuộc tấn công chủ yếu sử dụng tăng thiết giáp thay vì sử dụng quân đội quy mô lớn. Sau tất cả, người Anh thuyết phục người Mỹ rằng việc đổ bộ vào Pháp trong thời điểm năm 1942 là bất khả thi. Thay vào đó, họ nên tập trung lực lượng để đánh bật phe Trục khỏi Bắc Phi.
Tại Hội nghị Casablanca đầu năm 1943, Đồng Minh nhắc lại các tuyên bố trong Tuyên bố năm 1942 và yêu cầu phe Trục đầu hàng vô điều kiện. Cả Anh lẫn Mỹ đồng ý tiếp tục đẩy mạnh thế chủ động Địa Trung Hải bằng cách xâm lược đảo Sicilia để đảm bảo tuyến đường tiếp tế hàng hải đi qua nơi đây. Tuy người Anh ban đầu có ý định đổ bộ vào vùng Balkan nhằm tạo áp lực lên Thổ Nhĩ Kỳ khiến nước này tham chiến, nhưng họ đã phải làm theo kế hoạch của người Mỹ và chỉ hoạt động giới hạn tại Địa Trung Hải.
Đến cuối tháng 4 năm 1942, Nhật Bản và đồng minh Thái Lan đã chinh phục gần như toàn bộ Miến Điện, Mã Lai, Đông Ấn thuộc Hà Lan, Singapore và Rabaul, gây tổn thất nặng nề cho quân Đồng Minh và bắt một lượng lớn tù binh. Bất chấp sự chống trả quyết liệt của quân đội Philippines và Hoa Kỳ, Thịnh vượng chung Philippines cuối cùng vẫn bị người Nhật đánh chiếm vào tháng 5 năm 1942, buộc chính quyền Manila phải lưu vong. Vào ngày 16 tháng 4, 7.000 lính Anh bị Sư đoàn 33 của Nhật bao vây trong trận Yenangyaung tại Miến Điện nhưng may mắn được Sư đoàn 38 của Trung Quốc giải cứu. Bên cạnh lục quân, Hải quân Nhật Bản giành nhiều thắng lợi trên Biển Đông, Biển Java và Ấn Độ Dương. Hạm đội Nhật gồm tàu sân bay tiến xa tới vùng biển thuộc Úc, tiến hành ném bom căn cứ hải quân của Đồng Minh tại Darwin. Suốt cả tháng 1 năm 1942, chiến thắng của Trung Quốc tại Trường Sa là thắng lợi duy nhất của Đồng Minh trước quân Nhật. Những chiến thắng dễ dàng trước các đối phương Tây không chuẩn bị trước đã khiến quân Nhật trở nên tự đắc và phân tán lực lượng quá mỏng trên khắp mọi mặt trận.
Đầu tháng 5 năm 1942, Nhật Bản lên kế hoạch đánh chiếm Cảng Moresby bằng một cuộc tấn công đổ bộ với mục tiêu cô lập hai nước Úc, New Zealand với đồng minh Hoa Kỳ bằng cách cắt đứt tuyến đường liên lạc và tiếp tế giữa các nước này. Kế hoạch xâm lược bị cản trở khi một đơn vị tác chiến đặc biệt của Đồng Minh, dẫn đầu bởi hai tàu sân bay của hạm đội Mỹ, cầm hòa hải quân Nhật Bản trong trận chiến biển San Hô. Nhằm đáp trả Cuộc không kích Doolittle, Nhật Bản lên kế hoạch chiếm Rạn san hô vòng Midway và dụ tàu sân bay Mỹ tham chiến rồi nhân cơ hội đó tiêu diệt. Để dương đông kích tây, Nhật Bản dự kiến gửi một đội hình tới chiếm quần đảo Aleutian ở Alaska. Vào giữa tháng 5, Nhật Bản khởi động chiến dịch Chiết Giang - Giang Tây ở Trung Quốc, mục đích trả thù người Trung Quốc vì đã hỗ trợ phi công Mỹ sống sót sau Cuộc không kích Doolittle. Người Nhật đối đầu với Quân đoàn 23 và 32 của Trung Quốc và phá hủy các căn cứ không quân của nước này.
Nhật Bản bắt đầu triển khai kế hoạch vào đầu tháng 6. Tuy nhiên, người Mỹ sau khi giải mã được các mật mã của hải quân Nhật hồi cuối tháng 5 đã nắm rõ kế hoạch cũng như trình tự tác chiến của người Nhật. Họ sử dụng khám phá này để giành chiến thắng quyết định trong trận Midway trước Hải quân Đế quốc Nhật Bản. Khả năng tác chiến của người Nhật sụt giảm đáng kể sau thất bại nặng nề này. Trong một nỗ lực muộn màng, Nhật Bản tập trung lực lượng cố gắng đánh chiếm căn cứ Port Moresby trên Lãnh thổ Papua. Người Mỹ lên kế hoạch phản công nhằm chiếm lại căn cứ tiền phương của người Nhật ở phía Nam quần đảo Solomon làm bước đầu tiên trong kế hoạch tái chiếm Rabaul – căn cứ chính của quân Nhật tại Đông Nam Á.
Cả hai kế hoạch được tiến hành vào tháng 7, nhưng đến giữa tháng 9, người Nhật vì ưu tiên Guadalcanal đã ra lệnh rút quân khỏi khu vực Port Moresby đến phần phía Bắc của đảo New Guinea. Tại đây, quân Nhật đụng độ với quân đội Úc và Hoa Kỳ trong trận Buna – Gona. Guadalcanal nhanh chóng trở thành chiến trường ác liệt, cả hai bên đều phải hứng chịu thất bại nặng nề về quân số lẫn tàu bè trong cuộc kịch chiến. Đến đầu năm 1943, quân Nhật bị đánh bại và buộc phải rút khỏi đảo. Trên đất liền Đông Nam Á, Nhật tiến nhanh vào sâu thuộc địa của Anh cho đến khi gặp phải sự kháng cự mãnh liệt tại Miến Điện. Quân đội Khối thịnh vượng chung Anh triển khai tác chiến tại vùng Arakan vào cuối năm 1942 nhưng phải rút về Ấn Độ vào tháng 5 năm 1943 sau khi thất bại thảm hại. Tháng 2 năm 1943, người Anh sử dụng lính không chính quy quấy nhiễu hậu phương của quân Nhật và thu về những kết quả khác nhau.
Tuy bị thiệt hại đáng kể, nhưng vào đầu năm 1942, Đức và đồng minh đã chặn đứng một cuộc tấn công quy mô lớn của Liên Xô tại miền trung và miền nam nước Nga, bảo toàn hầu hết lãnh thổ mà họ chiếm được năm trước đó. Vào tháng 6, sau khi đánh bại Liên Xô tại Bán đảo Kerch và Kharkov, Đức phát động tấn công vào phía Nam nhằm chiếm vùng sản xuất dầu mỏ chiến lược ở Kavkaz và thảo nguyên Kuban, trong khi án binh bất động tại các vị trí ở phía bắc và trung tâm của chiến tuyến. Quân Đức chia Cụm tập đoàn quân Nam thành hai tập đoàn quân: Tập đoàn quân A được lệnh tiến đến hạ lưu sông Don và đánh về hướng đông nam tới dãy Kavkaz, trong khi Tập đoàn quân B tiến về phía sông Volga. Liên Xô quyết định tử thủ tại thành phố Stalingrad bên bờ Tây sông Volga nhằm chặn đứng đường tiến quân của Đức.
Đến giữa tháng 11, khi quân Đức gần như đã chiếm được Stalingrad sau những trận giao tranh trên đường phố ác liệt và đẫm máu thì cũng là thời điểm mùa đông khắc nghiệt ập đến. Lợi dụng quân Đức đã kiệt sức, Liên Xô tung đòn phản công, bắt đầu bằng một cuộc tấn công không thành công vào "chỗ lồi" Rzhev gần Moskva và một cuộc tấn công vu hồi gồm hai gọng kìm đánh vào cạnh sườn khiến hơn 30 vạn quân Đức rơi vào vòng vây siết chặt tại Stalingrad. Đến đầu tháng 2 năm 1943, Hồng quân tiêu diệt hoàn toàn quân Đức tại Stalingrad, đẩy lùi chiến tuyến Xô – Đức về vị trí cũ trước cuộc tấn công mùa hè. Đến giữa tháng 2, khi bước tiến của Liên Xô dần khựng lại, quân Đức – với hy vọng xoay chuyển tình thế – mở một cuộc tấn công khác vào Kharkov, tạo nên một chiến tuyến hình vòng cung xung quanh thành phố Kursk của Liên Xô.
Khai thác các quyết định chỉ huy kém hiệu quả của hải quân Hoa Kỳ, hải quân Đức tiến hành quấy nhiễu, tàn phá tuyến đường vận tải hàng hải của Đồng Minh ngoài khơi bờ biển Đại Tây Dương của Mỹ. Tại Bắc Phi, quân đội Khối thịnh vượng chung mở một cuộc phản công mang mật danh "Crusader" vào tháng 11 năm 1941 và đoạt lại tất cả vùng đất mà liên quân Đức – Ý chiếm được trước đó. Đáp trả, quân Đức mở cuộc tấn công vào tháng 1, đẩy quân Anh trở lại vị trí ở phòng tuyến Gazala vào đầu tháng 2. Chiến sự bước vào khoảng thời gian tạm lắng mà Đức sử dụng để chuẩn bị cho những cuộc tấn công sắp tới của họ. Lo ngại người Nhật có thể sử dụng các căn cứ ở Madagascar do chính phủ Vichy nắm giữ đã, người Anh quyết định xâm chiếm hòn đảo này vào đầu tháng 5 năm 1942. Tại Lybia, quân đội phe Trục đã buộc Đồng Minh phải rút lui sâu bên trong Ai Cập trước khi bị chặn lại ở El Alamein. Trên lục địa Âu châu, Đồng Minh tổ chức các cuộc đột kích nhằm vào các mục tiêu chiến lược, đỉnh điểm là trận Dieppe đẫm máu. Thiệt hại quá nặng nề mà không đạt được kết quả nào, cuộc tấn công tại Dieppe củng cố nhận định của các tướng lĩnh Anh rằng quân của họ sẽ không thể bám trụ nổi sau khi đổ bộ lên đất đối phương.
Đến tháng 12 năm 1941, quân Đức thất bại trong trận đánh trước cửa ngõ Moskva. Mặt trận Xô–Đức thu hút tất cả lực lượng của Đức và buộc họ cắt giảm lực lượng cho các mặt trận khác. Quân Đức ở Bắc Phi bị thiếu đạn dược, nhiên liệu nên không thể tiếp tục tấn công. Vào đầu năm 1942, việc Anh thắng lợi trong cuộc đánh bại lực lượng hải quân Ý khiến phía Đồng Minh có thêm quân nhu và vật chất. Việc này cho phép các lực lượng Anh dồn toàn lực cho trận El Alamein thứ hai và dành thắng lợi. Người Anh, tuy phải trả giá đắt, nhưng đã có thể cung ứng nguồn cung cấp cần thiết cho đảo Malta khi ấy đang bị phe Trục bao vây. Vài tháng sau, quân Đồng Minh phát động tấn công đánh bật quân đội phe Trục khỏi Ai Cập và bắt đầu tiến quân về phía tây. Vào tháng 11 năm 1942, tình trạng càng tệ hơn cho quân Trục khi Hoa Kỳ và Anh thực hiện Chiến dịch Bó Đuốc, đổ bộ vào Maroc, bao vây các lực lượng phe Trục. Ngay lập tức, các thuộc địa Pháp ở Bắc Phi đổi phe. Hitler đáp trả bằng cách ra lệnh chiếm đóng lãnh thổ Vichy. Dù quân đội Vichy không làm gì để chống lại sự vi phạm hiệp ước đình chiến này nhưng họ đã cố gắng di chuyển hạm đội để ngăn chặn nó rơi vào tay người Đức. Quân Trục tại Châu Phi rút lui về Tunisia và bị đánh bật hoàn toàn khỏi Bắc Phi vào tháng 5 năm 1943.
Tháng 6 năm 1943, Anh và Hoa Kỳ khai màn chiến dịch ném bom chiến lược nhằm vào nước Đức, mục tiêu làm suy giảm nhuệ khí, phá hủy nhà cửa của thường dân và phá vỡ nền kinh tế thời chiến của nước này. Trận oanh tạc Hamburg là một trong những cuộc tấn công đầu tiên trong chiến dịch này, gây ra thương vong đáng kể về người và thiệt hại lớn đối với cơ sở hạ tầng của trung tâm công nghiệp quan trọng này.
Sau khi chiến dịch Guadalcanal kết thúc, người Mỹ bắt đầu triển khai một loạt hoạt động quân sự chống lại Nhật Bản ở Thái Bình Dương. Tháng 5 năm 1943, liên quân Canada và Hoa Kỳ được cử đến Alaska nhằm đuổi quân Nhật khỏi quần đảo Aleutian. Ngay sau đó, Hoa Kỳ – với sự hỗ trợ từ Úc, New Zealand và các quốc đảo Thái Bình Dương – bắt đầu nhiều chiến dịch lớn trên bộ, trên biển và trên không, mục tiêu cô lập căn cứ Nhật tại Rabaul bằng cách chiếm các đảo xung quanh và phá vỡ vành đai phòng thủ ở Trung tâm Thái Bình Dương (tại quần đảo Gilbert và Marshall) của Nhật. Cuối tháng 3 năm 1944, quân Đồng Minh đã hoàn thành cả hai mục tiêu này đồng thời vô hiệu hóa được căn cứ trọng điểm của Nhật tại Truk thuộc quần đảo Caroline. Sang tháng 4, quân Đồng Minh tiếp tục triển khai một chiến dịch khác và thành công chiếm lại miền Tây New Guinea.
Tại châu Âu, cả người Đức và người Liên Xô đã dành cả mùa xuân và đầu mùa hè năm 1943 để chuẩn bị cho các cuộc tấn công lớn ở miền trung nước Nga. Ngày 4 tháng 7 năm 1943, tại trận Vòng cung Kursk, Đức đã tung ra những đơn vị thiết giáp lớn hòng xoay chuyển tình thế, Kursk trở thành "trận đấu xe tăng lớn nhất" trong lịch sử thế giới. Trong vòng một tuần, quân Đức kiệt sức trước tuyến phòng thủ được bố trí theo hình bậc thang và tổ chức tốt của Liên Xô. Lần đầu tiên trong cuộc chiến, Hitler đã hủy bỏ chiến dịch trước khi đạt được thành công về mặt chiến thuật hay tác chiến. Quyết định này bị ảnh hưởng một phần bởi tin tức miền Nam nước Ý bị Đồng Minh phương Tây tấn công vào ngày 9 tháng 7. Kết hợp với những thất bại trước đó của Ý, cuộc đổ bộ lên đảo Sicilia dẫn đến việc lật đổ và bắt giữ Mussolini vào cuối tháng đó.
Vào ngày 12 tháng 7 năm 1943, Liên Xô triển khai chiến dịch Kutuzov tại khu vực phía bắc vòng cung Kursk, qua đó xóa tan bất kỳ cơ hội chiến thắng nào hoặc thậm chí là đưa chiến sự vào thế bế tắc của Đức ở phía Đông. Chiến thắng của Liên Xô tại Kursk đẩy quân Đức vào thế bị động, quân Liên Xô giữ thế chủ động và phát động tấn công liên tục trên khắp các mặt trận. Đức cố gắng ổn định mặt trận phía Đông dọc theo tuyến Panther-Wotan được gia cố gấp rút. Tuyến phòng thủ của Đức bị Liên Xô chọc thủng tại Smolensk và một đoạn ở phía bắc biển Đen trong Chiến dịch tấn công Hạ Dniepr.
Vào ngày 3 tháng 9 năm 1943, Đồng Minh phương Tây đổ bộ lên đất liền Ý. Quân đội Ý không lâu sau đó đã đơn phương ký hiệp định đình chiến với quân Đồng Minh. Đức, với sự giúp đỡ của lực lượng Phát xít Ý trung thành với Mussolini, đã đáp trả bằng cách giải giáp binh lính Ý không có cấp trên chỉ huy. Đức nhanh chóng giành quyền kiểm soát quân sự trên nhiều khu vực của Ý và nhanh chóng xây dựng một loạt tuyến phòng thủ. Lực lượng đặc biệt của Đức đã tiến hành giải cứu Mussolini, người sau đó được phía Đức dựng lên làm nguyên thủ quốc gia của nhà nước chư hầu mang tên Cộng hòa Xã hội Ý, mở ra cuộc nội chiến Ý. Đồng Minh phương Tây chọc thủng nhiều phòng tuyến của Đức ở miền nam nước Ý trước khi tiến đến tuyến phòng thủ chính vào giữa tháng 11.
Các hoạt động quân sự của Hải quân Đức ở Đại Tây Dương cũng bị ảnh hưởng. Đến tháng 5 năm 1943, khi các biện pháp đối phó của Đồng minh ngày càng có hiệu quả, đội tàu ngầm Đức phải hứng chịu tổn thất đáng kể khiến họ phải đình chỉ hoạt động tại Đại Tây Dương. Vào tháng 11 năm 1943, Franklin D. Roosevelt và Winston Churchill gặp Tưởng Giới Thạch ở Cairo và sau đó với Iosif Stalin tại Tehran. Hội nghị Cairo xác định Nhật Bản sẽ phải trả lại các lãnh thổ mà họ chiếm được sau khi chiến tranh kết thúc. Hội nghị cũng lên kế hoạch quân sự cho chiến dịch Miến Điện. Tại Tehran, các bên thỏa thuận rằng Đồng Minh phương Tây sẽ xâm lược châu Âu vào năm 1944 và Liên Xô sẽ tuyên chiến với Nhật Bản trong vòng ba tháng kể từ ngày Đức bị đánh bại.
Kể từ tháng 11 năm 1943, trong trận Thường Đức kéo dài bảy tuần, người Trung Quốc – trong khi chờ đợi Đồng Minh tăng viện – đã buộc Nhật Bản phải trả giá cao trong một cuộc chiến tiêu hao. Tháng 1 năm 1944, quân Đồng Minh triển khai một loạt cuộc tấn công ở Ý nhằm vào phòng tuyến của Đức tại Monte Cassino. Liên quân Hoa Kỳ, Anh, Canada và Vương quốc Ý cố gắng đánh bọc sườn phòng tuyến này bằng cách đổ bộ tại Anzio và giành thắng lợi.
Vào ngày 27 tháng 1 năm 1944, Hồng quân Liên Xô triển khai cuộc tổng tấn công đuổi quân Đức ra khỏi khu vực Leningrad, giải vây thành phố này sau 900 ngày, kết thúc cuộc bao vây đẫm máu nhất trong lịch sử chiến tranh. Cùng thời điểm, Hồng quân tiến sát tới biên giới tiền chiến của Estonia thị bị Cụm tập đoàn quân Bắc chặn lại. Người Đức được người Estonia hỗ trợ với hy vọng tái lập nền độc lập quốc gia. Sự đình trệ này đã làm chậm các hoạt động tác chiến tiếp theo của Liên Xô ở khu vực Baltic. Cuối tháng 5 năm 1944, Liên Xô giải phóng Crimea, đánh đuổi phần lớn lực lượng phe Trục khỏi Ukraina. Họ tiếp tục thực hiện các cuộc tấn công vào Romania nhưng bị quân Trục đẩy lui. Tại Ý, quân Đồng Minh thành công đánh bật người Đức khỏi phòng tuyến gần Roma dù đã để cho một số sư đoàn Đức rút lui. Vào ngày 4 tháng 6, thủ đô Roma rơi vào tay Đồng Minh.
Quân Đồng Minh thu về những kết quả thắng bại lẫn lộn trên lục địa châu Á. Tháng 3 năm 1944, quân Nhật triển khai chiến dịch tấn công vào Assam, Ấn Độ, nhanh chóng bao vây các vị trí của Anh tại Imphal và Kohima. Tháng 5 năm 1944, quân đội Anh tiến hành phản công buộc quân Nhật phải rút về Miến Điện trong tháng 7. Trước đó, vào cuối năm 1943, quân đội Trung Quốc từ Vân Nam đã tràn vào miền bắc Miến Điện và bao vây quân Nhật tại Myitkyina. Nhật Bản triển khai một cuộc tấn công khác với mục tiêu tiêu diệt các đạo quân chủ lực của Trung Quốc, bảo đảm tuyến đường sắt kết nối các lãnh thổ do Nhật Bản chiếm giữ và đánh chiếm các sân bay của quân Đồng Minh. Đến tháng 6 năm 1944, quân Nhật đã chiếm được Hà Nam và đang chuẩn bị mở một cuộc tấn công mới vào Trường Sa.
Sau 3 năm chịu áp lực từ phía Liên Xô, Đồng Minh phương Tây cuối cùng cũng đã quyết định mở một mặt trận thứ hai. Vào ngày 6 tháng 6 năm 1944 (được gọi là D-Day), các lực lượng Đồng Minh phương Tây đồng loạt đổ bộ vào bờ biển Normandie. Chiến dịch diễn ra rất khốc liệt, phe Đồng Minh đã gặp rất nhiều khó khăn và phải hứng chịu tổn thất lớn dù áp đảo về quân số và trang bị. Tuy nhiên họ dần giành lấy ưu thế và buộc người Đức phải rút khỏi miền bắc nước Pháp. Quân Đồng Minh đồng thời điều động một số sư đoàn khỏi Ý để tấn công vào vùng Provence, thành công đẩy lui quân Đức ra khỏi nước Pháp. Ngày 25 tháng 8, Paris được giải phóng bởi lực lượng kháng chiến và quân đội Pháp tự do do Tướng Charles de Gaulle chỉ huy. Nhân đà thắng lợi, quân Đồng Minh phương Tây tiếp tục đẩy lùi quân Đức trên mặt trận Tây Âu cho đến hết năm. Tuy nhiên, kế hoạch xâm lược miền Bắc nước Đức, mở đầu bằng một chiến dịch hàng không tại Hà Lan, đã thất bại. Đồng minh phương Tây từ từ áp sát nước Đức nhưng không thể chọc thủng phòng tuyến cuối cùng tại sông Rur.
Đến cuối năm 1944, Liên Xô đã giành lại được hầu hết số lãnh thổ bị Đức chiếm đóng và liên tục đẩy lùi lực lượng ngày càng suy yếu của Đức về phía tây. Vào ngày 22 tháng 6, Liên Xô mở một cuộc tấn công chiến lược tại Belarus ("Chiến dịch Bagration") tiêu diệt gần như hoàn toàn Cụm tập đoàn quân Trung tâm của Đức. Sau thành công này, Liên phát động liên tiếp các đòn tấn công khác buộc quân Đức phải rút khỏi miền Tây Ukraina và miền Đông Ba Lan. Liên Xô thành lập Ủy ban Giải phóng Quốc gia Ba Lan để kiểm soát lãnh thổ nước này và đối phó với lực lượng Armia Krajowa trung thành với Chính phủ Ba Lan lưu vong ở Luân Đôn. Hồng quân Liên Xô dừng lại tại quận Praga ở phía bên kia bờ sông Vistula và theo dõi quân Đức dập tắt Khởi nghĩa Warszawa do Armia Krajowa khởi xướng một cách thụ động. Cuộc nổi dậy toàn quốc ở Slovakia cũng bị quân Đức dập tắt. Tại miền đông Romania, cuộc tấn công chiến lược của Hồng quân Liên Xô đã tiêu diệt một lượng lớn quân Đức tại đó, đồng thời kích động hai cuộc đảo chính thành công tại Romania và Bulgaria dẫn đến việc hai nước này chuyển sang phe Đồng Minh.
Vào tháng 9 năm 1944, quân đội Liên Xô tiến vào Nam Tư khiến hai Tập đoàn quân E và F của Đức phải rút lui một cách gấp gáp khỏi Hy Lạp, Albania và Nam Tư để tránh bị cô lập hoàn toàn. Đến thời điểm này, lực lượng kháng chiến do Cộng sản lãnh đạo dưới sự chỉ huy của Thống chế Josip Broz Tito, đã kiểm soát phần lớn lãnh thổ của Nam Tư và tham gia cầm chân quân đội Đức ở phía nam. Tại miền bắc Serbia, Hồng quân Liên Xô, với sự giúp đỡ hạn chế từ quân đội Bulgaria, đã hỗ trợ quân kháng chiến giải phóng Beograd vào ngày 20 tháng 10. Vài ngày sau, Liên Xô mở một cuộc tấn công quy mô lớn vào Hungary. Chiến dịch kết thúc khi Budapest thất thủ vào tháng 2 năm 1945. Trái ngược với những chiến thắng ấn tượng của Liên Xô tại Balkan, sự kháng cự gay gắt của người Phần Lan tại eo đất Karelia đã ngăn chặn Liên Xô chiếm đóng nước này. Kết quả là hai nước Liên Xô-Phần Lan ký kết hiệp định đình chiến với những điều kiện tương đối nhẹ nhàng, dù nước này bị buộc phải tham gia phe Đồng Minh chống lại Đức.
Đến đầu tháng 7 năm 1944, quân đội Khối thịnh vượng chung ở Đông Nam Á đã thành công đẩy lùi bước tiến của quân Nhật tại Assam, buộc quân Nhật phải rút lui về sông Chindwin trong khi quân Trung Quốc chiếm được Myitkyina. Tháng 9 năm 1944, quân Trung Quốc chiếm được núi Song và khai thông lại tuyến đường Miến Điện. Quân Nhật thành công hơn ở Trung Quốc khi họ cuối cùng cũng chiếm được Trường Sa vào giữa tháng 6 và Hành Dương vào đầu tháng 8. Người Nhật sau đó đã tổ chức tấn công vào tỉnh Quảng Tây, giành chiến thắng tại Quế Lâm và Liễu Châu vào cuối tháng 11, thành công liên kết lực lượng ở Trung Quốc và Đông Dương lại với nhau vào giữa tháng 12.
Tại Thái Bình Dương, người Mỹ tiếp tục đẩy lùi vành đai phòng thủ của quân Nhật. Vào giữa tháng 6 năm 1944, quân đội Hoa Kỳ đã chiếm lại Mariana và Palau từ tay Nhật với chiến thuật "nhảy cừu", đồng thời đánh bại hải quân Nhật trong trận chiến trên Biển Philippines. Những thất bại này đã buộc Thủ tướng Nhật Bản Tojo Hideki phải từ chức, đồng thời cho phép Mỹ sử dụng các căn cứ không quân để tiến hành oanh tạc bằng máy bay ném bom hạng nặng nhằm vào quần đảo Nhật Bản. Cuối tháng 10, lực lượng Hoa Kỳ đánh chiếm hòn đảo Leyte của Philippines; ngay sau đó, lực lượng hải quân Đồng Minh giành được một chiến thắng lớn khác trước lực lượng của Nhật Bản trong trận Vịnh Leyte, một trong những trận hải chiến lớn nhất trong lịch sử nhân loại.
Chiến dịch tàn sát tù binh chiến tranh và thường dân điển hình nhất và có tổ chức nhất là các chương trình được vạch ra và thực hiện bởi Đức quốc xã. Ban đầu chỉ nhắm mục tiêu vào người Do Thái tại nước này, cộng thêm một số nhóm người ít người không ưa thích. Chế độ Đức quốc xã bắt đầu thành lập trại để cách ly các nhóm người này, sau đó dùng lao động cưỡng bách và cuối cùng tiêu diệt hàng loạt. Các nhóm người Do Thái, người đồng tính luyến ái và người có khuyết tật là các mục tiêu đầu tiên, nhưng những người đối lập chính trị như những người theo chủ nghĩa xã hội và các nhân vật tôn giáo (kể cả tín đồ Cơ đốc giáo) lên tiếng cũng bị bắt giữ.
Một khi chiến tranh bùng nổ và phần đất Đức xâm chiếm tăng lên, các lãnh thổ mới chiếm này cũng bị tính trong nỗ lực đó. Riêng Ba Lan đã bị ảnh hưởng rất nhiều, với gần toàn bộ dân số Do Thái tại nước này và một số đông người Cơ đốc giáo đã bị tiêu diệt. Hàng chục triệu Người Nga và các người Slav bị chinh phục khác cũng bị giam cầm tại hơn 100 trại tập trung của Đức trên khắp các vùnh lãnh thổ châu Âu bị nước Đức Quốc xã chiếm đóng. Các trại lớn nhất là Dachau, Buchenwald, Ravensbrück, Ausschwitz, Majdanek, Bergen Belsen, Gusen... Số người được giải phóng khỏi các trại này sau chiến tranh chỉ còn vài trăm nghìn.
Tổng số người đã bị giết trong các trại tập trung, trong các chương trình tiêu diệt và trong khi bị chính quyền Đức ngược đãi có lẽ không bao giờ có thể biết chính xác được. Có một số ước đoán cao hơn 10 triệu người, trong đó 5 tới 6 triệu là người Do Thái bị giết trong các chương trình tiêu diệt có mục đích.
Theo một số tài liệu phương Tây, kể từ khi tiến vào nước Đức (1944-1945), một bộ phận binh sĩ Hồng quân đã có những hành động trả thù nhằm vào tù binh hoặc dân thường Đức để trả đũa những tàn phá mà quân Đức gây ra cho đất nước mình. Ngoài việc cướp nhà dân và cửa hiệu, phương Tây cho rằng Hồng quân Liên Xô đã hãm hiếp hàng chục ngàn phụ nữ và trẻ em người Đức, từ 8 đến 80 tuổi. Theo Franz Wilhelm Seidler, riêng ở Berlin là 20 ngàn tới 100 ngàn, các tỉnh còn lại từ 100 ngàn tới nửa triệu. Rất nhiều nạn nhân trong số này bị từ 10 đến 12 lính hãm hiếp tập thể, và đa số bị hãm hiếp nhiều lần.
Tuy nhiên, giới sử học vẫn tranh cãi về tính xác thực và quy mô của những vụ hiếp dâm. Các nhà sử học Nga đã phủ nhận những cáo buộc về hiếp dâm hàng loạt, họ đưa ra bằng chứng là một lệnh từ Bộ chỉ huy tối cao ban hành ngày 19 tháng 1 năm 1945, trong đó ra lệnh cấm binh sĩ ngược đãi thường dân Đức. Một lệnh của Hội đồng quân sự của Phương diện quân Byelorussia số một, có chữ ký của Nguyên soái Rokossovsky, đã ra lệnh xử bắn những binh lính phạm tội trộm cướp và hiếp dâm ngay tại hiện trường của vụ án. Một lệnh ban hành bởi Stavka (Bộ Tổng tư lệnh Tối cao Hồng quân) vào ngày 20 tháng 4 năm 1945 phổ biến tới binh sĩ rằng cần phải duy trì quan hệ tốt với người dân Đức để giảm kháng cự và để chiến sự kết thúc nhanh hơn.
Trong khu vực chiếm đóng của Liên Xô, các thành viên của SED đã báo cáo cho Stalin biết hành động cướp bóc và hãm hiếp của binh lính Liên Xô có thể dẫn đến một phản ứng tiêu cực của dân Đức đối với Liên Xô và hướng tới tương lai của chủ nghĩa xã hội ở Đông Đức. Stalin đã phản ứng một cách giận dữ: ""Tôi sẽ không tha thứ bất cứ ai kéo danh dự của Hồng quân qua vũng bùn.""
Các nhà lãnh đạo Liên Xô rất bất bình với truyền thông của các nước phương Tây, khi họ vừa mới là đồng minh của Liên Xô trên mặt trận chống phát xít thì nay lại quay sang công kích Liên Xô. Bộ trưởng dân ủy ngoại giao Liên Xô V. M. Molotov đã gọi những cáo buộc của Phương Tây là một "chiến dịch hèn hạ" nhằm phá hoại uy tín của Hồng quân và trút lên đầu những người lính Hồng quân tất cả những gì xảy ra do sự hỗn loạn trước đó tại những vùng do Liên Xô chiếm đóng. Ông nói: ""Liên Xô và những bạn bè của chúng tôi trên thế giới đã có những thông tin cần thiết để chống lại chiến dịch tuyên truyền này"".
Tướng Gareyev, chủ tịch của Học viện Khoa học Quân sự Nga, nhận xét:
Theo Oleg Rzheshevsky người đứng đầu Viện Hàn lâm Khoa học Nga, mặc dù có nhiều trường hợp đã xảy ra những hành vi thái quá thì "đa số binh sĩ và quan chức của Liên Xô cũng như quân Đồng minh đã đối xử với người dân địa phương một cách nhân đạo" . Ông cũng cho rằng những tội ác như hành động tấn công tình dục là một phần không thể tránh khỏi của chiến tranh .
Một phụ nữ Berlin, Elizabeth Shmeer, cho biết:
Nhiều trận ném bom rải thảm của không quân Mỹ đánh thẳng vào các thành phố đông dân cư đã khiến cho hàng trăm nghìn thường dân Đức và Nhật bị thiệt mạng. Nhiều thành phố đông dân ở Đức, Nhật bị máy bay ném bom của Mỹ phá hủy gần như hoàn toàn. Riêng trong một trận oanh tạc thành phố Dresden, có tới vài chục ngàn dân thường Đức thiệt mạng. Các vụ ném bom Tokyo cũng khiến ít nhất 100.000 thường dân Nhật Bản thiệt mạng.
Đặc biệt, Mỹ đã để lại một dấu ấn kinh hoàng cho cả thế giới cho tới ngày hôm nay. Đó là vụ ném bom nguyên tử xuống Hiroshima và Nagasaki lúc chiến tranh gần kết thúc. Theo lệnh của Tổng thống Harry S Truman, ngày 6 tháng 8 năm 1945, quả bom nguyên tử thứ nhất mang tên "Little Boy" đã được thả xuống thành phố Hiroshima, Nhật Bản. Sau đó 3 hôm, ngày 9 tháng 8 năm 1945, quả bom thứ hai mang tên "Fat Man" đã phát nổ trên bầu trời thành phố Nagasaki.
Các số liệu khác nhau bởi được thống kê vào các thời điểm khác nhau. Rất nhiều nạn nhân chết sau nhiều tháng, thậm chí nhiều năm bởi hậu quả của phóng xạ. Theo ước tính, 140.000 người dân Hiroshima đã chết bởi vụ nổ cũng như bởi hậu quả của nó. Số người thiệt mạng ở Nagasaki là 74.000. Ở cả hai thành phố, phần lớn người chết là thường dân.
Các công dân của các nước Đồng Minh cũng phải chịu đau khổ trong các trường hợp họ là con cháu của những người đến từ các nước phe Trục. Điển hình là việc 120.000 người Mỹ gốc Nhật đã bị chính phủ Mỹ ra lệnh niêm phong tài sản và bị giam giữ ở các trại tập trung giữa sa mạc trong thời kỳ chiến tranh (từ 1942 tới 1945), với lý do để đề phòng nguy cơ gián điệp.
Theo J. Robert Lilly thì khi tiến quân vào Đức, binh lính Mỹ cũng đã nhiều lần hãm hiếp những người phụ nữ địa phương. Ông ước tính số vụ hãm hiếp của binh lính Mỹ tại Đức là 11.000 vụ . Carol Huntington thì lại cho rằng đa số những vụ tấn công tình dục của lính Mỹ đối với phụ nữ Đức có vẻ giống hành vi mua dâm hơn là cưỡng hiếp, ông cũng ghi nhận nhiều trường hợp những phụ nữ Đức quan hệ tình dục với người lính Mỹ để được họ phân phát cho đồ ăn hoặc tiền mặt.
Vương quốc Liên hiệp Anh và Bắc Ireland đã bị thất bại nặng nề trong cuộc chiến với quân đội Nhật Bản tại Trận Singapore năm 1942, quân Nhật cũng đang tiến hành xâm lược Miến Điện thuộc Anh trong năm đó. Giới chức Anh sợ rằng một cuộc xâm lược Ấn Độ thuộc Anh tiếp theo của Nhật Bản có thể thực hiện bằng cách thích hợp thông qua lối Bengal (xem British Raj), và các biện pháp khẩn cấp đã được áp dụng để tích trữ lương thực cho lính Anh, bao gồm cả việc giành lấy lương thực của nhân dân Ấn Độ. Hậu quả là Nạn đói Bengal năm 1943 thảm khốc năm 1943 khiến 5 triệu người Ấn Độ thiệt mạng.
Dấu ấn kinh hoàng về nạn đói này cũng khiến tinh thần phản kháng của người dân Ấn Độ chống sự cai trị của thực dân Anh ngày càng dâng cao, góp phần buộc Anh phải trao trả độc lập cho Ấn Độ vào năm 1947.
Ví dụ về các tội ác chiến tranh của các lực lượng Trung Quốc bao gồm:
Trong khi Holocaust do Đức gây ra rất có tổ chức và được nhiều người biết đến, số người bị giết có thể sánh được với số thường dân bị lực lượng Nhật tàn sát tại Trung Quốc. Tương tự như cách nhìn của Đức đối với các dân tộc sống ở vùng Đông Âu, người Nhật xem người Trung Quốc và Đông Nam Á là "mọi rợ" và giới lãnh đạo chẳng những xem các tội ác chiến tranh là lẽ thường mà còn khuyến khích việc đó. Một trong những tội ác tàn bạo nhất của quân Nhật trong cuộc chiến với Trung Quốc là vụ Thảm sát Nam Kinh vào năm 1937 trong đó có khoảng 50.000- 300.000 thường dân Trung Quốc đã bị hãm hiếp và giết hại.
Các ước tính số người bị chết do các hành vi này còn rất thiếu chính xác, nhưng có thể cao hơn 10 triệu, cộng thêm một số lượng lớn phụ nữ bị hãm hiếp có thể nhiều hơn các thống kê hiện tại. Một số khu vực dưới sự kiểm soát của Nhật bị nạn đói thảm khốc do quân Nhật cướp lương thực của người bản địa để chuyển về Nhật (do nước Nhật vào cuối chiến tranh đã lâm vào tình trạng thiếu lương thực), như Nạn đói năm Ất Dậu 1945 tại miền Bắc Việt Nam.
Hậu quả trực tiếp của chiến tranh này là sự chiến thắng của phía Đồng Minh. Mỗi nước trong phe Trục đều phải đầu hàng vô điều kiện. Đức bị các lực lượng từ Mỹ, Anh, Liên Xô và Pháp chiếm đóng, trong khi Áo bị chia cắt từ Đức và cũng bị chiếm đóng một cách tương tự. Nhật bị quân Mỹ chiếm đóng trong khi Liên Xô chiếm đóng các nước Đông Âu.
Trái với Chiến tranh thế giới thứ nhất, khi các giới hạn làm suy yếu các nước và các nước thua cuộc bị ngăn chặn việc tái hội nhập cộng đồng quốc tế, các nước thua cuộc đã được cung cấp viện trợ để phục hồi và hội nhập cộng đồng thế giới như các quốc gia hoà bình khác. Vì lẽ đó, Đức và Nhật đã trở thành hai nước quan trọng và có nhiều ảnh hưởng mà không cần phải khiêu chiến.
Sự thất bại của Hội Quốc Liên trong việc ngăn chặn chiến tranh đã dẫn đến việc thành lập Liên Hiệp Quốc, một tổ chức quốc tế mới và có nhiều sửa đổi, cho đến nay vẫn là tổ chức quan trọng nhất trong việc thúc đẩy hoà bình và hợp tác.
Thống kê năm 1965 của Liên Hợp Quốc cho biết chỉ riêng số người thiệt mạng do chiến tranh ở châu Âu đã lên đến 49.257.000 người. Những nước chịu thiệt hại lớn nhất gồm:
Chiến tranh thế giới thứ II làm thay đổi căn bản tư duy chính trị quốc tế của các cường quốc trên thế giới. Sau cuộc chiến này, nhiều quốc gia từ bỏ tư duy bá quyền, dùng sức mạnh để xâm chiếm lãnh thổ của quốc gia khác. Quan hệ quốc tế từ dựa trên sức mạnh, "cá lớn nuốt cá bé", chuyển sang quan hệ bình đẳng, cùng tồn tại hòa bình. Đồng thời ngay sau chiến tranh, phe Đồng Minh đã bị rạn nứt khi có xung đột về hệ tư tưởng. Mỗi phía đã giành một khu vực khác nhau trong các lãnh thổ phe Trục. Tại châu Âu, mỗi phía liên minh với nhau trong khu vực ảnh hưởng. Về phía tây, các nước Mỹ, Anh và Pháp đã lập ra Liên minh Bắc Đại Tây Dương (NATO). Về phía đông, Liên Xô lập ra liên minh với các nước Đông Âu khác bằng Hiệp ước Warszawa. Xung đột giữa hai phe sau này là một trong những hậu quả của cuộc chiến tranh thế giới thứ hai.
Khắp mọi nơi, các phong trào chống thực dân phát triển mạnh hơn khi chiến tranh kết thúc. Điều này xuất phát từ hệ quả của Chiến tranh thế giới thứ hai:
Một vài cuộc xung đột đã trở thành chiến trường cho các cường quốc trong Chiến tranh Lạnh, thậm chí có nhiều cuộc đã xảy ra trước khi Chiến tranh Lạnh bắt đầu. Hai nước Anh và Pháp đã phải từ bỏ phần lớn các thuộc địa sau chiến tranh. Ấn Độ giành được độc lập từ Anh và Philippines giành độc lập từ Mỹ. Tại Đông Dương và nhiều thuộc địa tại châu Phi, các lực lượng kháng chiến phải chiến đấu mới giành được độc lập từ Anh, Pháp, Hà Lan.
Một quốc gia quan trọng đã xuất hiện là Israel. Sau cuộc thảm sát Holocaust, dân Do Thái trên thế giới rất khao khát có được một quốc gia riêng. Nhiều người Do Thái đã có kinh nghiệm chiến đấu trong chiến tranh (họ là cựu quân nhân Mỹ, Anh, Liên Xô), đây là điều thuận lợi khi quốc gia này luôn phải đương đầu để được độc lập và tồn tại.
Quân số và sản lượng vũ khí của các nước tham chiến: (Thống kê hiện tại vẫn chưa đầy đủ)
Xét về sản lượng vũ khí, Liên Xô là nước sản xuất nhiều vũ khí lục quân nhất trong thế chiến 2 (bao gồm xe tăng, đại bác, súng cối, súng máy, đạn pháo...), còn Mỹ là nước sản xuất nhiều máy bay và tàu chiến nhất trong Thế chiến 2.
Xét về nhân lực, Liên Xô là nước có đóng góp lớn nhất, chiếm gần 50% quân số của toàn bộ khối Đồng minh. Trong toàn cuộc chiến, Liên Xô huy động được 34,4 triệu quân nhân, số quân này còn lớn hơn tổng quân số của cả khối phát xít cộng lại. Trong khi đó, Mỹ huy động 12,4 triệu quân nhân, Vương quốc Anh (và các thuộc địa của Anh) huy động 14,25 triệu quân nhân, Trung Quốc huy động gần 10 triệu quân nhân.
Số sư đoàn của những nước tham chiến:
Số sư đoàn của Đức đóng tại các mặt trận:
Trong giai đoạn 1941-1943, hầu hết các sư đoàn Đức được bố trí tại mặt trận Liên Xô. Từ giữa năm 1943, khi quân Anh-Mỹ đổ bộ lên Ý và sau đó là Pháp, quân Đức phải chia bớt lực lượng cho mặt trận Tây Âu, nhưng vẫn bố trí 2/3 số sư đoàn tại mặt trận Liên Xô.
Ở mặt trận châu Âu, nước Đồng Minh tham chiến chủ yếu là Liên Xô, nơi mà phe Trục tập trung 80% binh lực cho mặt trận này. Từ tháng 7 năm 1944, quân Mỹ-Anh đổ bộ lên Tây Âu, mở mặt trận thứ 2 ở phía Tây Âu, nhưng phe Trục cũng chỉ dành ra 1/3 lực lượng để tác chiến ở mặt trận này. Ngoài ra, so với Liên Xô, Mỹ-Anh có điểm thuận lợi hơn: lãnh thổ của họ không bị lục quân đối phương tấn công (do được ngăn cách với Đức bởi đại dương), nên họ có thể sản xuất vũ khí một cách tương đối an toàn, trong khi Liên Xô phải sơ tán hàng loạt nhà máy ngay từ đầu chiến tranh để tránh lọt vào tay quân Đức. Như vậy, trong các nước Đồng Minh, Liên Xô phải gánh chịu áp lực chiến tranh nặng nề nhất.
Nước Anh thì không bị lực lượng trên bộ của Đức tấn công, nhưng đây là một quốc đảo có diện tích nhỏ, phụ thuộc phần lớn vào tài nguyên được chở đến bằng đường biển, nhưng đường biển lại thường xuyên bị tàu ngầm Đức đánh phá. Ngoài ra, quy mô nền công nghiệp và tiềm lực dân số của Anh đều nhỏ hơn so với Mỹ và Liên Xô. Trung Quốc cũng là một nước đồng minh quan trọng, có dân số và diện tích rất lớn, nhưng khi đó nước này vẫn còn đang trong tình trạng lạc hậu, quy mô công nghiệp nhỏ, sản lượng vũ khí thấp. Nhiều lãnh thổ và thành phố quan trọng của Trung Quốc cũng đã bị Nhật đánh chiếm.
Trong 3 nước Đồng Minh chủ chốt (Mỹ, Anh, Liên Xô), chỉ đó Mỹ là có lãnh thổ an toàn bởi nằm cách xa chiến trường, không hề bị đối phương đánh phá. Mỹ cũng không phải huy động hầu hết nam giới ra mặt trận như Anh và Liên Xô. Vì vậy, Mỹ có thể rảnh tay sản xuất vũ khí trong những điều kiện thuận lợi hơn rất nhiều các nước đồng minh khác. Để giảm bớt gánh nặng cho đồng minh, Mỹ thực hiện chương trình "Lend-lease" ("cho vay - cho thuê"). Đúng như tên gọi của chương trình này, đây không phải là viện trợ miễn phí, mà thực tế là Mỹ sẽ chuyển hàng hóa cho các nước đồng minh, đổi lại thì các nước này sẽ cho phép quân đội Mỹ đóng quân tại các căn cứ quân sự, hải cảng chủ chốt nằm trên lãnh thổ của các nước Đồng Minh, và phải trả nợ cho Mỹ sau khi chiến tranh kết thúc. Trong chương trình này, lượng hàng hóa trị giá 50,1 tỷ USD (tương đương 543 tỷ đô la thời giá năm 2016, hoặc 11% ngân sách chiến tranh của Mỹ trong thế chiến 2) đã được cung cấp cho các nước đồng minh. Trong số đó, 31,4 tỷ đôla đã được chuyển cho Liên hiệp Vương quốc Anh, 11 tỷ đôla cho Liên Xô, 3,2 tỷ đôla cho Pháp, 1,63 tỷ đôla cho Trung Quốc và 2,6 tỷ đô la còn lại cho các đồng minh khác. Tuy nhiên, Hoa Kỳ cũng nhận được ""Lend-lease ngược"", tức là việc các nước đồng minh cung cấp thiết bị, tài nguyên và dịch vụ cho Hoa Kỳ. Gần 8 tỷ đôla (tương đương với 124 tỷ đôla ngày nay) những hàng hóa gồm vật liệu chiến tranh, tài nguyên thiên nhiên đã được cung cấp cho các lực lượng Hoa Kỳ bởi các nước đồng minh, 90% số tiền này đến từ Liên hiệp Vương quốc Anh. Ngoài ra, thông qua "Lend-lease", Mỹ còn thu được những lợi ích khác không thể tính bằng tiền: nước Anh phải trao cho Mỹ một số lãnh thổ thuộc địa, các nước đồng minh phải chuyển giao cho Mỹ một số công nghệ mật như radar, ngư lôi, máy giải mật mã, phi cơ, công nghệ hạt nhân... Liên Xô cũng đã cung cấp 300.000 tấn crôm và 32.000 tấn quặng mangan, cũng như nhiều chuyến tàu chở gỗ, vàng và bạch kim cho Hoa Kỳ. Trong chiến tranh, Liên Xô đã cung cấp một số lượng lớn các lô hàng khoáng sản quý hiếm (vàng và bạch kim) cho Kho bạc Hoa Kỳ như một hình thức trả nợ không dùng tiền mặt cho Lend-lease.
Trong quá trình chiến tranh, Liên Xô đã nhận được khoảng 17,5 triệu tấn hàng hóa của Mỹ-Anh (trong đó bao gồm 4.478.116 tấn thực phẩm (thịt đóng hộp, đường, bột, muối, v.v.) và 2.670.371 tấn sản phẩm xăng dầu), tương đương 11 tỷ USD (thời giá 1941-1945). Tính theo năm: 1941: 360.800 tấn, 1942: 2.453.000 tấn, 1943: 4.795.000 tấn, 1944: 6.218.000 tấn, 1945: 3.674.000 tấn.
Một số quan điểm cho rằng Phương Tây đã thổi phồng quá mức vai trò của khoản viện trợ cho Liên Xô. Tổng giá trị viện trợ chỉ bằng 4% tổng lượng sản xuất của Liên Xô trong những năm chiến tranh (trong khi Liên Xô phải chống đỡ 70% binh lực của Đức và chư hầu). Do vậy, những quan điểm này cho rằng viện trợ lend-lease đóng góp không đáng kể vào chiến thắng của các lực lượng vũ trang Xô viết. Ngoài ra, viện trợ trong năm 1941 (khi Liên Xô đang cần nhất) lại khá nhỏ giọt, trong khi tới 56,5% giá trị viện trợ lend-lease chỉ đến Liên Xô vào năm cuối cùng của cuộc chiến tranh (từ tháng 1 năm 1944 tới tháng 5 năm 1945), khi đó mức sản xuất của Liên Xô đã vượt xa Đức nhiều lần.
Nhà ngoại giao Vyacheslav Molotov tuyên bố năm 1945 rằng ""đất nước ta đã cung cấp tất cả các yếu tố cần thiết cho quân đội anh hùng của chúng ta"". Các nhà sử học khác như Roger Munting đã lập luận rằng sự viện trợ của Đồng minh (Lend-Lease) không bao giờ chiếm hơn 4% sản lượng công nghiệp thời chiến của Liên Xô Các số liệu cho thấy vũ khí Lend-Lease chỉ cung cấp một đóng góp nhỏ cho nỗ lực chiến tranh của Liên Xô (chiếm chưa đầy 2% pháo binh, 12% số máy bay, 10% số xe tăng mà Liên Xô sử dụng)
Harry Lloyd Hopkins, cố vấn của Tổng thống Roosevelt, nhận định: "“Chúng tôi chưa bao giờ cho rằng sự giúp đỡ của chúng ta dưới hình thức lend-lease là yếu tố chính trong thắng lợi của Liên Xô trước Hitler ở mặt trận phía đông. Chiến thắng đó đạt được bằng sự dũng cảm và máu của quân đội Nga”". Nhà sử học Mỹ George C. Herring thẳng thắn hơn: "“Lend-lease không phải là hành động vô tư. Đây là một hành động có tính toán, vị kỷ và người Mỹ luôn hình dung rõ ràng những món lợi mà họ có thể thu được từ hành động đó”". Tổng thống Mỹ Franklin D. Roosevelt đã khẳng định rằng việc giúp đỡ Liên Xô cũng chính là vì lợi ích của Mỹ, bởi nếu Liên Xô thất bại thì chính Mỹ sẽ là mục tiêu kế tiếp, Roosevelt so sánh rằng ""một vòi cứu hỏa nên được trao cho một người hàng xóm để ngăn chặn lửa cháy lan đến nhà riêng của chính mình"". Trong và sau chiến tranh, Liên Xô đã phải trả nợ (tính kèm lãi suất) cho những hàng hóa, vũ khí mà Mỹ đã viện trợ cho họ, hình thức trả nợ gồm nhiều tàu chở kim loại quý như bạch kim trị giá hàng tỷ USD. Mỹ là nước duy nhất trong khối Đồng minh hầu như không bị tàn phá mà còn thu được những nguồn lợi kinh tế khổng lồ từ cuộc chiến tranh.
Một số ý kiến khác lại cho rằng Lend-Lease thực sự quan trọng trong chiến thắng của Liên Xô. Vào thời đó việc vận tải của Liên Xô phụ thuộc rất nhiều vào đường sắt, nhưng Liên Xô đã chấm dứt sản xuất các thiết bị đường sắt kể từ năm 1941 để chuyển sang sản xuất xe tăng. Lend-Lease đã cung cấp 92% tổng số các thiết bị đường sắt cho Liên Xô bao gồm 1.911 đầu máy xe lửa và 11.225 toa tàu lửa. Khoảng 400 ngàn xe vận tải được Mỹ cung cấp cho Liên Xô, bao gồm cả những dòng xe như Dodge hay Studebaker. Vào năm 1945, gần 1/3 số xe tải vận tải của quân Liên Xô được sản xuất ở Mỹ.. Các nước Đồng minh cũng đã cung cấp 2,586 triệu tấn nhiên liệu máy bay cho không quân Liên Xô, gấp 1,4 lần so với lượng nhiên liệu máy bay mà Liên Xô tự sản xuất. Alexander Pokryshkin (một trong những phi công chiến đấu xuất sắc nhất của không quân Liên Xô) đã có tổng cộng 65 lần bắn hạ máy bay địch, 47 lần trong số đó là với loại Bell P-39 Airacobras do Mỹ cung cấp. Mỹ còn viện trợ một số lượng lớn các phương tiện liên lạc, thức ăn đóng hộp và quần áo cho Liên Xô trong cuộc chiến. Joseph Stalin tại hội nghị Tehran đã công nhận: ""Nếu không có nền công nghiệp sản xuất của Mỹ, phe Đồng minh có lẽ sẽ không bao giờ thắng được cuộc chiến này"". Nguyên soái Liên Xô Georgi Konstantinovich Zhukov trả lời trong một cuộc phỏng vấn năm 1963 rằng: ""...chúng ta không thể phủ nhận được rằng người Mỹ đã cung cấp cho chúng tôi những thứ thiết yếu [thông qua Lend-Lease]"", ông cho rằng khoản viện trợ Lend-Lease là một bước ngoặt trong Thế chiến 2.. Lãnh đạo Liên Xô Nikita Khrushchev viết trong hồi ký: ""Stalin đã nói thẳng thừng rằng nếu Hoa Kỳ không giúp đỡ chúng ta [Liên Xô], chúng ta sẽ không thể giành được chiến thắng [...] "". Theo nhà sử học Nga Boris Vadimovich Sokolov, người đã sống 30 năm dưới thời Xô viết, Lend-Lease đã đóng một vai trò rất quan trọng, thậm chí là quyết định trong chiến thắng của Hồng quân Trong cuộc chiến tranh, chính phủ Liên Xô đã cố gắng hạ thấp vai trò của các khoản viện trợ nước ngoài, điều này khiến Đại sứ Mỹ tại Liên Xô lúc đó là William Standley tức giận: ""Rõ ràng là họ muốn người dân tin rằng Hồng quân đang chiến đấu một mình trong cuộc chiến này"". Cơ quan kiểm duyệt của Nga sau đó đã cho phép phát biểu này của Standley được đăng lên các tờ báo trong cả nước
Một số sử gia khác thì dung hòa 2 quan điểm trên, theo đó "lend - lease" không phải là quan trọng sống còn với Liên Xô, nhưng cũng không phải là vô ích. Một số sử gia như M. Harison tin rằng nếu không có "lend - lease", Liên Xô vẫn sẽ chiến thắng, bởi thực tế hầu hết vũ khí của Liên Xô là do họ tự sản xuất (vũ khí "lend - lease" chỉ chiếm khoảng 4% số vũ khí mà Liên Xô sử dụng), tuy nhiên chiến thắng của Liên Xô sẽ đến chậm hơn vài tháng (là quãng thời gian để sản xuất thêm 4% số vũ khí đó). Ngược lại, nếu không có sự tham gia của Liên Xô (chống đỡ 70% lực lượng Đức và chư hầu) thì các nước Đồng Minh còn lại cũng sẽ rất khó có thể đánh bại được khối Phát xít ở châu Âu. Chuyên gia quân sự Nga Andrey Chaplygin tin rằng Liên Xô vẫn sẽ chiến thắng trong cuộc thế chiến dù không có lend - lease, nhưng chương trình này cũng giúp Liên Xô giảm thiểu tổn thất trên con đường đi đến Chiến thắng. Còn đối với Mỹ thì lend-lease trước hết, như chính Tổng thống Mỹ Franklin D. Roosevelt đã từng nói: "“Đó là một khoản đầu tư sinh lời”".
Một chuyên gia Nga đã nói: ""Chúng ta đã hy sinh hàng triệu người (để góp phần cho chiến thắng của Đồng Minh), và họ (Mỹ) muốn chúng ta phải cúi rạp trước mặt họ chỉ vì họ gửi thịt đóng hộp cho chúng ta sao. Một kẻ thực dụng có bao giờ làm bất cứ điều gì mà không đem lại lợi ích cho ông ta? Đừng nói với tôi rằng Lend - lease là một khoản tiền từ thiện"". Sau chiến tranh, Mỹ đã yêu cầu Liên Xô trả khoản nợ 1,3 tỷ USD còn lại từ chương trình Lend-Lease, nhưng chính phủ Liên Xô cho biết họ chỉ có thể trả 170 triệu USD. Chính phủ Hoa Kỳ không chấp nhận điều kiện này, dẫn đến các cuộc đàm phán vào năm 1972 và kết quả đã đi tới một thỏa thuận giữa 2 nước, theo đó Liên Xô có nghĩa vụ phải trả đủ 722 triệu USD cho Mỹ cho đến năm 2001. Năm 1990, Mỹ và Liên Xô trở lại đàm phán. Hai bên đã đi đến quyết định rằng đến năm 2030, Liên Xô sẽ trả đủ cho Mỹ khoản tiền là 674 triệu USD. Tuy vậy chỉ 1 năm sau, Liên Xô sụp đổ. Vào năm 1993, chính phủ Nga đã tuyên bố họ sẽ kế thừa các khoản nợ của Liên Xô và sẽ sớm thanh toán khoản nợ cho tất cả số hàng hóa mà Liên Xô đã nhận được theo dự luật Lend-Lease.
Cùng với việc nhận hàng lend-lease từ các nước đồng minh, Liên Xô cũng viện trợ ngược cho các nước này. Trong các năm chiến tranh, các nước đồng minh cũng đã nhận từ Liên Xô 300.000 tấn quặng crom, mangan, gỗ, vàng và bạch kim. Liên Xô đã cung cấp một số lượng không rõ các lô hàng khoáng sản quý hiếm cho Hoa Kỳ như một hình thức chi trả cho các chuyến hàng lend-lease do Mỹ cung cấp, điều này đã được thỏa thuận trước khi ký kết nghị định thư đầu tiên vào ngày 1 tháng 10 năm 1941. Một số trong những lô hàng này đã bị phát hiện bởi người Đức. Vào tháng 5 năm 1942, tàu HMS Edinburgh bị chìm trong khi mang theo 4,5 tấn vàng của Liên Xô chở đến cho Hoa Kỳ. Vào tháng 6 năm 1942, tàu SS Port Nicholson bị chìm trên đường từ Halifax, Nova Scotia đến New York, trên tàu chở rất nhiều bạch kim, vàng và kim cương công nghiệp của Liên Xô, xác tàu được phát hiện năm 2008.
Ở châu Âu, cường quốc phe Trục tham chiến chủ yếu là Đức. Đức Quốc xã nhận được sự hỗ trợ từ 9 nước đồng minh tại châu Âu (phát xít Ý, Romania, Bulgaria, Hungary, Phần Lan, Slovakia, Croatia, Vichy Pháp, Tây Ban Nha) và một số vùng lãnh thổ chiếm đóng, 9 nước này đã cung cấp cho Đức khoảng 20% quân số, 1/3 số lao động và hơn một nửa lượng nguyên vật liệu để sản xuất vũ khí. Trên thực tế, Đức Quốc xã không tham chiến riêng lẻ mà đã huy động nguồn nhân lực, toàn bộ các kho vũ khí, dự trữ kim loại, các nguyên liệu chiến lược, huy động gần như toàn bộ nền công nghiệp quân sự của toàn Tây Âu và Trung Âu vào cuộc chiến, trong đó 75% binh lực được dùng để chống Liên Xô Nếu không có sự trợ giúp của 9 nước này, Đức Quốc xã sẽ không thể có đủ nhân lực và tài nguyên để tiến hành chiến tranh tổng lực lâu dài với khối Đồng Minh (ví dụ, sau khi Romania bị Liên Xô đánh bại vào tháng 8/1944 thì Đức cũng bị mất một nửa nguồn cung dầu mỏ, điều này khiến sản lượng vũ khí của Đức sụt giảm nhanh chóng kể từ cuối năm 1944 và quân đội Đức cũng thua chung cuộc chỉ nửa năm sau đó).
Khi Đức chiếm được lãnh thổ mới (bằng cách đánh chiếm trực tiếp hoặc bằng cách thiết lập chính phủ bù nhìn ở các nước bị đánh bại), những lãnh thổ mới này buộc phải bán tài nguyên và nông sản cho Đức với giá cực thấp. Một lượng lớn hàng hóa chảy vào Đức từ những vùng bị chinh phục ở phía Tây. Ví dụ, 2/3 trong tất cả các chuyến tàu hỏa ở Pháp vào năm 1941 đã được sử dụng để vận chuyển hàng hóa sang Đức. Na Uy mất 20% thu nhập quốc dân vào năm 1940 và 40% vào năm 1943 để cung cấp cho Đức
Do bị thiếu lương thực bởi nhiều nông dân nam đã nhập ngũ, Đức bù đắp sự thiếu hụt đó bằng cách lấy hàng triệu tấn ngũ cốc từ Nam Tư, Hungary và Romania. Nguồn cung cấp dầu của Đức, vốn rất quan trọng cho nỗ lực chiến tranh, phụ thuộc phần lớn vào việc nhập khẩu 1,5 triệu tấn dầu hàng năm, chủ yếu từ Romania. Đức cũng chiếm giữ luôn nguồn cung cấp dầu của các nước bị chinh phục - ví dụ như Pháp Về mặt sản xuất, Đức trưng dụng mọi nhà máy tại các lãnh thổ chiếm đóng, các nhà máy này đã cung cấp rất nhiều vũ khí cho Đức. Ví dụ như loại xe tăng Panzer 38(t) và các biến thể của nó đã được sản xuất tại các nhà máy ở Tiệp Khắc với số lượng lên tới trên 6.600 chiếc
Ở châu Á, cường quốc phe Trục tham chiến chủ yếu là Nhật Bản. Tuy nhiên, tiềm năng kỹ nghệ của Nhật yếu hơn so với các nước Đức, Liên Xô, Anh, Mỹ do nước này thiếu các nguồn tài nguyên một cách trầm trọng. Nhật buộc phải nhập khẩu các nguyên liệu như sắt, dầu hoả và than đá vì thiếu các tài nguyên thiên nhiên ở trong nước để duy trì sản xuất công nghiệp vũ khí. Vì vậy, Nhật Bản thành lập một loạt chính phủ bù nhìn ở các vùng chiếm đóng để hỗ trợ quân Nhật khai thác tài nguyên phục vụ chiến tranh. Tiêu biểu như Mãn Châu quốc, Chính phủ Uông Tinh Vệ, chính phủ Thái Lan dưới thời thống chế Plaek Pibulsonggram, chính phủ đệ nhị Cộng hòa tại Philipines, chính phủ Đế quốc Việt Nam...
Tất cả mọi quốc gia trên thế giới đều bị Chiến tranh thế giới thứ hai ảnh hưởng ít nhiều. Phần lớn đã tham chiến theo phía Đồng Minh hay phe Trục, và một số đã theo cả hai. Một số nước được thành lập vì chiến tranh, và một số không tồn tại được.
8 Cường Quốc tham chiến quan trọng nhất được liệt kê sau đây:
Chiến tranh thế giới thứ hai là một cuộc xung đột vũ trang lớn nhất lịch sử. Không cuộc xung đột nào trước đó hay sau đó bao gồm số nước tham gia nhiều hơn, ảnh hưởng diện tích đất lớn hơn, hay giết nhiều mạng người và phá hoại nhiều hơn. Tuy nhiên, sự lớn lao của cuộc chiến này chỉ là một trong nhiều khía cạnh nổi bật nhất của nó. Một số khía cạnh khác đáng được chú ý là:
|
2356 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2356 | Touchdown PCR | Touchdown PCR là phương pháp PCR sử dụng bước bắt cặp mồi giảm dần để tăng độ đặc hiệu của phản ứng. Bắt đầu từ nhiệt độ khoảng 70 °C, giảm dần xuống 56 độ qua từng chu kỳ.
|
2372 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2372 | Telex (kiểu gõ) | Telex (hay TELEX) là một kiểu gõ tiếng Việt theo hình thức bỏ dấu của tín hiệu điện tín tiếng Việt, khi nhập văn bản vào máy tính từ bàn phím quốc tế. Kiểu gõ này dựa trên quy ước thể hiện tiếng Việt trên máy telex, gọi là "quy ước telex".
Khi nhập văn bản theo quy ước Telex trên bàn phím quốc tế, phần mềm tự động chuyển các cụm chữ từ quy ước này sang chữ cái đặc biệt hay dấu thanh tương ứng trong font chữ tiếng Việt đang dùng.
gõ Telex, còn gọi là Quốc ngữ điện tín, có nguồn gốc từ quy ước thể hiện tiếng Việt trên văn bản gửi qua máy telex (máy điện tín), ra đời ở Việt Nam từ những năm 1920-1930 khi có nhu cầu chuyển điện tín qua bưu điện. Dịch vụ điện tín lúc đó hoạt động trên các máy móc và cơ sở hạ tầng chế tạo tại những nước không dùng tiếng Việt, và chỉ hoạt song với bảng chữ cái Latin cơ bản. Giải pháp để đọc tiếng Việt trên bức điện tín chỉ chứa chữ Latin thông thường là dùng quy ước Telex. Học giả Nguyễn Văn Vĩnh được cho là người đã nghĩ ra cách gõ .
Kiểu gõ Telex được đưa vào máy tính đầu tiên qua phần mềm VietStar. Sau đó được phát triển thêm qua phần mềm BKED của Quách Tuấn Ngọc (như codice_1, codice_2 thành ư, codice_3 thành ơ...). Sau này phổ biến với bộ này VietKey, Vietres (chạy dưới DOS) và UniKey.
Cơ sở của quy ước này là thể hiện các chữ Latinh trong tiếng Việt mà không có trong tiếng Anh (ă, â, ê, ô, ơ, ư, đ) bằng cách lặp lại chữ cái gốc hai lần hoặc thêm chữ cái w ngay sau chữ cái gốc (để được chữ cái đặc biệt) và/hoặc thêm vào cuối từ một trong các chữ cái f, r, x, s, j (để thể hiện dấu thanh). Đây là những cách viết không xuất hiện trong chính tả tiếng Việt thông thường (ngoại trừ trường hợp "oo" ), do đó không gây nhầm lẫn với từ có nghĩa (w, f, và j không có trong bảng chữ cái tiếng Việt), tuy nhiên sẽ bất lợi nếu viết một văn bản có lẫn lộn, xen kẽ tiếng Việt và ngoại ngữ khác. Quy ước này hoàn toàn chỉ sử dụng các chữ cái trong bảng chữ cái Latin cơ bản để thể hiện tiếng Việt.
Để thuận tiện trong việc gõ văn bản trong máy tính, một số quy ước được thêm hỗ trợ việc nhập liệu thuận tiện hơn.
Hiện nay đa số các phần mềm bỏ dấu đều có chức năng hủy dấu đã bỏ vào chữ cái khi gõ thêm "z" đằng sau, ví dụ gõ "asz" sẽ được "a". Ngoài ra, dấu cũng có thể được hủy bằng cách gõ lặp lại ký tự của dấu đó hoặc (sửa dấu), ví dụ gõ "bee"e"r" sẽ được "beer", gõ "her"r"" sẽ được "her". Điều này tiện lợi trong trường hợp văn bản có các từ không phải tiếng Việt.
Dấu cũng có thể được sửa bằng cách gõ tiếp ký tự cho dấu khác, như khi gõ "nhaf"s"" sẽ được "nhá".
Một số phần mềm gõ tiếng Việt tự động chuyển w thành ư, và W thành Ư và ngoài ra còn có thể sử dụng { thay cho ơ tương tự } = ư, shift + { = Ơ, shift + } = Ư. Tuy vậy, một số bộ gõ không hỗ trợ kiểu gõ nhanh này.
Trên văn bản viết theo quy ước telex, ký tự biểu thị dấu cho nguyên âm và chữ đ phải đi sát chữ cái nó ảnh hưởng. Khi gõ văn bản máy tính, để phù hợp với thói quen viết, dấu cho nguyên âm và chữ đ có thể được gõ có thể sau cả khi gõ dấu thanh. Ví dụ, gõ "baan" hay "bana" đều cho ra "bân," và "banfa" cũng cho ra "bần." Các dấu thanh nên được gõ ở cuối từ để được đặt đúng vị trí, chẳng hạn để được "hoàn", nên gõ "hoanf" thay vì "hoafn", vì trường hợp sau có thể được hiểu là "*"hòan"" (sai chính tả). Tuy vậy, hiện nay một số bộ gõ có khả năng tự động điều chỉnh vị trí dấu trên từ cho thích hợp.
Chức năng bỏ dấu theo chính tả áp dụng cho cả các cách gõ theo mã hóa khác như VNI hay VIQR.
Telex có ưu điểm là các phím sinh dấu đều nằm trong phím chữ, việc di chuyển ngón tay là ngắn nên tốc độ gõ nhanh. Kiểu gõ này hiện là một kiểu gõ phổ biến và được đa số phần mềm gõ tiếng Việt hỗ trợ. Tuy nhiên nó cũng có nhược điểm là khá bất tiện khi muốn gõ nhiều từ tiếng Anh song song với tiếng Việt, đặc biệt là trong ngành lập trình. Vì thường hay xảy ra hiện tượng nhầm lẫn do bộ gõ tự động thêm dấu vào từ dẫn đến thông tin sai lệch. Hơn nữa dùng bộ gõ này gõ các ngôn ngữ khác sử dụng kí tự Latin rất tốn thời gian vì phải tốn thêm một bước nữa đó là bấm phím huỷ dấu trong phần lớn trường hợp bộ gõ thêm dấu ngoài ý muốn. Điều này không xảy ra với VNI vì các phím sinh dấu nằm trong hàng phím số.
|
2374 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2374 | Hiệu ứng nhà kính | Hiệu ứng nhà kính diễn ra khi khí quyển hấp thụ nhiệt từ tia cực quang. Hơi nóng từ mặt trời truyền xuống Trái Đất bị giữ lại ở tầng đối lưu, tạo ra hiệu ứng nhà kính ở bề mặt các hành tinh hoặc các Vệ tinh. Cơ cấu hoạt động này không khác nhiều so với một nhà kính (dùng để cho cây trồng) thật, điều khác biệt là nhà kính (cây trồng) có các cơ cấu cách biệt hơi nóng bên trong để giữ ấm không bị mất qua quá trình đối lưu. Hiệu ứng nhà kính được khám phá bởi nhà khoa học Joseph Fourier vào năm 1824, thí nghiệm đầu tiên có thể tin cậy được là bởi nhà khoa học John Tyndall vào năm 1858, và bản báo cáo định lượng kĩ càng được thực hiện bởi nhà khoa học Svante Arrhenius vào năm 1896. Một ví dụ về Hiệu ứng nhà kính làm cho nhiệt độ của không gian bên trong của một nhà trồng cây làm bằng kính tăng lên khi Mặt Trời chiếu vào. Nhờ vào sức ấm này mà cây có thể đâm chồi, ra hoa và kết trái sớm hơn. Ngày nay người ta hiểu khái niệm này rộng hơn, dẫn xuất từ khái niệm này để miêu tả hiện tượng nghẽn nhiệt trong bầu khí quyển của Trái Đất được Mặt Trời chiếu sáng là hiệu ứng nhà kính khí quyển. Trong hiệu ứng nhà kính khí quyển, phần được đoán là do tác động của loài người gây ra được gọi là hiệu ứng nhà kính nhân loại (gia tăng). Hiện nay thế kỷ thứ 21 loài người đang phải đối mặt với tình trạng ấm lên do con người gây ra, tuy nhiên vấn đề vẫn đang được tranh cãi, gây ra nhiều tác hại nguy hiểm.
Các vật đen có nhiệt độ từ Trái Đất khoảng 5.5 °C. Từ khi bề mặt Trái Đất phản lại khoảng 28% ánh sáng mặt trời, nếu không có hiệu ứng nhà kính thì nhiệt độ có thể rất thấp khoảng -18 hoặc -19 °C thay vì nhiệt độ có thể cao hơn là khoảng 14 °C.
Hiệu ứng nhà kính, xuất phát từ "effet de serre" trong tiếng Pháp, do Jean Baptiste Joseph Fourier lần đầu tiên đặt tên, dùng để chỉ hiệu ứng xảy ra khi năng lượng bức xạ của tia sáng mặt trời, xuyên qua các cửa sổ hoặc mái nhà bằng kính, được hấp thụ và phân tán trở lại thành nhiệt lượng cho bầu không gian bên trong, dẫn đến việc sưởi ấm toàn bộ không gian bên trong chứ không phải chỉ ở những chỗ được chiếu sáng.
Hiệu ứng này đã được sử dụng từ lâu trong các nhà kính trồng cây. Ngoài ra hiệu ứng nhà kính còn được sử dụng trong kiến trúc, dùng năng lượng mặt trời một cách thụ động để tiết kiệm chất đốt sưởi ấm nhà ở.
Các tia bức xạ sóng ngắn của mặt trời xuyên qua bầu khí quyển đến mặt đất và được phản xạ trở lại thành các bức xạ nhiệt sóng dài. Một số phân tử trong bầu khí quyển, trong đó trước hết là dioxide cacbon và hơi nước, có thể hấp thụ những bức xạ nhiệt này và thông qua đó giữ hơi ấm lại trong bầu khí quyển. Hàm lượng ngày nay của khí dioxide cacbon vào khoảng 0,036% đã đủ để tăng nhiệt độ thêm khoảng 30 °C. Nếu không có hiệu ứng nhà kính tự nhiên này nhiệt độ Trái Đất của chúng ta chỉ vào khoảng –15 °C.
Có thể hiểu một cách ngắn gọn như sau: ta biết nhiệt độ trung bình của bề mặt Trái Đất được quyết định bởi cân bằng giữa năng lượng mặt trời chiếu xuống Trái Đất và lượng bức xạ nhiệt của mặt đất vào vũ trụ. Bức xạ nhiệt của mặt trời là bức xạ có sóng ngắn nên dễ dàng xuyên qua tầng ozon và lớp khí CO2 để đi tới mặt đất, ngược lại bức xạ nhiệt từ Trái Đất vào vũ trụ là bức sóng dài, không có khả năng xuyên qua lớp khí CO2 dày và bị CO2 + hơi nước trong khí quyển hấp thụ. Như vậy lượng nhiệt này làm cho nhiệt độ bầu khí quyển bao quanh Trái Đất tăng lên. Lớp khí CO2 có tác dụng như một lớp kính giữ nhiệt lượng tỏa ngược vào vũ trụ của Trái Đất trên quy mô toàn cầu.
Bên cạnh CO2 còn có một số khí khác cũng được gọi chung là khí nhà kính như NOx, Methan, CFC.
Ở thời kỳ đầu của lịch sử Trái Đất, các điều kiện tạo ra sự sống chỉ có thể xuất hiện vì thành phần của dioxide cacbon trong bầu khí quyển nguyên thủy cao hơn, cân bằng lại lượng bức xạ của mặt trời lúc đó yếu hơn đến khoảng 25%. Cường độ của các tia bức xạ tăng lên với thời gian. Trong khi đó đã có đủ cây cỏ trên Trái Đất, thông qua sự quang hợp, lấy đi một phần khí dioxide cacbon trong không khí tạo nên các điều kiện khí hậu tương đối ổn định.
Phần trăm đóng góp vào hiệu ứng nhà kính trên Trái Đất có bốn khí chính là:
Các đám mây cũng hấp thụ và phát ra các bức xạ hồng ngoại gây tác động đến tính chất phát xạ nhiệt của tầng khí quyển.
Từ khoảng 100 năm nay, con người tác động mạnh vào sự cân bằng nhạy cảm này giữa hiệu ứng nhà kính tự nhiên và tia bức xạ của mặt trời. Sự thay đổi nồng độ của các khí nhà kính trong vòng 100 năm lại đây (dioxide cacbon tăng 20%, mêtan tăng 90%) đã làm tăng nhiệt độ lên 2 °C.
Không nên nhầm lẫn hiệu ứng nhà kính nhân loại với việc làm tổn thất đến lớp khí ôzôn ở tầng bình lưu cũng do loài người gây ra.
Phần lớn các nhà khoa học ủng hộ giả thuyết cho rằng việc tăng nồng độ các khí nhà kính do loài người gây ra, hiệu ứng nhà kính nhân loại, sẽ làm tăng nhiệt độ trên toàn cầu (sự nóng lên của khí hậu toàn cầu) và như vậy sẽ làm thay đổi khí hậu trong các thập kỷ và thập niên kế đến.
Giả thuyết này bị phủ nhận bởi một số người gọi là nhà phê bình khí hậu mà con số các nhà khoa học trong họ đã giảm đi rõ rệt trong những năm vừa qua.
Sau đây là một số hậu quả liên đới với việc thay đổi khí hậu do hiệu ứng này có thể gây ra:
Nhiệt độ tăng lên làm tăng các quá trình chuyển hóa sinh học cũng như hóa học trong cơ thể sống, gây nên sự mất cân bằng.
• Những khối băng ở hai cực đang tan nhanh trong những năm gần đây và do đó mực nước biển sẽ tăng quá cao, có thể dẫn đến nạn hồng thủy.
(bằng tiếng Anh)
|
2402 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2402 | Khí quyển Trái Đất | Khí quyển Trái Đất là lớp các chất khí bao quanh hành tinh Trái Đất và được giữ lại bởi lực hấp dẫn của Trái Đất. Nó gồm có nitơ (78,1% theo thể tích) và oxy (20,9%), với một lượng nhỏ argon (0,9%), carbon dioxide (dao động, khoảng 0,035%), hơi nước và một số chất khí khác. Bầu khí quyển bảo vệ cuộc sống trên Trái Đất bằng cách hấp thụ các bức xạ tia cực tím của mặt trời và tạo ra sự thay đổi về nhiệt độ giữa ngày và đêm.
Bầu khí quyển không có ranh giới rõ ràng với khoảng không vũ trụ nhưng mật độ không khí của bầu khí quyển giảm dần theo độ cao. Ba phần tư khối lượng khí quyển nằm trong khoảng 11 km đầu tiên của bề mặt hành tinh. Tại Mỹ, những người có thể lên tới độ cao trên 50 dặm (80,5 km) được coi là những nhà du hành vũ trụ. Độ cao 120 km (75 dặm hay 400.000 ft) được coi là ranh giới do ở đó các hiệu ứng khí quyển có thể nhận thấy được khi quay trở lại. Đường Karman, tại độ cao 100 km (62 dặm), cũng được sử dụng như là ranh giới giữa khí quyển Trái Đất và khoảng không vũ trụ.
Nhiệt độ của khí quyển Trái Đất biến đổi theo độ cao so với mực nước biển; mối quan hệ toán học giữa nhiệt độ và độ cao so với mực nước biển biến đổi giữa các tầng khác nhau của khí quyển:
Ranh giới giữa các tầng được gọi là ranh giới đối lưu hay "đỉnh tầng đối lưu", ranh giới bình lưu hay "đỉnh tầng bình lưu" và ranh giới trung lưu hay "đỉnh tầng trung lưu" v.v.
ở tầng này có mặt các ion O (<1500 km), He(<1500), H(>1500 km). Một phần hiđrô của Trái Đất (khoảng vài nghìn tấn/năm) được tách ra đi vào vũ trụ đồng thời các dòng plasma do môi trường thải ra là bụi vũ trụ (khoảng 2g/km²) cũng đi vào Trái Đất. Giới hạn trên của đoạn khí quyển và đoạn chuyển tiếp với vũ trụ rất khó xác định, ước đoán khoảng 1.000 km.
Nhiệt độ trung bình của khí quyển tại bề mặt Trái Đất là khoảng 14 °C.
Áp suất khí quyển có được là do trọng lượng của lớp vỏ không khí bao bọc xung quanh Trái Đất tác dụng lên vật thể đặt trong nó.
carbon dioxide và mêtan cập nhật (năm 1998) theo IPCC bảng TAR 6.1 . Tuy nhiên, theo báo cáo gần đây của các nhà khí tượng Mỹ NOAA ghi nhận thì nồng độ CO trong bầu khí quyển đã gia tăng tới mức kỷ lục mới. Nồng độ CO cao nhất đo được khoảng 400 ppmv. Các nhà khí tượng lo ngại đây chính là một nhân tố có thể gây những thay đổi bất ngờ của khí hậu.
Khối lượng phân tử trung bình của không khí khoảng 28,97 g/mol.
Mật độ của không khí tại mực nước biển là khoảng 1,2 kg/m³. Sự thay đổi tự nhiên của khí áp ở bất kỳ độ cao nào đều là nguyên nhân của sự thay đổi thời tiết. Sự thay đổi này là tương đối nhỏ ở các độ cao thấp nhưng là rất lớn ở các độ cao lớn vì sự thay đổi của bức xạ mặt trời.
Mật độ của khí quyển giảm theo độ cao và có thể mô hình hóa một cách xấp xỉ theo công thức khí áp. Những công thức có độ chính xác cao hơn được các nhà khí tượng học và các trung tâm vũ trụ sử dụng để dự báo thời tiết và tính toán tình trạng quỹ đạo của các vệ tinh.
Tổng khối lượng của bầu khí quyển khoảng 5,1 × 10 kg, hay khoảng 0,9 ppm của khối lượng Trái Đất.
Tỷ lệ phần trăm trên đây được tính theo thể tích. Giả sử các chất khí là những khí lý tưởng, chúng ta có thể tính toán tỷ lệ theo khối lượng. Khi đó thành phần theo khối lượng của không khí là 75,523% N, 23,133% O, 1,288% Ar, 0,053% CO, 0,001267% Ne, 0,00029% CH, 0,00033% Kr, 0,000724% He và 0,0000038% H.
Các khu vực của khí quyển có thể đặt tên theo các cách gọi khác:
Lịch sử của bầu khí quyển Trái Đất trong thời gian một tỷ năm trước đây vẫn chưa được hiểu rõ lắm. Hiện nay bầu khí quyển Trái Đất vẫn là một đề tài nghiên cứu của các nhà khoa học.
Bầu khí quyển ngày nay đôi khi vẫn được gọi là "bầu khí quyển thứ ba" trong sự so sánh về thành phần hóa học so với hai bầu khí quyển trước đây. Bầu khí quyển nguyên thủy chủ yếu là heli và hiđrô; nhiệt (từ lớp vỏ Trái Đất khi đó vẫn nóng chảy và từ Mặt Trời) đã làm tiêu tan bầu khí quyển này.
Khoảng 3,5 tỷ năm trước, bề mặt Trái Đất nguội dần đi để tạo thành lớp vỏ, chủ yếu là các núi lửa phun trào nham thạch, dioxide carbon và amonia. Đây là "bầu khí quyển thứ hai"; nó chứa chủ yếu là CO và hơi nước, với một ít nitơ nhưng vẫn chưa có oxy. Bầu khí quyển thứ hai này có thể tích khoảng ~100 lần khí quyển hiện nay. Nhìn chung, người ta tin rằng hiệu ứng nhà kính, sinh ra bởi mật độ cao của dioxide carbon đã giữ cho Trái Đất không bị đóng băng.
Trong vài tỷ năm tiếp theo, hơi nước ngưng tụ để tạo thành mưa và các đại dương để hòa tan dioxide carbon. Khoảng 50% dioxide carbon có lẽ đã bị hấp thụ bởi các đại dương. Một trong những dạng vi khuẩn có mặt sớm nhất trên Trái Đất là vi khuẩn lam. Các chứng cứ hóa thạch đã chỉ ra rằng các vi khuẩn này có mặt khoảng 3,3 tỷ năm trước và là những sinh vật sinh sống bằng quang hợp để sản xuất ra oxy. Chúng là những sinh vật đầu tiên chuyển đổi khí quyển từ trạng thái không oxy sang trạng thái có oxy.
Cây cối quang hợp tạo ra nhiều sự tiến hóa và chuyển đổi được nhiều hơn dioxide carbon thành oxy. Theo thời gian, lượng carbon dư thừa tạo thành các nguồn nhiên liệu hóa thạch ngày nay cũng như đá trầm tích nhất là đá vôi và các lớp động vật. Oxy được giải phóng tương tác với amonia để tạo ra nitơ; ngoài ra vi khuẩn cũng có thể chuyển đổi amonia thành nitơ.
Khi cây cối xuất hiện nhiều hơn thì lượng oxy tăng lên một cách đáng kể (trong khi lượng dioxide carbon giảm đi). Đầu tiên oxy tương tác với các nguyên tố khác như sắt chẳng hạn, nhưng cuối cùng chúng tích tụ trong khí quyển — là kết quả của sự tiêu hủy hàng loạt cũng như các tiến hóa trong một thời gian dài. Với sự xuất hiện của lớp ôzôn, các loại hình sinh vật sống được bảo vệ tốt hơn trước bức xạ tử ngoại. Bầu khí quyển chứa oxy-nitơ này là "bầu khí quyển thứ ba".
|
2415 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2415 | Tăng áp (định hướng) | Trong y học, tăng áp hay tăng áp lực có thể là:
|
2422 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2422 | Khí hậu học | Khí hậu học là ngành khoa học nghiên cứu về các quy luật và hiện tượng của khí hậu và dự đoán thay đổi khí hậu. Đây là một ngành của khoa học quyển khí.
|
2426 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2426 | Nước | Nước là một hợp chất vô cơ, không màu , không mùi , không vị , là thành phần chính của thủy quyển Trái đất và chất lỏng trong tất cả các sinh vật sống đã biết (trong đó nó hoạt động như một dung môi).
Nước rất quan trọng đối với tất cả các dạng sống đã biết, mặc dù nó không cung cấp calo hoặc chất dinh dưỡng hữu cơ. Công thức hóa học của nó là HO, có nghĩa là mỗi phân tử của nó chứa một nguyên tử oxy và hai nguyên tử hydro, được nối với nhau bằng liên kết cộng hóa trị. Hai nguyên tử hydro liên kết với một nguyên tử oxy một góc 104,45°.
"Nước" là tên trạng thái lỏng của HO ở điều kiện tiêu chuẩn về nhiệt độ và áp suất. Nó tạo thành kết tủa dưới dạng mưa và sol khí dưới dạng sương mù. Mây bao gồm những giọt nước và băng lơ lửng, ở trạng thái rắn. Khi được phân chia dạng mịn, nước đá kết tinh có thể kết tủa dưới dạng tuyết. Trạng thái khí của nước là hơi nước.
Nước bao phủ 71% bề mặt Trái đất, chủ yếu ở các biển và đại dương. Một phần nhỏ nước xuất hiện dưới dạng nước ngầm (1,7%), trong các sông băng và chỏm băng ở Nam Cực và Greenland (1,7%), và trong không khí dưới dạng hơi, mây (bao gồm băng và nước lỏng lơ lửng trong không khí) và giáng thủy (0,001%). Nước di chuyển liên tục theo chu trình nước bốc hơi, thoát hơi nước, ngưng tụ, kết tủa và dòng chảy, thường là đi ra biển.
Nước đóng một vai trò quan trọng trong nền kinh tế thế giới. Khoảng 70% lượng nước ngọt mà con người sử dụng được dùng cho nông nghiệp. Đánh bắt cá ở các vùng nước mặn và nước ngọt là nguồn cung cấp thực phẩm chính cho nhiều nơi trên thế giới. Phần lớn thương mại đường dài của các hàng hóa (như dầu mỏ, khí đốt tự nhiên và các sản phẩm chế tạo) được vận chuyển bằng thuyền qua các biển, sông, hồ và kênh đào. Một lượng lớn nước, đá và hơi nước được sử dụng để làm mát và sưởi ấm, trong công nghiệp và gia đình. Nước là một dung môi tuyệt vời cho nhiều loại chất cả vô cơ và hữu cơ; vì vậy nó được sử dụng rộng rãi trong các quy trình công nghiệp, nấu ăn và giặt giũ. Nước, băng và tuyết cũng là trung tâm của nhiều môn thể thao và các hình thức giải trí khác, chẳng hạn như bơi lội, chèo thuyền giải trí, đua thuyền, lướt sóng, câu cá thể thao, lặn, trượt băng và trượt tuyết.
Nước tinh khiết thường được mô tả là không vị và không mùi, mặc dù con người có cảm biến đặc biệt có thể cảm nhận được sự có mặt của nước trong miệng, và ếch được biết là có khả năng ngửi thấy nó. Tuy nhiên, nước từ các nguồn thông thường (bao gồm nước khoáng đóng chai) thường có nhiều chất hòa tan, có thể làm cho nó có nhiều hương vị và mùi khác nhau. Con người và các động vật khác đã phát triển những giác quan cho phép họ đánh giá được chất lượng của nước bằng cách tránh nước quá mặn hoặc quá hôi.
Màu sắc tự nhiên của nước thường được xác định bởi các chất rắn lơ lửng và chất lơ lửng, hoặc bằng cách phản chiếu bầu trời, hơn là do nước. Điều này có nghĩa là màu sắc của nước phụ thuộc vào góc phản xạ và khúc xạ của ánh sáng chiếu đến.
Ánh sáng trong phổ điện từ nhìn thấy có thể đi qua một vài mét nước tinh khiết (hoặc băng) mà không có sự hấp thụ đáng kể, vì vậy nó trông trong suốt và không màu. Như vậy thực vật thủy sinh, tảo, và sinh vật quang hợp khác có thể sống trong nước sâu đến hàng trăm mét, bởi vì ánh sáng mặt trời có thể tiếp cận chúng. Hơi nước cơ bản không nhìn thấy được như một chất khí.
Tuy nhiên, với độ dày 10 mét trở lên, màu sắc của nước (hoặc băng) là màu ngọc lam (màu xanh lục nhạt), vì phổ hấp thụ của nó có độ sắc nét tối thiểu ở màu tương ứng của ánh sáng (1/227 m tại 418 nm). Màu sắc trở nên ngày càng mạnh mẽ và tối hơn với độ dày ngày càng tăng. (Thực tế không có ánh sáng mặt trời đến được các phần của đại dương dưới độ sâu 1000 mét) Mặt khác, tia cực tím bị nước hấp thụ mạnh. Và do thiếu ánh sáng và áp lực vô cùng lớn, như Rãnh Mariana, hơn formula_1 formula_2. Do đó không sinh vật nào có thể sống dưới đáy đại dương này.
Các chỉ số khúc xạ của nước lỏng ( 1.333 ở 20 °C ) là cao hơn nhiều so với không khí (1.0), tương tự như của alkan và ethanol, nhưng thấp hơn so với glycerol (1,473), benzen (1,501), carbon disulfide (1.627), và các loại kính phổ biến ( 1.4 đến 1.6 ). Chỉ số khúc xạ của băng (1.31) thấp hơn lượng nước.
Nước không có hình dạng nhất định, nó chỉ tồn tại hình dạng tại một thời điểm trong vật mà nó chứa. Nó có cấu trúc phân tử di chuyển trượt lên nhau và do đó nước rất dễ mất hình dạng, tuy vậy nước rất khó nén, lợi dụng tính chất này, người ta áp dụng nguyên lý Pascal cho các máy nén thủy lực.
Xem thêm: Định luật Pascal
Phân tử nước bao gồm hai nguyên tử hydrogen và một nguyên tử oxygen. Về mặt hình học thì phân tử nước có góc liên kết là 104,45°. Do các cặp điện tử tự do chiếm nhiều chỗ nên góc này sai lệch đi so với góc lý tưởng của hình tứ diện. Chiều dài của liên kết O-H là 95,84 picômét.
Oxygen có độ âm điện cao hơn hydrogen. Việc cấu tạo thành hình ba góc và việc tích điện từng phần khác nhau của các nguyên tử đã dẫn đến cực tính dương ở các nguyên tử hydrogen và cực tính âm ở nguyên tử oxygen, gây ra sự lưỡng cực. Dựa trên hai cặp điện tử đơn độc của nguyên tử oxygen, lý thuyết VSEPR đã giải thích sự sắp xếp thành góc của hai nguyên tử hydrogen, việc tạo thành moment lưỡng cực và vì vậy mà nước có các tính chất đặc biệt. Vì phân tử nước có tích điện từng phần khác nhau nên một số sóng điện từ nhất định như sóng cực ngắn có khả năng làm cho các phân tử nước dao động, dẫn đến việc nước được đun nóng. Hiện tượng này được áp dụng để chế tạo lò vi sóng.
Các phân tử nước tương tác lẫn nhau thông qua liên kết hydrogen và nhờ vậy có lực hút phân tử lớn. Đây không phải là một liên kết bền vững. Liên kết của các phân tử nước thông qua liên kết hiđrô chỉ tồn tại trong một phần nhỏ của một giây, sau đó các phân tử nước tách ra khỏi liên kết này và liên kết với các phân tử nước khác.
Đường kính nhỏ của nguyên tử hydrogen đóng vai trò quan trọng cho việc tạo thành các liên kết hydrogen, bởi vì chỉ có như vậy nguyên tử hydrogen mới có thể đến gần nguyên tử oxygen một chừng mực đầy đủ. Các chất tương đương của nước, Ví dụ như acid sulfuric (HS), không tạo thành các liên kết tương tự vì hiệu số điện tích quá nhỏ giữa các phần liên kết. Việc tạo chuỗi của các phân tử nước thông qua liên kết cầu nối hydrogen là nguyên nhân cho nhiều tính chất đặc biệt của nước, ví dụ như nước mặc dù có khối lượng mol nhỏ vào khoảng 18 g/mol vẫn ở thể lỏng trong điều kiện tiêu chuẩn. Ngược lại, HS tồn tại ở dạng khí cùng ở trong những điều kiện này. Nước có khối lượng riêng lớn nhất ở 4 độ Celcius và nhờ vào đó mà băng đá có thể nổi lên trên mặt nước; hiện tượng này được giải thích nhờ vào liên kết cầu nối hiđrô.
Cấu tạo của phân tử nước tạo nên các liên kết hiđrô giữa các phân tử là cơ sở cho nhiều tính chất của nước. Cho đến nay một số tính chất của nước vẫn còn là câu đố cho các nhà nghiên cứu mặc dù nước đã được nghiên cứu từ lâu.
Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của nước đã được Anders Celsius dùng làm hai điểm mốc cho độ bách phân Celcius. Cụ thể, nhiệt độ đóng băng của nước là 0 độ Celcius, còn nhiệt độ sôi (760 mmHg) bằng 100 độ Celcius. Nước đóng băng được gọi là nước đá. Nước đã hóa hơi được gọi là hơi nước. Nước có nhiệt độ sôi tương đối cao nhờ liên kết hiđrô.
Dưới áp suất bình thường nước có khối lượng riêng (tỷ trọng) cao nhất là ở 4 °C: 1 g/cm³ đó là vì nước vẫn tiếp tục giãn nở khi nhiệt độ giảm xuống dưới 4 °C. Điều này không được quan sát ở bất kỳ một chất nào khác. Điều này có nghĩa là: Với nhiệt độ trên 4 °C, nước có đặc tính giống mọi vật khác là nóng nở, lạnh co; nhưng với nhiệt độ dưới 4 °C, nước lại lạnh nở, nóng co. Do hình thể đặc biệt của phân tử nước ( với góc liên kết 104,45° ), khi bị làm lạnh các phân tử phải dời xa ra để tạo liên kết tinh thể lục giác mở. Vì vậy mà tỉ trọng của nước đá nhẹ hơn nước thể lỏng.
Nước là một dung môi tốt nhờ vào tính lưỡng cực. Các hợp chất phân cực hoặc có tính ion như acid, rượu và muối đều dễ tan trong nước. Tính hòa tan của nước đóng vai trò rất quan trọng trong sinh học vì nhiều phản ứng hóa sinh chỉ xảy ra trong dung dịch nước.
Nước tinh khiết không dẫn điện. Mặc dù vậy, do có tính hòa tan tốt, nước hay có tạp chất pha lẫn, thường là các muối, tạo ra các ion tự do trong dung dịch nước cho phép dòng điện chạy qua.
Về mặt hóa học, nước là một chất lưỡng tính, có thể phản ứng như một, có thể hiểu đơn giản khi một oxide acid hoặc một oxide base tác dụng với nước sẽ tạo ra dung dịch acid hay base tương ứng. Ở 7 pH (trung tính) hàm lượng các ion hydroxide (OH) cân bằng với hàm lượng của hydronium (HO). Khi phản ứng với một axit mạnh hơn ví dụ như HCl, nước phản ứng như một chất kiềm:
Với ammoniac nước lại phản ứng như một axit:
Trong công nghiệp, nước có thể hóa lỏng bằng cách làm tan băng đá, hoặc lọc từ nước biển và các nguồn nước không tinh khiết bằng các phương pháp khác nhau như lọc, chiết, tách, chưng cất (Chưng cất là một phương pháp tách dùng nhiệt để tách hỗn hợp đồng thể của các chất lỏng khác nhau. Chất rắn hòa tan, ví dụ như các loại muối, được tách ra khỏi chất lỏng bằng cách kết tinh. Dung dịch muối có thể làm cô đặc bằng cách cho bay hơi), bốc hơi nước... có sự kết hợp của ngưng tụ.
Chủ yếu người ta dùng cách cho H tác dụng với O để xảy ra phản ứng hóa hợp tạo nước nhưng nguy hiểm vì nó phát nổ, khi tỉ lệ H:O là 2:1 thì hỗn hợp nổ mạnh nhất. Ta có phương trình điều chế nước như sau:
2H + O ―→ 2HO
Hiện nay nguồn nước mà người dân sử dụng trong sinh hoạt hàng ngày thường được lấy từ: Hệ thống cung cấp nước tập trung (nước máy), nước mưa, nước giếng khơi, nước máng lần, nước giếng khoan…
Sự sống trên Trái Đất bắt nguồn từ trong nước. Tất cả các dạng sống trên Trái Đất đều phụ thuộc vào nước và vòng tuần hoàn nước.
Nước có ảnh hưởng quyết định đến khí hậu và là nguyên nhân tạo ra thời tiết. Năng lượng mặt trời sưởi ấm không đồng đều các đại dương đã tạo nên các dòng hải lưu trên toàn cầu. Dòng hải lưu Gulf Stream vận chuyển nước ấm từ vùng Vịnh Mexico đến Bắc Đại Tây Dương làm ảnh hưởng đến khí hậu của vài vùng châu Âu.
Nước là thành phần quan trọng của các tế bào sinh học và là môi trường của các quá trình sinh hóa cơ bản như quang hợp.
Hơn 75% diện tích của Trái Đất được bao phủ bởi nước. Lượng nước trên Trái Đất có vào khoảng 1,38 tỉ km³. Trong đó 97,4% là nước mặn trong các đại dương trên thế giới, phần còn lại, 2,6%, là nước ngọt, tồn tại chủ yếu dưới dạng băng tuyết đóng ở hai cực và trên các ngọn núi, chỉ có 0,3% nước trên toàn thế giới (hay 3,6 triệu km³) là có thể sử dụng làm nước uống. Việc cung cấp nước uống sẽ là một trong những thử thách lớn nhất của loài người trong vài thập niên tới đây. Nguồn nước cũng đã là nguyên nhân gây ra một trong những cuộc chiến tranh ở Trung Cận Đông.
Nước được sử dụng trong công nghiệp từ lâu như là nguồn nhiên liệu (cối xay nước, máy hơi nước, nhà máy thủy điện) như là chất trao đổi nhiệt.
Nhà triết học người Hy Lạp Empedocles đã coi nước là một trong bốn nguồn gốc tạo ra vật chất (bên cạnh lửa, đất và không khí). Nước cũng nằm trong Ngũ Hành của triết học cổ Trung Hoa.
Với tình trạng ô nhiễm ngày một nặng và dân số ngày càng tăng, nước sạch dự báo sẽ sớm trở thành một thứ tài nguyên quý giá không kém dầu mỏ trong thế kỷ trước. Nhưng không như dầu mỏ có thể thay thế bằng các loại nhiên liệu khác như điện, nhiên liệu sinh học, khí đốt..., nước không thể thay thế và trên thế giới tất cả các dân tộc đều cần đến nó để bảo đảm cuộc sống của mình, cho nên vấn đề nước trở thành chủ đề quan trọng trên các hội đàm quốc tế và những mâu thuẫn về nguồn nước đã được dự báo trong tương lai. Tuy nhiên gần đây người ta đã lọc được nước biển từ một thiết bị lọc rẻ tiền và từ đó giải quyết được vấn đề thiếu nước.
Nhà triết học Hy Lạp cổ đại Empedocles coi nước là một trong bốn nguyên tố cổ điển (cùng với lửa, đất và không khí), và coi nó như một ylem, hay chất cơ bản của vũ trụ. Thales, người Aristotle miêu tả là một nhà thiên văn học và một kỹ sư, đã đưa ra giả thuyết rằng đất, đặc hơn nước, nổi lên từ nước. Thales, một nhà theo thuyết nhất nguyên, còn tin rằng mọi thứ đều được tạo ra từ nước. Plato tin rằng hình dạng của nước là nhị thập diện – chảy dễ dàng so với trái đất hình lập phương.
Lý thuyết về bốn chất của cơ thể liên kết nước với đờm, là lạnh và ẩm. nguyên tố cổ điển nước cũng là một trong ngũ hành trong triết học Trung Quốc truyền thống (cùng với đất (thổ), lửa (hỏa), gỗ (mộc) và kim loại (kim)).
Một số hệ thống triết học châu Á truyền thống và phổ biến lấy nước làm hình mẫu. Bản dịch "Đạo Đức Kinh" của James Legge năm 1891 nói rằng, "Tính ưu việt cao nhất giống như nước. Tính ưu việt của nước thể hiện ở chỗ nó mang lại lợi ích cho vạn vật, và trong sự chiếm chỗ của nó, không tranh giành (với các thế lực đối nghịch), ở nơi thấp mà tất cả mọi người đều không thích. Do đó (cách của nó) gần với (đường lối của) Đạo" và "Không có gì trên thế giới mềm yếu hơn hơn nước, nhưng để tấn công những thứ chắc chắn và mạnh mẽ thì không có thứ gì có thể hơn nó." Trong "Guanzi", chương "Thủy di" (水地) nói thêm về biểu tượng của nước, tuyên bố rằng "con người là nước" và tại tôn vinh phẩm chất tự nhiên của người dân ở các vùng khác nhau của Trung Quốc đối với đặc điểm của nguồn nước địa phương.
|
2432 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2432 | Albert Einstein | Albert Einstein (; :</br> An-bớt Anh-xtanh; 14 tháng 3 năm 1879 –18 tháng 4 năm 1955) là một nhà vật lý lý thuyết người Đức, được công nhận là một trong những nhà vật lý vĩ đại nhất mọi thời đại. Người đã phát triển thuyết tương đối tổng quát, một trong hai trụ cột của vật lý hiện đại (trụ cột còn lại là cơ học lượng tử). Mặc dù được biết đến nhiều nhất qua phương trình về sự tương đương khối lượng-năng lượng được xem là "phương trình nổi tiếng nhất thế giới", ông lại được trao Giải Nobel Vật lý năm 1921 "cho những cống hiến của ông đối với vật lý lý thuyết, và đặc biệt cho sự khám phá ra định luật của hiệu ứng quang điện". Công trình về hiệu ứng quang điện của ông mang tính bước ngoặt khai sinh ra lý thuyết lượng tử.
Khi bắt đầu sự nghiệp của mình, Einstein đã nhận ra cơ học Newton không còn có thể thống nhất các định luật của cơ học cổ điển với các định luật của trường điện từ. Từ đó ông phát triển thuyết tương đối đặc biệt, với các bài báo đăng trong năm 1905. Tuy nhiên, ông nhận thấy nguyên lý tương đối có thể mở rộng cho cả trường hấp dẫn, và điều này dẫn đến sự ra đời của lý thuyết về hấp dẫn trong năm 1916 - năm ông xuất bản một bài báo về thuyết tương đối tổng quát. Ông tiếp tục nghiên cứu các bài toán của cơ học thống kê và lý thuyết lượng tử, trong đó đưa ra những giải thích về lý thuyết hạt và sự chuyển động của các phân tử. Ông cũng nghiên cứu các tính chất nhiệt học của ánh sáng và đặt cơ sở cho lý thuyết lượng tử ánh sáng. Năm 1917, Einstein sử dụng thuyết tương đối tổng quát để miêu tả mô hình cấu trúc của toàn thể vũ trụ. Cùng với Satyendra Nath Bose, năm 1924-1925 ông tiên đoán một trạng thái vật chất mới đó là ngưng tụ Bose-Einstein của những hệ lượng tử ở trạng thái gần độ không tuyệt đối. Tuy cũng là cha đẻ của thuyết lượng tử, nhưng ông lại tỏ ra khắt khe với lý thuyết này. Điều này thể hiện qua những tranh luận của ông với Niels Bohr và nghịch lý EPR về lý thuyết lượng tử.
Khi ông đang thăm Hoa Kỳ thì Adolf Hitler lên nắm quyền vào năm 1933, do vậy ông đã không trở lại nước Đức, nơi ông đang là giáo sư ở Viện Hàn lâm Khoa học Berlin. Ông định cư tại Hoa Kỳ và chính thức trở thành công dân Mỹ vào năm 1940. Vào lúc sắp diễn ra Chiến tranh thế giới lần hai, ông đã ký vào một lá thư cảnh báo Tổng thống Franklin D. Roosevelt rằng Đức Quốc Xã có thể đang nghiên cứu phát triển "một loại bom mới cực kỳ nguy hiểm" và khuyến cáo nước Mỹ nên có những nghiên cứu tương tự. Điều đó dẫn đến sự ra đời của Dự án Manhattan sau này. Einstein ủng hộ việc bảo vệ các lực lượng Đồng Minh, nhưng nhìn chung, ông chống lại việc sử dụng phát kiến mới về phân hạch hạt nhân làm vũ khí. Sau này, cùng với nhà triết học người Anh Bertrand Russell, ông đã ký Tuyên ngôn Russell–Einstein, nêu bật sự nguy hiểm của vũ khí hạt nhân. Einstein làm việc tại Viện Nghiên cứu Cao cấp ở Princeton, New Jersey cho đến khi ông qua đời vào năm 1955.
Einstein đã công bố hơn 300 bài báo khoa học và hơn 150 bài viết khác về những chủ đề khác nhau, ông cũng nhận được nhiều bằng tiến sĩ danh dự trong khoa học, y học và triết học từ nhiều cơ sở giáo dục đại học ở châu Âu và Bắc Mỹ. Ông được tạp chí Time bầu chọn là thế kỷ 20.
Albert Einstein sinh ra trong một gia đình gốc Do Thái tại thành phố Ulm, bên dòng sông Danube, tiểu bang Baden-Württemberg, nước Đức ngày 14 tháng 3 năm 1879. Bố là ông Hermann Einstein, một kĩ sư đồng thời là nhân viên bán hàng, còn mẹ là Pauline Einstein (nhũ danh Koch). Năm 1880, gia đình chuyển đến München, tại đây bố và bác ông mở công ty Elektrotechnische Fabrik J. Einstein & Cie, chuyên sản xuất các thiết bị điện một chiều.
Dù là dân Do Thái, gia đình Einstein không theo Do Thái giáo. Albert học trường tiểu học Công giáo lúc 5 tuổi trong vòng 3 năm. Sau đó, lên 8 tuổi, Einstein được chuyển đến trường nơi cậu học tiểu học và trung học trong vòng 7 năm trước khi rời nước Đức. Mặc dù lúc còn bé, Einstein nói rất khó khăn, nhưng cậu vẫn học giỏi các môn khoa học tự nhiên ở trường Công giáo. Ông là người viết tay phải; và không có hình ảnh cụ thể nào để tin một cách rộng rãi rằng ông viết tay trái.
Bố Einstein có lần chỉ cho cậu cái la bàn bỏ túi, và Einstein nhận thấy phải có cái gì đó làm cho kim chuyển động, mặc dù chỉ có "không gian trống rỗng" quanh cái kim. Khi lớn lên, Einstein tự làm các mô hình và thiết bị cơ học để nghịch và bắt đầu biểu lộ năng khiếu toán học của mình. Năm 1889, Max Talmud (sau đổi tên thành Max Talmey) chỉ cho cậu bé 10 tuổi Einstein những quyển sách cơ bản của khoa học, toán học và triết học, bao gồm "Phê phán lý tính thuần túy" của Immanuel Kant và cuốn "Cơ bản" của Euclid (sau này Einstein gọi là "sách hình học nhỏ thần thánh"). Talmud là một sinh viên y khoa Do thái nghèo đến từ Ba Lan. Cộng đồng người Do thái sắp xếp cho Talmud ăn cùng với Einstein vào các ngày thứ Năm trong tuần trong vòng sáu năm. Trong thời gian này Talmud đã tận tâm hướng dẫn Einstein đến với nhiều chủ đề thú vị.
Năm 1894, công ty của bố cậu bị phá sản do ngành công nghiệp điện thay thế dòng điện một chiều (DC) bằng dòng Điện xoay chiều (AC). Để tìm lĩnh vực kinh doanh mới, gia đình Einstein chuyển đến Ý, ban đầu đến Milan vài tháng sau đó là Pavia. Khi gia đình chuyển đến Pavia, Einstein ở lại München để hoàn thành việc học tại Luitpold Gymnasium. Bố Einstein dự định muốn anh theo học kĩ thuật điện, nhưng Einstein tranh cãi với hội đồng giáo dục với việc học và dạy giáo điều tại đây. Sau này ông viết rằng tinh thần học và tính sáng tạo bị mất đi trong sự giới hạn của phương pháp dạy và học thuộc lòng. Cuối tháng 12 năm 1894, anh tìm cách quay trở lại với gia đình ở Pavia, với thuyết phục nhà trường cho anh nghỉ bằng cách dùng nhận xét của bác sĩ về sức khỏe của anh. Trong thời gian ở Ý, Einstein đã viết một tiểu luận khoa học ngắn với nhan đề, "Khảo cứu trạng thái Ether trong từ trường".
Cuối hè 1895, ở tuổi 16, Einstein tham gia thi tuyển vào trường Bách khoa liên bang Thụy Sĩ ở Zurich (tên Thụy Sĩ sau này Eidgenössische Polytechnische Schule). Ông không trúng tuyển do không đạt điểm chuẩn ở một số môn, mặc dù có điểm cao ở môn Vật lý và Toán học. Theo lời khuyên của hiệu trưởng trường ETH Zürich, anh tiếp tục học trường thành bang Aargau ở Aarau, Thụy Sĩ, năm 1895-96 để hoàn thiện bậc học phổ thông. Trong khi ở trọ với gia đình giáo sư Jost Winteler, anh đã yêu cô con gái của gia đình tên là Marie. (Em gái Maja Einstein sau này lấy người con trai của Wintelet, Paul) Tháng 1 năm 1896, với sự đồng ý của bố anh, Einstein đã từ bỏ quyền công dân của vương quốc Württemberg để tránh nghĩa vụ quân sự. (Ông trở thành công dân Thụy Sĩ 5 năm sau, tháng 2 năm 1901.) Tháng 9 năm 1896, ông tốt nghiệp bậc học phổ thông của Thụy Sĩ với điểm số cao (bao gồm điểm 6 trong hai môn Vật lý và Toán học, theo thang điểm 1-6), và ở tuổi 17, anh đỗ vào chương trình cử nhân sư phạm Vật lý và Toán học của trường ETH Zürich. Marie Winteler chuyển đến làm giáo viên ở Olsberg, Thụy Sĩ.
Trong cùng năm, Mileva Marić, người vợ tương lai của Einstein, cũng vào trường ETH Zürich để học làm giáo viên Toán và Vật lý, và là thiếu nữ duy nhất trong 6 sinh viên của lớp học. Tình bạn của hai người phát triển thành tình yêu trong các năm sau đó và họ đã cùng nhau đọc các sách Vật lý mà Einstein đang quan tâm đến. Năm 1900, Einstein tốt nghiệp cử nhân sư phạm ETH Zürich, nhưng Marić lại trượt bài thi do có điểm kém trong chuyên đề Lý thuyết hàm. Đã có những ý kiến cho rằng Mileva Marić hỗ trợ cùng Einstein trong các bài báo đột phá năm 1905, nhưng các nhà lịch sử vật lý học không tìm thấy một chứng cứ nào cho những đóng góp của bà.
Cuối tháng 1 năm 1902, khi Einstein đang ở Berne, Marić đã sinh con gái đầu lòng tên là Lieserl theo như thư từ trao đổi giữa hai người; lúc đó Mileva đang ở nhà bố mẹ đẻ mình sống ở Novi Sad. Tên đầy đủ của con họ không được biết, và Lieserl sống đến khoảng sau năm 1903 có thể là do bị sốt ban đỏ.
Einstein và Marić cưới nhau vào tháng 1 năm 1903. Tháng 5 năm 1904, đứa con trai đầu tiên của hai người, Hans Albert Einstein, sinh ra tại Bern, Thụy Sĩ. Con trai thứ hai của họ, Eduard "Tete" Einstein sinh tại Zürich vào tháng 6 năm 1910. Năm 1914, Einstein dời đến Berlin, trong khi vợ ông ở lại Zurich cùng với các con. Marić và Einstein ly dị ngày 14 tháng 2 năm 1919, sau khi sống ly thân trong 5 năm.
Einstein lấy người chị họ hàng người Đức Elsa Löwenthal vào ngày 2 tháng 6 năm 1919, sau khi có mối quan hệ với cô từ 1912. Hai người không có con chung và hai cô con gái riêng của Elsa được Albert đối xử như con đẻ, lấy họ của ông: Ilse Einstein và Margot Einstein. Năm 1935, Elsa Einstein được chẩn đoán các bệnh liên quan đến tim và thận; bà qua đời tháng 12 năm 1936.
Albert Einstein có ba người con, Lieserl Maric (1902 – 1903?), Hans Albert Einstein (1904 – 1973) và Eduard "Tete" Einstein (1910 – 1965), nhưng chỉ có Hans Albert kết hôn và có con. Chỉ có một người con ruột của Hans Albert còn sống sót đến tuổi trưởng thành là Bernhard Caesar Einstein, một nhà vật lý.
Sau khi tốt nghiệp đại học, Einstein đã mất gần hai năm khó khăn trong việc tìm một vị trí giảng dạy, cuối cùng bố của Marcel Grossmann nhờ quen biết với giám đốc cục sáng chế đã giúp ông làm việc tại Bern, ở Cục liên bang về sở hữu trí tuệ, cục bằng sáng chế, với vị trí là người kiểm tra các bằng sáng chế. Ông đánh giá các sáng chế cho các thiết bị điện từ. Năm 1903, ông vào biên chế lâu năm của Cục sáng chế Thụy Sĩ, mặc dù ông đã vượt qua sự đề bạt cho đến khi ông "nắm bắt được công nghệ máy móc".
Nhiều công việc của ông tại Cục liên quan đến câu hỏi về sự truyền tín hiệu điện và sự đồng bộ hóa cơ-điện của đồng hồ, hai vấn đề kĩ thuật xuất hiện rõ ràng trong các thí nghiệm tưởng tượng mà đã dẫn Einstein tới kết luận quan trọng về bản chất của ánh sáng và sự liên hệ mật thiết giữa không gian và thời gian.
Cùng với những người bạn ông gặp ở Bern, Einstein đã thành lập một câu lạc bộ thảo luận hàng tuần về khoa học và triết học, mà ông nói đùa là "Viện hàn lâm Olympia". Họ thảo luận về các nghiên cứu của Henri Poincaré, Ernst Mach, and David Hume, mà sau này ảnh hưởng đến sự nghiệp khoa học và quan điểm triết học của Einstein.
Năm 1901, ông công bố bài báo "Folgerungen aus den Kapillarität Erscheinungen" ("Các kết luận về hiện tượng mao dẫn") trên tạp chí nổi tiếng thời đó "Annalen der Physik". Ngày 30 tháng 4 năm 1905, Einstein hoàn thành luận án tiến sĩ của mình dưới sự hướng dẫn của giáo sư vật lý thực nghiệm Alfred Kleiner. Einstein được trao bằng tiến sĩ tại Đại học Zurich. Luận án của ông có tiêu đề "Một cách mới xác định kích thước phân tử". Trong cùng năm, mà ngày nay các nhà khoa học gọi là "Năm kỳ diệu của Einstein", ông công bố bốn bài báo đột phá, về hiệu ứng quang điện, về chuyển động Brown, thuyết tương đối hẹp, và sự tương đương khối lượng và năng lượng ("E"="mc"), khiến ông được chú ý tới trong giới hàn lâm trên toàn thế giới.
Năm 1908, giới khoa học coi ông là nhà khoa học hàng đầu, và Đại học Bern mời ông về làm giảng viên của trường. Các năm sau, ông viết đơn thôi việc tại cục bằng sáng chế và cũng thôi vị trí giảng viên để đảm nhiệm chức danh Privatdozent về vật lý tại Đại học Zürich. Ông trở thành giáo sư thực thụ tại Đại học Karl-Ferdinand (nay là Đại học Charles) ở Praha năm 1911. Năm 1914, ông trở lại Đức sau khi được bổ nhiệm làm giám đốc của Viện Kaiser Wilhelm về vật lý (1914–1932) và giáo sư tại Đại học Humboldt, Berlin, với một điều khoản đặc biệt trong bản hợp đồng cho phép ông được tự do trước những nghĩa vụ giảng dạy. Ông trở thành thành viên của Viện hàn lâm khoa học Phổ. Năm 1916, Einstein được bổ nhiệm làm chủ tịch của Hội Vật lý Đức (1916–1918).
Trong năm 1911, dựa trên những suy luận có từ năm 1907 về nhu cầu mở rộng thuyết tương đối đặc biệt, ông đã tìm ra hiện tượng dịch chuyển đỏ do hấp dẫn và tính toán độ lệch của tia sáng phát ra từ ngôi sao ở xa sẽ bị lệch bởi trường hấp dẫn của Mặt Trời. Tuy vậy giá trị tiên đoán chỉ bằng một nửa so với giá trị chính xác sau khi ông tìm ra được phương trình trung tâm cho thuyết tương đối tổng quát (1915). Tiên đoán này được xác nhận bởi đoàn thám hiểm người Anh dẫn đầu bởi Arthur Eddington trong quá trình theo dõi nhật thực vào ngày 29 tháng 5 năm 1919. Các tờ báo quốc tế nhanh chóng đăng tải sự kiện này và Einstein trở nên nổi tiếng toàn thế giới. Ngày 7 tháng 11 năm 1919, tờ báo tin tức hàng đầu của Anh, "The Times" in một dòng chữ tựa đề trên trang nhất viết là: "Cách mạng trong Khoa học – Lý thuyết mới về Vũ trụ – Các tư tưởng của Newton đã bị lật nhào". Sau đó, rất nhiều câu hỏi xuất hiện liệu các đo đạc có đủ chính xác để công nhận tiên đoán. Cuối cùng thì những dữ liệu đo đạc của Eddington là đủ tin cậy và đoàn thám hiểm của ông thực sự đã xác nhận tiên đoán của Einstein.
Năm 1921, Einstein nhận giải Nobel Vật lý. Do thuyết tương đối hẹp vẫn còn đang tranh cãi, nên hội đồng giải Nobel đã trao giải cho ông vì những giải thích về hiện tượng điện quang và các đóng góp cho vật lý. Ông nhận huy chương Copley từ Hội Hoàng gia năm 1925.
Einstein đến thành phố New York lần đầu tiên vào ngày 2 tháng 4 năm 1921, ở đây ông nhận được sự chào đón trọng thể từ thị trưởng thành phố, sau đó là ba tuần thuyết giảng và gặp gỡ nhiều người. Ông trình bày một số bài giảng ở Đại học Columbia và Đại học Princeton, và ở Washington D.C. ông đi cùng các đại diện của Viện hàn lâm Khoa học Quốc gia đến thăm Nhà Trắng. Trên đường trở lại châu Âu, nhà triết học và chính khách người Anh Viscount Haldane đã mời ông tới Luân Đôn, nơi ông gặp một vài nhà khoa học nổi tiếng, các chính trị gia và thực hiện một bài giảng ở trường Đại học King.
Năm 1922, ông đi du lịch và có các buổi phát biểu trong chuyến hành trình 6 tháng đến các nước châu Á và Palestine. Các nước ông đến bao gồm Singapore, Ceylon, và Nhật Bản, nơi ông có một loạt các bài giảng trước hàng nghìn người dân Nhật Bản. Ông cũng đến diện kiến Nhật hoàng và hoàng hậu tại Hoàng cung. Einstein sau đó thể hiện sự cảm mến cho người Nhật trong bức thư ông gửi cho con trai mình: "Trong những người mà bố đã gặp, bố thích người Nhật Bản nhất, vì họ là những người khiêm tốn, thông minh, chu đáo, và quan tâm tới nghệ thuật." Trên hành trình đến Nhật Bản, ông cũng ghé thăm Hồng Kông và Thượng Hải, đồng thời nghe tin mình được trao giải Nobel Vật lý.
Khi trở về, ông cũng ghé qua Palestine, lúc đó là thuộc địa của Anh, trong 12 ngày và cũng là lần duy nhất viếng thăm vùng Trung Đông của ông. Nhà tiểu sử Walter Isaacson viết "Ông được chào đón bởi trong sự người Anh long trọng, như là một chính khách cao cấp hơn là một nhà vật lý lý thuyết", bao gồm một loạt pháo hiệu chào mừng khi đến dinh thự của toàn quyền Anh, Sir Herbert Samuel. Trong buổi tiếp, một đám đông đã vây quanh dinh thự để muốn trông thấy và nghe Einstein nói chuyện. Khi nói chuyện với thính giả, ông thể hiện niềm hạnh phúc của mình:
Ông cũng thăm Tây Ban Nha trước khi trở lại Đức. Năm 1925, ông viếng thăm Nam Mỹ bao gồm các thành phố Buenos Aires, Rio de Janeiro và Montevideo. Năm 1929, ông thăm Bỉ và hoàng gia Bỉ.
Tháng 2 năm 1933 khi đang thăm Hoa Kỳ, Einstein đã quyết định không trở lại nước Đức do Đảng Quốc xã lên nắm chính quyền. Trước đó ông đến thăm các trường đại học Hoa Kỳ vào đầu năm 1933 và chuyến thăm lần thứ ba kéo dài hai tháng ở Viện Công nghệ California ở Pasadena. Ông và bà Elsa trở lại Bỉ bằng tàu biển vào cuối tháng 3. Trong chuyến hành trình, ông nghe được tin ngôi nhà và chiếc thuyền buồm của ông ở Berlin đã bị Đảng viên Quốc Xã tịch thu. Khi đến Antwerp vào ngày 28 tháng 3, ông đã đến lãnh sự quán Đức và chính thức từ bỏ quyền công dân Đức.
Đầu tháng 4, ông biết rằng chính phủ Đức đã thông qua các đạo luật ngăn cấm người Do Thái giữ bất kỳ một vị trí công việc nào, kể cả giảng viên tại các trường đại học. Một tháng sau, các công trình nghiên cứu của Einstein nằm trong mục tiêu đốt phát của Đảng Quốc xã, và bộ trưởng tuyên truyền Joseph Goebbels công bố, "Tri thức Do Thái đã bị tiêu diệt."
Ông tạm trú tại Bỉ trong một vài tháng, trước khi chuyển sang Anh. Trong một bức thư gửi cho người bạn, nhà vật lý Max Born, người cũng đã rời nước Đức và sống tại Anh, Einstein viết, "... Tôi phải thừa nhận rằng mức độ tàn bạo và hèn nhát đến một cách thật bất ngờ."
Tháng 10 năm 1933 ông cùng bà Elsa quay trở lại Hoa Kỳ và đảm nhiệm chức vụ giáo sư tại Viện nghiên cứu cao cấp Princeton tại Princeton, New Jersey. Trường này ban đầu đề nghị ông làm việc trong thời gian một năm rưỡi. Ông vẫn chưa quyết định về tương lai của mình (có nhiều trường đại học ở châu Âu mời ông về nghiên cứu, bao gồm Oxford), nhưng đến năm 1935 ông quyết định ở lại Hoa Kỳ. Ông làm việc tại Viện Princeton cho tới khi qua đời năm 1955. Tại viện cũng có các nhà khoa học lớn khác như John von Neumann và Kurt Gödel), ông cũng sớm hình thành tình bạn thân thiết với Gödel. Họ hay đi dạo những quãng đường dài để cùng nhau thảo luận về công việc của nhau. Trợ lý cuối cùng của ông là nhà vật lý Bruria Kaufman. Ở viện nghiên cứu, ông tiếp tục tập trung phát triển thuyết trường thống nhất nhưng đã không thành công. Einstein cũng luôn luôn giữ vững quan điểm của mình khi cho rằng lý thuyết cơ học lượng tử là không đầy đủ và không chứa yếu tố bất định. "Chúa không chơi xúc xắc".
Năm 1939, một nhóm các nhà khoa học Hungary bao gồm nhà vật lý Leó Szilárd cố gắng cảnh báo Washington rằng phe Quốc xã đang thực hiện các nghiên cứu bom nguyên tử. Tuy vậy cảnh báo của nhóm đã không gây sự chú ý đến giới chính trị. Einstein và Szilárd, cùng những nhà khoa học tị nạn khác gồm Edward Teller và Eugene Wigner, "coi họ có trách nhiệm để cảnh báo người Mỹ khả năng của các nhà khoa học Đức có thể chế tạo thành công bom nguyên tử, và rằng Hitler rất quyết tâm có được vũ khí như vậy." Hè 1939, vài tháng trước khi nổ ra chiến tranh ở châu Âu, Szilárd khuyên mời Einstein ký vào một bức thư gửi đến tổng thống Franklin D. Roosevelt để cảnh báo ông về khả năng này. Bức thư cũng đề cập đến chính phủ Hoa Kỳ nên chú ý tới và tham gia trực tiếp vào nghiên cứu urani cũng như chuỗi phản ứng dây chuyền.
Bức thư được cho là có khả năng "thúc đẩy chính phủ Hoa Kỳ chấp nhận cho phép nghiên cứu vũ khí hạt nhân". Tổng thống Roosevelt không thể gánh rủi ro khi Hitler sở hữu bom nguyên tử đầu tiên. Cùng với lá thư và buổi gặp của Einstein với Roosevelt, Hoa Kỳ tham gia vào cuộc "chạy đua" phát triển bom, tập trung vào đây rất nhiều nguồn lực tài chính, vật liệu, cơ sở cũng như các nhà khoa học lớn trong dự án Manhattan. Cuối cùng Hoa Kỳ trở thành nước duy nhất sở hữu bom nguyên tử trong thời gian chiến tranh thế giới lần II.
Đối với Einstein, "chiến tranh là căn bệnh... [và] ông kêu gọi chống lại chiến tranh." Nhưng năm 1933, sau khi Hitler trở thành lãnh đạo tối cao ở Đức, "ông đã khẩn thiết kêu gọi các nước phương Tây chuẩn bị chống lại sự tấn công của nước Đức." Năm 1954, một năm trước khi qua đời, Einstein kể cho người bạn già của mình, Linus Pauling, "Tôi đã gây ra một trong những lỗi lầm lớn nhất trong cuộc đời — đó là khi tôi ký vào bức thư gửi tổng thống Roosevelt khuyến nghị nên chế tạo bom nguyên tử; với một số biện hộ — sẽ nguy hiểm hiểm nếu người Đức có được nó..."
Einstein trở thành công dân Mỹ năm 1940 sau khi quyết định nghiên cứu ở Princeton, ông thể hiện sự đánh giá cao của mình về "chế độ nhân tài" trong văn hóa Mỹ so với châu Âu. Theo Isaacson, ông nhận ra "quyền cá nhân về suy nghĩ và phát ngôn thứ mà họ thích", mà không bị rào cản xã hội, và hệ quả là, từng cá nhân được "khuyến khích" trở lên sáng tạo hơn, một đặc điểm mà họ thừa hưởng từ nền giáo dục cơ sở. Einstein viết:
Sự mới mẻ đến với đất nước này là đặc điểm dân chủ trong nhân dân. Không ai hạ mình trước người khác hay tầng lớp khác... Thanh niên Mỹ có may mắn không phải đối mặt với các rắc rối từ những truyền thống lỗi thời.
Là thành viên của "Hiệp hội quốc gia vì sự tiến bộ của người da màu" (NAACP) tại Princeton đấu tranh cho quyền công dân của người Mỹ gốc Phi, Einstein có trao đổi thư từ với nhà hoạt động dân chủ W. E. B. Du Bois, và năm 1946 Einstein gọi chủ nghĩa phân biệt chủng tộc ở Hoa Kỳ là "thứ bệnh tồi tệ nhất". Ông nói, "Định kiến phân biệt chủng tộc không may đã trở thành truyền thống ở Mỹ lan truyền qua từng thế hệ mà không bị phê phán. Chỉ có thể khắc phục định kiến này bằng giáo dục và giác ngộ".
Những năm cuối đời Einstein chuyển sang lối sống chay tịnh, với lý giải "người ăn chay sống bằng hiệu ứng vật lý thuần túy trên khí chất cơ thể sẽ ảnh hưởng có lợi nhất đến đa số nhân loại".
Sau khi Chaim Weizmann, vị tổng thống đầu tiên của Israel, qua đời tháng 11 năm 1952, thủ tướng David Ben-Gurion đã đề xuất Einstein làm tổng thống kế nhiệm, chủ yếu với vai trò danh dự. Đại sứ Israel ở Washington, Abba Eban, giải thích lời đề nghị "thể hiện sự tôn trọng sâu sắc nhất của người dân Do Thái đối với ông". Tuy thế Einstein đã từ chối lời đề nghị trong sự "xúc động sâu sắc":
Vào ngày 17 tháng 4 năm 1955, Albert Einstein bị chảy máu trong do vỡ động mạch chủ, mà trước đó đã được phẫu thuật bởi tiến sĩ Rudolph Nissen năm 1948. Ông đã viết nháp chuẩn bị cho bài phát biểu trên truyền hình kỷ niệm ngày độc lập thứ bảy của nhà nước Israel khi trên đường đến bệnh viện, nhưng ông đã không kịp hoàn thành nó. Einstein đã từ chối phẫu thuật, ông nói: ""Tôi muốn đi khi tôi muốn. Thật vô vị để duy trì cuộc sống giả tạo. Tôi đã hoàn thành chia sẻ của mình, đã đến lúc phải đi. Tôi sẽ ra đi trong thanh thản"." Ông mất trong bệnh viện Princeton vào sáng sớm hôm sau ở tuổi 76, nơi ông vẫn tiếp tục làm việc đến hơi thở cuối cùng. Thi thể Einstein được hỏa táng và tro được rải khắp nơi quanh vùng của Viện nghiên cứu cao cấp, Princeton, New Jersey.
Trong quá trình khám nghiệm tử thi, nhà nghiên cứu bệnh học thuộc bệnh viện Princeton, Thomas Stoltz Harvey đã mổ lấy não của Einstein để bảo quản, mà không được sự cho phép của gia đình ông, với hy vọng rằng khoa học thần kinh trong tương lai có thể khám phá ra điều làm Einstein trở nên thông minh.
Trong bài điếu văn, nhà vật lý hạt nhân Robert Oppenheimer tổng kết lại về Einstein: ""Ông hầu như không có bản chất phức tạp và sự trần tục... Luôn luôn ở trong ông là sự thuần khiết tuyệt vời lúc như đứa trẻ lúc thì uyên thâm bướng bỉnh"."
Tại phần nói đầu của cuốn sách "Subtle is the Lord..." nhà vật lý và lịch sử khoa học Abraham Pais viết: "Nếu được nói một câu ngắn gọn về tiểu sử Einstein, tôi có thể nói rằng "ông là con người tự do nhất mà tôi đã từng biết", và một câu về sự nghiệp khoa học của ông, tôi có thể viết "giỏi hơn bất kỳ ai trước hoặc sau ông, ông biết cách phát minh ra các nguyên lý bất biến và biết cách sử dụng các định luật thống kê"".
Trong suốt cuộc đời ông, Einstein xuất bản rất nhiều sách và hàng trăm bài báo. Phần lớn về vật lý, nhưng một số ít bày tỏ quan điểm chính trị cánh tả về chủ nghĩa hòa bình, chủ nghĩa xã hội, và chủ nghĩa phục quốc Do thái. Ngoài các nghiên cứu của cá nhân ông, ông còn hợp tác với nhiều nhà khoa học khác về các lĩnh vực khoa học như: Thống kê Bose–Einstein, máy làm lạnh Einstein và nhiều nghiên cứu khác.
Các bài báo ban đầu của Einstein bắt nguồn từ sự cố gắng chứng minh rằng nguyên tử tồn tại và có kích thước hữu hạn khác không. Tại thời điểm ông viết bài báo đầu tiên năm 1902, các nhà vật lý vẫn chưa chấp nhận hoàn toàn rằng nguyên tử tồn tại thực sự, mặc dù các nhà hóa học đã có những chứng cứ cụ thể từ các công trình của Antoine Lavoisier trước một thế kỷ. Lý do các nhà vật lý vẫn nghi ngờ là vì không có một lý thuyết nào ở thế kỷ XIX có thể giải thích đầy đủ tính chất của vật chất từ các tính chất của nguyên tử.
Ludwig Boltzmann là nhà vật lý thống kê hàng đầu của thế kỷ XIX, người đã đấu tranh nhiều năm để thuyết phục cộng đồng khoa học chấp nhận sự tồn tại của nguyên tử. Boltzmann đã đưa ra cách giải thích các định luật nhiệt động học, gợi ý rằng định luật tăng entropy có tính thống kê. Theo cách suy nghĩ của Boltzmann, entropy là logarit của số các trạng thái một hệ có được cấu hình bên trong. Lý do entropy tăng chỉ bởi vì xác suất để một hệ từ trạng thái đặc biệt với chỉ vài cấu hình bên trong chuyển sang hệ có nhiều trạng thái hơn là lớn. Trong khi cách giải thích thống kê của Boltzmann về entropy được công nhận rộng rãi ngày nay, và Einstein đã tin vào điều này, thì tại thời điểm đầu thế kỷ XX nó ít được mọi người để ý đến.
Ý tưởng thống kê được áp dụng thành công nhất khi giải thích tính chất của chất khí. James Clerk Maxwell, một nhà vật lý học hàng đầu khác, đã tìm ra định luật phân bố vận tốc của các nguyên tử trong chất khí, và ông đi đến một kết luận ngạc nhiên là tính nhớt của chất khí có thể độc lập với mật độ của nó. Về mặt trực giác, ma sát trong chất khí dường như bằng không khi mật độ đi về không, nhưng điều này không phải vậy, bởi vì đường di chuyển tự do trung bình của các nguyên tử trở lên rộng hơn tại mật độ thấp. Những thí nghiệm tiếp sau của Maxwell và vợ ông xác nhận tiên đoán kì lạ này. Các thí nghiệm khác trên chất khí và chân không, sử dụng một trống quay tách, cho thấy các nguyên tử trong chất khí có các vận tốc phân bố tuân theo định luật phân bố của Maxwell.
Bên cạnh những thành công này, cũng có những mâu thuẫn. Maxwell chú ý rằng tại nhiệt độ thấp, lý thuyết nguyên tử tiên đoán nhiệt dung riêng quá lớn. Trong cơ học thống kê cổ điển, mọi dao động điều hòa đơn giản (chuyển động kiểu lò xo) có nhiệt năng "k""T" ở nhiệt độ trung bình "T", do vậy nhiệt dung riêng của mọi lò xo là hằng số Boltzmann"k". Một chất rắn đơn nguyên tử với "N"nguyên tử có thể được xem là "N" quả cầu nhỏ tương ứng với "N" nguyên tử gắn vào mỗi vị trí nút mạng với 3"N" lò xo, do vậy nhiệt dung riêng của chất rắn là 3"Nk", một kết quả của định luật Dulong–Petit. Định luật đúng cho nhiệt độ phòng, nhưng không đúng đối với nhiệt độ lạnh hơn. Tại gần 0K, nhiệt dung riêng bằng không.
Tương tự, một chất khí cấu thành từ phân tử hai nguyên tử có thể được xem là hai quả cầu gắn với nhau bởi một lò xo. Lò xo này có năng lượng "k""T" tại nhiệt độ cao, và cộng thêm vào một lượng nhiệt "k" cho nhiệt dung riêng ở nhiệt độ khoảng 1000 độ, nhưng tại nhiệt độ thấp lượng nhiệt thêm này sẽ biến mất. Tại 0 độ, mọi nhiệt dung riêng do sự quay và rung động đều biến mất. Kết quả này mâu thuẫn với vật lý cổ điển.
Những mâu thuẫn rõ ràng nhất là trong lý thuyết về sóng ánh sáng. Các sóng liên tục trong một hộp được coi như vô số lò xo chuyển động, mỗi cái tương ứng với sóng đứng. Mỗi sóng đứng có một nhiệt dung riêng xác định "k", do đó tổng nhiệt dung riêng của sóng liên tục giống ánh sáng trở thành vô hạn trong cơ học cổ điển. Điều này rõ ràng là vi phạm đối với định luật bảo toàn năng lượng.
Những mâu thuẫn này dẫn đến nhiều người nói rằng nguyên tử không có tính vật lý, mà là toán học. Đáng chú ý trong số những người hoài nghi là Ernst Mach, người theo triết học thực chứng mà đã dẫn ông đến nhu cầu là nếu nguyên tử tồn tại, thì nó có thể nhìn thấy được. Mach tin rằng những nguyên tử này là một giả tưởng hữu dụng, mà trong thực tế chúng được giả sử là nhỏ vô hạn, do vậy số Avogadro là vô hạn, hoặc rất lớn để coi như vô hạn, và "k" là vô cùng nhỏ. Có những thí nghiệm có thể giải thích được bằng lý thuyết nguyên tử, nhưng lại có những thí nghiệm thì không thể giải thích được, và nó vẫn luôn là thế.
Einstein đã phản đối quan điểm này. Suốt sự nghiệp của mình, ông là một nhà duy thực. Ông tin rằng một lý thuyết phù hợp duy nhất có thể giải thích được mọi quan sát, lý thuyết này sẽ là một mô tả về cái thực sự đã diễn ra, và những điều ẩn sau nó. Từ đó ông cho rằng quan điểm về nguyên tử là đúng. Điều này dẫn ông đầu tiên đến với nhiệt động học, rồi đến vật lý thống kê, và lý thuyết nhiệt dung riêng của chất rắn.
Năm 1905, trong khi làm việc ở phòng cấp phát bằng sáng chế, tạp chí tiếng Đức hàng đầu "Annalen der Physik" đã xuất bản bốn bài báo của Einstein. Bốn bài báo sau này được coi là một cuộc cách mạng trong vật lý, và năm 1905 trở thành "năm kỳ diệu của Einstein".
Các bài báo sớm nhất của Einstein đề cập đến nhiệt động học. Trong đó ông cố gắng giải thích các hiện tượng từ quan điểm thống kê của nguyên tử.
Nghiên cứu của ông trong năm 1903 và 1904 tập trung vào hiệu ứng kích thước nguyên tử hữu hạn tác động đến hiện tượng tán xạ. Giống như nghiên cứu của Maxwell, sự hữu hạn của kích thước nguyên tử dẫn đến các hiệu ứng có thể quan sát được. Nghiên cứu này nằm trong vấn đề chính của vật lý ở thời đại ông đó là tìm cách quan sát và chứng minh nguyên tử tồn tại. Chúng cũng là nội dung chính trong luận án tiến sĩ của ông.
Kết quả chính đầu tiên của ông trong lĩnh vực này là lý thuyết thăng giáng nhiệt động. Khi ở trạng thái cân bằng, một hệ có entropy cực đại, và theo cách hiểu của thống kê, nó chỉ có thăng giáng nhỏ. Einstein chỉ ra rằng thăng giáng thống kê của vật thể vĩ mô, có thể được hoàn toàn xác định bởi đạo hàm bậc hai của entropy.
Nghiên cứu cách kiểm tra quan hệ này, ông đã có đột phá lớn năm 1905. Ông nhận ra rằng lý thuyết này tiên đoán một hiệu ứng quan sát được cho một vật có thể di chuyển xung quanh tự do khi nằm trong môi trường nguyên tử hoạt động. Vì vật có vận tốc ngẫu nhiên do vậy nó có thể di chuyển ngẫu nhiên, giống như một nguyên tử đơn lẻ. Động năng trung bình của vật này là formula_1, và thời gian giảm thăng giáng có thể được xác định hoàn toàn bởi định luật ma sát.
Định luật ma sát cho quả cầu nhỏ trong chất lỏng nhớt giống nước được khám phá bởi George Stokes. Ông chỉ ra đối với vận tốc nhỏ, lực ma sát tỉ lệ với vận tốc, và bán kính của hạt. Quan hệ này được sử dụng để tính toán hạt chuyển động được một quãng đường bao nhiêu trong nước do chuyển động nhiệt ngẫu nhiên của nó, và Einstein chú ý là với những quả cầu kích thước khoảng một micron, chúng có thể di chuyển với vận tốc vài micron trong một giây. Chuyển động này đã được quan sát bởi nhà thực vật học Robert Brown dưới kính hiển vi, hay chuyển động Brown. Einstein đã đồng nhất chuyển động này với tiên đoán của lý thuyết ông đưa ra. Từ thăng giáng gây ra chuyển động Brown cũng chính là thăng giáng vận tốc của các nguyên tử, nên việc đo chính xác chuyển động Brown sử dụng lý thuyết của Einstein đã cho thấy hằng số Boltzmann là khác không và cho phép đo được số Avogadro.
Các thí nghiệm này được thực hiện vài năm sau đó, cho một ước lượng thô về số Avogadro phù hợp với ước lượng chính xác hơn của lý thuyết vật đen của Max Planck, và thí nghiệm đo điện tích của Robert Millikan. Không như các phương pháp khác, đòi hỏi của Einstein cần rất ít các điều giả sử lý thuyết hay vật lý mới, vì đã trực tiếp đo chuyển động của nguyên tử qua các hạt nhìn thấy được.
Lý thuyết của Einstein về chuyển động Brown là bài báo đầu tiên về lĩnh vực vật lý thống kê. Nó thiết lập mối liên hệ giữa thăng giáng nhiệt động và sự tiêu tán năng lượng. Điều này được Einstein chỉ ra là đúng đối với thăng giáng độc lập thời gian, nhưng trong bài báo về chuyển động Brown ông chỉ ra rằng tỉ số nghỉ động học (dynamical relaxation rates) được tính toán từ cơ học cổ điển có thể được dùng là tỉ số nghỉ thống kê (statistical relaxation rates) để dẫn ra định luật khuếch tán động học. Những quan hệ này gọi là phương trình Einstein trong lý thuyết động học phân tử.
Lý thuyết về chuyển động Brown đã mở đầu năm kỳ diệu của Einstein, nhưng nó cũng đóng vai trò quan trọng trong việc thuyết phục các nhà vật lý chấp nhận thuyết nguyên tử.
Suy nghĩ của Einstein phải trải qua một sự thay đổi vào năm 1905. Ông đã hiểu rằng các tính chất lượng tử của ánh sáng có nghĩa là các phương trình Maxwell chỉ là lý thuyết xấp xỉ. Ông biết rằng các định luật mới có thể thay thế chúng, nhưng ông chưa biết làm thế nào để tìm ra các định luật này. Ông cảm thấy rằng ước đoán các mối quan hệ hình thức sẽ không đi đến đâu.
Thay vào đó ông quyết định tập trung vào các nguyên lý tiên nghiệm, chúng nói rằng các định luật vật lý có thể được hiểu là thỏa mãn trong những trường hợp rất rộng thậm chí trong những phạm vi mà chúng chưa từng được áp dụng hay kiểm nghiệm. Một ví dụ được các nhà vật lý chấp nhận rộng rãi của nguyên lý tiên nghiệm đó là tính bất biến quay (hay tính đối xứng quay, nói rằng các định luật vật lý là bất biến nếu chúng ta quay toàn bộ không gian chứa hệ theo một hướng khác). Nếu một lực mới được khám phá trong vật lý, lực này có thể lập tức được hiểu nó có tính bất biến quay mà không cần phải suy xét. Einstein đã hướng tìm các nguyên lý mới theo phương pháp bất biến này, để tìm ra các ý tưởng vật lý mới. Khi các nguyên lý cần tìm đã đủ, thì vật lý mới sẽ là lý thuyết phù hợp đơn giản nhất với các nguyên lý và các định luật đã được biết trước đó.
Nguyên lý tiên nghiệm tổng quát đầu tiên do Einstein tìm ra là nguyên lý tương đối, theo đó chuyển động tịnh tiến đều không phân biệt được với trạng thái đứng im. Nguyên lý này được Hermann Minkowski mở rộng cho cả tính bất biến quay từ không gian vào không-thời gian. Những nguyên lý khác giả thiết bởi Einstein và sau đó mới được chứng minh là nguyên lý tương đương và nguyên lý bất biến đoạn nhiệt của số lượng tử. Một nguyên lý tổng quát khác của Einstein, còn gọi là nguyên lý Mach, vẫn còn là vấn đề đang được tranh luận giữa các nhà khoa học.
Việc sử dụng các nguyên lý tiên nghiệm là một phương pháp đặc biệt độc đáo trong các nghiên cứu đầu tiên của Einstein, và nó trở thành một công cụ tiêu chuẩn trong vật lý hiện đại.
Bài báo năm 1905 của ông về điện động lực học các vật thể chuyển động giới thiệu ra lý thuyết tương đối hẹp, cho thấy tốc độ ánh sáng độc lập với trạng thái chuyển động của quan sát viên đã đòi hỏi những sự thay đổi cơ bản về khái niệm của sự đồng thời. Những hề quả của kết luận này bao gồm sự giãn thời gian và co độ dài (theo hướng chuyển động) của vật thể chuyển động tương đối đối với hệ quy chiếu của quan sát viên. Bài báo này cũng bác bỏ sự tồn tại của ête (vật lý) - một trong những vấn đề lớn của thời đó.
Trong bài báo về "sự tương đương khối lượng-năng lượng", vấn đề này cũng đã được quan tâm tới trước đó bởi các khái niệm khác, Einstein đã rút ra từ các phương trình của thuyết tương đối hẹp hệ thức nổi tiếng trong thế kỷ XX: "E" = "mc". Hệ thức này cho thấy một khối lượng nhỏ tương đương với một năng lượng khổng lồ và nó là cơ sở cho lý thuyết năng lượng hạt nhân.
Nhiều năm sau đó, công trình của Einstein về thuyết tương đối đặc biệt năm 1905 vẫn còn là đề tài tranh cãi, nhưng ngay từ ban đầu nó đã được các nhà vật lý lớn ủng hộ, khởi đầu là Max Planck.
Trong một bài báo năm 1905, Einstein đã đặt ra một tiên đề đó là ánh sáng bao gồm các hạt rời rạc gọi là "lượng tử". Lượng tử ánh sáng của Einstein hầu như bị các nhà vật lý bác bỏ khi ông mới giới thiệu ý tưởng này, trong đó có Max Planck và Niels Bohr. Ý tưởng này chỉ được chấp nhận rộng rãi vào năm 1919, nhờ những thí nghiệm chi tiết của Robert Millikan về hiệu ứng quang điện thực hiện vào năm 1914, và phép đo sự tán xạ Compton của Arthur Compton.
Bài báo của Einstein về các hạt ánh sáng hầu hết xuất phát từ các nghiên cứu về nhiệt động lực học. Ông không bị thúc đẩy bởi các thí nghiệm về hiệu ứng quang điện, mà không phù hợp với lý thuyết của ông trong vòng 50 năm sau. Einstein quan tâm đến entropy của ánh sáng tại nhiệt độ "T", và phân nó thành hai phần bao gồm phần tần số thấp và phần tần số cao. Phần ánh sáng tần số cao được miêu tả bởi định luật Wien, có entropy giống hệt với entropy của các phân tử khí cổ điển.
Từ entropy là số logarit của các trạng thái khả dĩ, Einstein kết luận là số các trạng thái của ánh sáng bước sóng ngắn trong một hộp với thể tích "V" bằng với số các trạng thái của một nhóm các hạt lượng tử trong cùng hộp. Do ông (không giống với những người khác) cảm thấy dễ chịu với cách giải thích thống kê, ông tin rằng tiên đề về ánh sáng được lượng tử hóa là một công cụ giải thích tính hợp lý cho entropy.
Điều này dẫn ông đến liên hệ Planck–Einstein là mỗi sóng với tần số "f" sẽ đồng hành với một tập hợp các photon, mỗi hạt ứng với năng lượng "hf", trong đó h là hằng số Planck. Ông không thể bàn luận thêm, bởi vì Einstein không dám chắc các hạt liên hệ như thế nào với sóng. Nhưng ông đề nghị là ý tưởng này có thể giải thích các kết quả thí nghiệm khác, như hiệu ứng quang điện.
Eiinstein tiếp tục nghiên cứu về cơ học lượng tử vào năm 1906, tìm cách giải thích sự dị thường của nhiệt dung riêng trong các chất rắn. Đây là ứng dụng đầu tiên của lý thuyết lượng tử vào một hệ cơ học.
Từ định luật Planck về phân bố bức xạ điện từ không cho kết quả về giá trị nhiệt dung riêng vô hạn, cùng ý tưởng này có thể được áp dụng cho chất rắn để khắc phục vấn đề nhiệt dung riêng vô hạn trong các chất này. Einstein đã chỉ ra một mô hình đơn giản với giả thuyết là chuyển động của các nguyên tử trong chất rắn bị lượng tử hóa để giải thích tại sao nhiệt dung riêng của chất rắn lại trở về không khi tiến gần đến độ không tuyệt đối.
Mô hình của Einstein coi mỗi nguyên tử được kết nối với một lò xo tưởng tượng. Thay vì liên kết tất cả các nguyên tử với nhau, mà sẽ dẫn đến các sóng đứng với các loại tần số khác nhau, Einstein tưởng tượng ra mỗi nguyên tử được gắn tại một điểm trong không gian bởi chỉ một lò xo. Điều này không đúng về mặt vật lý, nhưng lý thuyết vẫn tiên đoán giá trị hữu hạn nhiệt dung riêng là 3"Nk", do số các dao động độc lập đều giống nhau.
Einstein từ đó giả sử là chuyển động trong mô hình này bị lượng tử hóa, tuân theo định luật Planck, do vậy mỗi chuyển động độc lập của lò xo có năng lượng bằng một số nguyên lần hf, trong đó f là tần số dao động. Với giả sử này, ông áp dụng phương pháp thống kê của Boltzmann để tính ra năng lượng trung bình của mỗi lò xo trong một khoảng thời gian. Kết quả thu được giống với kết quả của Planck cho ánh sáng: tại nhiệt độ mà "k""T" nhỏ hơn "hf", chuyển động bị ngưng lại (đóng băng), và nhiệt dung riêng tiến về 0.
Và Einstein kết luận là cơ học lượng tử có thể giải quyết được các vấn đề lớn trong vật lý cổ điển, như tính dị thường của nhiệt dung riêng. Các hạt hàm ý trong công thức trên bây giờ được gọi là photon. Vì mọi lò xo trong lý thuyết của Einstein đều có độ cứng như nhau, nên chúng dao động như nhau tại cùng một nhiệt độ, và điều này dẫn đến tiên đoán là nhiệt dung riêng tiến về 0 theo hàm lũy thừa khi nhiệt độ giảm đi về 0K.
Nghiên cứu này là nền tảng của vật lý vật chất ngưng tụ sau này.
Trong thập niên 1910, lý thuyết lượng tử đã mở rộng phạm vi áp dụng cho nhiều hệ thống khác nhau. Sau khi Ernest Rutherford khám phá ra sự tồn tại các hạt nhân và đề xuất các electron có quỹ đạo quanh hạt nhân giống như quỹ đạo của các hành tinh, Niels Bohr đã áp dụng các tiên đề của cơ học lượng tử được Planck và Einstein đưa ra và phát triển để giải thích chuyển động của electron trong nguyên tử, và của bảng tuần hoàn các nguyên tố.
Einstein đã đóng góp vào những phát triển này bằng liên hệ chúng với các tư tưởng của Wilhelm Wien năm 1898. Wien đã đưa ra giả thuyết về "bất biến đoạn nhiệt" của trạng thái cân bằng nhiệt cho phép mọi bức xạ của vật đen tại các nhiệt độ khác nhau được dẫn ra từ 'định luật dịch chuyển Wien. Einstein năm 1911 đã chú ý đến là cùng nguyên lý đoạn nhiệt này cũng chỉ ra các đại lượng bị lượng tử hóa trong chuyển động cơ học bất kì phải là bất biến đoạn nhiệt. Arnold Sommerfeld đã đồng nhất bất biến đoạn nhiệt này là biến tác dụng của cơ học cổ điển. Định luật tác dụng thay đổi được bị lượng tử hóa là nguyên lý cơ sở của thuyết lượng tử khi nó được biết từ 1900 đến 1925. (hay lý thuyết lượng tử cổ điển)
Mặc dù cục cấp bằng sáng chế đã bổ nhiệm Einstein làm nhân viên kĩ thuật kiểm tra hạng hai năm 1906, nhưng ông không hề từ bỏ sự nghiệp khoa học của mình. Năm 1908, ông trở thành "giảng viên thỉnh giảng" (privatdozent) tại trường Đại học Bern.
Trong "über die Entwicklung unserer Anschauungen über das Wesen und die Konstitution der Strahlung" (""), về sự lượng tử hóa của ánh sáng, và trong một bài báo đầu năm 1909, Einstein chỉ ra rằng lượng tử năng lượng của Planck phải có động lượng và có thể cư xử như các hạt điểm độc lập. Bài báo này đưa ra khái niệm "photon" (mặc dù Gilbert N. Lewis đặt tên gọi photon mãi tới năm 1926) và mở ra khái niệm lưỡng tính sóng-hạt trong cơ học lượng tử. Dựa trên ý tưởng của Planck và của Einstein về sóng có bản chất hạt, nhà vật lý Louis de Broglie đặt ra vấn đề ngược là hạt vật chất có bản chất sóng và khai sinh ra nguyên lý lưỡng tính sóng hạt của vật chất.
Einstein đã quay trở lại vấn đề nhiễu loạn nhiệt động học, với suy nghĩ tìm cách giải quyết những sự thay đổi mật độ trong chất lỏng tại điểm giới hạn của nó. Thông thường, nhiễu loạn mật độ được khử bởi đạo hàm bậc hai của năng lượng tự do theo mật độ. Tại điểm giới hạn này, đạo hàm bằng không, dẫn đến những nhiễu loạn lớn. Hiệu ứng nhiễu loạn mật độ mà theo đó mọi bước sóng của ánh sáng bị tán xạ khi đi vào môi trường khác, làm cho chất lỏng nhìn trắng như sữa. Einstein liên hệ hiện tượng này với hiện tượng tán xạ Raleigh, mà xảy ra khi độ lớn nhiễu loạn nhỏ hơn bước sóng, và hiện tượng này đã giải thích hiện tượng tại sao bầu trời có màu xanh.
Trực giác vật lý của Einstein đã dẫn ông chú ý đến các năng lượng dao động Planck không thể có điểm không. Ông sửa lại giả thuyết Planck bằng cách cho trạng thái năng lượng thấp nhất của một đối tượng dao động bằng với "hf", bằng một nửa khoảng năng lượng giữa hai mức. Sự thay đổi này được nghiên cứu cùng với Otto Stern, trên cơ sở của nhiệt động học phân tử hai nguyên tử mà có thể tách ra thành hai nguyên tử tự do.
Năm 1907, khi còn đang làm việc tại cuc bằng sáng chế, Einstein đã có cái mà ông gọi là "ý tưởng hạnh phúc nhất" trong đời ông. Ông nhận ra là nguyên lý tương đối có thể mở rộng sang trường hấp dẫn.
Ông suy nghĩ về trường hợp thang máy chuyển động với gia tốc đều nhưng không phải đặt trong trường hấp dẫn, và ông nhận ra là nó không thể khác biệt so với trường hợp thang máy im trong trường hấp dẫn không thay đổi. Ông áp dụng thuyết tương đối hẹp để thấy tốc độ của các đồng hồ tại đỉnh thang máy gia tốc lên trên sẽ nhanh hơn tốc độ của đồng hồ ở sàn thang máy. Ông kết luận là tốc độ của đồng hồ phụ thuộc vào vị trí của chúng trong trường hấp dẫn, và hiệu giữa hai tốc độ đồng hồ tỉ lệ với thế năng hấp dẫn theo xấp xỉ bậc nhất.
Mặc du sự xấp xỉ này là thô, nó cho phép ông tính được độ lệch của tia sáng do hấp dẫn. Điều này làm cho ông tin tưởng rằng lý thuyết vô hướng về hấp dẫn được đề xuất bởi Gunnar Nordström là không đúng. Nhưng giá trị thực cho độ lệch mà ông tính ra nhỏ đi 2 lần so với giá trị thực, do xấp xỉ ông sử dụng không còn thỏa mãn đối với các vật thể di chuyển gần vận tốc của ánh sáng. Khi Einstein hoàn thiện thuyết tương đối tổng quát, ông đã sửa lại thiếu sót này và tiên đoán được giá trị đúng của độ lệch tia sáng đi gần Mặt Trời.
Từ Praha, Einstein đăng một bài báo về các hiệu ứng của hấp dẫn tác động lên ánh sáng, đặc biệt là dịch chuyển đỏ do hấp dẫn và độ lệch ánh sáng do hấp dẫn. Bài báo đã thúc đẩy các nhà thiên văn học xác định độ lệch tia sáng trong quá trình quan sát nhật thực.
Einstein đã suy nghĩ về bản chất trường hấp dẫn trong các năm 1909-1912, nghiên cứu các tính chất của chúng bằng các thí nghiệm tưởng tượng đơn giản. Trong đó có thí nghiệm về một cái đĩa quay. Einstein tưởng tượng ra một quan sát viên thực hiện các thí nghiệm trên một cái bàn quay. Ông chú ý rằng quan sát viên có thể đo được một giá trị khác cho hằng số toán học pi so với trong hình học Euclid. Lý do là vì bán kính của một đường tròn là không đổi do được đo với một cái thước không bị co độ dài, nhưng theo thuyết tương đối hẹp chu vi của đường tròn dường như lớn hơn do cái thước dùng để đo chu vi bị co ngắn lại.
Mặt khác Einstein tin tưởng rằng các định luật vật lý là cục bộ, được miêu tả bởi các hệ tọa độ cục bộ, ông kết luận rằng không thời gian có thể bị cong. Điều này dẫn ông đến nghiên cứu hình học Riemann, và hình thành lên ngôn ngữ của thuyết tương đối tổng quát.
Năm 1912, Einstein trở lại Thụy Sĩ để nhận chức danh giáo sư tại nơi ông từng học, trường ETH. Khi ông trở lại Zurich, ngay lập tức ông đến thăm người bạn cùng lớp đại học ETH là Marcel Grossmann, bây giờ trở thành giáo sư toán học. Einstein đã hỏi Grossmann có thứ hình học miêu tả không gian cong không và ông ta đã giới thiệu cho ông hình học Riemann và tổng quát hơn là hình học vi phân. Theo đề nghị của nhà toán học người Ý Tullio Levi-Civita, Einstein bắt đầu khám phá ra sự hữu ích của nguyên lý hiệp biến tổng quát (cơ bản là sử dụng tenxơ) cho lý thuyết hấp dẫn mới của ông. Có lúc Einstein nghĩ rằng có một số sai lầm với cách tiếp cận này, nhưng sau đó ông đã quay trở lại với nó, và cuối năm 1915, ông đã công bố thuyết tương đối rộng theo dạng ngày nay của lý thuyết. Lý thuyết này giải thích hấp dẫn là do sự cong của không thời gian do vật chất, ảnh hưởng tới chuyển động quán tính của các vật chất khác. Trong chiến tranh thế giới lần thứ nhất, nghiên cứu của các nhà khoa học thuộc Liên minh trung tâm chỉ có thể được thực hiện tại các viện Hàn lâm của liên minh này, vì lý do an ninh quốc gia. Một vài nghiên cứu của Einstein đã đến được Vương quốc Anh và Hoa Kỳ thông qua nỗ lỗ lực của nhà vật lý người Áo Paul Ehrenfest và của các nhà vật lý người Hà Lan, đặc biệt là Nobel gia Hendrik Lorentz và Willem de Sitter của Đại học Leiden. Sau khi chiến tranh kết thúc, Einstein vẫn duy trì mối liên hệ của ông với trường Đại học Leiden, và nhận làm giáo sư đặc biệt cho trường này trong mười năm, từ 1920 đến 1930, Einstein thường xuyên đến Hà Lan để giảng dạy.
Năm 1917, một vài nhà thiên văn học chấp nhận lời đề xuất năm 1911 của Einstein khi ông ở Praha. Đài quan sát núi Wilson ở California, Hoa Kỳ, công bố kết quả phân tích phổ của Mặt Trời cho thấy không có sự dịch chuyển đỏ do hấp dẫn. Năm 1918, Đài quan sát Lick, cũng ở California, thông báo rằng rất khó có thể bác bỏ được tiên đoán của Einstein, mặc dù kết quả của họ không được công bố.
Tuy nhiên vào tháng 5 năm 1919, một đội các nhà thiên văn học do Arthur Stanley Eddington dẫn đầu đã xác nhận rằng tiên đoán của Einstein về sự bẻ cong của tia sáng do hấp dẫn của Mặt Trời trong khi chụp các bức ảnh trong quá trình nhật thực tại Príncipe, một hòn đảo nằm phía tây châu Phi đồng thời với một đoàn thám hiểm ở Sobral, phía bắc Brasil. Nobel gia Max Born tán dương thuyết tương đối tổng quát như là "một kỳ công lớn nhất của tư duy con người về tự nhiên"; và Nobel gia người Anh Paul Dirac nói "nó có thể là khám phá khoa học lớn nhất đã từng được phát hiện". Các phương tiện thông tin quốc tế lan truyền khám phá này khiến Einstein trở nên nổi tiếng khắp thế giới.
Đã có những ý kiến cho rằng việc kiểm tra lại các bức ảnh của đoàn thám hiểm Eddington cho thấy độ lớn sai số của thí nghiệm bằng với kết quả thu được từ hiệu ứng mà Eddington đã đo để chứng minh, và đoàn thám hiểm người Anh năm 1962 đã kết luận là phương pháp đã đo là không đủ tin cậy. Sự bẻ cong của tia sáng trong quá trình nhật thực đã được xác nhận bởi các quan sát chính xác hơn sau đó. Về sau, nhiều thí nghiệm sau này đã xác nhận các tiên đoán của thuyết tương đối rộng. Cùng với sự mới nổi tiếng của Einstein, nhiều nhà khoa học Đức thời đó đã có những động thái để chống lại Einstein cũng như các công trình của ông.
Năm 1916, Einstein dự đoán tồn tại sóng hấp dẫn, những gợn sóng hình thành từ độ cong của không thời gian mà lan truyền từ nguồn ra bên ngoài như các sóng, chúng mang theo năng lượng dưới dạng bức xạ hấp dẫn. Sự tồn tại của sóng hấp dẫn theo khuôn khổ của thuyết tương đối tổng quát là do bất biến Lorentz đưa đến hệ quả của vận tốc lan truyền hữu hạn đối với các tương tác vật lý mà hấp dẫn tham gia. Ngược lại, sóng hấp dẫn không thể tồn tại trong lý thuyết hấp dẫn của Newton, khi cho rằng tương tác hấp dẫn lan truyền một cách tức thì hay với vận tốc lớn vô hạn.
Sự phát hiện ra sóng hấp dẫn lần đầu tiên, một cách gián tiếp, đến từ những quan sát trong thập niên 1970 về cặp sao neutron quay trên quỹ đạo hẹp quanh nhau, PSR B1913+16. Quan sát cho thấy chu kỳ quỹ đạo của hệ giảm dần chứng tỏ hệ đang phát ra sóng hấp dẫn đúng như miêu tả của thuyết tương đối rộng. Dự đoán của Einstein đã được xác nhận vào ngày 11 tháng 2 năm 2016, khi các nhà khoa học thuộc nhóm LIGO công bố đã đo được trực tiếp sóng hấp dẫn lần đầu tiên, vào ngày 14 tháng 9 năm 2015, gần một trăm năm sau ngày ông đăng bài báo về sóng hấp dẫn.
Năm 1917, Einstein đã áp dụng thuyết tương đối rộng cho mô hình cấu trúc của vũ trụ trên toàn bộ. Theo dòng suy nghĩ đương thời, ông muốn vũ trụ là vĩnh hằng và bất biến, nhưng trong thuyết mới của ông, sau một thời gian dài lực hấp dẫn có thể hút vật chất về nhau dẫn tới vũ trụ co lại. Để sửa điều này, Einstein đã thay đổi nhỏ thuyết tương đối tổng quát bằng cách đưa ra một khái niệm mới, hằng số vũ trụ học. Với một hằng số vũ trụ dương, cân bằng chống lại lực hấp dẫn, vũ trụ có thể là quả cầu tĩnh vĩnh hằng
Einstein tin tưởng rằng một vũ trụ tĩnh có tính đối xứng cầu sẽ phù hợp về mặt triết học, bởi vì nó tuân theo nguyên lý Mach. Ông đã chỉ ra rằng thuyết tương đối tổng quát gắn chặt với nguyên lý Mach trong trường hợp mở rộng hiệu ứng kéo hệ quy chiếu bằng trường hấp dẫn từ, nhưng ông biết rằng ý tưởng của Mach sẽ không đúng nếu vũ trụ cứ mở rộng ra vô hạn. Trong một vũ trụ đóng, ông tin rằng nguyên lý Mach sẽ được thỏa mãn.
Nguyên lý Mach cũng đã gây ra rất nhiều tranh cãi trong nhiều năm.
Năm 1917, tại đỉnh cao của công việc nghiên cứu thuyết tương đối, Einstein xuất bản một bài báo trong ""Physikalische Zeitschrift" đề xuất khả năng tồn tại phát xạ kích thích, một quá trình vật lý giúp hiện thực được maser và laser. Bài báo này chỉ ra rằng tính thống kê của sự hấp thụ và bức xạ ánh sáng chỉ có thể phù hợp với định luật phân bố Planck khi sự bức xạ của ánh sáng trong một chế độ với n photon sẽ gần với tính thống kê hơn so với sự bức xạ của ánh sáng trong chế độ không có photon. Bài báo này có ảnh hưởng lớn đến sự phát triển sau này của cơ học lượng tử, bởi vì nó là bài báo đầu tiên chỉ ra tính thống kê của sự chuyển dịch trạng thái nguyên tử tuân theo những định luật đơn giản. Einstein đã phát hiện ra nghiên cứu của Louis de Broglie, và đã ủng hộ những ý tưởng của ông, khi Einstein lần đầu tiên nhận được những ý tưởng phác thảo này. Một bài báo lớn khác trong thời kì này, Einstein đã viết ra phương trình sóng cho các sóng de Broglie, trong đó Einstein đã đề xuất từ phương trình Hamilton–Jacobi của cơ học. Bài báo này đã khích lệ các nghiên cứu của Schrödinger năm 1926.
Năm 1924, Einstein nhận được một miêu tả về mô hình thống kê từ nhà vật lý người Ấn Độ Satyendra Nath Bose, trên cơ sở một phương pháp đếm với giả sử ánh sáng có thể được hiểu là khí của các hạt không thể phân biệt được. Einstein chú ý tới rằng thống kê của Bose có thể áp dụng cho một số nguyên tử có tính chất tương tự các hạt ánh sáng được đề xuất, và ông gửi bản dịch bài báo của Bose tới tạp chí "Zeitschrift für Physik". Einstein cũng tự viết các bài báo miêu tả mô hình thống kê này và những hệ quả của nó, bao gồm hiện tượng ngưng tụ Bose-Einstein mà trong một số trường hợp đặc biệt có thể xuất hiện tại nhiệt độ rất thấp.. Cho đến tận năm 1995, vật chất ngưng tụ lần đầu tiên đã được tạo ra bằng thực nghiệm bởi Eric Allin Cornell và Carl Wieman nhờ sử dụng các thiết bị siêu lạnh được lắp đặt tại NIST–phòng thí nghiệm JILA tại Đại học Colorado ở Boulder. Thống kê Bose-Einstein bây giờ được sử dụng để miêu tả hành xử của những hạt có spin nguyên, các boson. Những phác thảo của Einstein cho nghiên cứu này có thể xem tại "Einstein Archive" trong thư viện của đại học Leiden.
Thuyết tương đối rộng bao gồm một không thời gian động lực, do vậy nó rất khó để tìm cách thống nhất các đại lượng bảo toàn năng lượng và động lượng. Định lý Noether cho phép những đại lượng được xác định từ hàm Lagrangian với bất biến tịnh tiến, nhưng hiệp biến tổng quát làm cho bất biến tịnh tiến trở thành một phần của đối xứng gauge. Tenxơ ứng suất - năng lượng trong phương trình trường Einstein không chứa năng lượng trường hấp dẫn, bởi vì theo nguyên lý tương đương bằng việc lựa chọn hệ quy chiếu cục bộ thích hợp, trường hấp dẫn sẽ biết mất. Năng lượng và động lượng bao hàm cả năng lượng hấp dẫn được dẫn ra từ thuyết tương đối rộng theo định lý Noether không phải là một tenxơ thực vì lý do như vậy.
Einstein lập luận rằng điều này là đúng với những lý do cơ bản, bởi vì trường hấp dẫn có thể xuất hiện hoặc biến mất bằng cách chọn các tọa độ. Ông ủng hộ rằng giả tenxơ không hiệp biến năng lượng động lượng thực chất là cách miêu tả tốt nhất sự phân bố năng lượng và động lượng trong một trường hấp dẫn. Cách tiếp cận này đã được phát triển bởi Lev Landau và Evgeny Lifshitz, và những người khác, và đã trở thành một tiêu chuẩn.
Việc sử dụng các đối tượng không-hiệp biến như các giả tenxơ đã bị phê phán nhiều bởi Erwin Schrödinger và những người khác năm 1917.
Tiếp theo nghiên cứu của ông về thuyết tương đối tổng quát, Einstein bắt tay vào chuỗi những cố gắng để tổng quát hóa lý thuyết hình học của ông về hấp dẫn, cho phép kết hợp được với tương tác điện từ. Năm 1950, ông miêu tả "thuyết trường thống nhất" của ông trong tạp chí "Scientific American" với tiêu đề "Về lý thuyết tổng quát của hấp dẫn". Mặc dù ông tiếp tục được ca ngợi cho các công trình của ông, Einstein đã dần dần bị đơn độc trong con đường nghiên cứu thuyết thống nhất này, và những nỗ lực của ông đã hoàn toàn bị thất bại.
Trong việc theo đuổi một lý thuyết thống nhất các lực cơ bản của tự nhiên, Einstein đã bỏ qua một số hướng phát triển chính của vật lý thời đó, điển hình nhất là việc nghiên cứu các lực hạt nhân mạnh và lực hạt nhân yếu, chúng chưa được hiểu triệt để cho đến tận nhiều năm sau khi ông mất. Mặt khác, các xu hướng vật lý lại chủ yếu bỏ qua các phương pháp tiếp cận của ông đối với lý thuyết thống nhất; với cơ học lượng tử là khuôn khổ chính, lý thuyết mà ông không chấp nhận hoàn toàn về tính mô tả thực tại của nó. Giấc mơ của Einstein để thống nhất mọi định luật vật lý khác với hấp dẫn đã thôi thúc một cuộc tìm kiếm hiện đại cho một lý thuyết của mọi vật và đặc biệt là thuyết dây, trong đấy các trường hình học được kết hợp với lý thuyết trường lượng tử hay hấp dẫn lượng tử.
Trong nghiên cứu thuyết trường thống nhất, Einstein đã hợp tác với các nhà khoa học khác để đưa ra mô hình về một lỗ sâu. Mục đích của ông là thiết lập mô hình các hạt cơ bản với các tích (điện tích) của chúng như là một nghiệm của phương trình trường hấp dẫn, được đăng trong một bài báo với tiêu đề "Liệu trường hấp dẫn đóng một vai trò quan trọng trong cấu tạo của các hạt cơ bản?". Những nghiệm này cắt và dán các lỗ đen Schwarzschild để tạo ra một cầu nối giữa hai miền không gian.
Nếu cuối một lỗ sâu mang điện tích dương, thì đầu kia của lỗ sâu phải mang điện tích âm. Những tính chất này dẫn Einstein đến sự tin tưởng rằng cặp các hạt và phản hạt có thể được miêu tả theo cách này.
Để có thể kết hợp spin của các hạt điểm vào trong thuyết tương đối tổng quát, liên thông aphin cần được tổng quát hóa để bao gồm được phần phản xứng, gọi là tenxơ xoắn. Năm 1922 nhà toán học Élie Cartan lần đầu tiên tiếp cận với đề xuất này và tiếp tục mở rộng lý thuyết trong các năm sau. Einstein cũng tham gia vào phát triển lý thuyết này vào năm 1928 với những nỗ lực không thành công khi sử dụng tenxơ xoắn để miêu tả trường điện từ trong thuyết trường thống nhất của ông.
Năm 1935, Einstein trở lại với cơ học lượng tử. Ông đã xét sự ảnh hưởng như thế nào của một hạt trong hệ hai hạt vướng víu với nhau đối với hạt kia. Ông đưa ra cùng với các cộng sự của ông rằng, bằng cách thực hiện các phép đo khác nhau trên một hạt ở rất xa, hoặc là về vị trí hoặc về động lượng, và các tính chất của hạt đối tác trong cặp vướng víu này có thể được khám phá mà không làm ảnh hưởng đến trạng thái của chính nó.
Einstein do vậy đã sử dụng tính thực tại cục bộ để kết luận là những hạt khác có những tính chất này đã được định sẵn. Nguyên lý ông đề xuất là nếu có thể xác định được câu trả lời về vị trí hay động lượng qua phép đo một hạt đối tác, mà không ảnh hưởng đến hạt kia, thì các hạt thực sự có giá trị chính xác về vị trí hoặc động lượng, điều này mâu thuẫn với nguyên lý bất định Heisenberg.
Nguyên lý này được rút ra từ quá trình phản bác của Einstein về cơ học lượng tử. Là một nguyên lý vật lý, nó đã được chứng minh là không tương thích với các kết quả thí nghiệm.
Thuyết tương đối rộng có hai định luật cơ bản; - phương trình trường Einstein miêu tả sự cong của không gian, và phương trình trắc địa miêu tả sự di chuyển của các hạt trong trường hấp dẫn.
Do các phương trình trong thuyết tương đôi tổng quát là phi tuyến, một lượng năng lượng xác định một trường hấp dẫn thuần túy, giống như hố đen, sẽ di chuyển trên một quỹ đạo được xác định bởi chính phương trình trường Einstein, không cần tới các định luật mới. Vì thế EInstein đề xuất rằng quỹ đạo của một nghiệm kì dị, giống như hố đen, có thể được xác định là một đường trắc địa từ chính thuyết tương đối rộng.
Phương trình này được Einstein, Infeld và Hoffmann viết ra cho các vật thể hạt điểm không có mô men động lượng, và bởi Roy Kerr cho các vật thể quay.
Ngoài sự cộng tác trong một thời gian dài với các nhà khoa học Leopold Infeld, Nathan Rosen, Peter Bergmann và những người khác, Einstein cũng từng cộng tác trong một thời gian ngắn với nhiều nhà khoa học.
Tranh luận Bohr-Einstein là chuỗi các sự kiện phê bình giữa hai trong số những người sáng lập ra cơ học lượng tử là Albert Einstein và Niels Bohr về bản chất thực tại của lý thuyết này. Tranh luận của hai người không chỉ có ý nghĩa trong triết học của khoa học mà còn là động lực để các nhà lý thuyết và thực nghiệm lượng tử khám phá ra những tính chất mới đồng thời bổ sung cho nền tảng lý thuyết.
Einstein và De Haas đã chứng tỏ rằng sự từ hóa là do chuyển động của các electron mà ngày nay được biết là spin. Để chỉ ra điều này, họ đảo ngược sự từ hóa trong một thanh thép treo trên một con lắc xoắn. Hai người quan sát thấy rằng thanh thép bị quay đi một góc, bởi vì mô men động lượng của electron bị thay đổi khi thay đổi sự từ hóa. Thí nghiệm này cần sự tinh tế, bởi vì mô men động lượng gắn với electron là nhỏ, nhưng nó cũng đủ để chứng minh chuyển động của electron vì một lý do nào đó ảnh hưởng đến sự từ hóa.
Einstein gợi ý cho Erwin Schrödinger rằng ông có thể suy lại được sự thống kê của khí Bose–Einstein bằng xét đến một hộp. Sau đó mỗi chuyển động lượng tử khả dĩ của một hạt trong một hộp được gắn với một dao động tử điều hòa độc lập. Lượng tử hóa những dao động tử này, mỗi mức có một số nguyên tương ứng, sẽ là số các hạt trong hộp.
Phương pháp này là một phần của lượng tử hóa chính tắc, nhưng nó đi ngược lại cơ học lượng tử hiện đại. Erwin Schrödinger áp dụng điều này để dẫn ra các tính chất nhiệt động của khí lý tưởng bán cổ điển. Schrödinger đã đề nghị Einstein để đưa thêm ông vào đồng tác giả, nhưng Einstein đã từ chối lời mời này.
Einstein bắt đầu cảm thụ âm nhạc từ khi còn nhỏ tuổi. Mẹ ông chơi dương cầm khá giỏi và muốn ông học đàn vĩ cầm, không chỉ để truyền dẫn cho ông niềm yêu thích âm nhạc mà còn giúp ông hòa nhập với nền văn hóa Đức. Theo nhạc trưởng Leon Botstein, Einstein có thể đã bắt đầu chơi nhạc từ lúc 5 tuổi nhưng chưa thể hiện niềm thích thú với âm nhạc khi đó.
Tuy nhiên, bước sang tuổi 13, ông được học bản sonata vĩ cầm của Mozart. "Einstein trở nên yêu thích" âm nhạc Mozart, Botstein viết, và học chơi vĩ cầm một cách tự nguyện hơn. Theo Einstein, ông tự học chơi đàn bằng cách "thực hành có hệ thống", và nói rằng "say mê là một người thầy tốt hơn ý thức trách nhiệm." Khi 17 tuổi, ông trình bày bản sonata vĩ cầm của Beethoven trong một kỳ kiểm tra âm nhạc ở Aarau, và giáo viên chấm điểm đã nhận xét khi ông kết thúc là "xuất sắc và thể hiện nội dung tuyệt vời." Điều gây ấn tượng cho người giáo viên là, theo Botstein, Einstein "thể hiện sâu sắc tình yêu âm nhạc, một phẩm chất vẫn còn đang được hình thành. Âm nhạc có một ý nghĩa kỳ lạ đối với sinh viên này."
Botstein lưu ý rằng âm nhạc đảm nhận một vai trò quan trọng và lâu dài trong cuộc sống kể từ thời gian đó của Einstein. Mặc dù chưa lúc nào ông nghĩ rằng sẽ theo đuổi sự nghiệp âm nhạc, nhưng ông thường tham gia chơi nhạc thính phòng với một vài nghệ sĩ, thường trình diễn cho nhóm vài người bạn. Âm nhạc thính phòng là một phần trong cuộc sống của ông khi còn ở Bern, Zurich, và Berlin, nơi ông chơi nhạc cùng Max Planck và những người khác. Năm 1931, trong thời gian đến Viện Công nghệ California, ông đến thăm gia đình Zoellner ở Los Angeles và chơi một số bản nhạc của Beethoven và Mozart cùng với các thành viên của nhóm tứ tấu Zoellner. Einstein sau đó trao cho người đại diện gia đình một bức ảnh lưu niệm chụp ông cùng với chữ ký. Âm nhạc không chỉ là niềm vui thích mà còn giúp ông trong công việc. Bà Elsa nói "âm nhạc giúp ông khi đang suy nghĩ về các lý thuyết. Ông mải mê nghiên cứu, quay trở ra giải trí bằng đánh vài đoạn hợp âm piano, rồi tiếp tục trở lại công việc".
Einstein là người ủng hộ chủ nghĩa xã hội và phê phán chủ nghĩa tư bản. Ông phản đối phong trào Quốc xã đang tăng lúc bấy giờ và sau đó cố gắng lên tiếng giảm bớt sự náo động của việc hình thành nước Israel. Fred Jerome trong quyển "Quan điểm của Einstein về nhà nước Israel và chủ nghĩa phục quốc Do Thái" cho rằng Einstein là một nhà văn hóa phục quốc Do Thái, người ủng hộ ý tưởng về một tổ quốc Do Thái nhưng phản đối việc hình thành một nhà nước Do Thái ở Palestine "với đường biên giới, quân đội, và một hệ thống pháp quyền riêng." Thay vào đó, ông ủng hộ một nhà nước liên bang gồm 2 quốc gia với "cơ cấu chức năng liên tục, hỗn hợp, quản trị, kinh tế, và xã hội."
Trong cuộc Cách mạng tháng 11 ở Đức, Einstein đã ký vào một kháng nghị làm tiền đề cho đại hội tự do và dân chủ toàn quốc, được công bố ở tờ tin tức Berliner Tageblatt vào ngày 16 tháng 11 năm 1918 và ông trở thành Đảng viên của Đảng Dân chủ Đức.
Sau Thế chiến thứ II, khi sự thù hằn giữa các nước đồng minh cũ trở nên căng thẳng, Einstein viết, "Tôi không biết Chiến tranh Thế giới lần thứ III người ta sẽ dùng vũ khí gì, nhưng tôi có thể nói với bạn con người có thể sử dụng vũ khí gì ở Chiến tranh Thế giới thứ IV - đá! Cùng với With Albert Schweitzer và Bertrand Russell, Einstein đã vận động để dừng việc thử nghiệm hạt nhân và bom trong tương lai. Trước lúc mất, Einstein đã ký vào bản tuyên ngôn Russell–Einstein, mà sau đó đã dẫn tới hội nghị Pugwash về Khoa học và Hòa bình Thế giới.
Einstein là thành viên của nhiều nhóm quyền công dân, bao gồm đại hội Princeton của Hiệp hội quốc gia vì sự tiến bộ của người da màu (NAACP). khi W. E. B. Du Bois bị cáo buộc làm gián điệp Cộng sản, Einstein đã tình nguyện làm nhân chứng, và cáo buộc đã được bác bỏ ngay sau đó. Tình bạn của Einstein với nhà hoạt động Paul Robeson, người cùng với ông giữ chức đồng chủ tịch của Cuộc vận động người Mỹ chấm dứt kiểu hành hình Lynch phân biệt đối xử với người da đen, kéo dài đến 20 năm.
Einstein từng nói "Chính trị là nhất thời, còn phương trình là vĩnh cửu." Ông đã từ chối lời đề nghị làm tổng thống Israel vào năm 1952.
Trên nghi vấn của quan điểm khoa học (quyết định luận) dẫn tới câu hỏi về lập trường của Einstein về quyết định luận thần học, liệu ông có tin vào Chúa, hay vào một vị thần nào đó hay không. Năm 1929, Einstein đã nói với giáo sĩ Do Thái Herbert S. Goldstein rằng ""Tôi tin vào Chúa của Spinoza, người mà biểu lộ chính mình trong nguyên lý hài hòa của thế giới, không phải là một vị Chúa có số mệnh và hành động của một con người". " Trong một bức thư năm 1954, ông viết, ""Tôi không tin vào một Chúa nhân cách hóa và tôi không bao giờ phủ định điều này và tôi đã biểu thị điều đó một cách rõ ràng"." Trong một bức thư gửi triết gia Erik Gutkind, Einstein nói rõ, "Danh từ Chúa đối với tôi không gì khác ngoài sự thể hiện và là sản phẩm của sự yếu đuối của loài người, Kinh thánh là tập hợp những điều đáng kính, nhưng vẫn còn nguyên sơ, huyền ảo tuy nhiên khá là ngây ngô."
Báo chí đã cho đăng tải lặp đi lặp lại để thể hiện Albert Einstein là một người "khiêu khích" tôn giáo với phát biểu như sau của ông:
Nhận xết về tôn giáo trên tờ New York Times số ra 09.11 năm 1930 như sau:
Trong cuộc đời cống hiến nghiên cứu khoa học, Albert Einstein đã nhận được nhiều giải thưởng quốc tế. Tên của ông cũng được lấy để đặt cho nhiều giải thưởng.
Để ghi nhớ công lao của Einstein, ngoài những công thức, phương trình và hiện tượng trong vật lý đều mang tên ông (như phương trình trường Einstein, vành Einstein...) còn có rất nhiều thứ khác được gán cho tên của ông như:
Einstein trở thành một trong những danh nhân khoa học nổi tiếng nhất, bắt đầu từ việc công bố thuyết tương đối rộng vào năm 1919. Mặc dù công chúng còn ít hiểu biết về những công trình của ông, Einstein vẫn được công nhận rộng rãi và nhận được sự tán dương. Trong giai đoạn trước Thế chiến thứ hai, tờ "The New Yorker" đã đăng một đoạn mô tả trong bài báo "The Talk of the Town" của họ nói rằng Einstein nổi tiếng ở Mỹ đến nỗi bị mọi người chặn lại trên đường phố vì muốn ông giải thích về "lý thuyết đó". Cuối cùng, ông cũng tìm ra cách để giải quyết những câu hỏi không ngừng. Ông nói với những người có mặt: "Xin lỗi, xin lỗi! Tôi luôn luôn bị nhầm lẫn với Giáo sư Einstein."
Einstein là chủ đề hoặc là nguồn cảm hứng cho nhiều tiểu thuyết, phim, vở kịch và tác phẩm âm nhạc. Ông là một hình mẫu quen thuộc cho những mô tả về các giáo sư lơ đãng; khuôn mặt biểu cảm và kiểu tóc đặc biệt của ông đã bị sao chép và phóng đại rộng rãi. Frederic Golden của tạp chí "Time" đã viết rằng Einstein là "giấc mơ của một họa sĩ hoạt hình đã trở thành hiện thực".
Nhiều câu trích dẫn phổ biến của ông thường được ghi sai.
|
2433 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2433 | Isaac Newton | Sir Isaac Newton (25 tháng 12 năm 1642 – 20 tháng 3 năm 1726 (lịch cũ)) là một nhà toán học, nhà vật lý, nhà thiên văn học, nhà thần học, và tác giả (ở thời của ông được gọi là "nhà triết học tự nhiên") người Anh, người được công nhận rộng rãi là một trong những nhà toán học vĩ đại nhất và nhà khoa học ảnh hưởng nhất mọi thời đại và là một hình ảnh điển hình trong cách mạng khoa học. Luận thuyết của ông "Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica" ( "Các Nguyên lý Toán học của Triết học Tự nhiên"), xuất bản lần đầu năm 1687, đã đặt ra nền tảng cho cơ học cổ điển. Newton cũng có các đóng góp quan trọng cho quang học, và cùng với Gottfried Wilhelm Leibniz là những người phát triển lên phép tính vi tích phân vô cùng bé.
Trong "Principia", Newton thiết lập các định luật về chuyển động và định luật vạn vật hấp dẫn đã thống trị các quan điểm vật lý học và khoa học trong hơn hai trăm năm trước khi bị thay thế bởi thuyết tương đối. Newton đã sử dụng công cụ toán học của ông để miêu tả lực hấp dẫn và suy luận ra các định luật Kepler về chuyển động thiên thể, giải thích hiện tượng thủy triều, tính toán đường đi của các sao chổi, sự tiến động của điểm xuân phân và các hiện tượng khác, loại bỏ hết các nghi ngờ về thuyết nhật tâm của hệ Mặt Trời. Ông chứng minh rằng chuyển động của các vật thể trên Trái Đất và các thiên thể được miêu tả bởi cùng các nguyên lý. Lập luận của Newton về Trái Đất là một hình phỏng cầu sau đó đã được xác nhận bằng các đo đạc trắc địa bởi Maupertuis, La Condamine, và những người khác, thuyết phục hầu hết các nhà khoa học châu Âu về tính ưu việt của cơ học Newton so với các hệ thống trước đó.
Newton đã chế tạo kính thiên văn phản xạ thực tế đầu tiên và phát triển một lý thuyết phức tạp về màu sắc dựa trên quan sát rằng một lăng kính phân tách ánh sáng trắng thành các màu của quang phổ nhìn thấy được. Công trình nghiên cứu về ánh sáng của ông đã được tập hợp trong cuốn sách có ảnh hưởng lớn "Opticks", xuất bản năm 1704. Ông cũng đưa ra định luật thực nghiệm về sự tiêu tán nhiệt, thực hiện phép tính lý thuyết đầu tiên về tốc độ âm thanh và đưa ra khái niệm về chất lỏng Newton. Ngoài nghiên cứu về phép tính vi tích phân, nhà toán học Newton đã đóng góp vào việc nghiên cứu chuỗi lũy thừa, khái quát định lý nhị thức cho số mũ không nguyên, phát triển phương pháp tính gần đúng tìm nghiệm thực của một hàm số và phân loại hầu hết các đường cong phẳng bậc ba.
Newton là một thành viên của trường Trinity College và đảm nhiệm chức danh giáo sư toán học Lucas thứ hai tại đại học Cambridge. Ông là một người sùng đạo Kitô hữu không chính thống, và cũng không thừa nhận học thuyết về chúa Ba Ngôi một cách kín đáo. Không như những thành viên khác của khoa Cambridge thời đó, ông đã từ chối nhận chức Thánh trong Giáo hội Anh. Ngoài nghiên cứu về khoa học toán học, Newton đã dành phần lớn thời gian của mình cho việc nghiên cứu về thuật giả kim và niên đại Kinh thánh, nhưng hầu hết các công trình của ông trong các lĩnh vực đó vẫn chưa được xuất bản cho đến rất lâu sau khi ông qua đời. Về mặt chính trị và cá nhân gắn liền với đảng Whig, Newton đã phục vụ hai nhiệm kỳ ngắn với tư cách là nghị sĩ Quốc hội của đại học Cambridge, vào các năm 1689–1690 và 1701–1702. Ông được Nữ vương Anne phong tước hiệp sĩ vào năm 1705 và trải qua ba thập kỷ cuối cùng của cuộc đời mình ở Luân Đôn, phục vụ với tư cách là người đứng đầu (Warden of the Mint) (1696–1699) và chủ tịch (Master of the Mint) (1699–1727) của Sở đúc tiền Hoàng gia (Royal Mint), cũng như là chủ tịch của Hội Hoàng gia (1703 –1727).
Isaac Newton được sinh ra (theo lịch Julius, đang được sử dụng ở Anh vào thời điểm đó) vào ngày Giáng sinh, 25 tháng 12 năm 1642 (lịch mới là ngày 4 tháng 1 năm 1643) "một hoặc hai giờ sau nửa đêm", tại trang viên Woolsthorpe ở Woolsthorpe-by-Colsterworth, một ngôi làng ở hạt Lincolnshire. Cậu bé bị sinh non và những người có mặt lúc ấy nghĩ rằng Newton không thể sống được. Cậu chưa một lần nhìn thấy mặt cha, do cha mình – một nông dân cũng tên là Isaac Newton, mất trước khi cậu sinh ra ba tháng. Newton là một trẻ sơ sinh bé nhỏ, theo mẹ của ông là bà Hannah Ayscough thì cậu có thể cho vừa vào một chiếc cốc to bằng một quart (hơn 1 lít). Khi Newton lên ba, mẹ cậu tái hôn và đến sống với người chồng mới, mục sư Barnabas Smith, để lại con trai cho bà ngoại, Margery Ayscough (nhũ danh Blythe) chăm sóc. Newton không thích cha dượng của mình và có ác cảm với mẹ mình, dựa trên một tội trong danh sách những tội lỗi cậu đã phạm cho đến tuổi 19: "Threatening my father and mother Smith to burn them and the house over them" (Doạ cha tôi và mẹ tôi — Smith sẽ thiêu sống họ và đốt nhà của họ). Mẹ của Newton có ba người con (Mary, Benjamin và Hannah) từ cuộc hôn nhân thứ hai.
Khi cậu ở tuổi từ khoảng 12 đến 17, cậu học tại King's School, Grantham, nơi mà cậu học tiếng Latinh và tiếng Hy Lạp và có thể là một nền tảng quan trọng cho việc học toán. Sau đó, Newton rời khỏi trường và đến tháng 10 năm 1659, cậu có mặt tại Woolsthorpe-by-Colsterworth, nơi mà mẹ cậu, lần thứ hai góa bụa, đã cố gắng thuyết phục cậu trở thành một nông dân. Nhưng Newton lại ghét việc đồng áng. Henry Stocks, thầy của cậu tại King's School, đã thuyết phục mẹ ông cho cậu quay trở lại trường học để cậu có thể tiếp tục việc học của mình. Newton đã trở thành một trong những học sinh đứng đầu trường, một phần vì muốn trả đũa những học sinh đã bắt nạt cậu vượt lên thành một học sinh ưu tú bằng việc làm ra những đồng hồ Mặt Trời và tạo các mô hình cối xay gió.
Vào tháng 6 năm 1661, Newton được gửi tới Trường đại học Trinity, Cambridge theo như đề xuất của một người thân và cũng là cựu sinh viên của trường này – William Ayscough. Ban đầu ông làm các công việc lặt vặt được trả thù lao như một người giúp việc cho đến khi cậu được trao học bổng vào năm 1664, đảm bảo cho cậu thêm bốn năm cho đến khi có thể lấy được bằng tốt nghiệp đại học. Vào thời điểm đó, giáo trình của ngôi trường dựa trên triết học của Aristoteles, nhưng cậu nhanh chóng bị cuốn hút bởi toán học của Descartes, thiên văn học của Galileo và Thomas Street mà qua đó cậu đọc được các nghiên cứu của Kepler. Newton đã viết một loạt các câu hỏi (""Quaestiones"") về triết học cơ học trong thời gian này. Năm 1665, cậu phát hiện ra định lý nhị thức tổng quát và bắt đầu phát triển một lý thuyết toán học mà sau này trở thành vi tích phân. Ngay sau khi Newton lấy bằng cử nhân vào tháng 8 năm 1665, trường đại học tạm thời đóng cửa để đề phòng đại dịch hạch. Mặc dù cậu không được đánh giá cao khi còn là sinh viên Cambridge, các nghiên cứu riêng của Newton tại nhà ở Woolsthorpe trong hai năm sau đó đã chứng kiến sự phát triển các lý thuyết của ông về vi tích phân, quang học và định luật hấp dẫn.
Vào tháng 4 năm 1667, cậu quay trở lại Cambridge và vào tháng 10 được nhận làm giảng viên của Trinity. Các nghiên cứu sinh được yêu cầu trở thành linh mục được thụ phong, mặc dù điều này không được thực hiện trong những năm tái thiết và chỉ cần họ tuân theo giáo hội Anh là đủ. Tuy nhiên, đến năm 1675, vấn đề này không thể tránh khỏi và lúc đó những quan điểm khác thường của cậu đã gây cản trở. Tuy nhiên, Newton đã tránh được điều đó bằng cách xin phép đặc biệt từ nhà vua Charles II của Anh.
Các nghiên cứu của cậu đã gây ấn tượng với giáo sư Lucas Isaac Barrow, người luôn lo lắng để phát triển tiềm năng quản trị và tôn giáo của riêng mình (ông trở thành hiệu trưởng của trường Trinity hai năm sau đó); năm 1669 Newton kế nhiệm chức danh giáo sư Lucas của ông, chỉ một năm sau khi nhận bằng Thạc sĩ. Ông được bầu làm thành viên của Hội Hoàng gia London (FRS) vào năm 1672.
Công trình của Newton đã được cho là "thúc đẩy rõ rệt mọi ngành toán học được nghiên cứu sau đó." Công trình của ông về chủ đề này thường được gọi là thông lượng ("fluxion") hoặc phép tính ("calculus"), được thấy trong một bản thảo vào tháng 10 năm 1666, hiện đã được xuất bản trong số các bài báo toán học của Newton. Tác giả của bản thảo "De analysi per aequationes numro terminorum infinitas", do Isaac Barrow gửi đến nhà toán học John Collins vào tháng 6 năm 1669, được Barrow xác nhận trong một bức thư gửi cho Collins vào tháng 8 năm đó là "[...] của một thiên tài phi thường và thành thạo những thứ này."
Newton sau đó đã tham gia vào một cuộc tranh luận với Leibniz về ai là người đầu tiên phát triển phép tính vi tích phân (cuộc tranh luận về phép tính vi tích phân Leibniz–Newton). Hầu hết các nhà sử học hiện đại tin rằng Newton và Leibniz đã phát triển phép tính một cách độc lập, mặc dù với các ký hiệu toán học rất khác nhau. Đôi khi người ta cho rằng Newton hầu như không công bố gì về nó cho đến năm 1693, và không đưa ra miêu tả đầy đủ cho đến năm 1704, trong khi Leibniz bắt đầu xuất bản một bản thảo đầy đủ về các phương pháp của mình vào năm 1684. Ký hiệu của Leibniz và "phương pháp vi phân", ngày nay được sử dụng và công nhận rộng rãi hơn, được chấp nhận bởi các nhà toán học lục địa châu Âu, và sau 1820 hoặc hơn, cũng bởi các nhà toán học Anh.
Nghiên cứu của ông sử dụng rộng rãi phép tính vi tích phân ở dạng hình học dựa trên các giá trị giới hạn của tỷ số các đại lượng vô cùng bé: trong chính quyển "Principia", Newton đã chứng minh điều này dưới tên "phương pháp của tỷ lệ đầu tiên và tỷ lệ cuối cùng" và giải thích lý do tại sao ông trình bày ở dạng này, với ghi chú rằng "tại đây điều tương tự được thực hiện như bằng phương pháp phân chia."
Bởi vì điều này, "Principia" đã được gọi là "một cuốn sách dày về lý thuyết và ứng dụng của phép tính vô cùng bé" trong thời hiện đại và trong thời của Newton là "gần như tất tần tật về phép tính này." Việc sử dụng của ông về các phương pháp liên quan đến "một hoặc nhiều bậc của đại lượng nhỏ vô cùng nhỏ" được trình bày trong "De motu corporum in gyrum" của ông năm 1684 và trong các bài báo về chuyển động của ông "trong hai thập kỷ trước năm 1684".
Newton đã miễn cưỡng xuất bản phép tính của mình vì ông sợ các tranh cãi và chỉ trích. Ông thân thiết với nhà toán học Thụy Sĩ Nicolas Fatio de Duillier. Năm 1691, Duillier bắt đầu viết một ấn bản mới của "Principia", và trao đổi thư từ với Leibniz. Năm 1693, mối quan hệ giữa Duillier và Newton trở nên xấu đi và cuốn sách không bao giờ được hoàn thành.
Bắt đầu từ năm 1699, các thành viên khác của Hội Hoàng gia đã buộc tội Leibniz sao chép các nghiên cứu của Newton. Cuộc tranh cãi sau đó bùng phát mạnh mẽ vào năm 1711 khi Hội Hoàng gia tuyên bố trong một nghiên cứu rằng chính Newton mới là người phát hiện ra và gán cho Leibniz là một kẻ lừa đảo; sau đó người ta thấy rằng Newton đã viết các nhận xét kết luận của nghiên cứu về Leibniz. Do đó, cuộc tranh cãi gay gắt bắt đầu đã làm cuộc đời của cả Newton và Leibniz bị hủy hoại cho đến khi Leibniz qua đời vào năm 1716.
Newton được công nhận với khám phá về định lý nhị thức tổng quát, áp dụng đối với bất kỳ số mũ nào. Ông cũng khám phá ra đồng nhất thức Newton, phương pháp Newton, phân loại các đường cong phẳng bậc ba (đa thức bậc ba có hai biến số), đóng góp đáng kể vào lý thuyết sai phân hữu hạn và là người đầu tiên sử dụng chỉ số phân số và sử dụng hệ tọa độ để tìm ra các nghiệm của phương trình Diophantos. Ông đã tính gần đúng tổng từng phần của chuỗi điều hòa bằng logarit (tiền thân của công thức tính tổng của Euler) và là người đầu tiên tự tin sử dụng chuỗi lũy thừa và nghịch đảo của chuỗi. Công trình của Newton về chuỗi vô hạn được lấy cảm hứng từ số thập phân của Simon Stevin.
Khi Newton nhận bằng thạc sĩ và trở thành thành viên của "Hội Chúa Ba Ngôi Thần Thánh và Không phân chia" vào năm 1667, ông đã cam kết rằng "Tôi sẽ đặt Thần học làm đối tượng nghiên cứu của mình và sẽ thực hiện các mệnh lệnh thánh trong thời gian quy định của các quy chế này [7 năm] có hiệu lực, nếu không tôi sẽ từ chức khỏi hội." Cho đến thời điểm này, ông vẫn chưa nghĩ nhiều về tôn giáo và đã hai lần ký vào thỏa thuận với ba mươi chín điều khoản, cơ sở của học thuyết Giáo hội Anh.
Ông được bổ nhiệm chức danh giáo sư toán học Lucas vào năm 1669, theo đề nghị của Barrow. Trong thời gian đó, bất kỳ thành viên nào của một trường cao đẳng tại Cambridge hoặc Oxford đều phải nhận chức thánh và trở thành một linh mục Anh giáo được truyền chức. Tuy nhiên, các điều khoản của chức vụ giáo sư Lucas yêu cầu người nắm giữ chức danh không được hoạt động trong nhà thờ - có lẽ là để có nhiều thời gian hơn cho khoa học. Newton lập luận rằng từ điều này nên miễn cho ông ta khỏi yêu cầu trở thành linh mục, và vua Charles II, người quyết định đặc ân, đã chấp nhận đề xuất này. Do đó, xung đột giữa quan điểm tôn giáo của Newton và chính thống của Anh giáo đã không xảy ra.
Năm 1666, Newton quan sát thấy quang phổ của màu sắc thoát ra khỏi lăng kính ở vị trí có độ lệch cực tiểu là thuôn dài, ngay cả khi tia sáng đi vào lăng kính là hình tròn, nghĩa là lăng kính khúc xạ các màu khác nhau theo các góc khác nhau. Điều này khiến ông kết luận rằng màu sắc là một thuộc tính nội tại của ánh sáng - một điểm mà cho đến lúc đó vẫn còn là một vấn đề tranh luận.
Từ 1670 đến 1672, Newton giảng về quang học. Trong thời kỳ này, ông đã nghiên cứu sự khúc xạ của ánh sáng, chứng minh rằng quang phổ nhiều màu do lăng kính tạo ra có thể được tổng hợp bằng thấu kính và lăng kính thứ hai để chuyển thành ánh sáng trắng. Các học giả hiện đại đã phát hiện ra rằng nghiên cứu phân tích và tái tổng hợp ánh sáng trắng của Newton có liên hệ với thuật giả kim cũng được ông nghiên cứu.
Ông đã chỉ ra rằng ánh sáng có màu không thay đổi tính chất của nó bằng cách tách ra một chùm màu và chiếu nó lên các vật thể khác nhau, và bất kể là phản xạ, tán xạ hay truyền đi, ánh sáng vẫn có cùng một màu. Do đó, ông nhận thấy rằng màu sắc là kết quả của các vật thể tương tác với ánh sáng đã có màu chứ không phải là các vật thể tự tạo ra màu sắc. Đây được gọi là lý thuyết về màu sắc của Newton.
Từ công trình nghiên cứu này, ông kết luận rằng thấu kính của bất kỳ kính thiên văn khúc xạ nào cũng sẽ bị phân tán ánh sáng thành nhiều màu sắc (sắc sai, chromatic aberration). Để chứng minh cho khái niệm này, ông đã chế tạo một kính thiên văn bằng cách sử dụng gương phản chiếu thay vì thấu kính làm vật kính để vượt qua vấn đề đó. Dựa vào thiết kế, kính thiên văn có chức năng phản xạ đầu tiên được xây dựng, ngày nay được gọi là kính thiên văn Newton, liên quan đến việc giải quyết vấn đề về vật liệu gương phù hợp và kỹ thuật tạo hình. Newton đã tự mài gương từ một thành phần tùy chỉnh của miếng gương kim loại có độ phản xạ cao, sử dụng hiện tượng các vòng Newton để đánh giá chất lượng quang học cho kính thiên văn của ông. Cuối năm 1668, ông làm xong chiếc kính thiên văn phản xạ đầu tiên này. Nó dài khoảng 8 inch và cho hình ảnh rõ ràng và lớn hơn. Năm 1671, hội Hoàng gia yêu cầu trình diễn kính thiên văn phản xạ của ông. Sự quan tâm của họ đã khuyến khích ông xuất bản các ghi chú của mình, thành cuốn "Of Colors", mà sau này ông mở rộng thành tác phẩm "Opticks". Khi Robert Hooke phê bình một số ý tưởng của Newton, Newton đã bị xúc phạm đến mức ông rút lui khỏi cuộc tranh luận công khai. Newton và Hooke đã có những cuộc trao đổi ngắn vào năm 1679–80, khi Hooke, được chỉ định quản lý thông tấn của hội Hoàng gia, mở ra một loạt trao đổi thư từ nhằm gợi ý những đóng góp từ Newton cho các tạp chí của hội Hoàng gia, đã có tác dụng thúc đẩy Newton nghiên cứu chứng minh rằng dạng elip của quỹ đạo hành tinh sẽ là kết quả của lực hướng tâm tỷ lệ nghịch với bình phương của vectơ bán kính. Nhưng hai người nói chung vẫn giữ quan hệ không tốt cho đến khi Hooke qua đời.
Newton lập luận rằng ánh sáng bao gồm các hạt hoặc tiểu thể, mà chúng bị khúc xạ bằng cách gia tốc vào một môi trường đặc hơn. Ông dựa vào các sóng giống như âm thanh để giải thích các phần phản xạ và truyền lặp đi lặp lại của các màng mỏng (Opticks Bk.II, Props. 12), nhưng vẫn giữ lý thuyết của mình về 'sự phù hợp' sắp xếp các tiểu thể được phản xạ hoặc truyền đi (Props.13). Tuy nhiên, các nhà vật lý sau này ủng hộ cách giải thích ánh sáng thuần túy như dao động sóng để giải thích các vân giao thoa và hiện tượng nhiễu xạ nói chung. Cơ học lượng tử, photon ngày nay và ý tưởng về lưỡng tính sóng-hạt chỉ còn có một điểm tương đồng nhỏ với hiểu biết của Newton về ánh sáng trước đây.
Trong "Giả thuyết về ánh sáng" ("Hypothesis of Light") năm 1675 của mình, Newton đã đặt ra sự tồn tại của "ête" để truyền lực giữa các hạt. Việc trao đổi với nhà triết học theo thuyết Platon ở Cambridge, Henry More đã làm sống lại mối quan tâm của ông đối với thuật giả kim. Ông đã thay thế "ête" bằng các lực huyền bí dựa trên ý tưởng của chủ nghĩa giáo điều ("Hermeticism") về lực hút và lực đẩy giữa các hạt. John Maynard Keynes, người đã đọc nhiều bài viết của Newton về thuật giả kim, tuyên bố rằng "Newton không phải là người đầu tiên của thời đại lý tính: Ông là nhà ảo thuật cuối cùng." Sự quan tâm của Newton đối với thuật giả kim không thể tách rời khỏi những đóng góp của ông cho khoa học. Đây là thời điểm mà không có sự phân biệt rõ ràng giữa giả kim thuật và khoa học. Nếu ông không dựa vào ý tưởng huyền bí về tác dụng ở khoảng cách xa, xuyên qua chân không, ông có thể đã không phát triển lý thuyết về lực hấp dẫn của mình.
Năm 1704, Newton xuất bản cuốn "Opticks", trong đó ông đã giải thích lý thuyết hạt ánh sáng của mình. Ông cho rằng ánh sáng được tạo thành từ các tiểu thể cực kỳ nhỏ, vật chất thông thường được tạo thành từ các tiểu thể thô hơn và suy đoán rằng thông qua một loại biến đổi giả kim "phải chăng Vật thể thô và vật thể Ánh sáng có thể chuyển đổi thành một vật thể khác... và liệu Vật thể nhận được nhiều Hoạt động từ các Hạt ánh sáng đi vào Thành phần của chúng?" Newton cũng chế tạo một dạng nguyên thủy của máy phát tĩnh điện chà sát, sử dụng một quả cầu thủy tinh.
Trong cuốn sách "Opticks", Newton là người đầu tiên đưa ra một sơ đồ sử dụng lăng kính làm bộ mở rộng chùm và cũng sử dụng mảng nhiều lăng kính. Khoảng 278 năm sau thảo luận của Newton, bộ mở rộng chùm tia đa lăng kính đã trở thành trung tâm cho sự phát triển của laser có thể điều chỉnh độ rộng đường hẹp. Ngoài ra, việc sử dụng các bộ mở rộng chùm này đã dẫn đến lý thuyết tán sắc đa lăng kính.
Sau Newton, nhiều điều đã được sửa đổi. Young và Fresnel đã kết hợp lý thuyết hạt của Newton với lý thuyết sóng của Huygens để chỉ ra rằng màu sắc là biểu hiện nhìn thấy được của bước sóng ánh sáng. Khoa học cũng dần dần nhận ra sự khác biệt giữa nhận thức về màu sắc và quang học miêu tả bằng toán học. Nhà thơ và nhà khoa học người Đức, Goethe, không thể làm rung chuyển nền tảng Newton nhưng "một lỗ hổng mà Goethe đã tìm thấy trong áo giáp của Newton, ... Newton đã tự kết luận với học thuyết rằng sự khúc xạ mà không xuất hiện màu sắc là không thể. Do vậy ông nghĩ rằng vật kính của kính thiên văn phải mãi mãi không hoàn hảo, hiện tượng vô sắc và khúc xạ không tương thích. Suy luận này được Dollond chứng minh là sai."
Năm 1679, Newton quay trở lại nghiên cứu về cơ học thiên thể bằng cách xem xét lực hấp dẫn và ảnh hưởng của nó lên quỹ đạo của các hành tinh có tham chiếu đến định luật Kepler về chuyển động của hành tinh. Điều này một phần từ sự gợi mở trong các trao đổi thư từ ngắn vào năm 1679–80 của ông với Hooke, người đã được bổ nhiệm quản lý thông tấn của hội Hoàng gia, và người đã viết thư nhằm thu hút sự đóng góp của Newton cho các tạp chí của hội Hoàng gia. Sự quan tâm trở lại của Newton đối với các vấn đề thiên văn càng nhận được sự phấn khích hơn nữa khi xuất hiện một sao chổi vào mùa đông năm 1680–1681, nơi ông đã trao đổi thư từ với John Flamsteed. Sau khi trao đổi với Hooke, Newton đã tìm cách chứng minh hình dạng elip của quỹ đạo hành tinh sẽ là kết quả của lực hướng tâm tỷ lệ nghịch với bình phương của vectơ bán kính. Newton đã thông báo kết quả của mình đến Edmond Halley và hội Hoàng gia trong "De motu corporum in gyrum", một bản thảo được viết trên khoảng chín trang đã được sao chép vào Sổ Đăng ký của hội Hoàng gia vào tháng 12 năm 1684. Bản thảo này chứa các ý tưởng trung tâm mà Newton đã phát triển và mở rộng để tạo thành "Principia".
"Principia" được xuất bản vào ngày 5 tháng 7 năm 1687 với sự khuyến khích và giúp đỡ tài chính từ Edmond Halley. Trong công trình này, Newton đã phát biểu ba định luật chuyển động phổ quát. Cùng với nhau, các định luật này mô tả mối quan hệ giữa các vật thể bất kỳ, các lực tác động lên nó và chuyển động kết quả, đặt nền tảng cho cơ học cổ điển. Chúng đã đóng góp vào nhiều tiến bộ trong cuộc cách mạng công nghiệp diễn ra ngay sau đó và các định luật đứng vững trong hơn 200 năm. Nhiều tiến bộ trong số này tiếp tục là nền tảng của các công nghệ phi tương đối tính (có vận tốc nhỏ so với tốc độ ánh sáng) trong thế giới hiện đại. Ông sử dụng từ tiếng Latinh "gravitas" (trọng lượng) để chỉ hiệu ứng mà sau này gọi là lực hấp dẫn, và thiết lập lên định luật vạn vật hấp dẫn.
Cũng trong công trình này, Newton đã trình bày một phương pháp phân tích hình học giống như phép tính vi tích phân sử dụng 'tỷ lệ đầu tiên và tỷ lệ cuối cùng' cho quỹ đạo hành tinh, đưa ra kết quả phân tích đầu tiên (dựa trên định luật Boyle) về tốc độ âm thanh trong không khí, suy ra độ dẹt của hình cầu Trái đất, tính đến sự tiến động của điểm phân là kết quả của lực hấp dẫn giữa Mặt Trăng đối với phần phình ra của Trái đất, bắt đầu nghiên cứu lực hấp dẫn về những bất thường trong chuyển động của Mặt Trăng, cung cấp một lý thuyết để xác định quỹ đạo của sao chổi, và nhiều hơn nữa.
Newton đã làm rõ quan điểm nhật tâm của mình về hệ Mặt trời — được phát triển theo một cách gần hiện đại vì vào giữa những năm 1680, ông đã nhận ra "Mặt trời nằm lệch" khỏi khối tâm của hệ Mặt trời. Đối với Newton, trung tâm của Mặt trời hay bất kỳ thiên thể nào khác không thể được coi chính xác là ở trạng thái đứng yên, mà là "trọng tâm chung của Trái đất, Mặt trời và tất cả các Hành tinh được coi là trung tâm của hệ", và trọng tâm này "ở trạng thái nghỉ hoặc chuyển động đồng đều về phía trước theo một đường thẳng" (Newton đã chấp nhận thay thế "ở trạng thái nghỉ" theo quan điểm của sự đồng ý chung rằng trung tâm, dù nó ở đâu, đều ở trạng thái nghỉ).
Định đề của Newton về một lực vô hình có thể tác động trên một khoảng cách lớn dẫn đến việc ông bị phê bình vì giới thiệu các "khái niệm huyền bí" vào khoa học. Sau đó, trong ấn bản lần hai của quyển "Principia" (1713), Newton đã kiên quyết phản bác các chỉ trích như thế trong đoạn kết luận của bản thảo "General Scholium", viết rằng chỉ cần các hiện tượng hàm ý một lực hấp dẫn như chúng đã xảy ra là đủ; nhưng cho đến nay vẫn chưa chỉ ra nguyên nhân của hiện tượng, và việc khuôn khổ của giả thuyết về sự vật không được hiện tượng ngụ ý là không cần thiết và không phù hợp. (Ở đây Newton đã sử dụng câu nói nổi tiếng về sau ""tôi không đặt ra các giả thuyết"").
Với cuốn "Principia", Newton trở lên nổi tiếng khắp thế giới. Ông được cộng đồng các học giả ngưỡng mộ, bao gồm nhà toán học người Thụy Sĩ Nicolas Fatio de Duillier.
Năm 1710, Newton đã tìm thấy 72 trong 78 "kiểu" đường cong phẳng bậc ba và xếp chúng vào bốn loại khác nhau. Năm 1717, có khả năng từ sự giúp đỡ của Newton, James Stirling đã chứng minh được rằng mỗi đường cong phẳng bậc ba được xếp vào một trong bốn loại này. Newton cũng cho rằng bốn loại này có thể thu được từ phép chiếu xạ ảnh phẳng từ một trong bốn loại, và điều này đã được chứng minh vào năm 1731, bốn năm sau khi ông qua đời.
Vào những năm 1690, Newton đã viết một số tác phẩm tôn giáo liên quan đến việc giải thích Kinh thánh theo nghĩa phàm tục và biểu tượng. Một bản thảo mà Newton gửi cho John Locke, trong đó ông nghi ngờ sự tin cậy của của cuốn kinh — Johannine Comma — và sự tin cậy của nó với các bản thảo gốc của kinh Tân Ước, vẫn chưa được xuất bản cho đến tận năm 1785.
Newton cũng là thành viên của Nghị viện Anh cho Đại học Cambridge vào năm 1689 và 1701. Trong thời gian làm nghị sĩ, theo một số bản thảo ghi chép lại, ý kiến duy nhất của ông là phàn nàn về gió lạnh lùa vào trong phòng nghị viện và yêu cầu đóng cửa sổ lại. Tuy nhiên, như nhà khoa học người Cambridge Abraham de la Pryme ghi nhận là ông đã quở trách những sinh viên khi họ khiến người dân địa phương sợ hãi vì lan truyền đồn đại cho rằng một ngôi nhà bị ma ám.
Newton chuyển đến London để đảm nhận vị trí quản lý của Xưởng đúc tiền Hoàng gia vào năm 1696, một vị trí mà ông có được nhờ sự bảo trợ của Charles Montagu, Bá tước thứ nhất của Halifax, sau đó là Thủ hiến của Exchequer. Ông phụ trách công việc đúc lại tiền của nước Anh, theo sự giám sát của Huân tước Lucas, thống đốc của Tòa tháp, và đảm bảo công việc phó tổng điều hành chi nhánh Chester tạm thời cho Edmond Halley. Newton có lẽ được biết đến nhiều nhất khi trở thành chủ tịch của xưởng đúc tiền Hoàng gia vào năm 1699 khi Thomas Neale qua đời, vị trí ông giữ trong suốt 30 năm cuối của cuộc đời ông. Sự bổ nhiệm này tưởng chừng như chỉ trên danh nghĩa, nhưng Newton đã nghiêm túc thực hiện nhiệm vụ của mình. Ông kết thúc các nhiệm vụ ở Cambridge vào năm 1701, và thực hiện quyền hạn của mình để cải cách tiền tệ và trừng phạt những kẻ cắt xén và làm giả.
Với tư cách là quản lý, và sau đó là Chủ tịch của Xưởng đúc tiền Hoàng gia, Newton ước tính rằng 20% số tiền xu được làm lại trong thời kỳ khôi phục đồng xu năm 1696 là hàng giả. Làm hàng giả là tội phản quốc nghiêm trọng, có thể bị trừng trị bằng hình phạt là treo cổ, xẻo thịt và phanh thây. Mặc dù vậy, việc kết án những tên tội phạm sừng sỏ nhất có thể cực kỳ khó khăn, tuy nhiên, Newton đã chứng minh được nhiệm vụ của mình.
Cải trang thành khách quen của các quán bar và quán rượu, ông đã tự mình thu thập nhiều bằng chứng liên quan đến tội phạm làm tiền xu giả. Về tất cả các rào cản được đặt ra để truy tố và phân tách trách nhiệm của các đơn vị trong chính phủ, luật pháp Anh vẫn có những phong tục thẩm quyền cổ xưa và khó từ bỏ. Newton đã tự mình trở thành một thẩm phán hòa giải ở tất cả các quận xung quanh Đại London. Một dự thảo liên quan đến vấn đề này được đưa vào ấn bản cá nhân đầu tiên của "Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica" tự Newton chắp bút, mà chắc hẳn ông đã sửa đổi vào thời điểm đó. Sau đó, ông tiến hành hơn 100 cuộc kiểm tra chéo các nhân chứng, người đưa tin và nghi phạm từ tháng 6 năm 1698 đến Giáng sinh năm 1699. Newton đã truy tố thành công 28 kẻ lừa đảo.
Newton được bầu làm Chủ tịch Hội hoàng gia năm 1703 và thành viên của Viện Hàn lâm khoa học Pháp. Trên cương vị của mình tại hội Hoàng gia, Newton đã trở thành kẻ thù của John Flamsteed, nhà thiên văn học Hoàng gia, khi ông cho xuất bản quá sớm cuốn "Historia Coelestis Britannica" của Flamsteed, mà Newton đã sử dụng nội dung trong cuốn sách vào nghiên cứu của mình.
Vào tháng 4 năm 1705, Nữ vương Anne phong tước hiệp sĩ cho Newton trong một chuyến thăm hoàng gia tới Trinity College, Cambridge. Chức hiệp sĩ có thể được thúc đẩy bởi những cân nhắc chính trị liên quan đến cuộc bầu cử quốc hội vào tháng 5 năm 1705, hơn là bất kỳ sự công nhận nào về các nghiên cứu khoa học hoặc sự phụng sự của Newton với tư cách là chủ tịch xưởng đúc tiền. Newton là nhà khoa học thứ hai được phong hiệp sĩ, sau Francis Bacon.
Theo kết quả của một báo cáo do Newton viết vào ngày 21 tháng 9 năm 1717 cho các ủy viên của Ngân khố Hoàng gia, mối quan hệ lưỡng kim giữa đồng tiền vàng và đồng xu bạc đã bị thay đổi bởi tuyên bố của hoàng gia vào ngày 22 tháng 12 năm 1717, cấm trao đổi đồng guineas vàng lấy nhiều hơn 21 shilling bạc. Điều này vô tình dẫn đến tình trạng thiếu bạc vì các đồng bạc được sử dụng để thanh toán cho hàng nhập khẩu, trong khi xuất khẩu được thanh toán bằng vàng, đưa Anh từ chế độ bản vị bạc sang bản vị vàng đầu tiên một cách hiệu quả. Đã có một tranh luận xem liệu Newton thực sự có định làm điều này hay không. Có ý kiến cho rằng Newton coi công việc của mình tại xưởng đúc tiền là sự tiếp nối công việc giả kim của ông.
Newton đã đầu tư vào Công ty South Sea và mất khoảng 20.000 bảng Anh (4,4 triệu bảng Anh vào năm 2020) khi nó sụp đổ vào khoảng năm 1720.
Về cuối đời, Newton cư trú ở công viên Cranbury, gần Winchester với cháu gái và chồng của cô, cho đến khi ông qua đời vào năm 1727. Cháu gái cùng cha khác mẹ của ông, Catherine Barton Conduitt, từng là quản gia của ông trong các hoạt động xã hội tại ngôi nhà của ông trên phố Jermyn ở London; ông là " người bác rất yêu thương" của cô, theo bức thư của ông gửi cho cô khi cô đang hồi phục sau bệnh đậu mùa.
Mặc dù có tuyên bố cho rằng ông đã từng đính hôn, Newton chưa bao giờ kết hôn. Nhà văn và nhà triết học người Pháp Voltaire, người đang ở London vào thời điểm tang lễ của Newton, nói rằng ông "không bao giờ nhạy cảm với bất kỳ niềm đam mê nào, không chịu sự yếu đuối chung của nhân loại, cũng như không có bất kỳ quan hệ nào với phụ nữ - một hoàn cảnh khiến tôi tin tưởng được đảm bảo bởi bác sĩ và bác sĩ phẫu thuật, những người đã theo dõi ông trong những giây phút cuối cùng của ông ấy". Hiện nay niềm tin phổ biến rộng rãi rằng ông là một người đàn ông chưa từng có quan hệ với phụ nữ như được bình luận bởi các nhà toán học Charles Hutton, nhà kinh tế học John Maynard Keynes và nhà vật lý học Carl Sagan bình luận.
Newton đã có một tình bạn thân thiết với nhà toán học Thụy Sĩ Nicolas Fatio de Duillier, người mà ông đã gặp ở London vào khoảng năm 1689—một số thư từ của họ vẫn còn tồn tại. Mối quan hệ của họ kết thúc đột ngột và không giải thích được vào năm 1693, và cùng lúc đó Newton bị suy nhược thần kinh bao gồm việc gửi những bức thư vu cáo hoang đường cho những người bạn của mình là Samuel Pepys và John Locke - ghi chú của ông cho người sau bao gồm cáo buộc rằng Locke "đã cố gắng làm cho tôi khốn khổ".
Năm 2015, Steven Weinberg, người đoạt giải Nobel vật lý, đã gọi Newton là "một nhân vật phản diện khó chịu" và "một người xấu như một kẻ thù". Ông đặc biệt lưu ý thái độ của Newton đối với Robert Hooke và Gottfried Wilhelm Leibniz.
Newton qua đời trong giấc ngủ ở London vào ngày 20 tháng 3 năm 1726 (lịch cũ: 20 tháng 3 năm 1726; lịch mới: 31 tháng 3 năm 1727). Thi hài của ông được chôn cất tại Tu viện Westminster. Voltaire có thể đã có mặt trong đám tang của ông. Là một người độc thân, ông đã chia phần lớn tài sản của mình cho người thân trong những năm cuối đời và qua đời không để lại di chúc. Giấy tờ của ông đã được chuyển cho John Conduitt và Catherine Barton. Sau khi ông qua đời, tóc của Newton đã được kiểm tra và phát hiện có chứa thủy ngân, có thể là do ông theo đuổi ngành giả kim thuật. Nhiễm độc thủy ngân có thể giải thích sự lập dị của Newton vào cuối đời.
Nhà toán học Joseph-Louis Lagrange nói rằng Newton là thiên tài vĩ đại nhất từng được biết đến, và một lần còn nói thêm rằng Newton cũng là "người có phúc nhất, vì chúng ta không thể tìm thấy nhiều hơn một hệ thống của thế giới để thiết lập." Nhà thơ người Anh Alexander Pope đã viết văn bia nổi tiếng:
Tự nhiên và các quy luật của tự nhiên nằm ẩn trong màn đêm;<br>Chúa nói "Hãy để Newton đến" và tất cả đều bừng sáng.
Newton tương đối khiêm tốn về những thành tựu của mình, ông viết trong một bức thư cho Robert Hooke vào tháng 2 năm 1676, nói rằng "Nếu tôi có thể nhìn xa hơn thì đó là bằng cách đứng trên vai của những người khổng lồ."
Có hai nhà văn cho rằng đoạn trích dẫn ở trên, được viết vào thời điểm Newton và Hooke đang tranh cãi về những khám phá quang học, là một cuộc tấn công xoi mói vào Hooke (được cho là lùn và bị gù), chứ không phải - hoặc thêm vào đó - là một tuyên bố của khiêm tốn. Mặt khác, câu tục ngữ được biết đến rộng rãi về việc đứng trên vai những người khổng lồ, được nhà thơ thế kỷ XVII George Herbert (một nhà hùng biện trước đây của đại học Cambridge và là đồng nghiệp của Trinity College) viết trong "Jacula Prudentum" của ông (1651), vì điểm chính của nó là "một người lùn trên vai một người khổng lồ nhìn thấy xa hơn so với hai người đứng độc lập", và do đó tác dụng của nó như một phép loại suy sẽ đặt Newton chứ không phải Hooke là 'người lùn'.
Trong một cuốn hồi ký sau này, Newton đã viết:
Tôi không biết mình có thể xuất hiện với thế giới như thế nào, nhưng với bản thân tôi, tôi dường như chỉ giống như một cậu bé đang chơi trên bờ biển, và bản thân đột nhiên chuyển hướng và sau đó tìm thấy một viên sỏi nhẵn hơn hoặc một cái vỏ sò đẹp hơn bình thường, trong khi trước mắt tôi là một đại dương lớn chứa đựng tất cả sự thật chưa được khám phá.
Năm 1816, một chiếc răng được cho là của Newton đã được bán với giá £ 730 (3,633) ở London cho một nhà quý tộc, người đã đặt nó trong một chiếc nhẫn.Sách Kỷ lục Guinness năm 2002 đã xếp nó là chiếc răng có giá trị nhất, trị giá khoảng 25.000 bảng Anh (35.700 đô la Mỹ) vào cuối năm 2001. Ai đã mua nó và ai hiện giữ nó vẫn chưa được tiết lộ.
Albert Einstein đã giữ một bức ảnh của Newton trên bức tường trong phòng nghiên cứu của mình cùng với những bức ảnh của Michael Faraday và James Clerk Maxwell. Trong một cuộc khảo sát năm 2005 với các thành viên của Hội Hoàng gia Anh (trước đây do Newton đứng đầu) hỏi ai có ảnh hưởng lớn hơn đến lịch sử khoa học, Newton hay Einstein, các thành viên cho rằng Newton đã có đóng góp tổng thể lớn hơn. Năm 1999, một cuộc thăm dò ý kiến của 100 nhà vật lý hàng đầu trên thế giới đã bình chọn Einstein là "nhà vật lý vĩ đại nhất từ trước đến nay", với Newton xếp thứ hai, trong khi một cuộc khảo sát song song về xếp hạng các nhà vật lý của trang PhysicsWeb đã trao vị trí đầu bảng cho Newton.
Đơn vị dẫn xuất SI của lực được đặt tên là Newton để vinh danh ông.
Tượng đài của Newton (1731) có thể được nhìn thấy ở Tu viện Westminster, ở phía bắc của lối vào dàn hợp xướng đối diện với sân khấu dàn hợp xướng, gần lăng mộ của ông. Nó được thực hiện bởi nhà điêu khắc Michael Rysbrack (1694–1770) bằng đá cẩm thạch trắng và xám với thiết kế của kiến trúc sư William Kent. Tượng đài có hình Newton nằm trên đỉnh quan tài, khuỷu tay phải đặt trên một số cuốn sách vĩ đại của ông và tay trái hướng về một cuộn giấy có các hình vẽ toán học. Phía trên ông là một kim tự tháp và một thiên cầu thể hiện các chòm sao trên Hoàng đạo và đường đi của sao chổi năm 1680. Bên dưới ông là một tấm phù điêu mô tả các thiên thần sử dụng các dụng cụ như kính thiên văn và lăng kính. Dòng chữ Latin ở chân đế lăng mộ dịch là:Nơi yên nghỉ của Isaac Newton, Hiệp sĩ, người bằng trí lực gần như thần thánh và các nguyên lý toán học đặc biệt của riêng mình, đã khám phá đường đi và hình dáng của các hành tinh, đường đi của sao chổi, thủy triều của biển, sự khác biệt trong tia sáng, và, điều mà không một học giả nào trước đây tưởng tượng, các đặc tính của màu sắc do đó tạo ra. Siêng năng, ngoan cường và trung thành, trong những lần giải thích thiên nhiên, sự cổ xưa và Kinh thánh, ông đã minh oan bằng triết lý của mình về sự uy nghi của Thiên Chúa hùng mạnh và tốt lành, đồng thời thể hiện sự đơn giản của Phúc âm trong cách cư xử của ông. Những người phàm trần vui mừng vì đã tồn tại một niềm vinh dự tuyệt vời như vậy cho loài người! Ông sinh ngày 25 tháng 12 năm 1642, và mất ngày 20 tháng 3 1726/1727.—Dịch từ G.L. Smyth, "The Monuments and Genii of St. Paul's Cathedral, and of Westminster Abbey" (1826), ii, 703–704.
Từ năm 1978 cho đến năm 1988, hình ảnh Newton do Harry Ecclestone thiết kế đã xuất hiện trên các tờ tiền Series D £ 1 do Ngân hàng Trung ương Anh phát hành (tờ 1 bảng Anh cuối cùng do Ngân hàng Anh phát hành). Newton xuất hiện trên mặt sau của các tờ giấy bạc với tay cầm một cuốn sách và đi kèm với một kính viễn vọng, một lăng kính và bản đồ của Hệ Mặt trời.
Một bức tượng của Isaac Newton, đang nhìn vào các sơ đồ vẽ bằng compa trên cuộn giấy dưới chân của mình, có thể được nhìn thấy tại Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên của Đại học Oxford. Một bức tượng lớn bằng đồng, Newton, theo tên của William Blake, của Eduardo Paolozzi, tạo tác năm 1995 và lấy cảm hứng từ tranh khắc của Blake, nổi bật trên quảng trường của Thư viện Anh ở Luân Đôn.
Mặc dù sinh ra trong một gia đình Anh giáo, ở tuổi ba mươi, Newton đã giữ một đức tin Cơ đốc giáo mà nếu nó được công khai, sẽ không được Cơ đốc giáo chính thống coi là chính thống, với một sử gia gán cho ông là một người dị giáo.
Đến năm 1672, ông bắt đầu ghi chép các nghiên cứu thần học của mình vào sổ tay mà ông không cho ai xem và chỉ mới được kiểm tra gần đây. Chúng chứng tỏ kiến thức sâu rộng của ông về các tác phẩm của Giáo hội sơ khai và cho thấy rằng trong cuộc xung đột giữa Athanasius và Arius, vốn định nghĩa Kinh Tin kính, ông đã đứng về phía Arius, kẻ thua cuộc, người đã bác bỏ quan điểm truyền thống về Chúa Ba Ngôi. Newton "công nhận Đấng Christ là đấng trung gian thần thánh giữa Đức Chúa Trời và con người, Đấng phục tùng Đức Chúa Cha, Đấng đã tạo ra Ngài." Ông đặc biệt quan tâm đến lời tiên tri, nhưng đối với ông, "sự bội đạo lớn là chủ nghĩa ba ngôi."
Newton đã cố gắng không thành công để có được một trong hai học bổng miễn trừ cho người nắm giữ khỏi yêu cầu phong chức thánh. Cuối cùng vào năm 1675, ông nhận được mệnh lệnh từ chính phủ miễn cho ông và tất cả những người nắm giữ vị trí giáo sư Lucas trong tương lai khỏi nghĩa vụ của Giáo hội.
Trong mắt Newton, việc tôn thờ Đấng Christ như Đức Chúa Trời là thờ ngẫu tượng, đối với ông là tội lỗi cơ bản. Năm 1999, nhà sử học Stephen D. Snobelen đã viết, "Isaac Newton là một người dị giáo. Nhưng... ông ấy chưa bao giờ tuyên bố công khai về đức tin riêng của mình - điều mà giới chính thống cho là cực kỳ cấp tiến. Ông ấy đã che giấu đức tin của mình rất tốt đến nỗi các học giả vẫn đang làm sáng tỏ niềm tin cá nhân của ông ấy. " Snobelen kết luận rằng Newton ít nhất là một người đồng tình với học thuyết của Socinus (ông sở hữu và đã đọc kỹ ít nhất tám cuốn sách của Socinus), có thể là một người theo học thuyết Arius và gần như chắc chắn là một chống thuyết Ba Ngôi.
Ở ý kiến thiểu số, T.C. Pfizenmaier đưa ra một quan điểm sắc thái hơn, cho rằng Newton gần gũi hơn với quan điểm của lí thuyết nửa-Arius về Chúa Ba Ngôi rằng Chúa Giê-su Kitô là một "bản thể tương tự" (homoiousios) từ Chúa Cha hơn là quan điểm chính thống rằng Chúa Giê-su Kitô là "bản chất giống nhau "của Chúa Cha (homoousios) như được chứng thực bởi Chính thống giáo Đông phương, Công giáo La Mã và Tin lành hiện đại. Tuy nhiên, kiểu quan điểm này 'cuối cùng đã mất đi sự ủng hộ với các nội dung sẵn có từ các tài liệu thần học của Newton', và bây giờ hầu hết các học giả đều xác định Newton là một người chống thuyết độc thần Ba Ngôi.
Mặc dù các định luật chuyển động và vạn vật hấp dẫn đã trở thành khám phá nổi tiếng nhất của Newton, ông cảnh báo không nên sử dụng chúng để coi Vũ trụ như một cỗ máy đơn thuần, giống như một chiếc đồng hồ vĩ đại. Ông nói, "Vậy thì lực hấp dẫn có thể đưa các hành tinh vào chuyển động, nhưng nếu không có Lực Siêu nhiên thì không bao giờ có thể đưa chúng vào chuyển động tròn như vậy, như chúng quay quanh mặt trời".
Cùng với danh tiếng khoa học của mình, những nghiên cứu của Newton về Kinh thánh và về các Giáo phụ thời đầu của Giáo hội cũng rất đáng chú ý. Newton đã viết các tác phẩm về phê bình văn bản, đáng chú ý nhất là "Bản tường thuật lịch sử về hai sự sai lầm đáng chú ý của Kinh thánh" ("An Historical Account of Two Notable Corruptions of Scripture") và "Những quan sát về lời tiên tri của Daniel, và Ngày tận thế của St. John" ("Observations upon the Prophecies of Daniel, and the Apocalypse of St. John"). Ông đã đặt sự kiện đóng đinh Chúa Giêsu Kitô vào ngày 3 tháng 4, năm 33 sau Công Nguyên, điều này đồng ý với một ngày đã được chấp nhận theo truyền thống.
Ông tin vào một thế giới nội tại hợp lý, nhưng ông bác bỏ thuyết vật hoạt (hylozoism) như được hàm ý bởi Leibniz and Baruch Spinoza. Tính trật tự và động lực cho thấy Vũ trụ có thể hiểu được, và phải được hiểu, bởi một lý do chủ động. Trong thư từ của mình, Newton tuyên bố rằng khi viết "Principia" "Tôi đã để mắt đến những Nguyên lí như vậy có thể có tác dụng với việc xem xét con người có niềm tin của Thần linh". Ông đã nhìn thấy bằng chứng về thiết kế trong hệ thống của thế giới: "Sự đồng nhất tuyệt vời như vậy trong hệ thống hành tinh phải được cho phép hiệu lực của sự lựa chọn". Nhưng Newton nhấn mạnh rằng cuối cùng cần có sự can thiệp của thần thánh để tái lập hệ thống, do tốc độ tăng trưởng chậm của các bất ổn định. Về điều này, Leibniz đã cảnh báo ông: "Chúa toàn năng muốn lên dây cót cho chiếc đồng hồ của ông: nếu không thì nó sẽ ngừng chuyển động. Có vẻ như ông đã không có đủ tầm nhìn xa để biến nó thành chuyển động vĩnh cửu."
Quan điểm của Newton đã được bảo vệ mạnh mẽ bởi người ủng hộ ông là Samuel Clarke trong một bức thư nổi tiếng gửi đến Leibniz. Một thế kỷ sau, công trình "Cơ học Thiên thể" của Pierre-Simon Laplace đã giải thích một cách tự nhiên cho lý do tại sao các hành tinh quay quanh quỹ đạo không cần đến sự can thiệp định kỳ của thần thánh. Sự tương phản giữa thế giới quan cơ học của Laplace và thế giới quan của Newton là khắc nghiệt nhất khi xem xét câu trả lời nổi tiếng mà nhà khoa học Pháp này đưa ra cho Napoléon, người đã chỉ trích ông vì sự vắng mặt của Đấng Tạo hóa trong "Mécanique céleste": "Sire, j'ai pu me passer de cette hypothese" ("Tôi không cần một giả thuyết như vậy ").
Các học giả đã tranh luận rất lâu về việc liệu Newton có phản bác học thuyết về Chúa Ba Ngôi hay không. Người viết tiểu sử đầu tiên của ông, David Brewster, người đã biên soạn các bản thảo của ông, giải thích rằng Newton đặt câu hỏi về tính xác thực của một số đoạn văn được sử dụng để ủng hộ Chúa Ba Ngôi, nhưng không bao giờ phủ nhận học thuyết về Chúa Ba Ngôi như vậy. Vào thế kỷ 20, những bản thảo được mã hóa do Newton viết mà John Maynard Keynes mua lại (và một số những người khác) đã được giải mã và người ta biết rằng Newton đã thực sự bác bỏ thuyết Ba Ngôi.
Phương pháp tiếp cận triết học cơ học của Newton và Robert Boyle đã được những người theo thuyết duy lý quảng bá như một giải pháp thay thế khả thi cho thuyết phiếm thần và chủ nghĩa đam mê, và được chấp nhận một cách ngập ngừng bởi các nhà thuyết giáo chính thống cũng như những nhà thuyết giáo bất đồng chính kiến như những người theo chủ nghĩa tự do. Sự rõ ràng và đơn giản của khoa học được coi là một cách để chống lại những cảm xúc và sự cuồng nhiệt siêu hình học của cả sự mê tín và mối đe dọa của chủ nghĩa vô thần, đồng thời, làn sóng thần thánh thứ hai của thần giáo tự nhiên Anh đã sử dụng những khám phá của Newton để chứng minh khả năng của một "Tôn giáo Tự nhiên".
Các cuộc tấn công chống lại "tư duy ma thuật" trước thời kỳ Khai sáng, và các yếu tố thần bí của Cơ đốc giáo, được đặt nền tảng từ quan niệm cơ học của Boyle về vũ trụ. Newton đã cung cấp cho việc hoàn thiện các ý tưởng của Boyle thông qua các chứng minh toán học và có lẽ quan trọng hơn là đã rất thành công trong việc phổ biến chúng.
Trong một bản thảo mà ông viết vào năm 1704 (chưa bao giờ có ý định xuất bản), ông đề cập đến ngày 2060, nhưng nó không được coi là ngày cuối cùng. Nó đã bị nhầm lẫn khi cho rằng đây là một dự đoán. Đoạn văn trở lên rõ ràng khi ngày tháng được đọc trong ngữ cảnh. Ông đã chống lại việc thiết lập ngày cho cuối ngày, lo ngại rằng điều này sẽ khiến Cơ đốc giáo trở nên sai lệch.
Trong nhân vật Morton Opperly trong "Siêu nhân tội nghiệp" (1951), tác giả tiểu thuyết suy đoán Fritz Leiber nói về Newton, "Mọi người đều biết Newton như một nhà khoa học vĩ đại. Ít ai nhớ rằng ông đã dành cả nửa đời mình để nghiên cứu giả kim thuật, tìm kiếm hòn đá của các triết gia. Đó là viên sỏi bên bờ biển mà ông ấy thực sự muốn tìm."
Trong số khoảng mười triệu từ được viết trên các bài báo của Newton, khoảng một triệu là liên quan đến thuật giả kim. Nhiều bài viết của Newton về thuật giả kim là bản sao của các bản thảo khác, với các chú thích của riêng ông. Các văn bản giả kim kết hợp kiến thức thủ công với suy đoán triết học, thường ẩn sau các lớp chơi chữ, ngụ ngôn và hình ảnh để bảo vệ bí mật thủ công. Một số nội dung trong các bài báo của Newton có thể bị nhà thờ coi là dị giáo.
Năm 1888, sau mười sáu năm lập danh mục các bài báo của Newton, Đại học Cambridge đã giữ lại một số nhỏ và trả lại phần còn lại cho Bá tước Portsmouth. Năm 1936, một hậu duệ đã rao bán các giấy tờ tại Sotheby's. Bộ sưu tập đã được chia nhỏ và được bán với tổng giá khoảng 9.000 bảng Anh. John Maynard Keynes là một trong khoảng ba chục người đấu giá đã mua được một phần của bộ sưu tập tại cuộc đấu giá. Keynes tiếp tục tập hợp lại ước tính được một nửa bộ sưu tập các bài báo về thuật giả kim của Newton trước khi tặng lại bộ sưu tập của mình cho Đại học Cambridge vào năm 1946.
Tất cả các bài viết được biết đến của Newton về thuật giả kim hiện đang được đưa lên mạng trong một dự án do Đại học Indiana thực hiện: "The Chymistry of Isaac Newton" và được tóm tắt trong một cuốn sách.
Charles Coulston Gillispie phản đối rằng Newton đã từng thực hành thuật giả kim, nói rằng "hóa học của ông nằm trong tinh thần triết học vật thể của Boyle."
Vào tháng 6 năm 2020, hai trang ghi chú của Newton chưa được xuất bản trong cuốn sách của Jan Baptist van Helmont về bệnh dịch, "De Peste", đã được bán đấu giá trực tuyến bởi Bonham's. Theo Bonham's, phân tích của Newton về cuốn sách này, cuốn sách mà ông thực hiện ở Cambridge trong khi bảo vệ bản thân khỏi sự lây nhiễm từ năm 1665–1666 ở London, là tuyên bố bằng văn bản quan trọng nhất mà ông đã thực hiện về bệnh dịch hạch. Về phương pháp trị liệu có liên quan, Newton viết rằng "điều tốt nhất là một con cóc bị treo chân trong ống khói trong ba ngày, cuối cùng nó đã nôn ra đất với nhiều loại côn trùng trong đó, vào một đĩa sáp màu vàng, ngay sau khi nó chết. Kết hợp bột cóc với dịch tiết và huyết thanh làm thành viên ngậm, đắp vào chỗ bị đau để xua đuổi lây lan và hút hết chất độc ra ngoài ".
Các nhà triết học Khai sáng đã chọn một lịch sử ngắn của những nhà khoa học trước đó — về cơ bản là Galileo, Boyle và Newton — làm người hướng dẫn và bảo đảm cho việc áp dụng duy nhất các khái niệm về tự nhiên và quy luật tự nhiên vào mọi lĩnh vực vật lí và xã hội thời nay. Về mặt này, những bài học về lịch sử và cấu trúc xã hội được xây dựng dựa trên nó có thể bị loại bỏ.
Chính nhận thức của Newton về vũ trụ dựa trên các quy luật tự nhiên và hợp lý có thể hiểu được đã trở thành một trong những mầm mống cho hệ tư tưởng Khai sáng. Locke và Voltaire áp dụng các khái niệm của định luật luật tự nhiên cho các hệ thống chính trị ủng hộ các quyền nội tại; những người theo chủ nghĩa trọng nông và Adam Smith đã áp dụng các quan niệm tự nhiên về tâm lý học và tư lợi cho các hệ thống kinh tế; và các nhà xã hội học chỉ trích trật tự xã hội hiện tại vì đã cố gắng đưa lịch sử vào các mô hình tiến bộ tự nhiên. Monboddo và Samuel Clarke chống lại các yếu tố trong công trình của Newton, nhưng cuối cùng đã hợp lý hóa nó để phù hợp với quan điểm tôn giáo mạnh mẽ của họ về tự nhiên.
Bản thân Newton thường kể câu chuyện rằng ông đã được truyền cảm hứng để hình thành lý thuyết về lực hấp dẫn của mình khi quan sát và đặt câu hỏi về quả táo rơi từ trên cây. Câu chuyện này được cho là truyền vào kiến thức đại chúng sau khi được Catherine Barton, cháu gái của Newton, trao đổi với Voltaire. Voltaire sau đó đã viết trong cuốn "Essay on Epic Poetry" (1727), "Sir Isaac Newton đang đi dạo trong khu vườn của mình, đã có ý nghĩ đầu tiên về hệ thống hấp dẫn của mình, khi nhìn thấy một quả táo rơi từ trên cây xuống."
Mặc dù người ta nói rằng câu chuyện về quả táo là một giai thoại và nỗ lực đạt được lý thuyết về lực hấp dẫn của Newton không phải chỉ ở một thời điểm, những người quen của Newton (chẳng hạn như William Stukeley, người có một bản thảo viết năm 1752 đã được cung cấp bởi Hội Hoàng gia Anh) trên thực tế đã xác nhận vụ việc, mặc dù không phải là sự kiện ngụy tạo khi quả táo thực sự rơi trúng vào đầu Newton. Stukeley đã ghi lại trong "Hồi ký về Cuộc đời của Sir Isaac Newton" ("Memoirs of Sir Isaac Newton's Life") một cuộc trò chuyện với Newton ở Kensington vào ngày 15 tháng 4 năm 1726:
John Conduitt, trợ lý của Newton tại Xưởng đúc tiền Hoàng gia và là chồng của cháu gái Newton, cũng mô tả sự kiện này khi ông viết về cuộc đời của Newton:
Từ sổ tay của ông, người ta biết rằng vào cuối những năm 1660 Newton đã bắt đầu bám lấy ý tưởng rằng lực hấp dẫn trên mặt đất có ảnh hưởng mở rộng, theo một tỷ lệ nghịch bình phương, lên Mặt trăng; tuy nhiên, ông đã mất hai thập kỷ để phát triển thành lý thuyết chính thức. Câu hỏi đặt ra không phải là liệu lực hấp dẫn có tồn tại hay không, mà liệu nó có mở rộng ra xa khỏi Trái đất đến mức nó cũng có thể là lực giữ Mặt Trăng quay trên quỹ đạo của nó hay không. Newton đã chỉ ra rằng nếu lực giảm đi dưới dạng bình phương nghịch đảo của khoảng cách, có thể thực sự tính được chu kỳ quỹ đạo của Mặt trăng và nhận được kết quả khớp khá tốt với quan sát. Ông đoán lực tương tự cũng chịu trách nhiệm cho các chuyển động quỹ đạo khác, và do đó đặt tên cho nó là "vạn vật hấp dẫn".
Nhiều cây khác nhau được cho là "cây" mà Newton đã mô tả. Trường King, Grantham tuyên bố rằng cây đó đã được mua bởi trường học, nhổ gốc và vận chuyển đến khu vườn của hiệu trưởng vài năm sau đó. Các nhân viên của trang viên Woolsthorpe thuộc sở hữu của National Trust (hiện nay) phủ nhận điều này và cho rằng một cây táo có trong khu vườn của họ là cây được mô tả bởi Newton. Một hậu duệ của cây gốc còn tồn tại và trồng ở bên ngoài cổng chính của Đại học Trinity, Cambridge, bên dưới căn phòng mà Newton đã sống khi ông học ở đó. "Tổ chức sưu tập Trái cây Quốc gia" của Anh tại Brogdale ở Kent có thể cung cấp các cây ghép từ cây của họ, có vẻ giống với cây từ vùng Kent, một giống được dùng để nấu ăn.
|
2436 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2436 | Hoạch định tài nguyên doanh nghiệp | Hoạch định tài nguyên doanh nghiệp (tiếng Anh: "enterprise resource planning – ERP") nguyên thủy ám chỉ một hệ thống dùng để hoạch định tài nguyên trong một tổ chức, một doanh nghiệp. Một hệ thống ERP điển hình là nó bao hàm tất cả những chức năng cơ bản của một tổ chức. Tổ chức đó có thể là doanh nghiệp, tổ chức phi lợi nhuận, tổ chức phi chính phủ v.v.
Một phần mềm ERP, nó tích hợp những chức năng chung của một tổ chức vào trong một hệ thống duy nhất. Thay vì phải sử dụng phần mềm kế toán, phần mềm nhân sự-tiền lương, quản trị sản xuất... song song, độc lập lẫn nhau thì ERP gom tất cả vào chung 1 gói phần mềm duy nhất mà giữa các chức năng đó có sự liên thông với nhau.
Một phần mềm ERP cần phải thể hiện được tất cả các chu trình kinh doanh. Việc tích hợp một cách xuyên suốt và từ bỏ các giải pháp cô lập dẫn đến một hệ thống được trung tâm hóa trở lại mà qua đó các tài nguyên có thể được quản lý bởi toàn bộ doanh nghiệp.
Các chức năng tiêu biểu của một phần mềm hoạch định tài nguyên doanh nghiệp bao gồm:
Bên cạnh đó, do tính dây chuyền và phức tạp của hệ thống ERP, các doanh nghiệp cung cấp giải pháp ERP còn hỗ trợ khách hàng thông qua dịch vụ tư vấn, thiết kế theo đặc thù của doanh nghiệp.
Năng suất lao động sẽ tăng do các dữ liệu đầu vào chỉ phải nhập một lần cho mọi giao dịch có liên quan, đồng thời các báo cáo được thực hiện với tốc độ nhanh hơn, chính xác hơn. Doanh nghiệp (DN) có khả năng kiểm soát tốt hơn các hạn mức về tồn kho, công nợ, chi phí, doanh thu, lợi nhuận… đồng thời có khả năng tối ưu hóa các nguồn lực như nguyên vật liệu, nhân công, máy móc thi công… vừa đủ để sản xuất, kinh doanh.
Các thông tin của DN được tập trung, đầy đủ, kịp thời và có khả năng chia sẻ cho mọi đối tượng cần sử dụng thông tin như khách hàng, đối tác, cổ đông. Khách hàng sẽ hài lòng hơn do việc giao hàng sẽ được thực hiện chính xác và đúng hạn. Ứng dụng ERP cũng đồng nghĩa với việc tổ chức lại các hoạt động của DN theo các quy trình chuyên nghiệp, phù hợp với các tiêu chuẩn quốc tế, do đó nó nâng cao chất lượng sản phẩm, tiết kiệm chi phí, tăng lợi nhuận, tăng năng lực cạnh tranh và phát triển thương hiệu của DN.
Ứng dụng ERP là công cụ quan trọng để DN nâng cao năng lực cạnh tranh, đồng thời nó cũng giúp DN tiếp cận tốt hơn với các tiêu chuẩn quốc tế. Một DN nếu ứng dụng ngay từ khi quy mô còn nhỏ sẽ có thuận lợi là dễ triển khai và DN sớm đi vào nề nếp. DN nào chậm trễ ứng dụng ERP, DN đó sẽ tự gây khó khăn cho mình và tạo lợi thế cho đối thủ.
Tuy nhiên, ứng dụng ERP không phải dễ, cần hội tụ nhiều điều kiện để có thể ứng dụng thành công như: nhận thức và quyết tâm cao của ban lãnh đạo DN; cần xác định đúng đắn mục tiêu, phạm vi và các bước triển khai; lựa chọn giải pháp phù hợp; lựa chọn đối tác triển khai đúng; phối hợp tốt với đối tác triển khai trong quá trình thực hiện dự án; sẵn sàng thay đổi các quy trình bất hợp lý hiện hữu trong DN (đây là việc thường xuyên gặp nhiều sự chống đối nhất); chú trọng công tác đào tạo cán bộ theo các quy trình mới; chú trọng đào tạo khai thác hệ thống cho cán bộ mọi cấp; có cán bộ chuyên trách tiếp thu quản trị hệ thống…
Một hệ thống ERP có thể bao hàm rất nhiều chức năng trong các lĩnh vực khác nhau. Trong rất nhiều hệ thống ERP, các chức năng đó được đóng gói lại với nhau thành từng bộ và được gọi là các mô đun ERP (ERP modules):
|
2439 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2439 | Nhà vật lý | Một nhà vật lý hay vật lý gia là một nhà khoa học chuyên sâu vào lĩnh vực vật lý. Các nhà vật lý làm việc tại các trường Đại học với các chức vụ như giáo sư, giảng viên, nhà nghiên cứu, hoặc trong các phòng thí nghiệm. Các nhà vật lý chuyên nghiệp thường phải có bằng tiến sĩ. Một số nhà vật lý cũng sử dụng kiến thức của họ để làm việc trong các lĩnh vực khác như tin học hoặc tài chính. Thông thường, các nhà vật lý đều sử dụng kiến thức chuyên sâu hoặc có tham gia nghiên cứu về toán học.
Vinh dự cao nhất của các nhà vật lý là Giải Nobel Vật lý, được trao kể từ năm 1901 bởi Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển.
|
2447 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2447 | Danh sách nhà vật lý | Dưới đây là danh sách các nhà vật lý .
|
2451 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2451 | Chúa | Chúa hay Chủ (Hán tự: 主) là người sở hữu, đứng đầu, cai trị hoặc có quyền lực rất cao đối với một vùng đất, một cộng đồng dân cư; hoặc người sáng lập, đứng đầu của một tổ chức, giáo phái, một thiết chế nào đó. Trong khi "Chủ" là âm Hán Việt tiêu chuẩn thì "Chúa" là âm Hán Việt đã được Nôm-hóa. Nhìn chung có một số cách dùng thông dụng sau:
__ĐỊNHHƯỚNG__ |
2477 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2477 | 2004 | 2004 được chỉ định là Năm Quốc tế về Gạo (bởi Liên Hợp Quốc), Năm Quốc tế tưởng nhớ cuộc chống chế độ nô lệ và việc hủy bỏ nó (bởi UNESCO), và năm Giáp Thân trong lịch Trung Quốc.
Có 73 quốc gia tổ chức các cuộc bầu cử trong năm 2004.
Xem thêm
|
2478 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2478 | HIV/AIDS | Hội chứng nhiễm virut gây suy giảm miễn dịch ở người (viết tắt HIV/AIDS); ; hoặc SIDA theo tiếng Pháp '), còn gọi là bệnh liệt kháng (tê liệt khả năng đề kháng), là một dạng bệnh tấn công vào hệ miễn dịch, gây ra do bị nhiễm virus gây suy giảm miễn dịch ở người (HIV).
HIV lây truyền chủ yếu qua quan hệ tình dục không an toàn (bao gồm cả quan hệ tình dục qua đường hậu môn và thậm chí bằng miệng), qua việc truyền máu hoặc dùng chung kim tiêm với người nhiễm bệnh (tuy nhiên việc bị muỗi đốt không làm lây HIV), và từ mẹ sang con: trong khi mang thai, khi sinh (lây truyền chu sinh), hoặc khi cho con bú. Một số chất dịch của cơ thể như nước bọt và nước mắt không lây truyền HIV.
HIV truyền từ các loài linh trưởng khác sang con người ở tây-trung Phi vào đầu đến giữa thế kỉ 20. AIDS được công nhận đầu tiên bởi Trung tâm kiểm soát và phòng ngừa dịch bệnh Hoa Kỳ vào năm 1981 và nguyên nhân của nó—nhiễm HIV—được xác định vào đầu thập niên này. Nhiễm HIV ở người được Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) xem như là đại dịch. Năm 2009, toàn thế giới có 1,8 triệu người mắc bệnh AIDS, đã giảm so với mức đỉnh là 2,1 triệu người trong năm 2004. Khoảng 260.000 trẻ em chết vì AIDS trong năm 2009. Ước tính vẫn có khoảng 2,6 triệu người mới bị nhiễm HIV trong năm 2009.
Giai đoạn đầu khi vừa nhiễm virus, người bệnh thường có những triệu chứng giống bệnh cúm trong một thời gian ngắn. Sau đó, bệnh nhân không có dấu hiệu gì trong một thời gian dài. Khi bệnh tiến triển, nó gây ảnh hưởng ngày càng nhiều đến hệ miễn dịch, làm cho bệnh nhân dễ mắc phải các nhiễm trùng, như các loại nhiễm trùng cơ hội hoặc các khối u, là những bệnh mà người có hệ miễn dịch hoạt động bình thường khó có thể mắc phải. Hầu hết những người nhiễm HIV-1 nếu không được chữa trị sẽ tiến triển sang giai đoạn AIDS. Người bệnh thường chết do nhiễm trùng cơ hội hoặc do các bệnh ác tính liên quan đến sự giảm sút của hệ thống miễn dịch. HIV tiến triển sang AIDS theo một tỷ lệ biến thiên phụ thuộc vào sự tác động của các virus, cơ thể vật chủ, và yếu tố môi trường; hầu hết sẽ chuyển sang giai đoạn AIDS trong vòng 10 năm sau khi nhiễm HIV: một số trường hợp chuyển rất sớm, một số lại lâu hơn.
Hội chứng: nhóm các biểu hiện (triệu chứng) như: sốt, tiêu chảy, sụt cân, nổi hạch... do một căn bệnh nào đó gây ra.
Suy giảm miễn dịch: Hệ miễn dịch là hệ thống phòng ngự bảo vệ cơ thể chống lại các mầm bệnh từ ngoài xâm nhập vào cơ thể, suy giảm miễn dịch là tình trạng hệ miễn dịch trở nên yếu, giảm hoặc không có khả năng chống lại sự tấn công của các tác nhân gây bệnh.
Mắc phải: Không do di truyền mà do bị lây nhiễm trong cuộc sống. Tổ chức Y tế Thế giới ước tính rằng đến cuối năm 2009 sẽ có 37,2 triệu người lớn và 2,2 triệu trẻ em sống với HIV. Trong năm 2004, 4,9 triệu người đã bị nhiễm và 3,1 triệu chết vì AIDS. Từ năm 1981, AIDS đã giết 23,1 triệu người trong tổng cộng 79,9 triệu trường hợp. Ở Châu Phi, tuổi thọ đã giảm trong các thập kỉ vừa qua chỉ vì tử vong do AIDS và ung thư Kaposi, một khối u xuất hiện ở bệnh nhân AIDS, hiện nay là khối u phổ biến nhất được báo cáo ở các nước hạ Sahara.
AIDS được phát hiện lần đầu tiên ở những người đàn ông đồng tính luyến ái và những người tiêm ma tuý vào tĩnh mạch vào thập niên 1980. Sang thập niên 1990 hội chứng này đã trở thành một dịch bệnh toàn cầu và vào năm 2004 58 phần trăm người bị AIDS là phụ nữ. Mặc dù những người đồng tính luyến ái nam và những người gốc Phi tiếp tục hứng chịu tỉ lệ AIDS theo đầu người cao nhất, phần lớn nạn nhân hiện nay là những người dị tính luyến ái nam và nữ, và trẻ em, ở các nước đang phát triển.
Nhiễm HIV-1 dẫn đến sự suy giảm cấp tiến số lượng tế bào T-CD4 và tăng tải lượng virus cũng như nồng độ HIV trong máu. Có thể xác định giai đoạn nhiễm bệnh bằng cách đo số lượng tế bào T-CD4 và tải lượng virus của bệnh nhân.
Nhiễm HIV có 3 giai đoạn: giai đoạn nhiễm trùng cấp tính (còn gọi là nhiễm trùng tiên phát), giai đoạn tiềm ẩn và giai đoạn AIDS. Nhiễm trùng cấp tính kéo dài trong vài tuần và có thể bao gồm các triệu chứng như nổi hạch (sưng hạch bạch huyết), sốt, viêm họng, phát ban, đau cơ, khó chịu, lở loét miệng và thực quản. Giai đoạn tiềm ẩn không có triệu chứng và có thể kéo dài từ hai tuần đến hai mươi năm hoặc hơn, tùy thuộc vào từng cá nhân. Giai đoạn AIDS là giai đoạn cuối của nhiễm HIV, được xác định bởi số lượng tế bào T-CD4 thấp (ít hơn 200 trong một microlit), những bệnh nhiễm trùng cơ hội, ung thư và các tình trạng khác.
Một tỷ lệ nhỏ các cá thể bị nhiễm HIV-1 vẫn giữ số lượng tế bào T-CD4 ở mức cao mà không cần liệu pháp kháng ritrovirus. Tuy nhiên, hầu hết vẫn có thể phát hiện thông qua tải lượng virus và cuối cùng cũng sẽ tiến triển thành AIDS, mặc dù chậm hơn so với những người khác. Những người này được phân loại là những "HIV controller" hoặc "long-term nonprogressor" (LTNP). Những bệnh nhân có thể duy trì số lượng tế bào T-CD4 đồng thời có tải lượng virus thấp hoặc không thể phát hiện được trên lâm sàng mà không cần điều trị kháng retrovirus được gọi là những "elite controller" hoặc "elite suppressor" (ES).
Nhiễm HIV thường xảy ra bằng cách đưa các chất dịch cơ thể từ người bị nhiễm bệnh vào cơ thể của một người không bị nhiễm bệnh. Giai đoạn virus nhân lên một cách nhanh chóng xảy ra ngay sau đó, dẫn đến có nhiều virus trong máu ngoại biên. Ở giai đoạn này, mức HIV có thể lên đến vài triệu hạt virus trong mỗi ml máu.
Phản ứng này đi kèm với việc lưu lượng tế bào T-CD4 bị giảm đáng kể. Trong tất cả các bệnh nhân, mức virus này thực tế là do sự hoạt hóa của các tế bào T-CD8 đã giết chết những tế bào bị nhiễm HIV, sau đó sản sinh các kháng thể hoặc biến đổi huyết thanh. Phản ứng của tế bào T-CD8 được cho là quan trọng trong việc kiểm soát mức virus từ mức cao trở thành suy giảm dần, và phục hồi số lượng tế bào T-CD4. Phản ứng của tế bào T-CD8 tốt sẽ làm tiến triển bệnh chậm hơn và việc dự đoán bệnh tốt hơn, mặc dù nó không thể loại trừ được virus.
Trong thời gian này (thường là 2-4 tuần sau khi phơi nhiễm), hầu hết các bệnh nhân (80-90%) sẽ mắc bệnh cúm hoặc bệnh gần giống như bệnh bạch cầu đơn nhân, gọi chung là nhiễm HIV cấp tính, có thể với các triệu chứng phổ biến bao gồm sốt, nổi hạch, viêm họng, phát ban, đau cơ, khó chịu, lở miệng và thực quản, và ít phổ biến hơn còn có các triệu chứng như nhức đầu, buồn nôn và nôn, sưng gan/lá lách, giảm cân, bệnh tưa miệng, và các triệu chứng thần kinh. Từng cá thể bị nhiễm bệnh có thể có 1 hoặc vài triệu chứng này, cũng có trường hợp không xuất hiện bất cứ triệu chứng nào. Thời gian của các triệu chứng là khác nhau, trung bình kéo dài 28 ngày và ngắn nhất thường là một tuần.
Do tính chất không rõ ràng của những triệu chứng này, cho nên bệnh nhân thường không nhận ra việc bị nhiễm HIV. Ngay cả khi bệnh nhân đến khám bác sĩ hay bệnh viện, họ thường sẽ được chẩn đoán nhầm là bị một trong các bệnh nhiễm khuẩn thông thường với các triệu chứng tương tự. Hệ quả là, những triệu chứng tiên phát này không được sử dụng để chẩn đoán nhiễm HIV, vì không phải tất cả các trường hợp nhiễm HIV đều xuất hiện những triệu chứng này và phần lớn lại giống triệu chứng của các bệnh thông thường khác. Tuy nhiên, nhận biết hội chứng là việc rất quan trọng, bởi vì bệnh nhân có thể dễ lây bệnh cho nhiều người trong giai đoạn này.
Sự bảo vệ mạnh mẽ của hệ miễn dịch sẽ làm giảm số lượng của các hạt virus trong máu, chuyển sang giai đoạn nhiễm HIV mãn tính. Giai đoạn này có thể kéo dài từ 2 tuần cho đến 20 năm tùy theo từng trường hợp. Trong suốt giai đoạn mãn tính, HIV hoạt động trong các hạch bạch huyết, làm cho các hạch này thường bị sưng do phản ứng với một số lượng lớn virus bị kẹt trong mạng lưới các tế bào tua hình nang (FDC). Các mô giàu tế bào CD4 xung quanh cũng có thể bị nhiễm bệnh, các hạt virus tích tụ cả trong các tế bào bị nhiễm và ở dạng virus tự do. Trong giai đoạn này bệnh nhân vẫn có khả năng lây bệnh, tế bào T CD4 CD45RO mang theo tải lượng virus nhiều nhất, và việc bắt đầu sớm điều trị kháng retrovirus sẽ cải thiện đáng kể thời gian sống.
Khi số lượng các tế bào CD4 giảm xuống dưới mức 200 tế bào trên 1uL máu, sự miễn dịch qua trung gian tế bào gần như đã bị vô hiệu. Khi đó, người bệnh sẽ xuất hiện nhiễm trùng do một loạt các vi sinh vật cơ hội gây ra. Các triệu chứng đầu tiên thường bao gồm giảm cân vừa phải và không giải thích được, nhiễm trùng đường hô hấp tái phát (như viêm xoang, viêm phế quản, viêm tai giữa, viêm họng), viêm tuyến tiền liệt, phát ban da, và loét miệng.
Nhiễm trùng cơ hội và các khối u phổ biến ở người bình thường sẽ bị tế bào miễn dịch trung gian CD4 khống chế sau đó chúng mới ảnh hưởng đến người bệnh. Đặc trưng của mất sức đề kháng là sẽ nhanh chóng bị nhiễm vi nấm "Candida species" gây nên bệnh nấm miệng (còn gọi là đẹn trắng hay tưa miệng) hoặc nhiễm vi khuẩn hiếu khí "Mycobacterium tuberculosis" (MTB) gây bệnh lao. Sau đó, các virus herpes tiềm ẩn sẽ được kích hoạt gây tái phát ngày càng nặng hơn các tổn thương đau đớn phun trào do herpes simplex, bệnh zona, ung thư hạch bạch huyết do virus Epstein-Barr và ung thư Kaposi's sarcoma.
Viêm phổi do nấm "Pneumocystis jirovecii" cũng phổ biến và thường gây tử vong. Trong giai đoạn cuối của AIDS, đáng chú ý là những bệnh nhiễm "cytomegalovirus" (một loại virus herpes) hoặc nhiễm "Mycobacterium avium complex". Không phải tất cả các bệnh nhân AIDS đều bị tất cả các bệnh nhiễm trùng hoặc các khối u trên, nhưng có các loại khối u và các bệnh nhiễm trùng khác ít nổi bật hơn nhưng vẫn đáng kể.
Bệnh nhân AIDS và người nhiễm HIV là nguồn truyền nhiễm duy nhất của virus HIV. Không có ổ chứa nhiễm trùng ở động vật. Tất cả mọi người điều có khả năng cảm nhiễm HIV, không phân biệt sắc tộc, tuổi tác, sức khoẻ...
HIV được phân lập từ máu, tinh dịch, dịch tiết âm đạo, nước bọt, nước mắt, sữa mẹ, nước tiểu và các dịch khác của cơ thể, nhưng nhiều nghiên cứu về dịch tể học cho thấy rằng chỉ có máu, tinh dịch và dịch tiết âm đạo đóng vai trò quan trọng trong việc lây truyền HIV. Do đó chỉ có 3 phương thức hay đường lây truyền chính của HIV, trong đó HIV-2 có xác suất truyền qua đường mẹ sang con và quan hệ tình dục ít hơn HIV-1.
Phần lớn HIV lây qua đường quan hệ tình dục không an toàn. Ước tính tỷ lệ nhiễm HIV/AIDS trên thế giới qua đường tình dục chiếm khoảng 75%. Việc chủ quan đối với HIV đóng một vai trò quan trọng trong nguy cơ bị lây bệnh. Lây truyền qua đường tình dục có thể xảy ra khi chất tiết sinh dục của một bạn tình có chứa virus, tiếp xúc với niêm mạc sinh dục, miệng, hoặc trực tràng của người còn lại. Nguy cơ lây nhiễm qua một lần giao hợp với người nhiễm HIV là 0,1% đến 1%. Ở các quốc gia có thu nhập cao, nguy cơ nữ lây truyền cho nam là 0,04% cho mỗi lần quan hệ và nam truyền cho nữ là 0,08%. Vì những lý do khác nhau, nguy cơ này cao hơn từ 4 đến 10 lần ở các nước có thu nhập thấp. Người nhận trong giao hợp qua đường hậu môn có nguy cơ bị lây nhiễm cao hơn nhiều, 1,7% cho mỗi lần quan hệ.
Người nào có nhiều bạn tình, đồng thời quan hệ tình dục không an toàn thì càng có nguy cơ lây nhiễm HIV. Mắc các bệnh lây truyền qua đường tình dục như giang mai, lậu... đều làm tăng nguy cơ lây nhiễm HIV lên gấp 20 lần.
Các nghiên cứu năm 1999 về việc sử dụng bao cao su cho thấy rằng nếu sử dụng bao cao su đúng cách sẽ làm giảm nguy cơ lây truyền qua đường tình dục của HIV khoảng 85%. Tuy nhiên, chất diệt tinh trùng thực sự có thể làm tăng tỷ lệ lây truyền.
Những thử nghiệm đối chứng ngẫu nhiên, trong đó, nam giới chưa cắt bao quy đầu được phân ngẫu nhiên để được giải phẫu cắt bao quy đầu trong điều kiện vô trùng và được tư vấn đã được thực hiện tại Nam Phi, Kenya, và Uganda, kết quả cho thấy mức độ lây nhiễm HIV trong đường tình dục nữ truyền cho nam giảm xuống 60%, 53%, và 51%, tương ứng với từng quốc gia. Từ kết quả này, WHO và Ban Thư ký UNAIDS đã triệu tập một nhóm chuyên gia để "khuyến cáo rằng nam giới cắt bao quy đầu được công nhận như là một sự can thiệp bổ sung quan trọng để giảm nguy cơ lây nhiễm HIV trong quan hệ tình dục dị tính luyến ái đối với nam giới". Đối với trường hợp nam có quan hệ tình dục với nam, không có đủ bằng chứng để chứng minh nam giới cắt bao quy đầu sẽ bảo vệ chống lại nhiễm HIV hoặc nhiễm những bệnh lây truyền qua đường tình dục khác.
Các nghiên cứu về lây truyền HIV ở phụ nữ đã cắt bộ phận sinh dục (FGC) đã báo cáo các kết quả khác nhau, nhưng với một số bằng chứng cho rằng việc này làm tăng nguy cơ lây truyền.
Theo báo cáo về các nghiên cứu trong năm 2007 của Cochrane Collaboration, thì các chương trình nhằm mục đích khuyến khích việc tiết chế tình dục trong giới trẻ ở những nước phát triển, đồng thời cũng thực hiện các chiến lược cổ động và giáo dục về tình dục an toàn cho những đối tượng đã có quan hệ tình dục, có thể làm giảm trong ngắn hạn và dài hạn những hành vi có rủi ro lây nhiễm HIV.
HIV có trong máu toàn phần và các thành phần của máu như hồng cầu, tiểu cầu, huyết tương, các yếu tố đông máu. Do đó HIV có thể được truyền qua máu hay các sản phẩm của máu có nhiễm HIV. Nguy cơ lây truyền qua đường máu có tỷ lệ rất cao, trên 90%. Kể từ năm 1985, sau khi có các xét nghiệm sàng lọc phát hiện kháng thể kháng HIV, nguy cơ lây truyền theo đường máu ở nhiều nước đã giảm đi rõ rệt bởi các mẫu máu nhiễm HIV sẽ bị loại bỏ. Tuy nhiên ngay cả khi xét nghiệm máu cho kết quả âm tính, khả năng lây nhiễm HIV vẫn có thể xảy ra, do máu được lấy ở người mới bị nhiễm HIV, người đó đang ở trong "thời kỳ cửa sổ" của quá trình nhiễm HIV. Nguy cơ này xảy ra nhiều ở những nơi có tỷ lệ nhiễm HIV cao, đặc biệt ở những nơi mà người cho máu chuyên nghiệp cao và họ thường thay đổi địa điểm cho máu.
Nếu vết thương hở tiếp xúc với máu bị nhiễm HIV thì sẽ bị lây truyền. Các đối tượng dễ bị lây nhiễm qua đường máu là những người tiêm chích ma túy, những bệnh nhân mắc bệnh rối loạn đông máu di truyền (bệnh ưa chảy máu), người nhận trong quá trình truyền máu (mặc dù tại hầu hết các nước thì máu khi dùng để truyền cho người bệnh đều đã được xét nghiệm HIV để loại bỏ từ trước) và các sản phẩm máu. Lây truyền HIV qua đường máu cũng là vấn đề lo ngại đối với những người được chăm sóc y tế tại các khu vực có vệ sinh không đạt tiêu chuẩn thông thường trong việc sử dụng các dụng cụ tiêm chích, chẳng hạn như việc tái sử dụng kim tiêm để dùng cho nhiều người ở các nước thế giới thứ ba.
HIV cũng truyền qua các dụng cụ xuyên, chích qua da chưa được tiệt trùng như bơm kim tiêm (tiêm chích ma túy), kim xâu tai, dao cạo râu... khi các dụng cụ đó có dính máu nhiễm HIV.
Lây truyền trong chăm sóc y tế: Nhân viên y tế như y tá, nhân viên phòng thí nghiệm, và các bác sĩ cũng là đối tượng rủi ro cao, mặc dù hiếm xảy ra hơn. Kể từ khi việc lây nhiễm HIV qua đường máu được phát hiện thì các nhân viên y tế cần tránh không tiếp xúc với máu bằng cách sử dụng các biện pháp dự phòng phổ quát. Trong quá trình xăm, xâu khuyên, và rạch da thì cả người thực hiện lẫn người được làm cũng đều dễ bị lây nhiễm HIV qua đường máu nếu các dụng cụ không được tiệt trùng kỹ càng.
HIV được tìm thấy với nồng độ thấp trong nước bọt, nước mắt, và nước tiểu của các cá nhân bị nhiễm bệnh, nhưng không có trường hợp nào bị lây nhiễm bởi những chất tiết này được ghi nhận và nguy cơ tiềm năng lây truyền là không đáng kể. Việc bị muỗi đốt không thể làm lây truyền HIV.
Việc lây truyền virus từ mẹ sang con có thể xảy ra trong tử cung (trong thời kỳ mang thai), trong quá trình chuyển dạ (sinh con), hoặc thông qua việc cho con bú. Trong trường hợp không điều trị, tỷ lệ lây truyền giữa mẹ và con lên đến khoảng 25%. Tuy nhiên, với sự kết hợp điều trị bằng thuốc kháng virus và mổ lấy thai thì nguy cơ này có thể được giảm xuống rất thấp, dưới 1%. Sau khi sinh thì có thể ngăn ngừa lây truyền bằng cách tránh hoàn toàn nuôi con bằng sữa mẹ, tuy nhiên, điều này liên quan đáng kể đến các bệnh khác. Cho con bú hoàn toàn bằng sữa mẹ và cung cấp điều trị dự phòng kháng virus mở rộng cho trẻ sơ sinh cũng có hiệu quả trong việc tránh lây truyền. UNAIDS ước tính có 430.000 trẻ em bị nhiễm HIV trên toàn thế giới trong năm 2008 (19% là các ca nhiễm mới), chủ yếu là từ đường mẹ sang con, và thêm 65.000 ca lây nhiễm đã được ngăn chặn thông qua việc cung cấp điều trị dự phòng kháng virus cho phụ nữ nhiễm HIV dương tính.
Sau khi virus xâm nhập vào cơ thể, có một giai đoạn nhân lên nhanh chóng, dẫn đến sự bùng phát của virus trong máu ngoại vi. Trong quá trình lây nhiễm tiên phát, mức độ HIV có thể đạt tới vài triệu hạt vi rút trên một mililít máu. Phản ứng này đi kèm với sự sụt giảm rõ rệt số lượng tế bào CD4 T trong màu. Nhiễm virut cấp tính gần như liên quan đến việc kích hoạt tế bào CD8 T, tiêu diệt tế bào nhiễm HIV và sau đó sản xuất kháng thể hoặc chuyển đảo huyết thanh. Phản ứng của tế bào CD8 T được cho là rất quan trọng trong việc kiểm soát mức độ vi rút, đạt mức cao nhất và sau đó giảm dần, khi số lượng tế bào CD4 T phục hồi. Đáp ứng tế bào CD8 T tốt có liên quan đến tiến triển bệnh chậm hơn và tiên lượng tốt hơn, mặc dù nó không loại bỏ được virus.
Cuối cùng, HIV gây ra AIDS bằng cách làm cạn kiệt tế bào T CD4. Điều này làm suy yếu hệ thống miễn dịch và dẫn đến nhiễm trùng cơ hội. Các tế bào T rất cần thiết cho phản ứng miễn dịch và không có chúng, cơ thể không thể chống lại nhiễm trùng hoặc tiêu diệt các tế bào ung thư. Cơ chế của sự suy giảm tế bào T CD4 khác nhau trong các giai đoạn cấp tính và mãn tính. Trong giai đoạn cấp tính, ly giải tế bào do HIV và tiêu diệt tế bào bị nhiễm bởi các tế bào T CD8 chiếm sự suy giảm tế bào T CD4, mặc dù sự chết rụng tế bào cũng có thể là một yếu tố. Trong giai đoạn mãn tính, hậu quả của việc kích hoạt miễn dịch tổng quát cùng với việc mất dần khả năng của hệ thống miễn dịch để tạo ra các tế bào T mới dường như giải thích cho sự suy giảm chậm số lượng tế bào T CD4
Mặc dù các triệu chứng suy giảm miễn dịch đặc trưng của AIDS không xuất hiện trong nhiều năm, phần lớn sự mất tế bào T CD4 xảy ra trong những tuần đầu tiên của nhiễm trùng, đặc biệt là ở niêm mạc ruột, nơi chứa phần lớn các tế bào lympho được tìm thấy trong cơ thể. Lý do làm mất các tế bào T CD4 niêm mạc là do phần lớn các tế bào T CD4 niêm mạc chứa thành phần protein CCR5 mà HIV sử dụng như một đồng thụ thể để tiếp cận các tế bào, trong khi chỉ một phần nhỏ các tế bào T CD4 trong máu tương tự. Một thay đổi di truyền cụ thể làm thay đổi protein CCR5 khi có trong cả hai nhiễm sắc thể ngăn ngừa nhiễm HIV-1 rất hiệu quả.
HIV tìm kiếm và phá hủy CCR5 bộc phát bên trong tế bào T CD4 trong khi nhiễm trùng cấp tính. Một sự phản ứng miễn dịch mạnh mẽ cuối cùng chuyển sang quá trình kiểm soát nhiễm trùng và bắt đầu giai đoạn tiềm ẩn lâm sàng. Các tế bào T CD4 trong các mô niêm mạc đặc biệt vẫn bị ảnh hưởng. Sự sao chép liên tục của HIV xảy ra khiến cho tình trạng kích hoạt miễn dịch tổng quát vẫn tồn tại trong suốt giai đoạn mãn tính. Do đó, sự kích hoạt miễn dịch, được phản ánh bởi trạng thái kích hoạt tăng của các tế bào miễn dịch và giải phóng các cytokine tiền viêm, là kết quả từ hoạt động của một số sản phẩm gen HIV và đáp ứng miễn dịch đối với sự nhân lên của HIV đang diễn ra. Nó cũng liên quan đến sự phá vỡ hệ thống giám sát miễn dịch của hàng rào niêm mạc đường tiêu hóa gây ra bởi sự suy giảm của các tế bào T CD4 trong giai đoạn cấp tính của căn bệnh.
Các xét nghiệm HIV được sử dụng để phát hiện sự hiện diện của virus HIV trong huyết thanh, nước bọt hoặc nước tiểu. Các xét nghiệm như vậy có thể phát hiện các kháng thể, kháng nguyên hoặc RNA. Giai đoạn cửa sổ là thời gian từ khi bị nhiễm trùng cho đến khi xét nghiệm có thể phát hiện bất kỳ thay đổi nào. Thời gian cửa sổ trung bình với xét nghiệm kháng thể HIV-1 là 25 ngày đối với phân nhóm B. Xét nghiệm kháng nguyên cắt giảm thời gian cửa sổ xuống còn khoảng 16 ngày và xét nghiệm axit nucleic (NAT) tiếp tục giảm thời gian này xuống còn 12 ngày.
Phòng chống lây nhiễm HIV, chủ yếu thông qua các chương trình trao đổi kim tiêm và tình dục an toàn, là một chiến dịch quan trọng để kiểm soát sự lây lan của căn bệnh này. Tăng cường việc nhận thức và các biện pháp phòng ngừa đối với người dân cũng đóng một vai trò quan trọng. Liệu pháp gen được đề nghị là biện pháp khả thi để ngăn ngừa hoặc điều trị nhiễm HIV.
Theo nghiên cứu, dự phòng trước phơi nhiễm (tiếng Anh: "Pre-exposure prophylaxis", viết tắt là PrEP) mang lại hiệu quả phòng ngừa cao nếu được sử dụng đúng theo chỉ dẫn, làm giảm nguy cơ nhiễm HIV lên đến 99%.
Năm 2007, Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Bệnh tật của Hoa Kì khuyến cáo phác đồ thuốc HIV 28 ngày cho những người tin là họ đã tiếp xúc với virus. Phác đồ này đã được chứng minh có hiệu quả ngăn ngừa virus gần 100% nếu bệnh nhân áp dụng điều trị trong vòng 24 giờ sau phơi nhiễm. Độ hiệu quả giảm còn 52% nếu áp dụng điều trị trong 48 giờ; phác đồ này không được khuyến cáo dùng nếu quá 48 giờ sau phơi nhiễm.
Hiện tại không có vaccine nào để phòng ngừa lây nhiễm HIV, và cũng không có một liệu pháp nào có thể loại bỏ hoàn toàn vi-rút HIV ra khỏi cơ thể. Hiện đang có các nghiên cứu tìm vắc-xin ngừa HIV và phát triển thuốc mới kháng retrovirus. Cũng đang có một số thử nghiệm ở người.
Tuy bệnh không thể chữa khỏi và cũng không có vắc-xin chủng ngừa, nhưng điều trị bằng thuốc kháng virus (ARV) có thể làm chậm tiến trình của bệnh và kéo dài tuổi thọ của người bệnh thêm 8-12 năm, thậm chí lâu hơn nếu uống đều đặn và đủ liều. Thuốc kháng HIV cần phải được uống mỗi ngày, nếu không thì virus có thể nhanh chóng vượt khỏi kiểm soát và trở nên kháng thuốc. Ngay cả khi HIV chuyển sang giai đoạn AIDS với những triệu chứng đặc trưng, thì việc điều trị bằng kháng retrovirus cũng có thể kéo dài tuổi thọ của bệnh nhân ước tính trung bình là hơn 5 năm (thống kê năm 2005). Trong khi đó, nếu không điều trị bằng kháng retrovirus thì bệnh nhân AIDS thường sẽ chết trong vòng 1 năm. Tuy điều trị bằng thuốc kháng virus có thể làm giảm nguy cơ tử vong và các biến chứng từ bệnh này, nhưng thuốc rất tốn kém và có thể gây ra các tác dụng phụ về sức khỏe cho người sử dụng.
Điều trị bằng thuốc kháng retrovirus có thể làm giảm cả hai tỉ lệ tử vong và bệnh tật ở người nhiễm HIV. Mặc dù thuốc kháng retrovirus vẫn không có sẵn để dùng rộng rãi, nhưng việc mở rộng các chương trình điều trị bằng thuốc kháng retrovirus từ năm 2004 đã làm giảm số lượng các ca tử vong do AIDS và số ca nhiễm mới ở nhiều nơi trên thế giới. Những người sống chung với AIDS hiện nay có thể kéo dài và cải thiện chất lượng cuộc sống bằng liệu pháp điều trị kháng vi-rút, hay còn gọi là ART (viết tắt của Anti- Retroviral Therapy). ART là liệu pháp điều trị sử dụng các thuốc kháng vi-rút, hay còn gọi là thuốc ARV (Anti-retrovirus). Các thuốc ARV này có tác dụng làm chậm sự nhân lên của HIV trong cơ thể, do đó làm tăng khả năng miễn dịch và giảm khả năng mắc các nhiễm trùng cơ hội.
Lựa chọn điều trị lý tưởng hiện tại bao gồm các kết hợp ("cocktail") hai hay nhiều loại thuốc kháng retrovirus như hai chất ức chế reverse transcriptase giống nucleoside (NRTI), và một chất ức chế protease hoặc một chất thuốc ức chế reverse transcriptase non-nucleoside (NNRTI). Với điều trị như vậy, kết quả cho thấy HIV không phát hiện được (âm tính) lặp đi lặp lại nhiều lần, nhưng nếu ngưng điều trị lượng virus trong cơ thể sẽ tăng nhanh chóng. Cũng có lo ngại cuối cùng sẽ xuất hiện đề kháng thuốc với phác đồ đó. Những năm gần đây thuật ngữ "điều trị kháng retrovirus tích cực cao" (highly-active anti-retroviral therapy, HAART) thường được dùng để chỉ cách thức điều trị này. Tuy nhiên, điều không may là phần lớn số người bệnh trên thế giới không tiếp cận được các điều trị HIV và AIDS.
HIV/AIDS đã trở thành mãn tính chứ không phải là một căn bệnh gây tử vong cấp tính ở nhiều khu vực trên thế giới. Tiên lượng khác nhau giữa từng người và cả số lượng CD4 và tải lượng vi-rút đều hữu ích cho các kết quả dự đoán. Nếu không điều trị, thời gian sống sót trung bình sau khi nhiễm HIV được ước tính là 9 đến 11 năm, tùy thuộc vào phân nhóm HIV. Sau khi chẩn đoán AIDS, nếu không có phương pháp điều trị, thời gian sống sót dao động từ 6 đến 19 tháng. Liệu pháp kháng retrovirus có hoạt tính cao (HAART) và phòng ngừa thích hợp các bệnh nhiễm trùng cơ hội giúp giảm 80% tỷ lệ tử vong và tăng tuổi thọ cho một thanh niên mới được chẩn đoán mắc bệnh lên 20–50 năm. Con số này nằm giữa hai phần ba và gần bằng tuổi thọ của dân số chung. ations Programme on HIV/AIDS Nếu bắt đầu điều trị muộn khi nhiễm trùng, tiên lượng sẽ không tốt: ví dụ, nếu bắt đầu điều trị sau khi chẩn đoán AIDS, kỳ vọng sống là ~10–40 năm. Một nửa số trẻ sơ sinh nhiễm HIV chết trước hai tuổi mà không được điều trị.
Từ khi phát hiện ra HIV vào năm 1981 cho đến năm 2006, AIDS đã giết chết hơn 25 triệu người. Theo số liệu năm 2006, khoảng 0,6% dân số thế giới bị nhiễm HIV. Năm 2009, toàn thế giới có 1,8 triệu người mắc bệnh AIDS, đã giảm so với mức đỉnh là 2,1 triệu người trong năm 2004. Khoảng 260.000 trẻ em chết vì AIDS trong năm 2009. Một con số không cân xứng của số người tử vong do AIDS ở vùng Châu Phi hạ Sahara đã làm chậm tăng trưởng kinh tế và làm trầm trọng thêm gánh nặng của nghèo đói. Trong năm 2005, ước tính ở châu Phi có khoảng 26 triệu người bị nhiễm HIV, kết quả là một ước lượng tối thiểu sẽ có 18 triệu trẻ mồ côi. Ước tính vẫn có khoảng 2,6 triệu người mới bị nhiễm HIV trong năm 2009.
HIV truyền từ các loài linh trưởng khác sang con người ở tây-trung Phi vào đầu đến giữa thế kỉ 20. AIDS được công nhận đầu tiên bởi Trung tâm kiểm soát và phòng ngừa dịch bệnh Hoa Kỳ vào năm 1981 và nguyên nhân của nó—nhiễm HIV—được xác định vào đầu thập niên này. Báo cáo khoa học đầu tiên về HIV/AIDS được công bố vào ngày 5 tháng 6 năm 1981, khi Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh Hoa Kỳ mô tả những trường hợp nhiễm trùng phổi hiếm gặp ở nhóm nam đồng tính luyến ái tại Los Angeles. Sau đó, những ca nhiễm trùng hiếm gặp ở nam quan hệ tình dục đồng tính cũng được báo cáo từ các đô thị trên khắp nước Mỹ, thúc đẩy nhiều cuộc điều tra khoa học hơn AIDS chính thức được xác định bởi Trung tâm kiểm soát và phòng ngừa dịch bệnh Hoa Kỳ vào cùng năm đó và nguyên nhân của nó — nhiễm virus HIV — được xác định vào đầu thập niên 1980. Việc chủ quan đối với HIV càng làm tăng nguy cơ bị lây bệnh.
Sự kỳ thị AIDS tồn tại trên khắp thế giới theo nhiều cách khác nhau, bao gồm tẩy chay, từ chối, phân biệt đối xử và tránh những người nhiễm HIV; xét nghiệm HIV bắt buộc mà không có sự đồng ý trước hoặc bảo vệ bí mật cho họ; bạo lực đối với những người nhiễm HIV hoặc những người được coi là nhiễm HIV; và cách ly những người nhiễm HIV. Bạo lực liên quan đến kỳ thị hoặc nỗi sợ bạo lực ngăn cản nhiều người tìm kiếm xét nghiệm HIV, quay lại lấy kết quả hoặc đảm bảo điều trị, có thể biến một căn bệnh mãn tính có thể kiểm soát được thành bản án tử hình và tiếp tục lây lan HIV.
Có nhiều quan niệm sai lầm về HIV và AIDS. Ba quan niệm sai lầm là AIDS có thể lây lan qua tiếp xúc thông thường, quan hệ tình dục với một trinh nữ sẽ chữa khỏi bệnh AIDS, và HIV chỉ có thể lây nhiễm cho những người đồng tính nam và những người sử dụng ma túy. Vào năm 2014, một số người dân Anh đã lầm tưởng rằng một người có thể bị nhiễm HIV khi hôn (16%), dùng chung ly (5%), khạc nhổ (16%), ngồi trong nhà vệ sinh công cộng (4%) và ho hoặc hắt hơi (5%).
Nghiên cứu về HIV/AIDS bao gồm tất cả nghiên cứu y học cố gắng ngăn ngừa, điều trị hoặc chữa khỏi HIV/AIDS, cùng với nghiên cứu cơ bản về bản chất của HIV như một tác nhân truyền nhiễm và về AIDS là căn bệnh do HIV gây ra.
Nhiều chính phủ và viện nghiên cứu tham gia nghiên cứu về HIV/AIDS. Nghiên cứu này bao gồm hành vi can thiệp sức khỏe như giáo dục giới tính và phát triển thuốc, như nghiên cứu về thuốc diệt vi khuẩn đối với các bệnh lây truyền qua đường tình dục, vắc-xin HIV và thuốc kháng virus. Các lĩnh vực nghiên cứu y học khác bao gồm các chủ đề dự phòng trước phơi nhiễm, dự phòng sau phơi nhiễm, cắt bao quy đầu và HIV. Các nhân viên y tế công cộng, nhà nghiên cứu và chương trình y tế công cộng có thể có được bức tranh toàn cảnh hơn về những rào cản mà họ gặp phải cũng như hiệu quả của các phương pháp điều trị và phòng ngừa HIV hiện tại bằng cách theo dõi các chỉ số HIV tiêu chuẩn. Việc sử dụng các chỉ báo chung ngày càng được các tổ chức phát triển và nhà nghiên cứu chú trọng.
|
2479 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2479 | SIDA | SIDA có thể là:
|
2488 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2488 | Giải Nobel | Giải thưởng Nobel, hay Giải Nobel (, , ), là một tập các giải thưởng quốc tế được tổ chức trao thưởng hằng năm kể từ năm 1901 cho những cá nhân đạt thành tựu trong lĩnh vực vật lý, hoá học, y học, văn học, kinh tế và hòa bình; đặc biệt là giải hoà bình có thể được trao cho tổ chức hay cho cá nhân. Vào năm 1968, Ngân hàng Thụy Điển đưa thêm vào một giải về lĩnh vực khoa học kinh tế, theo di chúc của nhà phát minh người Thụy Điển Alfred Nobel năm 1895. Từ năm 1901 đến năm 2020, các giải thưởng Nobel và giải thưởng về Khoa học Kinh tế được trao tặng 603 lần cho 962 người và tổ chức. Do một số cá nhân và tổ chức nhận giải Nobel nhiều hơn một lần, tổng cộng có 962 cá nhân (905 nam và 57 nữ) và 25 tổ chức đã nhận giải này.
Kết quả đoạt giải được công bố hằng năm vào tháng 10 và được trao (bao gồm tiền thưởng, một huy chương vàng và một giấy chứng nhận) vào ngày 10 tháng 12, ngày kỷ niệm ngày mất của Nobel. Giải Nobel được thừa nhận rộng rãi như là giải thưởng danh giá nhất một người có thể nhận được trong lĩnh vực được trao.
Giải Nobel Hòa bình được trao thưởng ở Oslo, Na Uy, trong khi các giải khác được trao ở Stockholm, Thụy Điển.
Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển trao giải Nobel Vật lý, giải Nobel Hóa học và giải Nobel Kinh tế; Hội Nobel ở Karolinska Institutet trao giải Nobel Sinh học và Y học; Viện Hàn lâm Thụy Điển trao giải Nobel Văn học; và giải thưởng Nobel Hòa bình được Ủy ban Nobel Na Uy (gồm 5 thành viên do Quốc hội Na Uy bầu ra ) trao tặng thay vì một tổ chức của Thụy Điển.
Các giải Nobel không bắt buộc phải được trao hàng năm, nhưng ít nhất phải được trao một lần cho mỗi 5 năm. Số tiền của giải thưởng mỗi năm một khác. Mỗi người đoạt giải nhận được một huy chương vàng, một chứng chỉ và một khoản tiền được Quỹ Nobel quyết định. Vào thời điểm năm 2020, mỗi giải thưởng trị giá 10.000.000 SEK (1,144 triệu USD, hoặc 968.000 €). Giải khi đã trao thì không bao giờ bị tước. Giải chỉ trao cho những người còn sống, không truy tặng. Tuy nhiên, nếu người đoạt giải mất sau khi công bố giải và trước khi nhận giải, giải vẫn sẽ được trao. Mặc dù tỷ lệ số người nhận trên mỗi giải có thay đổi, Giải Nobel được trao cho tối đa 3 người mỗi năm.
Alfred Nobel sinh ngày 21 tháng 10 năm 1833 ở Stockholm, Thụy Điển, trong một gia đình toàn kỹ sư. Ông là một nhà hóa học, kỹ sư, và nhà phát minh. Năm 1894, Nobel mua sắt thép và nhà máy Bofors, tại đó ông đã trở thành một nhà sản xuất vũ khí lớn. Nobel cũng phát minh ra ballistite. Sáng chế này là tiền thân của nhiều vật liệu nổ không khói dùng trong quân đội, đặc biệt là bột chất nổ không khói của người Anh. Do tuyên bố bằng sáng chế của mình, Nobel cuối cùng đã tham gia vào một vụ kiện vi phạm bằng sáng chế về chất nổ không khói. Ông tích lũy được một tài sản khổng lồ trong suốt cuộc đời của mình, hầu hết số tiền bắt nguồn từ 355 phát minh của ông, trong đó có phát minh thuốc nổ (dynamite) là nổi tiếng nhất.
Khi người anh Ludvig của ông qua đời vào năm 1888, nhiều bài cáo phó đã nhầm lẫn và viết về cái chết của Alfred Nobel trong khi ông vẫn còn sống. Bản cáo phó trên một tờ báo Pháp viết "Le marchand de la mort est mort" (Nhà buôn cái chết đã chết) và tiếp tục viết, ""Tiến sĩ Alfred Nobel, người đã trở nên giàu có sau khi phát minh ra cách thức giết con người nhanh chóng hơn bao giờ hết, đã qua đời ngày hôm qua."" Bài viết này khiến Nobel bất ngờ và làm ông lo ngại về việc ông sẽ được ghi nhớ ra sao sau khi ông chết. Nó đã khiến ông muốn thay đổi di chúc của mình.
Ngày 10 tháng 12 năm 1896, Alfred Nobel đã chết trong biệt thự của ông ở San Remo, Ý vì xuất huyết não, thọ 63 tuổi, 8 năm sau bản cáo phó nhầm lẫn trên. Trong bản di chúc gây bất ngờ lớn cho công chúng thời đó, Nobel đã ghi rằng tài sản của ông sẽ được sử dụng để tạo ra một loạt các giải thưởng cho những người trao "lợi ích lớn nhất cho nhân loại" trong vật lý, hóa học, hòa bình, sinh học, y học và văn học. Alfred đã dành 94% trị giá tài sản, 31 triệu SEK (khoảng 186 triệu USD, 150 triệu € tính theo thời giá 2008) và lấy lãi hàng năm để lập nên 5 giải Nobel cho ""những ai, trong năm mà giải sẽ được trao, đã đưa đến những lợi ích tốt nhất cho con người."".
Di chúc của ông ghi rõ:
Do sự nghi ngờ về tính chân thực của bản di chúc này, đến ngày 26 tháng 4 năm 1897 bản di chúc mới được Tòa án Na Uy chấp nhận. Chấp hành di chúc của Nobel, Ragnar Sohlman và Rudolf Lilljequist đã lập ra Quỹ Nobel (Nobel Foundation) để quản lý tài sản của Nobel và tổ chức các giải thưởng của quỹ.
Hướng dẫn của Nobel tạo ra một Ủy ban Nobel Na Uy trao giải Nobel Hòa bình, các thành viên của Ủy ban này đã được bổ nhiệm ngay sau khi di chúc đã được phê duyệt trong tháng 4 năm 1897. Không lâu sau đó, các tổ chức trao giải thưởng khác đã được chỉ định hoặc thành lập, bao gồm: Karolinska Institutet vào ngày 7 tháng 6, Học viện Thụy Điển vào ngày 9 tháng 6, và Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển vào ngày 11 tháng 6. Quỹ Nobel đã đạt được một thỏa thuận về tiêu chí trao các giải thưởng, và đến năm 1900, các tiêu chí trao giải của Quỹ Nobel đã được vua Oscar II ban hành chính thức. Năm 1905, các liên minh cá nhân giữa Thụy Điển và Na Uy đã bị giải tán. Sau đó, Ủy ban Nobel của Na Uy chịu trách nhiệm cho việc trao giải Nobel Hòa bình và các tổ chức Thụy Điển chịu trách nhiệm trao các giải còn lại.
Quỹ Nobel được thành lập như một tổ chức tư nhân vào ngày 29 tháng 6 năm 1900. Chức năng của nó là quản lý tài chính và quản trị các giải thưởng Nobel. Tuân thủ theo di chúc của Nobel, nhiệm vụ chính của Quỹ là quản lý các tài sản Nobel để lại. Robert và Ludwig Nobel đã tham gia vào việc kinh doanh dầu ở Azerbaijan và theo nhà sử học Thụy Điển E. Bargengren, người truy cập các tài liệu lưu trữ của gia đình Nobel, "việc quyết định cho phép rút tiền của Alfred từ Baku đã trở thành yếu tố quyết định cho phép Quỹ Nobel được thành lập". Một nhiệm vụ quan trọng của Quỹ Nobel là quảng cáo các giải thưởng này trên bình diện quốc tế và giám sát các thủ tục liên quan đến giải thưởng. Quỹ không được tham gia vào quá trình lựa chọn người đoạt giải Nobel. Quỹ Nobel tương tự như một công ty đầu tư với việc đầu tư tiền Nobel để lại để tạo ra một nguồn tài chính vững chắc cho các giải thưởng và các hoạt động hành chính. Quỹ Nobel được miễn các loại thuế ở Thụy Điển (từ năm 1946) và các loại thuế đầu tư tại Hoa Kỳ (từ năm 1953). Từ những năm 1980, đầu tư của Quỹ đã có lợi nhuận nhiều hơn và tính đến 31 tháng 12 năm 2007, Quỹ Nobel kiểm soát các tài sản có giá trị lên tới 3.628 tỷ kronor Thụy Điển (khoảng 560 triệu USD).
Theo luật, Quỹ bao gồm một hội đồng quản trị của năm công dân Thụy Điển hay Na Uy, với trụ sở tại Stockholm. Chủ tịch Hội đồng quản trị được Vua Thụy Điển bổ nhiệm, với bốn thành viên khác do ủy thác của các tổ chức trao giải thưởng bổ nhiệm. Một giám đốc điều hành được lựa chọn trong số các thành viên hội đồng quản trị, Phó giám đốc được Vua Thụy Điển bổ nhiệm, và hai phó chủ tịch được bổ nhiệm do người được ủy thác. Tuy nhiên, kể từ năm 1995, tất cả các thành viên của hội đồng quản trị được lựa chọn bởi các ủy viên quản trị; Giám đốc điều hành và các Phó Giám đốc chỉ định bởi chính hội đồng quản trị. Cũng như hội đồng quản trị, Quỹ Nobel được tạo thành từ các tổ chức trao giải (Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển, Đại hội đồng Nobel tại Viện Karolinska, Viện Hàn lâm Thụy Điển, và các Ủy ban Nobel Na Uy), người được ủy thác của các tổ chức trên, và các kiểm toán viên.
Huy chương Nobel làm bằng 150 gram vàng 18 ca-ra chạm hình Alfred Nobel. Mặt sau của tấm huy chương giải Nobel Vật lý và Hóa học là hình một phụ nữ để ngực trần.
Một số tấm huy chương Nobel đã được chủ nhân mang ra bán đấu giá. Tấm huy chương Nobel Hòa bình được bán rẻ nhất trong đấu giá đó là của Aristide Briand, người Pháp đã có đóng góp lớn trong năm 1926 vào cuộc hoà hợp ngắn ngủi Đức – Pháp. Năm 2008 huy chương Nobel này được bảo tàng Ecomusée của Saint-Nazaire mua về với khoản tiền 12 nghìn euro. Khá hơn một chút, huy chương Nobel Hoà bình của người Anh William Randal Cremer vinh danh năm 1903 đã bán với giá 17.000 đô la tại một cuộc đấu giá năm 1985.
Từ năm 2014, việc bán huy chương Nobel trở nên phổ thông. Cho tới giờ 8 huy chương đã được bán kể từ đó. Cũng về giải Nobel Hoà bình, tấm huy chương của người Bỉ Auguste Beernaert (được trao năm 1909) đã đạt tới giá 661 nghìn đô la và huy chương Nobel của Carlos Saavedra Lamas, người Argentina, nhận năm 1936, thậm chí đã tìm được người mua với giá kỷ lục 1,16 triệu đô la.
Kỷ lục hiện nay là huy chương của James Watson, người Mỹ được nhận giải nobel Y học năm 1962 cho những phát hiện ra cấu trúc DNA. Ông đã bán được tấm huy chương Nobel của mình với giá 4,76 triệu đô la Mỹ vào tháng 12/2014. Trong khi đó chỉ trước đó có 20 tháng, những người được thừa kế của nhà khoa học Anh Francis Crick, nhận chung Nobel Y học với James Watson, lại chỉ bán được tấm huy chương với giá chưa bằng một nửa.
Trong những lời chỉ trích, Ủy ban Nobel đã bị cáo buộc là có những chương trình nghị sự mang tính chất chính trị hoặc bỏ qua những người xứng đáng. Họ cũng bị cáo buộc bởi chủ nghĩa trung dung châu Âu, nhất là trong Giải Nobel Văn học.
Một trong những trường hợp bị chỉ trích nhiều nhất là giải thưởng của Henry Kissinger và Lê Đức Thọ. Những tranh cãi nãy đã dẫn đến sự ra đi của nhiều thành viên của Ủy ban Nobel Na Uy. Lê Đức Thọ đã từ chối nhận giải. Cả Lê Đức Thọ và Kissinger đều được nhận giải vì những nỗ lực chấm dứt chiến tranh giữa Bắc Việt và Hoa Kỳ vào tháng 1 năm 1973. Tuy nhiên, khi giải thưởng của hai ông được tuyên bố, tất cả các bên liên quan đến chiến tranh Việt Nam đều bị kéo vào vòng chiến tranh. Nhiều ý kiến chỉ trích cho rằng Kissinger không phải là một người kiến tạo hòa bình mà là một người mở rộng cuộc chiến tranh.
Yasser Arafat, Shimon Peres và Yitzhak Rabin được trao giải Nobel Hòa bình vào năm 1994 trong những nỗ lực kiến tạo hòa bình giữa Israel và Palestine. Tức thì sau khi giải thưởng được tuyên bố, một trong năm thành viên của Ủy ban Nobel Na Uy đã cáo buộc Arafat là một tên khủng bố và xin từ chức. Những mối nghi ngờ mới về Arafat đã được lan truyền trên các trang báo phổ biến.
Một sự chỉ trích khác nhằm vào giải Nobel Hòa bình của Barack Obama vào năm 2009. Quyết định trao giải thưởng cho vị Tổng thống Mỹ da màu đầu tiên được đưa ra chỉ sau 7 ngày Obama nhậm chức, nhưng thực sự thì việc trao giải phải diễn ra 8 tháng sau đó. Obama tuyên bố ông không cảm thấy xứng đáng với giải thưởng này. Chuyện này đã gây ra hai luồng ý kiến khác nhau: một số người cho rằng Obama xứng đáng, số khác thì cho rằng ông chưa đạt được thành tựu nào để xứng đáng với điều đó như là một sự tưởng thưởng. Giải Nobel của ông, như của Jimmy Carter và Al Gore đã thúc đẩy sự những tố cáo của những người cánh tả.
Giải thưởng năm 2004 được trao cho Elfriede Jelinek và nó đã gây ra một sự phản đối từ một thành viên của Viện hàn lâm Thụy Điển, Knut Ahnlund. Ông này quyết định từ chức, viện cớ rằng những ngôn từ của Jelinek là "một mớ văn bản được xúc vào mà không có các cấu trúc nghệ thuật". Giải thưởng năm 2009 dành cho Herta Müller cũng gây ra sự chỉ trích. Theo The Washington Post, những nhà phê bình và giáo sư người Mỹ đã trở nên ngu dốt vì tác phẩm của bà. Nó làm cho những nhà phê bình đó giải thưởng mang tính chất chủ nghĩa trung dung châu Âu.
Năm 1948, nhà thần kinh học António Egas Moniz nhận Giải Nobel Sinh lý và Y khoa cho những phát triển của ông cho phẫu thuật tủy não. Năm trước, Walter Jackson Freeman II đã phát triển lĩnh vực này bằng một giải pháp nhanh hơn và dễ dàng hơn. Một phần của vấn đề là do khi công bố rộng rãi quy trình ban đầu, nó đã được mà không có sự cân nhắc xứng đáng hay sự quan tâm của đạo đức y học hiện đại. Có một sự thực được chứng thực bởi các ấn phẩm có ảnh hưởng như "The New England Journal of Medicine" rằng phẫu thuật tủy não đã được phổ biến khi có đến 5000 ca phẫu thuật trong vòng 3 năm và các ca này đều sử dụng phương pháp của Moniz.
Ủy ban Nobel Na Uy đã xác nhận rằng Mahatma Gandhi xứng đáng là người được nhận giải thưởng Nobel Hòa bình trong các năm 1937–1939 và 1947. Sự xác nhận cuối cùng chỉ diễn ra vài ngày trước khi người anh hùng dân tộc của Ấn Độ bị ám sát vào ngày 30 tháng 1 năm 1948. Sau đó, Ủy ban trên đã xác nhận Gandhi đã không được nhận giải thưởng. Geir Lundestad, thư ký của Ủy ban vào năm 2006, đã nói rằng:
Năm 1948, khi Gandhi qua đời, Ủy ban Nobel Na Uy đã từ chối ý định trao giải với ý rằng "không ứng viên nào xứng đáng" trong năm đó. Sau đó, khi Đạt Lai Lạt Ma thứ 14 được trao Giải Nobel Hòa bình vào năm 1989, chủ tịch của ủy ban đã nói rằng "đó là một sự tri ân dành cho Mahatma Gandhi".
Ngoài ra, có rất nhiều trường hợp khác đã bị bỏ qua. Theo Foreign Policy, những trường hợp như vậy gồm Eleanor Roosevelt, Václav Havel, Ken Saro-Wiwa, Sari Nusseibeh và Corazon Aquino, những người mà "không bao giờ được trao giải, nhưng họ xứng đáng".
Malala Yousafzai; ở tuổi 17, nhận Giải Nobel Hòa bình (2014).
John B. Goodenough; ở tuổi 97, nhận Giải Nobel Hóa học (2019).
|
2506 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2506 | Danh sách người đoạt giải Nobel | Giải Nobel (, ) là giải thưởng quốc tế do Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển, Viện Hàn lâm Thụy Điển, Học viện Karolinska và Ủy ban Nobel Na Uy trao hằng năm cho các cá nhân và tổ chức có đóng góp tiêu biểu trong các lĩnh vực hoá học, vật lý, văn học, hoà bình, và sinh lý học hoặc y học. Giải thưởng này được thành lập theo bản di chúc năm 1895 của Alfred Nobel; di chúc cũng ghi rõ giải sẽ do Quỹ Nobel quản lý. Năm 1968, Ngân hàng Trung ương Thụy Điển thành lập thêm Giải thưởng của Ngân hàng Thụy Điển cho khoa học kinh tế để tưởng nhớ Nobel, hay Giải Nobel Kinh tế, để vinh danh những đóng góp tiêu biểu trong lĩnh vực này. Mỗi người đoạt giải sẽ được nhận một huy chương vàng, một bằng chứng nhận cùng một khoản tiền thưởng (mỗi năm, Quỹ Nobel sẽ quyết định số tiền này).
Mỗi giải được trao bởi một tổ chức riêng biệt. Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển trao giải Nobel Vật lý, Hoá học và Kinh tế; Học viện Karolinska trao giải Nobel Sinh lý học hoặc Y học; Viện Hàn lâm Thụy Điển trao giải Nobel Văn học; Ủy ban Nobel Na Uy trao giải Nobel Hoà bình. Mỗi người đoạt giải được nhận một huy chương, một bằng chứng nhận cùng một khoản tiền thưởng (khác nhau tùy theo năm). Năm 1901, những người đoạt giải Nobel đầu tiên được nhận 150.782 krona, tương đương với 8.763.633 krona theo thời giá tháng 12 năm 2021. Năm 2022, người nhận giải được trao phần thưởng tiền mặt trị giá 10 triệu krona. Lễ trao giải diễn ra tại Stockholm, Thụy Điển vào ngày 10 tháng 12 hằng năm, để tưởng niệm ngày mất của Nobel.
Trong những năm không trao giải Nobel do có sự kiện ngoài hoặc thiếu đề cử, tiền thưởng của giải sẽ được gửi trả lại về quỹ uỷ quyền cho giải đó. Từ năm 1940 đến 1942, không có giải Nobel nào được trao do Chiến tranh thế giới thứ hai bùng nổ.
Từ năm 1901 đến năm 2022, các giải Nobel cùng với giải Nobel Kinh tế đã được trao 615 lần cho 989 cá nhân và tổ chức. Vì một số cá nhân và tổ chức đoạt giải Nobel nhiều lần, nên tổng cộng có 954 cá nhân và 27 tổ chức nhận giải. Có sáu người không được chính quyền sở tại cho phép nhận giải Nobel. Chính quyền Adolf Hitler cấm bốn người Đức, Richard Kuhn (Nobel Hoá học 1938), Adolf Butenandt (Nobel Hoá học 1939), Gerhard Domagk (Nobel Sinh lý học hoặc Y học 1939), Carl von Ossietzky (Nobel Hoà bình 1935) nhận giải thưởng Nobel của mình. Chính phủ Trung Quốc không cho Lưu Hiểu Ba đến nhận giải Nobel Hoà bình 2010, và chính quyền Liên Xô gây áp lực buộc Boris Pasternak từ chối giải Nobel Văn học 1958. Lưu Hiểu Ba, Carl von Ossietzky và Aung San Suu Kyi đều được trao giải Nobel khi đang chịu án tù hoặc bị giam giữ. Có hai người đoạt giải Nobel, Jean-Paul Sartre (Nobel Văn học 1964) và Lê Đức Thọ (Nobel Hoà bình 1973), quyết định từ chối giải thưởng; Sartre khước từ giải Nobel cũng như mọi vinh dự chính thức khác, còn Lê Đức Thọ khước từ giải Nobel do tình hình Việt Nam thời điểm đó.
Có 7 cá nhân và tổ chức đoạt giải Nobel nhiều lần. Ủy ban Chữ thập đỏ Quốc tế được nhận giải Nobel Hoà bình ba lần, nhiều hơn bất kỳ cá nhân hoặc tổ chức nào khác. Cao ủy Liên Hợp Quốc về người tị nạn nhận giải Nobel Hoà bình hai lần, John Bardeen nhận giải Nobel Vật lý hai lần, còn Frederick Sanger và Karl Barry Sharpless nhận giải Nobel Hoá học hai lần. Có hai người đã được trao tặng giải Nobel hai lần ở hai lĩnh vực khác nhau: Marie Curie (Vật lý và Hoá học) và Linus Pauling (Hoá học và Hoà bình). Trong số 954 cá nhân nhận giải, có 60 người là nữ; người phụ nữ đầu tiên được trao giải Nobel là Marie Curie (Nobel Vật lý năm 1903). Với giải Nobel thứ hai về Hoá học năm 1911, bà trở thành người đầu tiên được trao hai giải Nobel.
|
2512 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2512 | Vật chất | Vật chất cùng với không gian và thời gian là những vấn đề cơ bản mà tôn giáo, triết học và vật lý học nghiên cứu. Vật lý học và các ngành khoa học tự nhiên nghiên cứu cấu tạo cũng như những thuộc tính cụ thể của các dạng thực thể vật chất khác nhau trong thế giới tự nhiên. Các thực thể vật chất có thể ở dạng từ trường (cấu tạo bởi các hạt trường, thường không có khối lượng nghỉ, nhưng vẫn có khối lượng toàn phần), hoặc dạng chất (cấu tạo bởi các hạt chất, thường có khối lượng nghỉ) và chúng đều chiếm không gian. Với định nghĩa trên, các thực thể vật chất được hiểu khá rộng rãi, như một vật vĩ mô mà cũng có thể như bức xạ hoặc những hạt cơ bản cụ thể và ngay cả sự tác động qua lại của chúng. Đôi khi người ta nói đến thuật ngữ phản vật chất trong vật lý. Đó thực ra vẫn là những dạng thức vật chất theo định nghĩa trên, nhưng là một dạng vật chất đặc biệt ít gặp trong tự nhiên. Mọi thực thể vật chất đều tương tác lẫn nhau và những tương tác này cũng lại thông qua những dạng vật chất (cụ thể là những hạt tương tác trong các trường lực, ví dụ hạt photon trong trường điện từ).
Khối lượng là một thuộc tính cơ bản của các thực thể vật chất trong tự nhiên.
Theo lý thuyết của Isaac Newton mọi vật có khối lượng đều có quán tính (định luật 1 và 2 của Newton, xem thêm trang cơ học cổ điển), do đó cũng có thể nói mọi dạng thực thể của vật chất trong tự nhiên đều có quán tính.
Năng lượng là một thuộc tính cơ bản của tất cả các thực thể vật chất trong tự nhiên.
Theo lý thuyết của Albert Einstein mọi vật có khối lượng đều có năng lượng (công thức "E"="mc"², xem thêm trang lý thuyết tương đối), do đó cũng có thể nói mọi dạng thực thể của vật chất trong tự nhiên đều có năng lượng.
Công thức "ΔE"="Δmc"² không nói rằng khối lượng và năng lượng chuyển hóa lẫn nhau. Năng lượng và khối lượng đều là những thuộc tính của các thực thể vật chất trong tự nhiên. Không có năng lượng chuyển hóa thành khối lượng hay ngược lại. Công thức Einstein chỉ cho thấy rằng nếu một vật có khối lượng là "m" thì nó có năng lượng tương ứng là "E"="mc"². Trong phản ứng hạt nhân, nếu khối lượng thay đổi một lượng là "Δm" thì năng lượng cũng thay đổi một lượng tương ứng là "ΔE". Phần năng lượng thay đổi "ΔE" có thể là tỏa ra hay thu vào. Nếu là tỏa ra thì tồn tại dưới dạng năng lượng nhiệt và bức xạ ra các hạt cơ bản.
Lưỡng tính sóng-hạt là một đặc tính cơ bản của vật chất, thể hiện ở điểm mọi vật chất di chuyển trong không gian đều có tính chất như là sự lan truyền của sóng tương ứng với vật chất đó, đồng thời cũng có tính chất của các hạt chuyển động.
Cụ thể, nếu một vật chất chuyển động giống như một hạt với động lượng "p" thì sự di chuyển của nó cũng giống như sự lan truyền của một sóng với bước sóng "λ" là:
với:
Các hạt có động lượng càng nhỏ thì tính sóng thể hiện càng mạnh. Ví dụ electron luôn thể hiện tính chất sóng khi nằm trong nguyên tử, và cũng bộc lộ tính chất di chuyển định hướng như các hạt khi nhận năng lượng cao trong máy gia tốc. Ánh sáng có động lượng nhỏ và thể hiện rõ tính sóng như nhiều bức xạ điện từ trong nhiều thí nghiệm, nhưng đôi lúc cũng thể hiện tính chất hạt như trong hiệu ứng quang điện.
Vật chất, theo thuyết tương đối rộng, có quan hệ hữu cơ - biện chứng với không-thời gian. Cụ thể sự có mặt của vật chất gây ra độ cong của không thời gian và độ cong của không thời gian ảnh hưởng đến chuyển động tự do của vật chất. Không thời gian cong có những tính chất hình học đặc biệt được nghiên cứu trong hình học phi Euclid. Trong lý thuyết tương đối rộng, lực hấp dẫn được thay bằng hình dáng của không thời gian. Các hiện tượng mà cơ học cổ điển mô tả là tác động của lực hấp dẫn (như chuyển động của các hành tinh quanh Mặt Trời) thì lại được xem xét như là chuyển động theo quán tính trong không thời gian cong.
Một luận thuyết cho rằng vật chất là do các nguyên tử chịu tác động của sự rung động (vibration), hay chuyển động (motion), ở tần số hay vận tốc cao sinh từ trường (electro-magnetism) gây kết dính mà thành. Tất cả các dạng chất rắn, chất lỏng, chất khí; hay các dạng năng lượng như âm thanh, ánh sáng; cũng đều được tạo ra bằng các sóng rung động như thế. Albert Einstein đã phát biểu rằng: "Everything in life is vibration" (mọi thứ trên đời đều là rung động).
Vật chất tối là phần vật chất mà con người chưa thể quan sát, cân đo được mà chỉ biết đến nó thông qua tác động tới những vật thể khác.
Có những tính toán cho thấy vật chất tối chiếm phần lớn khối lượng của các thực thể vật chất trong vũ trụ.
Phản vật chất cũng là vật chất, nhưng cấu thành bởi các phản hạt... Năm 1928, trong khi nghên cứu kết hợp thuyết lượng tử vào trong thuyết tương đối rộng của Albert Einstein, Paul Dirac đã phát hiện ra rằng các tính toán không phản đối chuyện tồn tại các hạt cơ bản đặc biệt, có hầu hết mọi đặc tính cơ bản như các hạt cơ bản thông thường, nhưng mang điện tích trái dấu. Từ đó hình thành nên giả thiết tồn tại các hạt phản vật chất. Theo tính toán, nếu một hạt phản vật chất gặp (tương tác) hạt vật chất tương ứng, chúng sẽ nổ tung và tỏa ra 1 năng lượng rất lớn, theo phương trình Einstein.
|
2516 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2516 | Tiên đề | Tiên đề, định đề là một phát biểu được coi là đúng, để làm tiền đề hoặc điểm xuất phát cho các suy luận và lập luận tiếp theo. Các từ gốc tiếng Latin của nó xuất phát từ tiếng Hy Lạp "axíōma" () 'điều đó được cho là xứng đáng hoặc phù hợp' hoặc 'tự coi mình là hiển nhiên.'
Thuật ngữ này có sự khác biệt nhỏ về định nghĩa khi được sử dụng trong bối cảnh của các lĩnh vực nghiên cứu khác nhau. Như được định nghĩa trong triết học cổ điển, tiên đề là một tuyên bố hiển nhiên hoặc có cơ sở rõ ràng, đến mức nó được chấp nhận mà không cần tranh cãi hay thắc mắc. Như được sử dụng trong lôgic học hiện đại, tiên đề là tiền đề hoặc điểm khởi đầu cho suy luận.
Khi được sử dụng trong toán học, thuật ngữ "tiên đề" được sử dụng theo hai nghĩa liên quan nhưng có thể phân biệt được: "tiên đề lôgic" và "tiên đề phi lôgic". Tiên đề logic thường là những phát biểu được coi là đúng trong hệ thống logic mà chúng xác định và thường được thể hiện dưới dạng ký hiệu (ví dụ, ("A" và "B") suy ra "A"), trong khi tiên đề phi logic (ví dụ: ) thực sự là những khẳng định cơ bản về các yếu tố thuộc miền của một lý thuyết toán học cụ thể (chẳng hạn như số học).
Khi được sử dụng theo nghĩa sau, "tiên đề" và "định đề" có thể được sử dụng thay thế cho nhau. Trong hầu hết các trường hợp, tiên đề phi lôgic chỉ đơn giản là một biểu thức lôgic hình thức được sử dụng trong phép suy diễn để xây dựng lý thuyết toán học và có thể có hoặc không hiển nhiên về bản chất (ví dụ, tiên đề song song trong hình học Euclid). Tiên đề hóa một hệ thống tri thức là chứng tỏ rằng các tuyên bố của nó có thể được rút ra từ một tập hợp các câu nhỏ, dễ hiểu (các tiên đề), và có thể có nhiều cách để tiên đề hóa một miền toán học nhất định.
Bất kỳ tiên đề nào cũng là một phát biểu đóng vai trò là điểm khởi đầu mà từ đó các phát biểu khác được suy ra một cách logic. Liệu nó có ý nghĩa hay không (và nếu đúng thì nó có nghĩa gì) để một tiên đề là "đúng" là một chủ đề tranh luận trong triết học toán học.
Phương pháp suy diễn logic theo đó kết luận sau (kiến thức mới) từ cơ sở (kiến thức cũ) thông qua việc áp dụng các lý luận hợp lý (tam đoạn luận, các quy tắc suy luận) được người Hy Lạp cổ đại phát triển, và điều này đã trở thành nguyên tắc cốt lõi của toán học hiện đại. Không có gì có thể được suy luận nếu không có gì được giả định. Do đó, tiên đề và định đề là những giả định cơ bản làm nền tảng cho một khối kiến thức suy diễn nhất định. Chúng được chấp nhận mà không cần chứng minh. Tất cả các khẳng định khác (định lý, trong trường hợp toán học) phải được chứng minh với sự hỗ trợ của các giả thiết cơ bản này. Tuy nhiên, cách giải thích kiến thức toán học đã thay đổi từ thời cổ đại sang hiện đại, và do đó các thuật ngữ "tiên đề" và "định đề" có một ý nghĩa hơi khác đối với nhà toán học ngày nay, so với những ý nghĩa của nó đối với Aristotle và Euclid.
Người Hy Lạp cổ đại coi hình học chỉ là một trong một số ngành khoa học, và coi các định lý của hình học ngang hàng với các sự kiện khoa học. Do đó, họ đã phát triển và sử dụng phương pháp suy luận logic như một phương tiện tránh sai sót, cũng như để cấu trúc và truyền đạt kiến thức. Phân tích hậu nghiệm của Aristotle là một sự trình bày rõ ràng của quan điểm cổ điển.
Tiên đề là điều kiện cần thiết để xây dựng bất cứ một lý thuyết nào. Bất cứ một khẳng định (hay đề xuất) nào đưa ra đều cần được giải thích hay xác minh bằng một khẳng định khác. Và vì nếu một khẳng định được giải thích hay xác minh bằng chính nó thì khẳng định đó sẽ không có giá trị, nên cần có một số vô hạn các khẳng định để giải thích bất kì một khẳng định nào. Vì thế cần phải có một (hay một số) khẳng định được công nhận là đúng để làm chỗ bắt đầu và đưa quá trình suy diễn từ vô hạn về hữu hạn.
Tương tự như vậy, bất cứ sự suy luận hay giao tiếp nào của con người cũng cần có điểm xuất phát chung. Tiên đề thuộc vào nhóm những yếu tố đầu tiên này. Một số yếu tố khác là: định nghĩa, quan hệ, v.v.
Các tiên đề Bohr là các tiên đề của mô hình Bohr, được sử dụng để giải thích các hiện tượng vật lý, ví dụ như công thức Rydberg về các vạch quang phổ của nguyên tử hydro.
Mô hình Bohr giữ nguyên mô hình hành tinh nguyên tử của Rutherford, nhưng bổ sung thêm hai tiên đề:
Trong thuyết tương đối hẹp, Einstein đưa ra hai tiên đề:
Trong thuyết tương đối rộng, ông đưa ra:
|
2520 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2520 | Ánh sáng | Ánh sáng hay ánh sáng khả kiến là các bức xạ điện từ có bước sóng nằm trong vùng quang phổ nhìn thấy được bằng mắt thường của con người (tức là từ khoảng 380 nm đến 760 nm), còn gọi là vùng khả kiến. Giống như mọi bức xạ điện từ, ánh sáng có thể được mô tả như những đợt sóng hạt chuyển động gọi là photon. Ánh sáng có tốc độ rất nhanh, điều này dễ hiểu khi trời mưa, ta thấy ánh chớp xong rồi một lúc mới nghe thấy tiếng sấm.
Nguồn sáng chính trên Trái Đất là từ Mặt Trời. Ánh sáng mặt trời cung cấp năng lượng mà thực vật xanh sử dụng để tạo ra đường chủ yếu dưới dạng tinh bột, quá trình này được gọi là quang hợp. Trong lịch sử, một nguồn ánh sáng quan trọng khác đối với con người là lửa, từ lửa trại cổ xưa đến đèn dầu hỏa hiện đại. Với sự phát triển của đèn điện và hệ thống điện, ánh sáng điện đã thay thế ánh sáng nhiệt. Một số loài động vật tạo ra ánh sáng của riêng chúng, một quá trình gọi là phát quang sinh học. Ví dụ, đom đóm sử dụng ánh sáng để xác định vị trí bạn tình và mực quỷ sử dụng ánh sáng để ẩn mình khỏi con mồi.
Các tính chất cơ bản của ánh sáng nhìn thấy được như cường độ, hướng lan truyền, tần số hoặc bước sóng quang phổ và phân cực. tốc độ của nó trong chân không, 299.792.458 mét mỗi giây, là một trong những hằng số nền tảng của thiên nhiên. Ánh sáng nhìn thấy được, như với tất cả các loại bức xạ điện từ (EMR), được tìm thấy bằng thực nghiệm luôn luôn di chuyển ở tốc độ này trong chân không.
Trong vật lý, thuật ngữ "ánh sáng" đôi khi dùng để chỉ bức xạ điện từ ở bất kỳ bước sóng nào, dù nhìn thấy hay không. Theo nghĩa này, tia gamma, tia X, sóng vi ba và sóng vô tuyến cũng là ánh sáng. Giống như tất cả các loại bức xạ EM, ánh sáng nhìn thấy lan truyền dưới dạng sóng. Tuy nhiên, năng lượng được truyền bởi sóng được hấp thụ tại các vị trí đơn lẻ theo cách các hạt được hấp thụ. Năng lượng hấp thụ của sóng EM được gọi là photon và đại diện cho lượng tử ánh sáng. Khi một sóng ánh sáng được biến đổi và hấp thụ dưới dạng photon, năng lượng của sóng ngay lập tức sụp đổ xuống một vị trí và vị trí này là nơi photon "đến". Đây là những gì được gọi là sự sụp đổ chức năng sóng. Bản chất ánh sáng giống như hạt và giống như sóng kép này được gọi là lưỡng tính sóng hạt. Nghiên cứu về ánh sáng, được gọi là quang học, là một lĩnh vực nghiên cứu quan trọng trong vật lý hiện đại.
Nói chung, bức xạ EM (ký hiệu "bức xạ" không bao gồm điện tĩnh, từ trường và trường gần), hoặc EMR, được phân loại theo bước sóng thành sóng vô tuyến, vi sóng, hồng ngoại, phổ khả kiến mà chúng ta cảm nhận được như ánh sáng, tia cực tím, tia X., và tia gamma.
Hành vi của EMR phụ thuộc vào bước sóng của nó. Tần số cao hơn có bước sóng ngắn hơn, và tần số thấp hơn có bước sóng dài hơn. Khi EMR tương tác với các nguyên tử và phân tử đơn lẻ, hành vi của nó phụ thuộc vào lượng năng lượng trên mỗi lượng tử mà nó mang theo.
EMR trong vùng ánh sáng khả kiến bao gồm các lượng tử (gọi là photon) nằm ở đầu dưới của năng lượng có khả năng gây ra kích thích điện tử trong phân tử, dẫn đến những thay đổi trong liên kết hoặc hóa học của phân tử. Ở phần cuối thấp hơn của phổ ánh sáng nhìn thấy, EMR trở nên vô hình đối với con người (tia hồng ngoại) vì các photon của nó không còn đủ năng lượng riêng lẻ để gây ra sự thay đổi phân tử lâu dài (sự thay đổi về cấu trúc) trong phân tử thị giác võng mạc của con người, mà thay đổi kích hoạt cảm giác thị giác.
Có những loài động vật nhạy cảm với nhiều loại tia hồng ngoại khác nhau, nhưng không phải bằng phương pháp hấp thụ lượng tử. Cảm biến tia hồng ngoại ở rắn phụ thuộc vào một loại hình ảnh nhiệt tự nhiên, trong đó các gói nhỏ nước tế bào được tăng nhiệt độ bởi bức xạ hồng ngoại. EMR trong phạm vi này gây ra rung động phân tử và hiệu ứng sưởi ấm, đó là cách những động vật này phát hiện ra nó.
Trên phạm vi của ánh sáng nhìn thấy, ánh sáng cực tím trở nên vô hình đối với con người, chủ yếu là do nó được hấp thụ bởi giác mạc dưới 360 nm và thấu kính bên trong dưới 400 nm. Hơn nữa, các tế bào hình que và tế bào hình nón nằm trong võng mạc của mắt người không thể phát hiện ra khoảng cách rất ngắn (dưới 360 nm) bước sóng tia cực tím và thực tế là bị tia cực tím làm hỏng. Nhiều động vật có mắt không cần thấu kính (chẳng hạn như côn trùng và tôm) có thể phát hiện tia cực tím, bằng cơ chế hấp thụ photon lượng tử, giống như cách thức hóa học mà con người phát hiện ánh sáng nhìn thấy.
Các nguồn khác nhau xác định ánh sáng nhìn thấy trong phạm vi hẹp 420–680 nm rộng tới 380–800 nm. Trong điều kiện phòng thí nghiệm lý tưởng, mọi người có thể nhìn thấy tia hồng ngoại lên đến ít nhất 1050 nm; trẻ em và thanh niên có thể cảm nhận bước sóng cực tím xuống khoảng 310–313 nm.
Sự phát triển của thực vật cũng bị ảnh hưởng bởi quang phổ màu của ánh sáng, một quá trình được gọi là quá trình photomorphogenesis.
Tốc độ ánh sáng trong chân không được xác định chính xác là 299.792.458m/s (xấp xỉ 186.282 dặm mỗi giây). Giá trị cố định của tốc độ ánh sáng tính bằng đơn vị SI là kết quả của thực tế rằng mét hiện được định nghĩa theo tốc độ ánh sáng. Tất cả các dạng bức xạ điện từ đều chuyển động với tốc độ chính xác như nhau trong chân không.
Các nhà vật lý khác nhau đã cố gắng đo tốc độ ánh sáng trong suốt lịch sử. Galileo đã cố gắng đo tốc độ ánh sáng vào thế kỷ XVII. Một thí nghiệm ban đầu để đo tốc độ ánh sáng được tiến hành bởi Ole Rømer, một nhà vật lý người Đan Mạch, vào năm 1676. Sử dụng kính thiên văn, Rømer quan sát chuyển động của Sao Mộc và một trong những mặt trăng của nó, Io. Nhận thấy sự khác biệt trong chu kỳ biểu kiến của quỹ đạo Io, ông tính toán rằng ánh sáng mất khoảng 22 phút để đi qua đường kính của quỹ đạo Trái Đất. Tuy nhiên, kích thước của nó vẫn chưa được biết đến vào thời điểm đó. Nếu Rømer biết đường kính của quỹ đạo Trái Đất, Rømer sẽ tính được tốc độ ánh sáng là 227.000.000 m/s.
Một phép đo khác chính xác hơn về tốc độ ánh sáng đã được Hippolyte Fizeau thực hiện ở châu Âu vào năm 1849. Fizeau hướng một chùm ánh sáng vào một tấm gương cách đó vài km. Một bánh răng quay được đặt trên đường truyền của chùm sáng khi nó đi từ nguồn, đến gương rồi quay trở lại điểm gốc. Fizeau nhận thấy rằng tại một tốc độ quay nhất định, chùm tia sẽ đi qua một khe hở trên bánh xe trên đường đi và khe hở tiếp theo trên đường quay trở lại. Biết khoảng cách đến gương, số răng trên bánh xe và tốc độ quay, Fizeau có thể tính được tốc độ ánh sáng là 313.000.000 m/s.
Léon Foucault đã thực hiện một thí nghiệm sử dụng gương quay để thu được giá trị 298.000.000 m/s vào năm 1862. Albert A. Michelson đã tiến hành các thí nghiệm về tốc độ ánh sáng từ năm 1877 cho đến khi ông qua đời năm 1931. Ông đã cải tiến các phương pháp của Foucault vào năm 1926 bằng cách sử dụng gương xoay cải tiến để đo thời gian cần ánh sáng để thực hiện một chuyến đi vòng từ Núi Wilson đến Núi San Antonio ở California. Các phép đo chính xác mang lại tốc độ 299.796.000 m/s.
Vận tốc hiệu quả của ánh sáng trong các chất trong suốt khác nhau chứa vật chất thông thường, là chậm hơn trong chân không. Ví dụ, tốc độ ánh sáng trong nước bằng 3/4 tốc độ trong chân không.
Hai nhóm các nhà vật lý độc lập được cho là đã đưa ánh sáng đến tốc độ "hoàn toàn bế tắc" bằng cách truyền nó qua chất ngưng tụ Bose – Einstein của nguyên tố rubidium, một nhóm tại Đại học Harvard và Viện Khoa học Rowland ở Cambridge, Massachusetts, và nhóm kia tại Trung tâm Vật lý Thiên văn Harvard – Smithsonian, cũng ở Cambridge. Tuy nhiên, mô tả phổ biến về việc ánh sáng bị "dừng lại" trong các thí nghiệm này chỉ đề cập đến việc ánh sáng được lưu giữ trong trạng thái kích thích của nguyên tử, sau đó được phát ra lại vào một thời điểm tùy ý sau đó, như được kích thích bởi xung laser thứ hai. Trong thời gian nó đã "dừng lại" nó đã không còn là ánh sáng nữa.
Nghiên cứu về ánh sáng và sự tương tác của ánh sáng và vật chất được gọi là quang học. Việc quan sát và nghiên cứu các hiện tượng quang học như cầu vồng và cực quang cung cấp nhiều manh mối về bản chất của ánh sáng.
Khúc xạ là sự bẻ cong của các tia sáng khi đi qua một bề mặt giữa vật liệu trong suốt này và vật liệu khác. Nó được mô tả bởi Định luật Snell:
formula_1
trong đó θ là góc giữa tia và bề mặt pháp tuyến trong môi trường thứ nhất, θ là góc giữa tia và bề mặt pháp tuyến trong môi trường thứ hai, và n và n là chiết suất, "n" = 1 trong chân không và "n" > 1 trong chất trong suốt.
Khi một chùm ánh sáng đi qua ranh giới giữa chân không và môi trường khác, hoặc giữa hai môi trường khác nhau, thì bước sóng của ánh sáng thay đổi, nhưng tần số không đổi. Nếu chùm ánh sáng không trực giao (hoặc đúng hơn là pháp tuyến) với biên, thì sự thay đổi bước sóng dẫn đến thay đổi hướng của chùm. Sự thay đổi hướng này được gọi là sự khúc xạ.
Chất lượng khúc xạ của thấu kính thường được sử dụng để điều khiển ánh sáng nhằm thay đổi kích thước biểu kiến của hình ảnh. Kính lúp, kính cận, kính áp tròng, kính hiển vi và kính thiên văn khúc xạ đều là những ví dụ về thao tác này.
Có nhiều loại nguồn sáng. Một vật thể ở nhiệt độ nhất định phát ra một quang phổ đặc trưng của bức xạ vật đen. Một nguồn nhiệt đơn giản là ánh sáng mặt trời, bức xạ do sắc quyển của Mặt trời phát ra ở khoảng đạt cực đại trong vùng nhìn thấy của quang phổ điện từ khi được vẽ bằng đơn vị bước sóng và khoảng 44% năng lượng ánh sáng mặt trời chiếu tới mặt đất có thể nhìn thấy được. Một ví dụ khác là bóng đèn sợi đốt, chỉ phát ra khoảng 10% năng lượng dưới dạng ánh sáng nhìn thấy và phần còn lại là tia hồng ngoại. Nguồn ánh sáng nhiệt phổ biến trong lịch sử là các hạt rắn phát sáng trong ngọn lửa, nhưng chúng cũng phát ra phần lớn bức xạ của chúng trong tia hồng ngoại, và chỉ một phần nhỏ trong quang phổ nhìn thấy được.
Đỉnh của quang phổ vật đen nằm trong vùng hồng ngoại sâu, ở bước sóng khoảng 10 micromet, đối với các vật thể tương đối mát như con người. Khi nhiệt độ tăng, đỉnh chuyển sang các bước sóng ngắn hơn, đầu tiên tạo ra ánh sáng màu đỏ, sau đó là màu trắng, và cuối cùng là màu trắng xanh khi cực điểm di chuyển ra khỏi phần nhìn thấy của quang phổ và đi vào vùng tử ngoại. Những màu này có thể được nhìn thấy khi kim loại được nung nóng đến "nóng đỏ" hoặc "nóng trắng". Sự phát xạ nhiệt màu trắng xanh không thường được nhìn thấy, ngoại trừ ở các ngôi sao (màu xanh lam tinh khiết thường thấy trong ngọn lửa khí hoặc ngọn đuốc của thợ hàn trên thực tế là do phát xạ phân tử, đặc biệt là bởi các gốc CH (phát ra dải bước sóng khoảng 425 nm, và không được nhìn thấy trong các ngôi sao hoặc bức xạ nhiệt thuần túy).
Nguyên tử phát ra và hấp thụ ánh sáng với năng lượng đặc trưng. Điều này tạo ra " vạch phát xạ " trong quang phổ của mỗi nguyên tử. Sự phát xạ có thể là tự phát, như trong điốt phát sáng, đèn phóng điện (như đèn neon và bảng hiệu đèn neon, đèn hơi thủy ngân, v.v.) và ngọn lửa (ánh sáng từ chính khí nóng — vì vậy, ví dụ, natri trong ngọn lửa khí phát ra ánh sáng vàng đặc trưng). Sự phát xạ cũng có thể được kích thích, như trong tia laser hoặc máy nghiền vi sóng.
Sự giảm tốc của một hạt mang điện tự do, chẳng hạn như một electron, có thể tạo ra bức xạ nhìn thấy được: bức xạ cyclotron, bức xạ synchrotron và bức xạ bremsstrahlung đều là những ví dụ về điều này. Các hạt di chuyển trong môi trường nhanh hơn vận tốc pha của ánh sáng trong môi trường đó có thể tạo ra bức xạ Cherenkov nhìn thấy được. Một số hóa chất tạo ra bức xạ có thể nhìn thấy bằng phát quang hóa học. Ở các sinh vật, quá trình này được gọi là quá trình phát quang sinh học. Ví dụ, đom đóm tạo ra ánh sáng bằng phương tiện này, và thuyền di chuyển trong nước có thể làm nhiễu động sinh vật phù du tạo ra ánh sáng hắt lên.
Một số chất nhất định tạo ra ánh sáng khi chúng được chiếu sáng bởi bức xạ có năng lượng cao hơn, một quá trình được gọi là huỳnh quang. Một số chất phát ra ánh sáng chậm sau khi bị kích thích bởi bức xạ có năng lượng lớn hơn. Đây được gọi là hiện tượng lân quang. Các vật liệu lân quang cũng có thể bị kích thích bằng cách bắn phá chúng bằng các hạt hạ nguyên tử. Cathodoluminescence là một ví dụ. Cơ chế này được sử dụng trong máy thu hình ống tia âm cực và màn hình máy tính.
Một số cơ chế khác có thể tạo ra ánh sáng:
Khi khái niệm ánh sáng được dự định bao gồm các photon năng lượng rất cao (tia gamma), các cơ chế tạo ra bổ sung bao gồm:
Ánh sáng được đo bằng hai bộ đơn vị thay thế chính: đo bức xạ bao gồm các phép đo công suất ánh sáng ở tất cả các bước sóng, trong khi trắc quang đo ánh sáng có bước sóng có trọng số đối với mô hình chuẩn hóa về nhận thức độ sáng của con người. Phép đo quang rất hữu ích, ví dụ, để định lượng Độ chiếu sáng (chiếu sáng) dành cho con người. Các đơn vị SI của cả hai hệ thống được tóm tắt trong bảng sau.
Các đơn vị đo quang khác với hầu hết các hệ thống đơn vị vật lý ở chỗ chúng tính đến cách mắt người phản ứng với ánh sáng. Các tế bào hình nón trong mắt người có ba loại phản ứng khác nhau trên phổ khả kiến và phản ứng tích lũy đạt cực đại ở bước sóng khoảng 555 nm. Do đó, hai nguồn sáng tạo ra cùng cường độ (W/m²) ánh sáng nhìn thấy không nhất thiết phải xuất hiện sáng như nhau. Các đơn vị đo quang được thiết kế để tính đến điều này, và do đó, là sự thể hiện tốt hơn mức độ "sáng" của một ánh sáng so với cường độ thô. Chúng liên quan đến nguồn điện thô bằng một đại lượng gọi là hiệu suất phát sáng và được sử dụng cho các mục đích như xác định cách tốt nhất để đạt được đủ ánh sáng cho các nhiệm vụ khác nhau ở các cài đặt trong nhà và ngoài trời. Độ chiếu sáng được đo bằng cảm biến tế bào quang học không nhất thiết phải tương ứng với những gì mắt người cảm nhận được và không có bộ lọc có thể tốn kém, tế bào quang điện và thiết bị tích điện (CCD) có xu hướng phản ứng với một số tia hồng ngoại, tia cực tím hoặc cả hai.
Ánh sáng gây áp lực vật lý lên các vật thể trên đường đi của nó, một hiện tượng có thể được suy ra bằng phương trình Maxwell, nhưng có thể dễ dàng giải thích hơn bằng bản chất hạt của ánh sáng: các photon va chạm và truyền động lượng của chúng. Áp suất ánh sáng bằng công suất của chùm sáng chia cho "c", tốc độ ánh sáng. Do độ lớn của "c" nên tác dụng của áp suất ánh sáng đối với các vật hàng ngày là không đáng kể. Ví dụ, một con trỏ laser một miliwatt tác động một lực khoảng 3,3 piconewton lên vật thể được chiếu sáng; do đó, người ta có thể nâng một đồng xu bằng con trỏ laser, nhưng làm như vậy sẽ cần khoảng 30 tỷ con trỏ laser 1 mW. Tuy nhiên, trong các ứng dụng quy mô nanomet như hệ thống cơ điện tử nano (NEMS), ảnh hưởng của áp suất ánh sáng là đáng kể hơn, và việc khai thác áp suất ánh sáng để điều khiển các cơ chế NEMS và lật công tắc vật lý quy mô nanomet trong các mạch tích hợp là một lĩnh vực nghiên cứu tích cực. Ở quy mô lớn hơn, áp suất ánh sáng có thể khiến các tiểu hành tinh quay nhanh hơn, tác động lên các hình dạng bất thường của chúng như trên các cánh của cối xay gió. Khả năng tạo ra những cánh buồm mặt trời có thể tăng tốc tàu vũ trụ trong không gian cũng đang được điều tra.
Mặc dù chuyển động của máy đo bức xạ Crookes ban đầu được cho là do áp suất ánh sáng, cách giải thích này không chính xác; sự quay Crookes đặc trưng là kết quả của chân không một phần. Điều này không nên nhầm lẫn với các máy đo bức xạ Nichols, trong đó (nhẹ) chuyển động gây ra bởi mô-men xoắn (mặc dù không đủ để xoay đầy đủ chống lại ma sát) "được" trực tiếp gây ra bởi áp lực ánh sáng. Do hệ quả của áp suất ánh sáng, Einstein vào năm 1909 đã tiên đoán về sự tồn tại của "ma sát bức xạ" sẽ chống lại sự chuyển động của vật chất. Ông viết, "bức xạ sẽ gây áp lực lên cả hai mặt của tấm. Lực tác dụng lên hai mặt bằng nhau nếu tấm ở trạng thái nghỉ. Tuy nhiên, nếu nó đang chuyển động, nhiều bức xạ sẽ được phản xạ trên bề mặt phía trước trong quá trình chuyển động (bề mặt phía trước) hơn bề mặt phía sau. Do đó, lực tác dụng ngược của áp suất tác dụng lên bề mặt phía trước lớn hơn lực tác động lên mặt sau. Do đó, là kết quả của hai lực, vẫn còn một lực chống lại chuyển động của tấm và lực đó tăng lên theo vận tốc của tấm. Chúng ta sẽ gọi ngắn gọn kết quả này là 'ma sát bức xạ'. "
Thông thường động lượng ánh sáng phù hợp với hướng chuyển động của nó. Tuy nhiên, ví dụ trong sóng phát ra xung lượng là phương ngang với hướng truyền.
Trong lịch sử khám phá, đã có nhiều lý thuyết để giải thích các hiện tượng tự nhiên liên quan đến ánh sáng. Dưới đây trình bày các lý thuyết quan trọng, theo trình tự lịch sử.
Vào thế kỷ thứ năm trước Công nguyên, Empedocles đã mặc định rằng mọi thứ đều được cấu tạo từ bốn yếu tố; lửa, không khí, đất và nước. Ông tin rằng Aphrodite đã tạo ra mắt người từ bốn yếu tố và cô ấy đã thắp sáng ngọn lửa trong mắt mà ánh sáng đó sẽ tỏa ra từ mắt giúp cho thị giác có thể nhìn thấy được. Nếu điều này là đúng, thì người ta có thể nhìn thấy vào ban đêm cũng như ban ngày, vì vậy Empedocles đã giả định sự tương tác giữa các tia từ mắt và các tia từ một nguồn như mặt trời.
Vào khoảng 300 năm trước Công nguyên, Euclid đã viết "Optica", trong đó ông nghiên cứu các đặc tính của ánh sáng. Euclid giả định rằng ánh sáng truyền theo đường thẳng và ông mô tả các định luật phản xạ và nghiên cứu chúng bằng toán học. Anh ta đặt câu hỏi rằng thị giác là kết quả của một chùm tia từ mắt, vì anh ta hỏi làm thế nào người ta nhìn thấy các ngôi sao ngay lập tức, nếu một người nhắm mắt, rồi mở chúng ra vào ban đêm. Nếu chùm tia từ mắt truyền đi nhanh vô hạn thì đây không phải là vấn đề.
Vào năm 55 trước Công nguyên, Lucretius, một người La Mã tiếp nối ý tưởng của các nhà nguyên tử Hy Lạp trước đó, đã viết rằng "Ánh sáng và sức nóng của mặt trời; chúng bao gồm các nguyên tử nhỏ, khi chúng bị đẩy ra, không mất thời gian bắn qua khoảng không khí theo hướng được truyền qua bởi xô đẩy. " (từ "Về bản chất của Vũ trụ"). Mặc dù tương tự với các lý thuyết hạt sau này, quan điểm của Lucretius thường không được chấp nhận. Ptolemy (khoảng thế kỷ thứ 2) đã viết về sự khúc xạ ánh sáng trong cuốn sách "Quang học" của mình.
Ở Ấn Độ cổ đại, các trường phái Hindu Samkhya và Vaishedhika, từ khoảng những thế kỷ đầu sau Công nguyên đã phát triển các lý thuyết về ánh sáng. Theo trường phái Samkhya, ánh sáng là một trong năm yếu tố cơ bản "vi tế" ("tanmatra") trong đó nổi lên các yếu tố thô. Tính nguyên tử của những nguyên tố này không được đề cập cụ thể và có vẻ như chúng thực sự được coi là liên tục. Mặt khác, trường phái Vaishedhika đưa ra lý thuyết nguyên tử về thế giới vật chất trên mặt đất phi nguyên tử của ête, không gian và thời gian. (Xem "thuyết nguyên tử của Ấn Độ".) Các nguyên tử cơ bản là của đất ("prthivi"), nước ("pani"), lửa ("agni") và không khí ("vayu") Các tia sáng được coi là một dòng nguyên tử "tejas" (lửa) vận tốc cao. Các hạt ánh sáng có thể thể hiện các đặc điểm khác nhau tùy thuộc vào tốc độ và sự sắp xếp của các nguyên tử "tejas". "Vishnu Purana" gọi ánh sáng mặt trời là "bảy tia sáng của mặt trời".
Các Phật tử Ấn Độ, chẳng hạn như Dignāga vào thế kỷ thứ 5 và Dharmakirti vào thế kỷ thứ 7, đã phát triển một loại thuyết nguyên tử là một triết lý về thực tại bao gồm các thực thể nguyên tử là những tia sáng hoặc năng lượng chớp nhoáng nhất thời. Họ coi ánh sáng là một thực thể nguyên tử tương đương với năng lượng.
René Descartes (1596–1650) cho rằng ánh sáng là đặc tính cơ học của vật thể phát sáng, bác bỏ "dạng" của Ibn al-Haytham và Witelo cũng như "loài" của Bacon, Grosseteste và Kepler. Năm 1637, ông công bố lý thuyết về sự khúc xạ ánh sáng, giả định rằng ánh sáng truyền đi nhanh hơn trong môi trường đặc hơn so với trong môi trường ít đặc hơn. Descartes đưa ra kết luận này bằng cách tương tự với hành vi của sóng âm thanh. Mặc dù Descartes không chính xác về tốc độ tương đối, nhưng ông đã đúng khi cho rằng ánh sáng hoạt động giống như sóng và kết luận rằng khúc xạ có thể được giải thích bằng tốc độ ánh sáng trong các phương tiện khác nhau.
Descartes không phải là người đầu tiên sử dụng phép loại suy cơ học nhưng vì ông khẳng định rõ ràng rằng ánh sáng chỉ là đặc tính cơ học của vật thể phát sáng và môi trường truyền dẫn, lý thuyết về ánh sáng của Descartes được coi là khởi đầu của quang học vật lý hiện đại.
Pierre Gassendi (1592–1655), một nhà nguyên tử học, đã đề xuất một lý thuyết về hạt của ánh sáng được công bố sau những năm 1660. Isaac Newton đã nghiên cứu công trình của Gassendi ngay từ khi còn nhỏ, và thích quan điểm của ông hơn lý thuyết của Descartes về "plenum". Ông tuyên bố trong "Giả thuyết về ánh sáng" năm 1675 của mình rằng ánh sáng bao gồm các tiểu thể (các hạt vật chất) được phát ra theo mọi hướng từ một nguồn. Một trong những lập luận của Newton chống lại bản chất sóng của ánh sáng là sóng được biết là có thể uốn cong quanh các chướng ngại vật, trong khi ánh sáng chỉ truyền theo đường thẳng. Tuy nhiên, ông đã giải thích được hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng (đã được Francesco Grimaldi quan sát thấy) bằng cách cho phép một hạt ánh sáng có thể tạo ra một làn sóng cục bộ trong aether.
Lý thuyết của Newton có thể được sử dụng để dự đoán sự phản xạ của ánh sáng, nhưng chỉ có thể giải thích sự khúc xạ bằng cách giả định không chính xác rằng ánh sáng được gia tốc khi đi vào một môi trường đặc hơn vì lực hấp dẫn lớn hơn. Newton đã xuất bản phiên bản cuối cùng của lý thuyết của mình trong tác phẩm "Opticks" năm 1704. Danh tiếng của ông đã giúp lý thuyết hạt ánh sáng tiếp tục giữ uy tín trong thế kỷ 18. Lý thuyết hạt của ánh sáng khiến Laplace lập luận rằng một vật thể có khối lượng lớn đến mức ánh sáng không thể thoát ra khỏi nó. Nói cách khác, nó sẽ trở thành cái mà bây giờ được gọi là lỗ đen. Laplace đã rút lại đề xuất của mình sau đó, sau khi lý thuyết sóng của ánh sáng đã được thiết lập vững chắc như là mô hình cho ánh sáng (như đã được giải thích, cả lý thuyết hạt hay sóng đều không hoàn toàn đúng). Bản dịch bài luận của Newton về ánh sáng xuất hiện trong "Cấu trúc quy mô lớn của không-thời gian", của Stephen Hawking và George F. R. Ellis.
Thực tế là ánh sáng có thể bị phân cực lần đầu tiên được Newton giải thích một cách định tính bằng lý thuyết hạt. Étienne-Louis Malus năm 1810 đã tạo ra một lý thuyết hạt toán học về sự phân cực. Jean-Baptiste Biot năm 1812 đã chỉ ra rằng lý thuyết này giải thích tất cả các hiện tượng phân cực ánh sáng đã biết. Lúc đó sự phân cực được coi là bằng chứng của lý thuyết hạt.
Để giải thích nguồn gốc của màu sắc, Robert Hooke (1635–1703) đã phát triển một "lý thuyết xung" và so sánh sự lan truyền của ánh sáng với sự lan truyền của sóng trong nước trong tác phẩm năm 1665 của ông là "Micrographia" ("Quan sát IX"). Năm 1672, Hooke cho rằng dao động của ánh sáng có thể vuông góc với hướng truyền. Christiaan Huygens (1629–1695) đã đưa ra lý thuyết sóng toán học của ánh sáng vào năm 1678, và xuất bản nó trong "cuốn luận thuyết về ánh sáng" vào năm 1690. Ông đề xuất rằng ánh sáng được phát ra theo mọi hướng dưới dạng một chuỗi sóng trong một môi trường được gọi là "Luminiferous ether". Vì sóng không bị ảnh hưởng bởi lực hấp dẫn, nên người ta cho rằng chúng chậm lại khi đi vào một môi trường dày đặc hơn.
Lý thuyết sóng dự đoán rằng sóng ánh sáng có thể giao thoa với nhau giống như sóng âm thanh (như được ghi nhận vào khoảng năm 1800 bởi Thomas Young). Young đã chỉ ra bằng một thí nghiệm nhiễu xạ rằng ánh sáng hoạt động như sóng. Ông cũng đề xuất rằng các màu sắc khác nhau là do các bước sóng ánh sáng khác nhau tạo ra và giải thích khả năng nhìn màu về các thụ thể ba màu trong mắt. Một người ủng hộ lý thuyết sóng là Leonhard Euler. Ông lập luận trong "Nova theoria lucis et colorum" (1746) rằng nhiễu xạ có thể dễ dàng giải thích hơn bằng lý thuyết sóng. Năm 1816, André-Marie Ampère đã đưa ra ý tưởng cho Augustin-Jean Fresnel rằng sự phân cực của ánh sáng có thể được giải thích bằng lý thuyết sóng nếu ánh sáng là sóng ngang.
Sau đó, Fresnel đã độc lập nghiên cứu lý thuyết sóng ánh sáng của riêng mình, và trình bày nó cho Académie des Sciences năm 1817. Siméon Denis Poisson đã bổ sung vào công trình toán học của Fresnel để đưa ra một lập luận thuyết phục ủng hộ lý thuyết sóng, giúp lật ngược lý thuyết phân tử của Newton. Đến năm 1821, Fresnel đã có thể chỉ ra bằng các phương pháp toán học rằng sự phân cực có thể được giải thích bằng lý thuyết sóng của ánh sáng nếu và chỉ khi ánh sáng hoàn toàn là phương ngang, không có dao động dọc nào.
Điểm yếu của lý thuyết sóng là sóng ánh sáng, giống như sóng âm thanh, sẽ cần một môi trường để truyền. Sự tồn tại của chất giả thuyết "aether phát sáng" do Huygens đề xuất năm 1678 đã bị nghi ngờ mạnh mẽ vào cuối thế kỷ XIX bởi thí nghiệm Michelson – Morley.
Lý thuyết phân tử của Newton ngụ ý rằng ánh sáng sẽ truyền đi nhanh hơn trong môi trường dày đặc hơn, trong khi lý thuyết sóng của Huygens và những người khác ngụ ý ngược lại. Vào thời điểm đó, tốc độ ánh sáng không thể được đo đủ chính xác để quyết định lý thuyết nào là đúng. Người đầu tiên thực hiện một phép đo đủ chính xác là Léon Foucault, vào năm 1850. Kết quả của ông đã ủng hộ lý thuyết sóng, và lý thuyết hạt cổ điển cuối cùng đã bị loại bỏ, chỉ một phần xuất hiện trở lại vào thế kỷ 20.
Năm 1845, Michael Faraday phát hiện ra rằng mặt phẳng phân cực của ánh sáng phân cực tuyến tính quay khi các tia sáng truyền dọc theo hướng từ trường với sự có mặt của chất điện môi trong suốt, một hiệu ứng ngày nay được gọi là quay Faraday. Đây là bằng chứng đầu tiên cho thấy ánh sáng có liên quan đến điện từ. Năm 1846, ông suy đoán rằng ánh sáng có thể là một dạng nhiễu loạn nào đó lan truyền dọc theo các đường sức từ. Năm 1847, Faraday đề xuất rằng ánh sáng là một dao động điện từ tần số cao, có thể lan truyền ngay cả khi không có môi trường như ête.
Công việc của Faraday đã truyền cảm hứng cho James Clerk Maxwell nghiên cứu bức xạ điện từ và ánh sáng. Maxwell phát hiện ra rằng sóng điện từ tự lan truyền sẽ truyền trong không gian với một tốc độ không đổi, tương đương với tốc độ ánh sáng đã đo được trước đó. Từ đó, Maxwell kết luận rằng ánh sáng là một dạng bức xạ điện từ: lần đầu tiên ông phát biểu kết quả này vào năm 1862 trên tạp chí "On Physical Lines of Force". Năm 1873, ông xuất bản "một luận thuyết về điện và từ", trong đó có một mô tả toán học đầy đủ về hoạt động của điện trường và từ trường, vẫn được gọi là phương trình Maxwell. Ngay sau đó, Heinrich Hertz đã xác nhận lý thuyết của Maxwell bằng thực nghiệm bằng cách tạo và phát hiện các sóng vô tuyến trong phòng thí nghiệm, và chứng minh rằng những sóng này hoạt động chính xác như ánh sáng nhìn thấy, thể hiện các đặc tính như phản xạ, khúc xạ, nhiễu xạ và giao thoa. Lý thuyết của Maxwell và các thí nghiệm của Hertz đã trực tiếp dẫn đến sự phát triển của vô tuyến, radar, truyền hình, hình ảnh điện từ và truyền thông không dây hiện đại.
Trong lý thuyết lượng tử, các photon được xem như các gói sóng của các sóng được mô tả trong lý thuyết cổ điển của Maxwell. Lý thuyết lượng tử cần thiết để giải thích các hiệu ứng ngay cả với ánh sáng thị giác mà lý thuyết cổ điển của Maxwell không thể giải thích được (chẳng hạn như các vạch quang phổ).
Năm 1900, Max Planck, cố gắng giải thích bức xạ vật đen, cho rằng mặc dù ánh sáng là một sóng, nhưng những sóng này chỉ có thể thu được hoặc mất năng lượng với một lượng hữu hạn liên quan đến tần số của chúng. Planck gọi những "cục" năng lượng ánh sáng này là " lượng tử " (từ một từ tiếng Latinh có nghĩa là "bao nhiêu"). Năm 1905, Albert Einstein sử dụng ý tưởng về lượng tử ánh sáng để giải thích hiệu ứng quang điện, và cho rằng những lượng tử ánh sáng này có sự tồn tại "thực". Năm 1923, Arthur Holly Compton đã chỉ ra rằng sự dịch chuyển bước sóng khi tia X cường độ thấp tán xạ từ các electron (gọi là tán xạ Compton) có thể được giải thích bằng lý thuyết hạt của tia X, nhưng không phải là lý thuyết sóng. Năm 1926, Gilbert N. Lewis đặt tên cho các hạt lượng tử ánh sáng này là photon.
Cuối cùng lý thuyết hiện đại của cơ học lượng tử đã hình dung ánh sáng (theo một nghĩa nào đó) vừa có tính chất của hạt vừa có tính chất của sóng hay còn gọi là lưỡng tính sóng-hạt, và (theo một nghĩa khác), như một hiện tượng "không phải" là hạt cũng không phải là sóng (thực chất là các hiện tượng vĩ mô, chẳng hạn như bóng chày hoặc sóng biển). Thay vào đó, vật lý hiện đại coi ánh sáng là thứ có thể được mô tả đôi khi bằng toán học thích hợp với một kiểu ẩn dụ vĩ mô (hạt), và đôi khi là một phép ẩn dụ vĩ mô khác (sóng nước), nhưng thực sự là một thứ không thể hình dung hết được. Như trong trường hợp đối với sóng vô tuyến và tia X liên quan đến tán xạ Compton, các nhà vật lý đã lưu ý rằng bức xạ điện từ có xu hướng hoạt động giống như sóng cổ điển ở tần số thấp hơn, nhưng giống hạt cổ điển hơn ở tần số cao hơn, nhưng không bao giờ mất đi hoàn toàn. phẩm chất của cái này hay cái khác. Ánh sáng nhìn thấy, chiếm tần số trung bình, có thể dễ dàng hiển thị trong các thí nghiệm để mô tả được bằng cách sử dụng mô hình sóng hoặc hạt, hoặc đôi khi cả hai.
Vào tháng 2 năm 2018, các nhà khoa học thông báo, lần đầu tiên, việc phát hiện ra một hình thức mới của ánh sáng, có thể liên quan đến polariton, đó có thể hữu ích trong việc phát triển các máy tính lượng tử.
|
2526 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2526 | Tương tác hấp dẫn | Trong vật lý học, lực hấp dẫn, hay chính xác hơn là tương tác hấp dẫn, là một hiện tượng tự nhiên mà tất cả vật có khối lượng hoặc năng lượng - bao gồm các hành tinh, ngôi sao, thiên hà, và thậm chí cả ánh sáng đều bị hút về nhau. Trên Trái Đất, lực hấp dẫn tạo ra trọng lượng cho các vật thể và lực hấp dẫn của Mặt Trăng gây ra thủy triều. Lực hấp dẫn cũng chính là lực khiến các vật chất khí ban đầu có trong vũ trụ kết tụ và hình thành các ngôi sao và khiến các ngôi sao tập hợp lại thành các thiên hà, do đó lực hấp dẫn chịu trách nhiệm cho nhiều cấu trúc quy mô lớn trong Vũ trụ. Lực hấp dẫn có một phạm vi vô hạn, mặc dù tác dụng lực của nó sẽ yếu đi nếu các vật thể xa nhau.
Lực hấp dẫn được mô tả chính xác nhất bằng lý thuyết tương đối tổng quát (do Albert Einstein đề xuất năm 1915), mô tả lực hấp dẫn không phải là một lực, mà là kết quả của độ cong của không thời gian gây ra bởi sự phân bố khối lượng không đồng đều. Ví dụ cực đoan nhất về độ cong của không thời gian này là một lỗ đen, từ đó, không có gì mà ngay cả ánh sáng cũng không thể thoát ra được khi vượt qua chân trời sự kiện của lỗ đen. Tuy nhiên, đối với hầu hết các ứng dụng, lực hấp dẫn gần đúng theo định luật vạn vật hấp dẫn của Newton, mô tả lực hấp dẫn là một lực, khiến cho hai vật thể bị hút vào nhau, với lực tỷ lệ với sản phẩm của khối lượng của chúng và tỷ lệ nghịch với bình phương của khoảng cách giữa chúng.
Lực hấp dẫn là yếu nhất trong bốn tương tác cơ bản của vật lý, yếu hơn khoảng 10 lần so với tương tác mạnh, yếu hơn 10 lần so với lực điện từ và yếu hơn 10 lần so với tương tác yếu. Kết quả là, nó không có ảnh hưởng đáng kể ở cấp độ của các hạt hạ nguyên tử. Ngược lại, nó là sự tương tác vượt trội ở quy mô vĩ mô, và là nguyên nhân của sự hình thành, tạo hình dạng và quỹ đạo (quỹ đạo thiên thể) của các thiên thể.
Trong cơ học cổ điển, lực hấp dẫn xuất hiện như một ngoại lực tác động lên vật thể. Trong thuyết tương đối rộng, lực hấp dẫn là bản chất của không thời gian bị uốn cong bởi sự hiện diện của khối lượng, và không phải là một ngoại lực. Trong thuyết hấp dẫn lượng tử, hạt graviton được cho là hạt mang lực hấp dẫn.
Trường hợp đầu tiên của lực hấp dẫn trong Vũ trụ, có thể ở dạng hấp dẫn lượng tử, siêu trọng lực hoặc một điểm kỳ dị hấp dẫn, cùng với không gian và thời gian thông thường, được phát triển trong kỷ nguyên Planck (tối đa 10 giây sau khi Vũ trụ ra đời), có thể từ một trạng thái nguyên thủy, chẳng hạn như chân không giả, chân không lượng tử hoặc hạt ảo, theo cách hiện chưa biết. Nỗ lực phát triển một lý thuyết về lực hấp dẫn phù hợp với cơ học lượng tử, một lý thuyết hấp dẫn lượng tử, cho phép lực hấp dẫn được hợp nhất trong một khung toán học chung (một lý thuyết về mọi thứ) với ba tương tác cơ bản khác của vật lý, là một lĩnh vực nghiên cứu hiện tại.
Nhà triết học Hy Lạp cổ đại Archimedes đã phát hiện ra trọng tâm của một hình tam giác. Ông cũng cho rằng nếu hai trọng lượng bằng nhau không có cùng trọng tâm thì trọng tâm của hai vật liên kết với nhau sẽ ở giữa đường nối với trọng tâm của chúng.
Kiến trúc sư và kỹ sư La Mã Vitruvius trong tác phẩm "De Architectura" đã quy định rằng trọng lực của một vật thể không phụ thuộc vào khối lượng mà là "bản chất" của nó.
Ở Ấn Độ cổ đại, Aryabhata lần đầu tiên xác định lực lượng để giải thích tại sao các vật thể không bị ném ra ngoài khi Trái Đất quay. Brahmagupta mô tả trọng lực là một lực hấp dẫn và sử dụng thuật ngữ "gurutvaakarshan" cho trọng lực.
Công trình hiện đại về lý thuyết hấp dẫn bắt đầu với công trình của Galileo Galilei vào cuối thế kỷ 16 và đầu thế kỷ 17. Trong thí nghiệm nổi tiếng (mặc dù có thể ông đã ngụy tạo) thả bóng từ Tháp nghiêng Pisa, và sau đó với các phép đo cẩn thận của quả bóng lăn xuống theo mặt phẳng nghiêng, Galileo cho thấy gia tốc trọng trường là như nhau cho tất cả các vật thể. Đây là một sự khởi đầu lớn từ niềm tin của Aristotle rằng các vật nặng hơn có gia tốc trọng trường cao hơn. Galileo cho rằng sức cản không khí là lý do khiến các vật thể có khối lượng nhỏ hơn rơi chậm hơn trong bầu khí quyển. Công trình của Galileo tạo tiền đề cho việc hình thành thuyết hấp dẫn của Newton.
Năm 1687, nhà toán học người Anh Sir Isaac Newton đã xuất bản tác phẩm "Principia", trong đó đưa ra giả thuyết về định luật nghịch đảo bình phương của trọng lực phổ quát. Newton viết, "Tôi đã suy luận rằng các lực giữ các hành tinh trong quỹ đạo của chúng phải tương ứng với nhau như bình phương khoảng cách của chúng từ các trung tâm mà chúng quay tròn: và do đó so sánh lực cần thiết để giữ Mặt trăng trong quỹ đạo của nó với lực hấp dẫn ở bề mặt Trái Đất và thấy chúng gần như vậy. " Phương trình như sau:
formula_1
Trong đó "F" là lực, "m" và "m" là khối lượng của các vật tương tác, "r" là khoảng cách giữa tâm của khối lượng và "G" là hằng số hấp dẫn.
Lý thuyết của Newton đã tận hưởng thành công lớn nhất của nó khi nó được sử dụng để dự đoán sự tồn tại của sao Hải Vương dựa trên các chuyển động của sao Thiên Vương không thể giải thích được bằng hành động của các hành tinh khác. Tính toán của cả John Couch Adams và Urbain Le Verrier đã dự đoán vị trí chung của hành tinh này và tính toán của Le Verrier là điều khiến Johann Gottfried Galle phát hiện ra sao Hải Vương.
Một sự khác biệt trong quỹ đạo của sao Thủy đã chỉ ra những sai sót trong lý thuyết của Newton. Vào cuối thế kỷ 19, người ta đã biết rằng quỹ đạo của nó cho thấy những nhiễu loạn nhỏ không thể giải thích hoàn toàn theo lý thuyết của Newton, nhưng tất cả các tìm kiếm cho một vật thể nhiễu loạn khác (như một hành tinh quay quanh Mặt trời thậm chí gần hơn Sao Thủy) đã được không có kết quả Vấn đề đã được giải quyết vào năm 1915 bởi thuyết tương đối mới của Albert Einstein, tính toán cho sự khác biệt nhỏ trong quỹ đạo của Sao Thủy. Sự khác biệt này là sự tiến bộ trong sự đi nhanh hơn của Sao Thủy với chênh lệch 42,98 giây cung trong mỗi thế kỷ.
Mặc dù lý thuyết của Newton đã được thay thế bởi thuyết tương đối rộng của Albert Einstein, nhưng hầu hết các phép tính hấp dẫn không tương đối hiện đại vẫn được thực hiện bằng lý thuyết của Newton bởi vì nó đơn giản hơn để làm việc và nó cho kết quả đủ chính xác cho hầu hết các ứng dụng có khối lượng, tốc độ và năng lượng đủ nhỏ.
Nguyên lý tương đương, được khám phá bởi một loạt các nhà nghiên cứu bao gồm Galileo, Loránd Eötvös và Einstein, bày tỏ ý tưởng rằng tất cả các vật thể rơi theo cùng một cách, và các tác động của trọng lực không thể phân biệt được từ các khía cạnh nhất định của gia tốc và giảm tốc. Cách đơn giản nhất để kiểm tra nguyên lý tương đương yếu là thả hai vật có khối lượng hoặc thành phần khác nhau trong chân không và xem liệu chúng có chạm đất cùng một lúc không. Các thí nghiệm như vậy chứng minh rằng tất cả các vật thể rơi ở cùng một tốc độ khi các lực khác (như sức cản không khí và hiệu ứng điện từ) không đáng kể. Các thử nghiệm tinh vi hơn sử dụng cân bằng xoắn của một loại được phát minh bởi Eötvös. Các thí nghiệm vệ tinh, ví dụ STEP, được lên kế hoạch cho các thí nghiệm chính xác hơn trong không gian.
Các công thức của nguyên lý tương đương bao gồm:
Trong thuyết tương đối rộng, ảnh hưởng của trọng lực được gán cho độ cong không thời gian thay vì một lực. Điểm khởi đầu cho thuyết tương đối rộng là nguyên lý tương đương, đánh đồng sự rơi tự do với chuyển động quán tính và mô tả các vật thể quán tính rơi tự do khi được gia tốc so với các quan sát viên không quán tính trên mặt đất. Tuy nhiên, trong vật lý Newton, không có gia tốc như vậy có thể xảy ra trừ khi ít nhất một trong số các vật thể đang được vận hành bởi một lực.
Einstein đã đề xuất rằng không thời gian bị cong bởi vật chất và các vật thể rơi tự do đang di chuyển dọc theo các đường thẳng cục bộ trong không thời gian cong. Những đường thẳng này được gọi là trắc địa. Giống như định luật chuyển động đầu tiên của Newton, lý thuyết của Einstein nói rằng nếu một lực được tác dụng lên một vật thể, nó sẽ lệch khỏi một trắc địa. Chẳng hạn, chúng ta không còn theo dõi trắc địa trong khi đứng vì sức cản cơ học của Trái Đất tác động lên một lực hướng lên chúng ta và kết quả là chúng ta không có quán tính trên mặt đất. Điều này giải thích tại sao di chuyển dọc theo trắc địa trong không thời gian được coi là quán tính.
Einstein đã khám phá ra các phương trình trường của thuyết tương đối rộng, liên quan đến sự hiện diện của vật chất và độ cong của không thời gian và được đặt theo tên ông. Các Phương trình trường Einstein là một tập hợp của 10 đồng thời, phi tuyến tính, phương trình vi phân. Các giải pháp của phương trình trường là các thành phần của thang đo hệ số không thời gian. Một tenxơ mét mô tả một hình học của không thời gian. Các đường trắc địa cho một không thời gian được tính từ thang đo hệ mét.
Mọi hành tinh (bao gồm cả Trái Đất) được bao quanh bởi trường hấp dẫn của chính nó, có thể được khái niệm hóa với vật lý Newton như tác dụng một lực hấp dẫn lên tất cả các vật thể. Giả sử một hành tinh đối xứng hình cầu, sức mạnh của trường này tại bất kỳ điểm nào trên bề mặt tỷ lệ thuận với khối lượng của hành tinh và tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách từ tâm của vật thể.
Độ mạnh của trường hấp dẫn bằng số với gia tốc của các vật dưới ảnh hưởng của nó. Tốc độ gia tốc của các vật rơi gần bề mặt Trái Đất thay đổi rất ít tùy thuộc vào vĩ độ, các đặc điểm bề mặt như núi và rặng núi, và có lẽ mật độ bề mặt dưới cao hoặc thấp bất thường. Đối với mục đích của khối lượng và thước đo, giá trị trọng lực tiêu chuẩn được xác định bởi Cục Trọng lượng và Đo lường Quốc tế, theo Hệ thống Đơn vị Quốc tế (SI).
Giá trị đó, ký hiệu là "g" = 9,80665 m/s (32,1740 ft/s).
Giá trị tiêu chuẩn 9,80665 m/s là cái ban đầu được Ủy ban Quốc tế về Trọng lượng và Đo lường áp dụng vào năm 1901 cho vĩ độ 45°, mặc dù nó đã được chứng minh là cao hơn khoảng năm phần nghìn. Giá trị này đã tồn tại trong khí tượng học và trong một số khí quyển tiêu chuẩn là giá trị cho vĩ độ 45° mặc dù nó áp dụng chính xác hơn cho vĩ độ 45°32'33".
Giả sử giá trị chuẩn cho g và bỏ qua sức cản của không khí, điều này có nghĩa là một vật rơi tự do gần bề mặt Trái Đất làm tăng vận tốc của nó thêm 9,80665 m/s (32,1740 ft/s hoặc 22 mph) cho mỗi giây gốc của nó. Do đó, một vật bắt đầu từ phần còn lại sẽ đạt vận tốc 9,80665 m/s (32,1740 ft/s) sau một giây, khoảng 19,62 m/s (64,4 ft/s) sau hai giây, v.v., thêm 9,80665 m/s (32,1740 ft/s) đến từng vận tốc kết quả. Ngoài ra, nếu một lần nữa bỏ qua sức cản không khí, thì tất cả các vật thể, khi rơi từ cùng một độ cao, sẽ chạm đất cùng một lúc.
Theo Định luật 3 của Newton, bản thân Trái Đất trải qua một lực có độ lớn bằng nhau và ngược chiều với lực mà nó tác dụng lên một vật rơi. Điều này có nghĩa là Trái Đất cũng tăng tốc đi về phía vật thể cho đến khi chúng va chạm. Tuy nhiên, do khối lượng của Trái Đất là rất lớn, nên gia tốc truyền tới Trái Đất bởi lực đối nghịch này không đáng kể so với vật thể. Nếu vật thể không nảy sau khi nó va chạm với Trái Đất, thì mỗi vật thể sau đó sẽ tác dụng lực tiếp xúc lên vật kia để cân bằng hiệu quả lực hấp dẫn và ngăn cản gia tốc hơn nữa. Lực hấp dẫn trên Trái Đất là kết quả (tổng vectơ) của hai lực: (a) Lực hấp dẫn theo định luật vạn vật hấp dẫn của Newton và (b) lực ly tâm, kết quả từ sự lựa chọn của một Trái Đất, khung quay của tài liệu tham khảo. Lực hấp dẫn yếu nhất ở xích đạo do lực ly tâm gây ra bởi sự quay của Trái Đất và do các điểm trên đường xích đạo nằm xa nhất từ tâm Trái Đất. Lực hấp dẫn thay đổi theo vĩ độ và tăng từ khoảng 9.780 m/s tại xích đạo đến khoảng 9,832 m/s ở hai cực.
Theo giả định về lực hấp dẫn không đổi, định luật vạn vật hấp dẫn của Newton đơn giản hóa thành "F" = "mg", trong đó "m" là khối lượng của cơ thể và "g" là một vectơ không đổi có cường độ trung bình 9,81 m/s trên Trái Đất. Lực kết quả này là do khối lượng của đối tượng. Gia tốc do trọng lực bằng "g". Một vật thể đứng yên ban đầu được phép rơi tự do dưới trọng lực sẽ giảm một khoảng cách tỷ lệ với bình phương của thời gian trôi qua. Hình ảnh bên phải, kéo dài nửa giây, được chụp bằng đèn flash stroboscopic ở tốc độ 20 lần / giây. Trong quá trình đầu tiên của một giây bóng xuống một đơn vị khoảng cách (ở đây, một đơn vị khoảng 12 mm); bởi nó đã giảm tại tổng cộng 4 đơn vị; 9 đơn vị và vân vân.
Theo cùng một giả định trọng lực không đổi, thế năng, "E", của một cơ thể ở độ cao "h" được cho bởi "E" = "mgh" (hoặc "E" = "Wh", với "W" có nghĩa là trọng lượng). Biểu thức này chỉ có giá trị trong khoảng cách nhỏ "h" từ bề mặt Trái Đất. Tương tự, biểu thức formula_2 đối với chiều cao tối đa đạt được của một cơ thể chiếu thẳng đứng với vận tốc ban đầu "v" chỉ hữu ích cho các độ cao nhỏ và vận tốc ban đầu nhỏ.
Việc áp dụng định luật hấp dẫn của Newton đã cho phép thu được nhiều thông tin chi tiết mà chúng ta có về các hành tinh trong Hệ Mặt trời, khối lượng Mặt trời và chi tiết về các quasar; ngay cả sự tồn tại của vật chất tối cũng được suy luận bằng định luật hấp dẫn của Newton. Mặc dù chúng ta chưa đi đến tất cả các hành tinh cũng như Mặt trời, chúng ta biết khối lượng của chúng. Những khối lượng này có được bằng cách áp dụng định luật hấp dẫn cho các đặc tính đo được của quỹ đạo. Trong không gian một vật thể duy trì quỹ đạo của nó do lực hấp dẫn tác dụng lên nó. Các hành tinh quay quanh các ngôi sao, các ngôi sao quay quanh các trung tâm thiên hà, các thiên hà quay quanh một tâm khối lượng trong các cụm và các quỹ đạo của các cụm trong các siêu sao. Lực hấp dẫn tác dụng lên vật này bằng vật khác tỷ lệ thuận với tích của khối lượng của vật đó và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.
Trọng lực sớm nhất (có thể dưới dạng trọng lực lượng tử, siêu trọng lực hoặc một điểm kỳ dị hấp dẫn), cùng với không gian và thời gian thông thường, được phát triển trong kỷ nguyên Planck (tối đa 10 giây sau khi vũ trụ ra đời), có thể từ một nguyên thủy trạng thái (như chân không giả, chân không lượng tử hoặc hạt ảo), theo cách hiện chưa biết.
Thuyết tương đối rộng dự đoán rằng năng lượng có thể được vận chuyển ra khỏi hệ thống thông qua bức xạ hấp dẫn. Bất kỳ vật chất tăng tốc nào cũng có thể tạo ra độ cong trong chỉ số không-thời gian, đó là cách bức xạ hấp dẫn được vận chuyển ra khỏi hệ thống. Các vật thể cùng quỹ đạo có thể tạo ra độ cong trong không-thời gian như hệ Trái Đất-Mặt trời, các cặp sao neutron và cặp lỗ đen. Một hệ thống vật lý thiên văn khác dự đoán sẽ mất năng lượng dưới dạng bức xạ hấp dẫn đang phát nổ siêu tân tinh.
Bằng chứng gián tiếp đầu tiên cho bức xạ hấp dẫn là thông qua các phép đo nhị phân Hulse hè Taylor năm 1973. Hệ thống này bao gồm một sao xung và sao neutron trên quỹ đạo xung quanh nhau. Thời kỳ quỹ đạo của nó đã giảm kể từ khi phát hiện ban đầu do mất năng lượng, phù hợp với lượng năng lượng bị mất do bức xạ hấp dẫn. Nghiên cứu này đã được trao giải thưởng Nobel Vật lý năm 1993.
Bằng chứng trực tiếp đầu tiên về bức xạ hấp dẫn được đo vào ngày 14 tháng 9 năm 2015 bởi các máy dò LIGO. Các sóng hấp dẫn phát ra trong vụ va chạm của hai lỗ đen cách Trái Đất 1,3 tỷ năm ánh sáng đã được đo. Quan sát này xác nhận dự đoán lý thuyết của Einstein và những người khác rằng những sóng như vậy tồn tại. Nó cũng mở đường cho sự quan sát và hiểu biết thực tế về bản chất của lực hấp dẫn và các sự kiện trong Vũ trụ bao gồm cả Vụ nổ lớn. Sao neutron và sự hình thành lỗ đen cũng tạo ra lượng bức xạ hấp dẫn có thể phát hiện được. Nghiên cứu này đã được trao giải thưởng Nobel về vật lý năm 2017.
Vào tháng 12 năm 2012, một nhóm nghiên cứu ở Trung Quốc tuyên bố rằng họ đã thực hiện các phép đo độ trễ pha của thủy triều Trái Đất trong các mặt trăng đầy đủ và mới dường như chứng minh rằng tốc độ của trọng lực bằng tốc độ ánh sáng. Điều này có nghĩa là nếu Mặt trời đột nhiên biến mất, Trái Đất sẽ quay quanh nó bình thường trong 8 phút, đó là thời gian ánh sáng cần thiết để di chuyển quãng đường đó. Phát hiện của nhóm đã được công bố trong Bản tin Khoa học Trung Quốc vào tháng 2 năm 2013.
Vào tháng 10 năm 2017, các máy dò LIGO và Virgo đã nhận được tín hiệu sóng hấp dẫn trong vòng 2 giây của các vệ tinh tia gamma và kính viễn vọng quang học nhìn thấy các tín hiệu từ cùng một hướng. Điều này khẳng định rằng tốc độ của sóng hấp dẫn giống như tốc độ của ánh sáng.
Có một số quan sát không được tính toán đầy đủ, điều này có thể chỉ ra sự cần thiết phải có lý thuyết tốt hơn về lực hấp dẫn hoặc có thể được giải thích theo những cách khác.
|
2528 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2528 | Khối lượng | Khối lượng vừa là một đặc tính của vật thể vật lý vừa là thước đo khả năng chống lại gia tốc của nó (sự thay đổi trạng thái chuyển động của nó) khi một lực ròng được áp dụng. Khối lượng của một vật thể cũng xác định sức mạnh của lực hấp dẫn của nó đối với các vật thể khác. Đơn vị khối lượng SI cơ bản là kilôgam (kg).
Trong vật lý, khối lượng khác trọng lượng, mặc dù khối lượng thường được đo bằng cân lò xo hơn là cân thăng bằng đòn bẩy so với một vật mẫu. Một vật sẽ nhẹ hơn khi ở trên mặt trăng so với Trái Đất, tuy vậy nó vẫn sẽ có cùng một lượng vật chất. Điều này là do trọng lượng là một lực, còn khối lượng là một tính chất (cùng với trọng lực) quyết định độ lớn của lực này.
Trong cơ học cổ điển, khái niệm khối lượng có thể hiểu là số vật chất có trong một vật. Mặc dù vậy, trong trường hợp vật di chuyển rất nhanh, thuyết tương đối hẹp phát biểu rằng động năng sẽ trở thành một phần lớn khối lượng. Do đó, tất cả các vật ở trạng thái nghỉ sẽ có cùng một mức năng lượng, và tất cả các trạng thái năng lượng cản trở gia tốc và các lực hấp dẫn. Trong vật lý hiện đại, vật chất không phải là một khái niệm cơ bản vì định nghĩa của nó khá là khó nắm bắt.
Có một số hiện tượng khác biệt có thể được sử dụng để đo khối lượng. Mặc dù một số nhà lý thuyết đã suy đoán rằng một số hiện tượng có thể là độc lập với nhau, các bài kiểm tra hiện tại không tìm thấy sự khác nhau trong kết quả mặc dù được đo như thế nào:
Khối lượng của một vật quy định gia tốc của một vật nếu vật đó bị tác động bởi ngoại lực. Quán tính và khối lượng quán tính miêu tả cùng một tính chất vật lí cả về hai mặt định tính và định lượng. Theo như các định luật về chuyển động của Newton, nếu một vật có khối lượng "m" và bị tác động bởi lực "F", gia tốc của nó được tính bằng công thức "F"/"m". Khối lượng cũng quyết định tính chất hút vật và bị hấp dẫn bởi một trường hấp dẫn. Nếu vật một có khối lượng "m" được đặt cách vật khối lượng 2 "m" một khoảng "r" (tính từ tâm của mỗi vật), chúng sẽ hấp dẫn nhau tạo ra lực hấp dẫn với công thức , trong đó là hằng số hấp dẫn. Các thí nghiệm lặp đi lặp lại từ thế kỷ 17 đã chứng minh rằng khối lượng quán tính và lực hấp dẫn là giống hệt nhau; kể từ năm 1915, quan sát này đã được kéo theo "một tiên nghiệm" trong nguyên lý tương đương của thuyết tương đối rộng.
Đơn vị khối lượng tiêu chuẩn của hệ thống quốc tế (SI) là kilôgam (kg). Kilôgam là 1000 gam (g), lần đầu tiên được xác định vào năm 1795 là một mét khối nước tại điểm nóng chảy của băng. Tuy nhiên, do việc đo chính xác một mét khối nước ở nhiệt độ và áp suất phù hợp là khó khăn, năm 1889, kilôgam được xác định lại là khối lượng của nguyên mẫu quốc tế của kilôgam được làm bằng gang, và do đó trở nên độc lập với đơn vị mét và tính chất của nước.
Tuy nhiên, khối lượng của nguyên mẫu quốc tế và các bản sao quốc gia được cho là giống hệt nhau của nó đã được phát hiện là đang giảm dần theo thời gian. Dự kiến, việc định nghĩa lại kilogam và một số đơn vị khác đã diễn ra vào ngày 20 tháng 5 năm 2019, sau cuộc bỏ phiếu cuối cùng của CGPM vào tháng 11 năm 2018. Định nghĩa mới sẽ chỉ sử dụng các đại lượng bất biến của tự nhiên: tốc độ ánh sáng, tần số siêu mịn Caesium và hằng số Planck.
Các đơn vị khác được chấp nhận để sử dụng trong SI:
Ngoài hệ thống SI, các đơn vị khối lượng khác bao gồm:
Khối lượng của một vật là một đại lượng vật lý đặc trưng cho mức độ quán tính của vật đó. Vật có khối lượng lớn có sức ì lớn hơn và cần có lực lớn hơn để làm thay đổi chuyển động của nó. Mối liên hệ giữa quán tính với khối lượng được Isaac Newton phát biểu trong định luật 2 Newton. Khối lượng trong chuyển động thẳng đều còn được mở rộng thành khái niệm mô men quán tính trong chuyển động quay.
Khối lượng của một vật cũng đặc trưng cho mức độ vật đó hấp dẫn các vật thể khác, theo định luật vạn vật hấp dẫn Newton. Vật có khối lượng lớn có tạo ra xung quanh trường hấp dẫn lớn.
Khối lượng hiểu theo nghĩa độ lớn của quán tính, khối lượng quán tính, không nhất thiết trùng với khối lượng hiểu theo nghĩa mức độ hấp dẫn vật thể khác, khối lượng hấp dẫn. Tuy nhiên các thí nghiệm chính xác hiện nay cho thấy hai khối lượng này rất gần nhau và một tiên đề của thuyết tương đối rộng của Albert Einstein phát biểu rằng hai khối lượng lượng này là một.
Trong vật lý cổ điển người ta coi khối lượng của một vật là một đại lượng bất biến, không phụ thuộc vào chuyển động của vật. Tuy nhiên đến vật lý hiện đại người ta lại có cách nhìn khác về khối lượng, khối lượng có thể thay đổi tùy theo hệ quy chiếu. Khối lượng trong vật lý hiện đại bao gồm khối lượng nghỉ, có giá trị trùng với khối lượng cổ điển khi vật thể đứng yên trong hệ quy chiếu đang xét, cộng với khối lượng kèm theo động năng của vật.
Khối lượng toàn phần lúc này, formula_1, còn gọi là khối lượng tương đối tính, liên hệ với khối lượng nghỉ, formula_2, và vận tốc chuyển động, formula_3, theo công thức:formula_4 với:formula_5formula_6Khối lượng toàn phần có ý nghĩa tương đương năng lượng toàn phần chứa trong vật, qua mối liên hệ được thể hiện qua công thức của Einstein:formula_7Với formula_8 là tốc độ ánh sáng.
Khối lượng toàn phần, formula_1, cũng được dùng để định nghĩa động lượng tương đối tính, formula_10:formula_11Ví dụ: Hạt photon có khối lượng nghỉ bằng 0, nhưng có khối lượng toàn phần khác không. Nó do vậy cũng có năng lượng tương đối tính và động lượng tương đối tính.
Nhưng theo quan niệm mới (xuất hiện trong vòng 20 năm trở lại đây) thì chỉ có một khối lượng gắn bó với hạt, khối lượng này là một cái gì đó giống như khối lượng của cơ học Newton. Vì chỉ có 1 khối lượng nên không cần thiết phải dùng thuật ngữ khối lượng nghỉ hay kí hiệu là formula_2.
Mặt khác, hệ thức formula_13 củng cố thêm cho quan niệm khối lượng formula_1 là 1 bất biến trong khi formula_15 và formula_10 thì phụ thuộc vào hệ quy chiếu. Không có khối lượng tương đối tính mà chỉ có năng lượng tương đối tính formula_17 và động lượng tương đối tính được viết là formula_18.
Khối lượng toàn phần của một hệ vật lý kín, xét trong một hệ quy chiếu cố định, là không đổi theo thời gian.
Ví dụ: khi vật chất thường gặp phản vật chất, chúng sẽ bị biến thành các photon. Khối lượng toàn phần của hệ gồm vật chất thường và phản vật chất trước lúc gặp nhau bằng khối lượng toàn phần của các photon. Chú ý trong ví dụ này, khối lượng nghỉ cổ điển không bảo toàn, vì trước khi gặp nhau, vật chất và phản vật chất có khối lượng nghỉ lớn hơn không, còn sau khi gặp nhau, các photon có khối lượng nghỉ bằng 0.
|
2529 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2529 | Thể tích | Thể tích của một vật là lượng không gian mà vật ấy chiếm. Thể tích có đơn vị đo là lập phương của khoảng cách (khoảng cách mũ 3). Trong Hệ đo lường quốc tế, do đơn vị đo của khoảng cách là mét, đơn vị đo của thể tích là mét khối, ký hiệu là m³
Bất kỳ đơn vị độ dài nào cũng có đơn vị thể tích tương ứng: thể tích của khối lập phương có các cạnh có chiều dài nhất định. Ví dụ, một xen-ti-mét khối (cm³) là thể tích của khối lập phương có cạnh là một xentimét (1 cm).
Trong Hệ đo lường quốc tế (SI), đơn vị tiêu chuẩn của thể tích là mét khối (m³). Hệ mét cũng bao gồm đơn vị lít (litre) (kí hiệu: L) như một đơn vị của thể tích, trong đó một lít là thể tích của khối lập phương 1 dm. Như vậy :
vậy
Một lượng nhỏ chất lỏng thường được đo bằng đơn vị mililít (ml) (Tiếng Anh: mililitre)
Cũng như vậy, một lượng lớn chất lỏng thường được đo bằng đơn vị mêgalít (Tiếng Anh: megalitre)
Nhiều đơn vị thể tích truyền thống khác cũng được sử dụng, bao gồm inch khối, foot khối, yard khối, dặm khối, muỗng cà phê, thìa canh, ounce chất lỏng, dram chất lỏng, gill , pint, quart , gallon, minim, barrel, coóc, peck, giạ, hogshead, mẫu-feet và bảng feet. Đây là tất cả các đơn vị của khối lượng.
Bảng dưới đây liệt kê một số công thức tính thể tích của một số hình đơn giản.
Các công thức trên có thể được sử dụng để chứng minh rằng thể tích của một hình nón, hình cầu và hình trụ có cùng bán kính và chiều cao theo tỷ lệ 1 : 2 : 3 như sau.
Gọi bán kính là "r" và chiều cao là "h" (là 2"r" cho hình cầu), khi đó thể tích của khối nón là
thể tích của quả cầu là
trong khi thể tích của hình trụ là
Archimedes đã phát hiện ra tỷ lệ 2 : 3 của thể tích khối cầu và khối trụ.
Trong cuộc sống hàng ngày tại Việt Nam và phần lớn các quốc gia sử dụng các đơn vị đo lường của hệ đo lường quốc tế (SI) thì đơn vị đo thể tích (cũng như dung tích) thường được sử dụng là lít (1000 lít = 1 m³) hay lít (viết tắt "l") (1"l" = 1000 cm³) do đơn vị mét khối là tương đối lớn, không phù hợp lắm cho nhiều tính toán trong các hoạt động hàng ngày.
Thể tích của một vật đặc và đồng nhất (về cấu tạo) với một hình dạng bất kỳ được tính theo công thức sau:
Trong đó:
|
2530 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2530 | Tích phân | Tích phân là một khái niệm toán học và cùng với nghịch đảo của nó vi phân ("differentiation") đóng vai trò là 2 phép tính cơ bản và chủ chốt trong lĩnh vực giải tích ("calculus"). Có thể hiểu đơn giản tích phân như là diện tích hoặc diện tích tổng quát hóa. Giả sử cần tính diện tích một hình phẳng được bao bởi các đoạn thẳng, ta chỉ việc chia hình đó thành các hình nhỏ đơn giản hơn và đã biết cách tính diện tích như hình tam giác, hình vuông, hình thang, hình chữ nhật... Tiếp theo, xét một hình phức tạp hơn mà nó được bao bởi cả đoạn thẳng lẫn đường cong, ta cũng chia nó thành các hình nhỏ hơn, nhưng bây giờ kết quả có thêm các hình thang cong. Tích phân giúp ta tính được diện tích của hình thang cong đó.
Hoặc giải thích bằng toán học như sau: Cho một hàm f của một biến thực x và một miền giá trị thực ["a", "b"]. Như vậy một tích phân xác định ("definite integral") từ a đến b của f(x), ký hiệu là:
được định nghĩa là diện tích của một vùng trong không gian phẳng xy được bao bởi đồ thị của hàm f, trục hoành, và các đường thẳng và , sao cho các vùng trên trục hoành sẽ được tính vào tổng diện tích, còn dưới trục hoành sẽ bị trừ vào tổng diện tích.
Ta gọi a là cận dưới của tích phân, còn b là cận trên của tích phân.
Cho "F"("x") là nguyên hàm của "f"("x") trong ("a", "b"). Khi đó, tích phân bất định ("indefinite integral") được viết như sau:
Nhiều định nghĩa tích phân có thể được xây dựng dựa vào lý thuyết độ đo ("measure"). Ví dụ, tích phân Riemann dựa trên độ đo Jordan, còn tích phân Lebesgue dựa trên độ đo Lebesgue. Tích phân Riemann là định nghĩa đơn giản nhất của tích phân và thường xuyên được sử dụng trong vật lý và giải tích cơ bản.
Những phép tính tích phân đầu tiên đã được thực hiện từ cách đây trên 2.100 năm bởi Archimedes (287–212 trước Công nguyên), khi ông tính diện tích bề mặt và thể tích khối của một vài hình như hình cầu, hình parabol và hình nón. Phương pháp tính của Archimedes rất hiện đại dù vào thời ấy chưa có khái niệm về đại số, hàm số hay thậm chí cách viết số dạng thập phân.
Tích phân, vi phân và môn toán học của những phép tính này, giải tích, đã chính thức được khám phá bởi Leibniz (1646–1716) và Isaac Newton (1642–1727). Ý tưởng chủ đạo là tích phân và vi phân là hai phép tính nghịch đảo của nhau. Sử dụng mối liên hệ hình thức này, hai nhà toán học đã giải được một số lượng khổng lồ các bài toán quan trọng trong toán học, vật lý và thiên văn học.
J. B. Fourier (1768–1830) khi nghiên cứu sự truyền nhiệt đã tìm ra chuỗi các hàm lượng giác có thể dùng để biểu diễn nhiều hàm số khác. Biến đổi Fourier (biến đổi từ hàm số thành chuỗi các hàm lượng giác và ngược lại) và biến đổi tích phân ngày nay được ứng dụng rất rộng rãi không chỉ trong khoa học cơ bản mà cả trong Y học, âm nhạc và ngôn ngữ học.
Người đầu tiên lập bảng tra cứu các tích phân tính sẵn là Gauss (1777–1855). Ông đã cùng nhiều nhà toán học khác ứng dụng tích phân vào các bài toán của toán học và vật lý. Cauchy (1789–1857) mở rộng tích phân sang cho số phức. Riemann (1826–1866) và Lebesgue (1875–1941) là những người tiên phong đặt nền tảng lô-gíc vững chắc cho định nghĩa của tích phân.
Liouville (1809–1882) xây dựng một phương pháp để tìm xem khi nào tích phân vô định của hàm cơ bản lại là một hàm cơ bản. Hermite (1822–1901) tìm thấy một thuật toán để tính tích phân cho các hàm phân thức. Phương pháp này đã được mở rộng cho các phân thức chứa lô-ga-rít vào những năm 1940 bởi A. M. Ostrowski.
Vào những năm trước thời đại máy tính của thế kỷ 20, nhiều lý thuyết giúp tính các tích phân khác nhau đã không ngừng được phát triển và ứng dụng để lập các bảng tra cứu tích phân và biến đổi tích phân. Một số những nhà toán học đóng góp cho công việc này là G. N. Watson, E. C. Titchmarsh, E. W. Barnes, H. Mellin, C. S. Meijer, W. Grobner, N. Hofreiter, A. Erdelyi, L. Lewin, Y. L. Luke, W. Magnus, A. Apelblat, F. Oberhettinger, I. S. Gradshteyn, H. Exton, H. M. Srivastava, A. P. Prudnikov, Ya. A. Brychkov, và O. I. Marichev.
Vào năm 1969, R. H. Risch đã đóng góp một phát triển vượt bậc cho các thuật toán tính tích phân vô định bằng công trình của ông về lý thuyết tổng quát và ứng dụng trong tích phân các hàm cơ bản. Phương pháp đã chưa thể được ứng dụng ngay cho mọi hàm cơ bản vì cốt lõi của phương pháp là giải một phương trình vi phân khá khó. Những phát triển tiếp nối của nhiều nhà toán học khác đã giúp giải được phương trình vi phân này cho nhiều dạng hàm cơ bản khác nhau, ngày càng hoàn thiện phương pháp của Risch. Trong những năm 1980 đã có những tiến bộ mở rộng phương pháp này cho cả các hàm không cơ bản đặc biệt.
Từ thập niên 1990 trở lại đây, các thuật toán để tính biểu thức tích phân vô định được chuyển giao sang và tối ưu hoá cho tính toán bằng máy tính điện tử. Máy tính đã giúp loại bỏ sai sót con người, tạo nên khả năng tính hàng nghìn tích phân mới chưa bao giờ xuất hiện trong các bảng tra cứu. Một số phần mềm máy tính thương mại có khả năng tính biểu thức tích phân hiện nay là Mathematica, Maple...
Đối với trường hợp đơn giản nhất, tích phân của một hàm số thực f(x) trên x, được viết là:
Với:
Còn gọi là danh sách của các nguyên hàm của một số hàm số thường gặp.
Có hai dạng tích phân Riemann, tích phân xác định (có cận trên và cận dưới) và tích phân bất định. Tích phân Riemann xác định của hàm "f"("x") với "x" chạy trong khoảng từ "a" (cận dưới) đến "b" (cận trên) được viết là:
Dạng bất định (không có cận) được viết là:
Theo định lý cơ bản thứ nhất của giải tích, nếu "F"("x") là tích phân bất định của "f"("x") thì "f"("x") là vi phân của "F"("x"). Tích phân xác định được tính từ tích phân bất định như sau:
Còn đối với tích phân bất định, tồn tại cùng lúc nhiều hàm số sai khác nhau bằng hằng số tích phân "C" thoả mãn điều kiện cùng có chung vi phân, bởi vì vi phân của hằng số bằng 0:
Ngày nay biểu thức toán học của tích phân bất định có thể được tính cho nhiều hàm số tự động bằng máy tính. Giá trị số của tích phân xác định có thể được tìm bằng các phương pháp số, ngay cả khi biểu thức toán học của tích phân bất định tương ứng không tồn tại.
Định lý cơ bản thứ nhất của giải tích được thể hiện ở đẳng thức sau:
Tồn tại những hàm số mà tích phân bất định của chúng không thể biểu diễn bằng các hàm toán học cơ bản. Dưới đây là một vài ví dụ:
Một hàm formula_17 được gọi là một hàm đơn giản nếu tập ảnh của nó là hữu hạn. Gọi các giá trị của tập ảnh là formula_18 và đặt formula_19, ta có
formula_20
trong đó formula_21 là hàm chỉ thị của tập hợp formula_22.
Gọi formula_23 là một độ đo không âm trên một không gian độ đo formula_24 và formula_17 là một hàm đơn giản formula_26. Hàm formula_17 là đo được khi và chỉ khi các tập hợp formula_22 là đo được. Tích phân của formula_17 theo độ đo formula_23 trên một tập con đo được formula_31 được định nghĩa là
formula_32
Nếu formula_33 là một hàm không âm đo được, ta định nghĩa formula_34.
Một hàm formula_33 được gọi là khả tích Lebesgue nếu formula_36. Ký hiệu formula_37 và formula_38. Đây đều là các hàm không âm. Thế thì tích phần của formula_33 là
formula_40
Ngoài tích phân Riemann và Lebesgue được sử dụng rộng rãi, còn có một số loại tích phân khác như:
|
2543 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2543 | Tân Bình (phủ cũ Gia Định) | Tân Bình là tên một phủ thuộc tỉnh Gia Định ở miền Nam Việt Nam trước đây. Địa danh này tồn tại đến đầu thời Pháp thuộc thì bị chính quyền thực dân Pháp bãi bỏ. Vùng đất phủ Tân Bình trước khi giải thể gần tương ứng với địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh hiện nay.
Theo sách "Gia Định thành thông chí" của Trịnh Hoài Đức, vào năm Mậu Dần (1698), chúa Nguyễn Phúc Chu cử Thống suất Nguyễn Hữu Cảnh vào Nam kinh lý. Nguyễn Hữu Cảnh lấy đất Nông Nại đặt làm phủ Gia Định, lập đất Đồng Nai làm huyện Phước Long, lập ra dinh Trấn Biên, lập xứ Sài Côn làm huyện Tân Bình, lập dinh Phiên Trấn. Tân Bình khi đó là huyện duy nhất của dinh Phiên Trấn, phủ Gia Định, có địa giới rất rộng, nằm từ hữu ngạn sông Sài Gòn đến tả ngạn sông Vàm Cỏ với diện tích khoảng 11.000 km², tức trên 1/5 diện tích toàn Nam bộ (63.058 km²).
Năm 1808, dưới thời vua Gia Long, huyện Tân Bình được nâng lên thành phủ Tân Bình, bốn tổng trực thuộc lúc bấy giờ là: Bình Dương, Tân Long, Thuận An, Phước Lộc đều được đổi thành huyện.
Từ năm Minh Mạng thứ 13 (1832), phủ Tân Bình trở thành vùng đất của tỉnh Gia Định. Về sau, do tách đất để lập thêm các phủ Tân An (1832) và Tây Ninh (1836) nên diện tích phủ Tân Bình chỉ còn lại khoảng 1.280 km², gồm 2 huyện: Bình Dương và Tân Long.
Năm 1841, tách một phần huyện Bình Dương để lập ra huyện Bình Long (lỵ sở đặt tại Hóc Môn). Phủ Tân Bình lúc này bao gồm 3 huyện với 18 tổng, 365 thôn (hoặc các đơn vị hành chính cơ sở khác tương đương như: ấp, bang, điếm, giáp, hộ, lân, nậu, phường, sóc, thủ, thuộc, xã) trực thuộc:
Sau khi chiếm được toàn bộ Nam Kỳ vào năm 1867, chính quyền thực dân Pháp bãi bỏ các đơn vị hành chính phủ, huyện, phân chia lại toàn bộ cõi Nam Kỳ. Các hạt thanh tra về sau cũng được đổi thành hạt tham biện ("arrondissement"), do các Chánh tham biện ("administrateur") người Pháp đứng đầu. Tuy vậy, chính quyền thực dân Pháp vẫn giữ lại cơ cấu hành chính cấp thấp như tổng, xã thôn. Như vậy, phủ Tân Bình cùng các huyện trực thuộc đã bị bãi bỏ hoàn toàn.
|
2545 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2545 | Kim Dung | Kim Dung (10 tháng 3 năm 1924 – 30 tháng 10 năm 2018), tên khai sinh là Tra Lương Dung, là một trong những nhà văn có tầm ảnh hưởng nhất đến văn học Trung Quốc hiện đại. Ông còn là người đồng sáng lập của nhật báo "Hồng Kông Minh Báo", ra đời năm 1959 và là tổng biên tập đầu tiên của tờ báo này.
Từ năm 1955 đến năm 1972, ông đã viết tổng cộng 14 cuốn tiểu thuyết và 1 truyện ngắn. Sự nổi tiếng của những bộ truyện đó khiến ông được xem là người viết tiểu thuyết võ hiệp thành công nhất lịch sử. 300 triệu bản in (chưa tính một lượng rất lớn những bản lậu) đã đến tay độc giả của Trung Hoa đại lục, Hồng Kông, Đài Loan, châu Á và đã được dịch ra các thứ tiếng Việt, Hàn, Nhật, Thái, Anh, Pháp, Indonesia. Tác phẩm của ông đã được chuyển thể thành phim truyền hình, trò chơi điện tử.
Tên ông được đặt cho tiểu hành tinh 10930 Jinyong (1998 CR2), là tiểu hành tinh được tìm ra trùng với ngày sinh âm lịch của ông (6 tháng 2). Tháng 2 năm 2006, ông được độc giả gọi là nhà văn được yêu thích nhất tại Trung Quốc. Ông là người sùng đạo Phật, rất yêu thiên nhiên và động vật, đặc biệt ông có nuôi một con chó Trùng Khánh.
Kim Dung tên thật là Tra Lương Dung (phồn thể: 查良鏞, giản thể: 查良镛, bính âm: Cha Leung Yung), sinh vào ngày 10 tháng 3 năm 1924 tại trấn Viên Hoa, huyện Hải Ninh, Gia Hưng, Chiết Giang, Trung Quốc, trong một gia tộc khoa bảng danh giá . Ông nội là Tra Văn Thanh làm tri huyện Đan Dương ở tỉnh Giang Tô. Tra Văn Thanh về sau từ chức, đến đời con là Tra Xu Khanh bắt đầu sa sút; Tra Xu Khanh theo nghề buôn, sau sinh 9 đứa con, Kim Dung là con thứ hai. Tra Xu Khanh (查樞卿) bị chính quyền cộng sản bắt và hành quyết với tội phản cách mạng trong phong trào Thanh Trừng Phản Cách Mạng vào những năm đầu thập niên 1950. Sau này vào thập niên 1980 Tra Xu Khanh được tuyên bố vô tội.
Thuở nhỏ Kim Dung thông minh, lanh lợi, nghịch nhưng không đến nỗi quậy phá. Ông yêu thiên nhiên, thích nghe kể chuyện thần thoại, truyền thuyết, nhất là về những ngọn triều trên sông Tiền Đường. Đặc biệt ông rất mê đọc sách. Dòng họ Kim Dung có một nhà để sách gọi là ""Tra thị tàng thư"" nổi tiếng khắp vùng Chiết Tây, chứa rất nhiều sách cổ.
Sáu tuổi, ông vào học tiểu học ở quê Hải Ninh. Ông rất chăm học, lại thêm mê đọc sách nên trở thành một học sinh giỏi của lớp. Thầy dạy văn cho ông lúc bé tên Trần Vị Đông, là người rất thương yêu và tin tưởng Kim Dung, đă cùng ông biên tập tờ báo lớp. Một số bài làm văn của Kim Dung, nhờ sự giới thiệu của thầy Đông đă được đăng lên Đông Nam nhật báo.
Năm lên tám tuổi, ông lần đầu đọc tiểu thuyết võ hiệp, khi đọc đến bộ truyện "Hoàng Giang nữ hiệp" của Cố Minh Đạo, cảm thấy rất say mê.
Năm 13 tuổi, xảy ra sự biến Lư Câu Kiều, Kim Dung được gửi đến học trường trung học Gia Hưng ở phía Đông tỉnh Chiết Giang. Tuy xa nhà nhưng cuộc sống của ông cũng không khác mấy, ngoài đi học vẫn chúi đầu đọc sách, và vẫn đứng đầu lớp. Một hôm nhân dịp về thăm nhà, ông khoe gia đình cuốn sách "Dành cho người thi vào sơ trung", một cuốn cẩm nang luyện thi, có thể coi là cuốn sách đầu tiên của ông, viết năm 15 tuổi và được nhà sách chính quy xuất bản. Đến khi lên bậc Cao trung, Kim Dung lại soạn "Hướng dẫn thi vào cao trung".
Năm 16 tuổi, ông viết truyện trào phúng "Cuộc du hành của Alice" có ý châm biếm ngài chủ nhiệm ban huấn đạo, người này tức giận, liền ép hiệu trưởng phải đuổi học ông. "Cuộc du hành của Alice" tuy đem lại tai hại, nhưng đã cho thấy tài tưởng tượng, cũng như tinh thần phản kháng của Kim Dung, mà sau này thể hiện rất rõ trên các tác phẩm. Ông lại chuyển đến học trường Cù Châu. Tại trường này có những quy định rất bất công với học trò, học sinh không được quyền phê bình thầy giáo, nhưng thầy giáo có quyền lăng nhục học sinh. Năm thứ hai tại trường, ông viết bài "Một sự ngông cuồng trẻ con" đăng lên Đông Nam nhật báo. Bài báo làm chấn động dư luận trong trường, được giới học sinh tranh nhau đọc. Ban giám hiệu trường Cù Châu đành phải bãi bỏ những quy định nọ. Không những vậy, một ký giả của Đông Nam nhật báo là Trần Hướng Bình do hâm mộ tác giả bài báo, đã lặn lội tìm đến trường học để thỉnh giáo.
Năm 1941, chiến tranh Thái Bình Dương bùng nổ, trường Cù Châu phải di dời, ban giám hiệu quyết định cho học sinh lớp cuối tốt nghiệp sớm để bớt đi gánh nặng. Kim Dung cũng nằm trong số đó. Sau ông thi vào học Luật quốc tế tại học viện chính trị Trung ương ở Trùng Khánh.
Tại học viện chính trị Trung ương, Kim Dung vẫn học rất giỏi, cuối năm nhất ông được tặng phần thưởng cho sinh viên xuất sắc nhất. Thời kỳ này, ông ngoài tham gia viết bình luận chính trị trên các báo, còn bắt tay vào làm cuốn Anh – Hán tự điển và dịch một phần Kinh Thi sang tiếng Anh, hai công trình này về sau dở dang. Ông học lên năm thứ ba thì tại trường bắt đầu nổi lên các cuộc bạo loạn chính trị. Có lần viết thư tố cáo một vụ bê bối trong trường, Kim Dung lần thứ hai trong đời bị đuổi học, năm 19 tuổi.
Sau ông xin làm việc tại Thư viện trung ương. Ở chung với sách, tri thức nâng cao lên rất nhiều. Ngoài đọc sách sử học, khoa học và những tiểu thuyết võ hiệp đương thời, ông còn đọc những cuốn như Ivanhoe của Walter Scott, Ba người lính ngự lâm, Bá tước Monte-Cristo của Alexandre Dumas (cha), những truyện này đã ảnh hưởng đến văn phong của ông. Tại đây ông bắt đầu nảy sinh ý định sáng tác truyện võ hiệp. Ông cũng sáng lập ra một tờ báo lấy tên Thái Bình Dương tạp chí, nhưng chỉ ra được một số đầu, số thứ 2 nhà xuất bản không chịu in.
Năm 1944, ông đến làm việc cho một nông trường ở Tương Tây. Nơi này rất tịch mịch hẻo lánh, đến năm 1946, không chịu nổi ông xin thôi việc, người chủ nông trường không cản được, tiễn ông bằng một bữa thịnh soạn. Mùa hạ năm đó, ông về lại quê cũ ở Hải Ninh, cha mẹ nghe tin ông bị đuổi học, rất buồn.
Năm 1946 từ biệt gia đình, ông về Hàng Châu làm phóng viên cho tờ "Đông Nam nhật báo" theo lời giới thiệu của Trần Hướng Bình, người ngày xưa đã tìm đến trường ông. Ông làm việc rất tốt, tỏ ra có tài thiên phú về viết báo. Năm sau, theo lời mời của tạp chí "Thời dữ triều", ông thôi việc ở Đông Nam nhật báo, sang Thượng Hải tiếp tục nghề viết hay dịch thuật từ máy Radio. Chẳng bao lâu ông lại rời toà soạn "Thời dữ triều", xin vào làm phiên dịch của tờ "Đại công báo". Lúc này anh trai của Kim Dung là Tra Lương Giám đang làm giáo sư ở học viện Pháp lý thuộc đại học Đông Ngô gần đó, ông liền xin vào học tiếp về luật quốc tế.
Năm 1948, tờ Đại công báo ra phụ bản tại Hồng Kông, ông được cử sang làm việc ở đó, dịch tin quốc tế. Trước khi ra đi vài ngày, ông chạy đến nhà họ Đỗ để ngỏ lời cầu hôn cô con gái 18 tuổi, được chấp nhận. Hôn lễ tổ chức trang trọng tại Thượng Hải, người vợ đầu tiên Đỗ Trị Phân của ông rất xinh đẹp.
Năm 1950, trong cuộc Cải cách ruộng đất ở Trung Quốc, gia đình ông bị quy thành phần địa chủ, cha ông bị đấu tố, từ đó ông mất liên lạc với gia đình. Trong lúc này, vợ ông không chịu nổi cuộc sống ở Hồng Kông, trở về gia đình bên mẹ, không chịu về nhà chồng nữa. Năm 1951 họ quyết định ly hôn.
Năm 1952, ông sang làm việc cho tờ "Tân văn báo", phụ trách mục "Chuyện trà buổi chiều", chuyên mục này giúp ông phát huy khả năng viết văn của mình hơn, ông rất thích, một phần vì khán giả cũng rất thích. Ông còn viết phê bình điện ảnh. Từ đó dần đi sâu vào lĩnh vực này. Từ 1953, rời "Tân Văn báo", bắt tay vào viết một số kịch bản phim như "Lan hoa hoa, Tuyệt đại giai nhân, Tam luyến…" dưới bút danh Lâm Hoan. Những kịch bản này dựng lên được các diễn viên nổi tiếng thời bấy giờ như Hạ Mộng, Thạch Tuệ, Trần Tứ Tứ… diễn xuất.
Từ khi mới vào làm cho "Tân Văn Báo", ông quen thân với La Phù và Lương Vũ Sinh. Đến năm 1955, được hai người ủng hộ và giúp đỡ, ông viết truyện võ hiệp đầu tay là "Thư kiếm ân cừu lục", đăng hàng ngày trên Hương Cảng tân báo, bút danh Kim Dung cũng xuất hiện từ đây. Hai chữ "Kim Dung" 金庸 là chiết tự từ chữ "Dung" 鏞, tên thật của ông, nghĩa là "cái chuông lớn". "Thư kiếm ân cừu lục" ra đời, tên Kim Dung được chú ý đến, dần dần, ông cùng Lương Vũ Sinh được xem như hai người khai tông ra "Tân phái" của tiểu thuyết võ hiệp. Ông viết tiếp bộ "Bích huyết kiếm" được hoan nghênh nhiệt liệt, từ đó chuyên tâm vào viết tiểu thuyết võ hiệp và làm báo.
Năm 1959, cùng với bạn học phổ thông Trầm Bảo Tân, ông lập ra "Minh Báo". Ông vừa viết tiểu thuyết, vừa viết các bài xã luận. Qua những bài xã luận của ông, Minh Báo càng ngày được biết đến và là một trong những tờ báo được đánh giá cao nhất.
Năm 1972 sau khi viết cuốn tiểu thuyết cuối cùng, ông đă chính thức nghỉ hưu và dành những năm sau đó biên tập, chỉnh sửa các tác phẩm văn học của mình. Lần hoàn chỉnh đầu tiên là vào năm 1979. Lúc đó, các tiểu thuyết võ hiệp của ông đă được nhiều độc giả biết điến. Các tác phẩm đã được chuyển thể thành phim truyền hình. Năm sau, ông tham gia giới chính trị Hồng Kông. Ông là thành viên của ủy ban phác thảo "Đạo luật cơ bản Hồng Kông". Ông cũng là thành viên của Ủy ban chuẩn bị giám sát sự chuyển giao của Hồng Kông về chính phủ Trung Quốc.
Năm 2006, ông xuất bản cuốn tản văn đầu tiên.
Ngày 30 tháng 10 năm 2018, nhà văn Kim Dung qua đời ở tuổi 94 tại Bệnh viện Dưỡng Hòa sau một thời gian dài chiến đấu với bệnh tật.
Vào tháng 10 năm 1976, sau cái chết đột ngột của con trai trưởng của mình, Kim Dung đã quyết định tìm hiểu nhiều vào các triết lý của tôn giáo. Kết quả là ông tự mình quy y Phật giáo 2 năm sau đó.
Trong 1 năm sau khi con trai qua đời, ông đã đọc rất nhiều thư tịch, tìm tòi và tra cứu sự huyền bí của “sinh và tử” (sự sống và cái chết). Thời còn học trung học, ông đã đọc hết bộ toàn thư của Cơ đốc giáo, bây giờ nhớ lại nội dung chính, trải qua nhiều lần suy ngẫm, ông thấy nội dung giáo lý của đạo Cơ đốc không phù hợp với suy nghĩ của mình. Sau quá trình tiếp tục nghiên cứu, ông đã khảo sát, suy nghĩ tìm tòi, nghi ngờ chất vấn trong thời gian dài, cuối cùng đã thành tâm thành ý tiếp nhận Phật pháp, điều này đã giải quyết những thắc mắc lớn trong lòng ông và đem lại cho ông sự bình an trong tâm hồn.
Kim Dung trải qua 3 đời vợ. Người vợ đầu là Đỗ Trị Phân (杜治芬), một thiếu nữ khuê các; người vợ thứ hai là Chu Mân (朱玫), một nữ phóng viên năng động; người vợ thứ ba là Lâm Lạc Di (林樂怡), một nữ phục vụ.
Kim Dung có bốn người con (hai trai hai gái) đều là do người vợ thứ hai Chu Mân sinh ra và không ai theo nối nghiệp văn chương của cha.
Dịch giả đưa Kim Dung lên cơn sốt tại Việt Nam được ghi nhận là Tiền Phong Từ Khánh Phụng với bản "Cô gái Đồ Long" (dịch "Ỷ thiên Đồ long ký"), đăng trên báo Đồng Nai năm 1961. Thực ra trước đó, đã có một số bản dịch như "Bích huyết kiếm" của Từ Khánh Phụng (báo Đồng Nai), "Anh hùng xạ điêu" của Đồ Mập (báo Dân Việt), "Thần điêu đại hiệp" ("Thần điêu hiệp lữ") của Vũ Tài Lục và Hải Âu Tử (báo Mới).
Tuy nhiên, truyện kiếm hiệp vẫn được xem là thứ giải trí rẻ tiền. Bản dịch "Cô gái Đồ Long" mới tạo nên cơn sốt truyện Kim Dung trong các tầng lớp độc giả từ bình dân đến trí thức. Một số nhà văn nhà báo lấy bút danh theo tên nhân vật trong truyện Kim Dung như Hư Trúc, Kiều Phong... Nhiều nhà văn nổi tiếng tham gia bình luận Kim Dung như Bùi Giáng, Bửu Ý, công phu nhất là Đỗ Long Vân với loạt bài "Vô Kỵ giữa chúng ta hay là hiện tượng Kim Dung". Dịch giả truyện Kim Dung tài hoa nhất là Hàn Giang Nhạn với các bản dịch "Tiếu ngạo giang hồ", "Lộc Đỉnh ký"... câu văn thanh thoát tự nhiên, sinh động.
Sau 1975, giống như tại Trung Quốc và Đài Loan cùng thời, các tác phẩm của Kim Dung bị nhà nước Việt Nam cấm lưu hành. Tuy nhiên, các bản sách cũ vẫn được lén lút lưu giữ và được nhiều người truyền tay đọc. Đầu thập niên 1990, với chủ trương Đổi Mới, chính quyền Việt Nam giảm bớt sự cấm đoán gắt gao với văn hóa văn nghệ. Một số phim và sách võ hiệp cũ được phát hành lại. Để dễ xin phép xuất bản, thoạt tiên sách không ghi đúng tên tác giả mà lấy các bút danh khác như Nhất Giang, về sau mới ghi đúng tên Kim Dung, Cổ Long. Nhà xuất bản Quảng Ngãi đã tích cực phát hành lại sách võ hiệp cũ. Thêm vào đó, sự phát triển của Internet giúp các bản dịch cũ lưu truyền rộng rãi, ban đầu dưới dạng scan từng trang sách, sau đó là dạng văn bản do những người hâm mộ gõ lại. Sau 1975, nhà văn Vũ Đức Sao Biển là người đầu tiên viết khảo luận về Kim Dung, các bài của ông đăng trên tập san "Kiến thức ngày nay", sau in thành bộ "Kim Dung giữa đời tôi" (4 quyển).
Công ty Văn hóa Phương Nam là công ty đầu tiên mua bản quyền dịch tác phẩm võ hiệp của Kim Dung. Từ năm 1999, Phương Nam đã mua được bản quyền dịch tác phẩm của Kim Dung, thông qua thương lượng trực tiếp với nhà văn. Từ năm 2001, toàn bộ tác phẩm võ hiệp của Kim Dung lần lượt được dịch lại và phát hành ở Việt Nam theo các bản hiệu đính mới nhất. Các dịch giả gồm có Cao Tự Thanh, Vũ Đức Sao Biển, Lê Khánh Trường, Đông Hải, Hoàng Ngọc (Huỳnh Ngọc Chiến).
Trong cộng đồng người Việt ở nước ngoài, dịch giả Nguyễn Duy Chính được xem là người có các bản dịch với chất lượng dịch tốt, điển hình như các bản dịch "Thiên long bát bộ" và "Ỷ thiên Đồ long ký" (lưu truyền trên Internet). Nguyễn Duy Chính cũng viết một số khảo luận về các yếu tố văn hóa Trung Hoa trong tác phẩm của Kim Dung.
Ngoài các tiểu thuyết võ hiệp, ông còn viết các truyện lịch sử Trung Quốc. Ông đã được trao tặng nhiều huân chương danh dự.
Kim Dung đã được trao tặng huân chương OBE của Vương Quốc Anh năm 1981, và Bắc đẩu bội tinh năm 1982, Commandeur de l'Ordre des Arts et des Lettres năm 2004 của chính phủ Pháp.
Ông cũng là giáo sư danh dự của nhiều trường đại học như Bắc Kinh, Chiết Giang, Nam Khai, Hồng Kông, British Columbia cũng như là tiến sĩ danh dự của đại học Cambridge.
Tháng 3 năm 2017, Bảo tàng Di sản Hong Kong đã mở cuộc triển lãm các tranh ảnh có liên quan đến các tác phẩm của Kim Dung.
Kim Dung viết tổng cộng 15 truyện trong đó 1 truyện ngắn và 14 tiểu thuyết. Hầu hết các tiểu thuyết đều được xuất bản trên các nhật báo.
Một số tác phẩm của Kim Dung có những nhân vật và chi tiết bắc cầu với nhau, tuy nhiên đều có thể đọc độc lập.
Chùm truyện có thể nói là nổi tiếng nhất, và cũng có nhiều chi tiết liên kết chặt nhất, là Xạ điêu tam bộ khúc (射鵰三部曲), gồm ba tác phẩm "Xạ điêu anh hùng truyện" (cuối đời Tống), "Thần điêu hiệp lữ" (thời Mông Cổ đánh Tống), "Ỷ thiên Đồ long ký" (thời nhà Minh nổi lên đánh Mông Cổ).
"Thiên Long bát bộ" (thời Tống) lấy bối cảnh trước "Xạ điêu anh hùng truyện", nhưng nội dung câu chuyện vốn là độc lập. Sau này, Kim Dung sửa chữa lại vài chi tiết trong "Xạ điêu anh hùng truyện" để bắc cầu với "Thiên Long bát bộ".
Vài nhân vật của "Bích huyết kiếm" (thời Minh mạt, Mãn Châu vào đánh) xuất hiện trong "Lộc Đỉnh ký" (đời Khang Hy).
Vài nhân vật trong "Thư kiếm ân cừu lục" xuất hiện trong "Phi hồ ngoại truyện", tác phẩm này lại kể lai lịch, hành trạng của Hồ Phỉ và một số nhân vật khác của "Tuyết sơn phi hồ" (các truyện này lấy bối cảnh đời Càn Long).
Các truyện khác của Kim Dung không liên quan với nhau và cũng không có bối cảnh lịch sử cụ thể, trừ "Việt nữ kiếm" xảy ra thời Xuân Thu.
Tuần tự 13 bộ tiểu thuyết xếp theo bối cảnh lịch sử của nhà văn Kim Dung:
"Bạch Mã Khiếu Tây Phong" và "Uyên Ương Đao" chỉ được suy đoán là vào thời nhà Thanh, nên không xếp được thứ tự.
Sau khi Kim Dung hoàn thành các tác phẩm của mình, một người bạn của ông là Nghê Khuông phát hiện rằng chữ đầu tiên của tựa đề 14 tiểu thuyết tạo thành hai câu thơ thất ngôn:
Dịch nghĩa:
Nhân vật Nam chính trong các truyện:
Các nhân vật nam mà Kim Dung yêu thích: Lệnh Hồ Xung, Tiêu Phong, Quách Tĩnh, Dương Quá, Đoàn Dự, Trương Vô Kỵ, Phong Thanh Dương, Hoàng Dược Sư, Chu Bá Thông.
Nhân vật nữ chính trong các truyện:
Các nhân vật nữ mà Kim Dung yêu thích: Hoàng Dung, Tiểu Long Nữ, Trình Linh Tố, Lạc Băng, A Cửu, Hà Thiết Thủ, Lam Phượng Hoàng.
Các nhân vật nữ mà Kim Dung xem là người vợ lý tưởng: Nhậm Doanh Doanh, Triệu Mẫn, A Châu, Tăng Nhu, Chu Chỉ Nhược.
Các nhân vật nữ mà Kim Dung nguyện suốt đời yêu thương và bảo vệ: Quách Tương, Tiểu Chiêu, Nghi Lâm, Song Nhi, A Bích, A Cửu, Trình Anh, Công Tôn Lục Ngạc, Cam Bảo Bảo
Chủ nghĩa yêu nước và Văn hóa truyền thống Trung Quốc là đề tài chủ yếu trong các tác phẩm của Kim Dung. Ông nhấn mạnh đến sự độc lập tự chủ của người Hán, và nhiều tác phẩm của ông là bối cảnh khi Trung Quốc bị đe dọa bởi những người phương bắc như Khiết Đan, Nữ Chân, Mông Cổ. Nhưng dần dần chủ nghĩa yêu nước của ông cũng bao gồm các dân tộc thiểu số tạo thành nước Trung Quốc bây giờ. Kim Dung đặc biệt khâm phục các đặc điểm của người Mông Cổ, Mãn Châu. Trong Anh hùng xạ điêu, hình tượng của Thành Cát Tư Hãn và các con của ông là những vị tướng tài ba, những dũng sĩ kiêu dũng trên đại mạc đứng lên lập nên đại nghiệp, uy hiếp "nhà Tống" lụn bại. Hoặc như trong Lộc Đỉnh ký, Kim Dung miêu tả vua Khang Hy nhà Thanh là một người có lòng trắc ẩn và có năng lực. Trong Thiên long bát bộ, Kiều Phong mặc dù là người Khiết Đan nhưng từ nhỏ đã được người Hán nuôi dưỡng. Chính điều đó đã khiến Kiều Phong vì người Hán ngăn cản vua Liêu tiến quân.
Các tác phẩm của Kim Dung có thể coi là cuốn từ điển nhỏ về phong tục, tập quán, văn hóa Trung Hoa, bao gồm các lĩnh vực y thuật dân tộc Trung Quốc, châm cứu, võ thuật, âm nhạc, thư pháp, cờ vây, trà đạo, các triết học của đạo Khổng, đạo Phật và đạo Lão, và lịch sử phong kiến Trung Hoa. Các nhân vật lịch sử hòa trộn vào các nhân vật trong truyện.
Các tác phẩm của ông rõ ràng đã tỏ lòng tôn trọng và ca ngợi các giá trị truyền thống Trung Hoa, đặc biệt là các quan niệm Khổng giáo như là mối quan hệ giữa vua tôi, cha con, vợ chồng, anh em, và nhất là giữa sư phụ và đồ đệ, giữa các huynh đệ. Kim Dung cũng nhấn mạnh vào các giá trị Trung Hoa truyền thống như là danh dự con người, tinh thần tận trung báo quốc của nam nhi, tấm lòng chung thủy giữ gìn trinh tiết của phụ nữ.
Cuối cùng ông biến đổi một phần các phép tắc đó trong tác phẩm cuối cùng Lộc Đỉnh ký. Là một nhân vật chính nhưng Vi Tiểu Bảo không theo mô thức của các nhân vật chính mà Kim Dung đã dàn dựng, không phải là một biểu tượng của một anh hùng hảo hán mà là một nhân vật có cả tà tâm, không theo một tiêu chuẩn đạo đức nhất định, nhưng vẫn là một kẻ sống rất nghĩa khí và rất hết lòng vì bạn bè.
Các tác phẩm của Kim Dung đã nhận được nhiều phê bình từ độc giả và các nhà phê bình văn học. Nghê Khuông, một nhà văn nổi tiếng và là bạn của Kim Dung đã viết rất nhiều bài viết phân tích các nhân vật và thế giới võ thuật trong các tác phẩm của ông.
Tuy nhiên nhiều tác phẩm của Kim Dung đã bị cấm ở nhiều nơi ngoài Hồng Kông vì những lý do chính trị. Nhiều tác phẩm bị cấm ở Trung Hoa đại lục vì bị cho là chế nhạo Mao Trạch Đông, Cách mạng Văn hóa hoặc bị cho là xuyên tạc lịch sử (ví dụ như truyện Ỷ thiên đồ long ký có nhiều chi tiết hư cấu về các nhân vật lịch sử có thật như Thường Ngộ Xuân, Minh Thái Tổ). Chính quyền Đài Loan cũng cấm vì cho rằng các tác phẩm này ủng hộ Đảng Cộng sản Trung Quốc. Hiện giờ các tác phẩm của Kim Dung không bị cấm nữa. Một số chính trị gia như Đặng Tiểu Bình còn là người hâm mộ các tác phẩm của ông.
Cuối năm 2004, nhà xuất bản giáo dục nhân dân của Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa đã đưa tác phẩm Thiên long bát bộ vào sách giáo khoa lớp 12. Bộ Giáo dục Singapore cũng làm như vậy đối với các trường cấp 2, 3 sử dụng tiếng Trung Quốc.
Có thể một phần vì muốn hoàn thiện các khe hở tình tiết trong truyện Kim Dung, phần vì muốn phát triển rộng thêm các chi tiết truyện, phần là ăn theo, rất nhiều người đã viết truyện dựa theo cốt, theo nhân vật trong truyện Kim Dung mà tạo dựng nhiều tác phẩm khác, thậm chí dựng thành phim, gọi chung là các tác phẩm dựa Kim Dung.
|
2546 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2546 | Đại Việt sử ký toàn thư | Đại Việt sử ký toàn thư (), đôi khi gọi tắt là Toàn thư, là bộ quốc sử viết bằng Hán văn của Việt Nam, viết theo thể biên niên, ghi chép lịch sử Việt Nam từ thời đại truyền thuyết Kinh Dương Vương năm 2879 TCN đến năm 1675 đời vua Lê Gia Tông nhà Hậu Lê. Bộ sử này được khắc in toàn bộ và phát hành lần đầu tiên vào năm Đinh Sửu, niên hiệu Chính Hòa năm thứ 18, triều vua Lê Hy Tông, tức là năm 1697. Đây là bộ chính sử Việt Nam xưa nhất còn tồn tại nguyên vẹn đến ngày nay, do nhiều đời sử quan trong Sử quán triều Hậu Lê biên soạn.
Bộ sử bắt đầu được Ngô Sĩ Liên, một vị sử quan làm việc trong "Sử quán" dưới thời vua Lê Thánh Tông, biên soạn dựa trên sự chỉnh lý và bổ sung hai bộ quốc sử Việt Nam trước đó cùng mang tên "Đại Việt sử ký" của Lê Văn Hưu và Phan Phu Tiên. Hoàn thành vào niên hiệu Hồng Đức thứ 10 (1479), bộ sử mới của Ngô Sĩ Liên gồm 15 quyển, ghi lại lịch sử Việt Nam từ một thời điểm huyền thoại là năm 2879 TCN đến năm 1427 (khi nhà Hậu Lê được thành lập) và mang tên "Đại Việt sử ký toàn thư". Sau đó, dù đã hoàn thành, "Đại Việt sử ký toàn thư" lại không được khắc in để ban hành rộng rãi mà tiếp tục được nhiều đời sử quan trong Quốc sử quán sửa đổi, bổ sung và phát triển thêm. Khoảng niên hiệu Cảnh Trị (1663 - 1671) đời vua Lê Huyền Tông, chúa Trịnh Tạc hạ lệnh cho một nhóm văn quan, đứng đầu là Tham tụng Phạm Công Trứ, sửa chữa bộ quốc sử của Ngô Sĩ Liên, đồng thời sai biên soạn tiếp lịch sử Việt Nam từ năm 1428 đời vua Lê Thái Tổ đến năm 1662 đời vua Lê Thần Tông nhà Hậu Lê. Bộ sử của nhóm Phạm Công Trứ, gồm 23 quyển, được đem khắc in để phát hành nhưng công việc chưa xong, phải bỏ dở. Khoảng niên hiệu Chính Hòa (1680 - 1705) đời vua Lê Hy Tông, chúa Trịnh Căn lại hạ lệnh cho một nhóm văn quan, đứng đầu là Tham tụng Lê Hy, tiếp tục khảo đính bộ sử của nhóm Phạm Công Trứ, đồng thời biên soạn tiếp lịch sử Việt Nam từ năm 1663 đời vua Lê Huyền Tông đến năm 1675 đời vua Lê Gia Tông nhà Hậu Lê. Bộ quốc sử này lấy tên là "Đại Việt sử ký toàn thư", theo đúng tên mà sử gia Ngô Sĩ Liên cách đó gần hai thế kỷ đã đặt cho bộ sử của ông, gồm 25 quyển, được khắc in toàn bộ và phát hành thành công vào năm Đinh Sửu, niên hiệu Chính Hòa năm thứ 18 đời vua Lê Hy Tông, tức là năm 1697.
Sau khi xuất bản, "Đại Việt sử ký toàn thư" tiếp tục được tái bản bởi các hiệu in của chính quyền và tư nhân, không chỉ ở Việt Nam mà còn trên khắp thế giới, trong nhiều thế kỷ sau. Nửa cuối thế kỷ 20, ở Việt Nam xuất hiện các bản dịch "Đại Việt sử ký toàn thư" ra chữ quốc ngữ, phổ biến nhất là bản dịch dựa trên cơ sở bản in "Nội các quan bản" - hiện đang lưu giữ tại thư viện Viện Viễn Đông Bác cổ ở Paris, do "Nhà Xuất bản Khoa học Xã hội" phát hành lần đầu năm 1993.
"Đại Việt sử ký toàn thư" là bộ chính sử Việt Nam xưa nhất còn tồn tại nguyên vẹn đến ngày nay, là di sản vô giá của văn hóa dân tộc Việt Nam, là kho tư liệu phong phú không những cần thiết cho ngành sử học mà còn giúp ích cho nhiều ngành khoa học xã hội khác và cũng là một bộ sử có giá trị văn học. Các bộ quốc sử sau này của Việt Nam như "Đại Việt sử ký tiền biên", "Khâm định Việt sử Thông giám Cương mục" đều được biên soạn dựa trên cơ sở của "Đại Việt sử ký toàn thư".
"Đại Việt sử ký toàn thư" không phải là bộ quốc sử Việt Nam đầu tiên được biên soạn. Trước đó, một số thư tịch đã nhắc đến "Sử ký" 史記 của Đỗ Thiện thời nhà Lý, "Việt chí" 越志 của Hàn trưởng Trần Phổ (hoặc Tấn) thời nhà Trần. Bộ "Đại Việt sử ký" 大越史記 viết theo thể biên niên của Lê Văn Hưu biên soạn và hoàn thành vào năm 1272 là bộ quốc sử Việt Nam sớm nhất được ghi nhận, ghi chép lịch sử Đại Việt từ thời đại Triệu Vũ Đế năm 207 TCN đến hết năm 1225 đời Lý Chiêu Hoàng nhà Lý. Dưới đời vua Lê Nhân Tông nhà Hậu Lê, Phan Phu Tiên được giao nhiệm vụ biên soạn lịch sử từ năm 1226 đầu đời Trần Thái Tông đến năm 1427 khi thời kì Bắc thuộc lần 4 kết thúc, bộ quốc sử này cũng viết theo thể biên niên và mang tên "Đại Việt sử ký".
Nhà Hậu Lê tiếp tục trải qua một giai đoạn hoàng kim dưới sự trị vì của Lê Thánh Tông, một vị vua rất quan tâm đến văn hóa và giáo dục. Trong những năm đầu trị vì, nhà vua đã nhiều lần ra lệnh tìm kiếm, tập thư tịch tài liệu lịch sử, đồng thời ông cũng bổ nhiệm các học giả Nho gia vào Sử quán triều đình để chuẩn bị cho công việc biên soạn quốc sử. Ngô Sĩ Liên là một trong số các học giả đó.
Đỗ đồng Tiến sĩ xuất thân trong khoa thi năm Nhâm Tuất, niên hiệu Đại Bảo thứ 3 đời vua Lê Thái Tông (1442), Ngô Sĩ Liên từng giữ chức Đô Ngự sử đời Lê Nghi Dân và Lê Thánh Tông rồi bị giáng xuống làm Hữu Thị lang bộ Lễ, Tư nghiệp Quốc Tử Giám kiêm chức Tu soạn ở Sử quán. Trong vị trí của một sử quan, ông được giao nhiệm vụ biên soạn quốc sử cho triều đình theo mệnh lệnh của Lê Thánh Tông vào tháng 1 năm Kỷ Hợi, niên hiệu Hồng Đức thứ 10, tức là năm 1479.
Ngô Sĩ Liên đã dựa vào hai bộ sử của Lê Văn Hưu và Phan Phu Tiên để làm công việc đó. Ông cho rằng hai bộ sách của họ Lê và họ Phan tuy ""rõ ràng, có thể xem được"" (蹟彰可鑒 - chương chương khả giám) nhưng ""ghi chép còn có chỗ chưa đủ, nghĩa lệ còn có chỗ chưa đáng, văn tự còn có chỗ chưa ổn, người đọc không khỏi có chỗ còn chưa vừa ý"" (而記志猶有未僃義例猶有未當文字猶有未安讀者不能無憾焉 - nhi ký chí do hữu vị bị, nghĩa lệ do hữu vị thường, văn tự do hữu vị an, độc giả bất năng vô hám yên). Do vậy, ông đã sửa chữa chép lại hai bộ sách này ""có việc nào sót quên thì bổ sung thêm vào, có lệ nào chưa đúng thì cải chính lại, văn có chỗ nào chưa ổn thì đổi đi, gián hoặc có việc hay dở có thể khuyên răn được thì góp thêm ý kiến quê mùa ở sau"" (事有遺忘者補之例有未當者正之文有未安者改之間有善惡可以勸懲者贅鄙見於其後 - Sự hữu di vong giả bổ chi, lệ hữu vị đáng giả chính chi, văn hữu vị an giả cải chi, gian hữu thiện ác khả dĩ khuyên trừng giả, chuế bỉ kiến ư kì hậu). Ngô Sĩ Liên cũng giữ lại cho bộ sử nhiều lời bình của Lê Văn Hưu và Phan Phu Tiên về các sự kiện lịch sử. Không chỉ sửa chữa sử cũ, Ngô Sĩ Liên còn bổ sung vào dòng chảy lịch sử Việt Nam thời đại họ Hồng Bàng, đưa nó trở thành thời đại đầu tiên trong lịch sử thay vì nhà Triệu như trong "Đại Việt sử ký" của Lê Văn Hưu. Trong quá trình biên soạn, bên cạnh các bộ chính sử trước đó và sử sách Trung Quốc, Ngô Sĩ Liên cũng đã thu thập tư liệu từ nhiều nguồn khác, bao gồm dã sử, các bản truyện chí có thể là "Việt điện u linh tập" hay "Lĩnh Nam chích quái" cùng với những lời truyền tụng. Tuy là truyền thuyết và truyện dân gian nhưng chúng vẫn được Ngô Sĩ Liên xem là nguồn sử liệu đáng tin cậy. Đây là lần đầu tiên các nguồn kiểu này được một nhà sử học Việt Nam sử dụng trong tác phẩm lịch sử.
Bộ quốc sử hoàn thành vào tiết đông chí, khoảng tháng một năm Kỷ Hợi, niên hiệu Hồng Đức thứ 10 (tức là ngày 13 tháng 12 năm 1479), bao quát lịch sử Việt Nam trong hơn bốn thiên niên kỷ, bắt đầu từ một thời điểm truyền thuyết 2879 TCN, dừng lại ở sự kiện quân Minh rút về Trung Quốc, kết thúc Bắc thuộc lần 4 năm 1427. Bộ sử này được tác giả đặt tên là "Đại Việt sử ký toàn thư". Tuy đã hoàn thành, nhưng công trình sử học này của ông không được khắc in để phát hành mà vẫn nằm lại trong Sử quán của triều đình dưới dạng bản thảo viết tay.
"Đại Việt sử ký toàn thư" của Ngô Sĩ Liên chia thành hai phần là "Ngoại kỷ toàn thư" và "Bản kỷ toàn thư". Phần "Ngoại kỷ" bắt đầu từ họ Hồng Bàng đến hết năm 938, năm Tiền Ngô Vương đại phá quân Nam Hán trong trận Bạch Đằng. Phần "Bản kỷ" bắt đầu từ năm 938, năm thành lập nhà Ngô, đến hết năm 1427, năm kết thúc sự thống trị của nhà Minh trên đất Đại Việt. Cộng tất cả gồm 15 quyển.
Có thể liệt kê vai trò của Ngô Sĩ Liên trong tiến trình biên soạn "Đại Việt sử ký toàn thư" như sau:
Ngoài ra, khi làm sử quan dưới triều Lê Thánh Tông, Ngô Sĩ Liên còn biên soạn "Tam triều bản kỷ" 三朝本紀, ghi chép lịch sử ba triều vua Lê Thái Tổ, Thái Tông và Nhân Tông của nhà Hậu Lê. Rất có thể đây là tài liệu quan trọng mà sau này nhóm Phạm Công Trứ dựa vào để biên soạn lịch sử triều Hậu Lê trong giai đoạn cai trị của ba vị vua này. Trong văn bản "Đại Việt sử ký toàn thư" bản in "Nội các quan bản", đầu quyển 11 phần "Bản kỷ thực lục" gồm lịch sử hai triều Lê Thái Tông và Lê Nhân Tông cũng có ghi ""Triều liệt Đại phu Quốc Tử Giám Tư nghiệp kiêm Sử quan Tu soạn, thần Ngô Sĩ Liên biên soạn"" (朝列大夫國子監司業兼史官修撰臣吳士連編 - Triều liệt Đại phu Quốc Tử Giám Tư nghiệp kiêm Sử quan Tu soạn thần Ngô Sĩ Liên biên).
Dưới triều đại của Lê Tương Dực, Vũ Quỳnh, Đô Tổng tài trong Sử quán, đã dâng lên nhà vua bộ sách "Đại Việt thông giám thông khảo" (còn được gọi là "Đại Việt thông giám" hoặc "Việt giám thông khảo"), một bộ sử viết theo thể biên niên ghi lại tiến trình lịch sử Việt Nam từ họ Hồng Bàng đến năm đầu niên hiệu Thuận Thiên của Lê Thái Tổ (1428), gồm 26 quyển vào tháng 4 năm Tân Mùi niên hiệu Hồng Thuận thứ 3, tức là năm 1511. Không có tư liệu cho ta biết Vũ Quỳnh đã biên soạn "Đại Việt thông giám thông khảo" dựa trên những nguồn nào, bản thân bộ sử này nay cũng không còn, nhưng có thể thấy nó chịu ảnh hưởng khá lớn từ "Đại Việt sử ký toàn thư" bản Hồng Đức của Ngô Sĩ Liên. "Đại Việt thông giám thông khảo" có khung thời gian và bố cục, gồm hai phần "Ngoại kỷ" và "Bản kỷ", tương tự như "Đại Việt sử ký toàn thư" bản Hồng Đức. Tuy nhiên, Vũ Quỳnh chia phần "Ngoại kỷ" bắt đầu từ họ Hồng Bàng đến hết năm 967 thời Thập nhị sứ quân và phần "Bản kỷ" bắt đầu từ đời Đinh Tiên Hoàng năm 968 đến năm đầu đời Lê Thái Tổ tức là năm 1428. Trong cách phân chia các kỷ, Vũ Quỳnh cũng có quan điểm khác với Ngô Sĩ Liên, điển hình như "Kỷ thuộc Minh". Nếu Ngô Sĩ Liên coi giai đoạn từ năm 1414 đến năm 1427 là giai đoạn Minh thuộc thì Vũ Quỳnh, trong sách "Đại Việt thông giám thông khảo" lại rút lại thời kì thuộc Minh chỉ trong 4 năm, từ năm 1414 đến năm 1418, bởi lẽ năm 1418 là năm Lê Thái Tổ khởi nghĩa ở Lam Sơn. Nhóm Phạm Công Trứ đã tiếp thu cách chia đó của Vũ Quỳnh. Vũ Quỳnh cũng là người viết lời bình luận các sự kiện lịch sử (gồm 3 đoạn), ghi rõ ""Sử thần Vũ Quỳnh bàn"" (史臣武瓊曰 - Sử thần Vũ Quỳnh viết).
Ngoài ra, khi làm sử quan dưới triều Lê Tương Dực, Vũ Quỳnh còn được biết đến là người soạn sách "Tứ triều bản kỷ" 四朝本紀, ghi chép lịch sử bốn triều vua Lê Thánh Tông, Hiến Tông, Túc Tông, Uy Mục của nhà Hậu Lê. Rất có thể đây là tài liệu quan trọng mà sau này nhóm Phạm Công Trứ dựa vào để biên soạn lịch sử triều Hậu Lê trong giai đoạn cai trị của bốn vị vua này.
Khi vua Lê Tương Dực đọc "Đại Việt thông giám thông khảo", muốn tóm tắt những điều cốt yếu của bộ sách cho tiện xem, đã sai một văn thần là Lê Tung viết "Việt giám thông khảo tổng luận" 越鑑通考總論. Bài tổng luận này sau đó đã được đưa vào quyển thủ của "Đại Việt sử ký toàn thư".
Khoảng những năm Cảnh Trị đời vua Lê Huyền Tông, một lần nữa triều đình nhà Hậu Lê lại khởi động biên soạn quốc sử. Công việc này được chúa Trịnh Tạc giao cho một nhóm văn quan, bao gồm: Phạm Công Trứ, Dương Hạo, Hồ Sĩ Dương, Nguyễn Quốc Trinh, Đặng Công Chất, Nguyễn Công Bích, Bùi Đình Viên, Đào Công Chính, Ngô Khuê, Nguyễn Đình Chính, Nguyễn Công Bật, Nguyễn Viết Thứ, Vũ Duy Đoán. Đứng đầu nhóm biên soạn này là Phạm Công Trứ.
Đỗ đồng Tiến sĩ xuất thân trong khoa thi năm Mậu Thìn, niên hiệu Vĩnh Tộ thứ 10 đời vua Lê Thần Tông (1628), Phạm Công Trứ là một nhà chính trị tài năng, một công thần đầy danh vọng của triều đình lúc bấy giờ. Khi trở thành người chủ trì biên soạn quốc sử, ông đang giữ chức Thượng thư bộ Lại kiêm Đại học sĩ Đông các, tước Yên Quận công, làm Tham tụng (tương đương với Tể tướng). Ông đã tập hợp xung quanh mình nhiều vị văn thần tiếng tăm đương thời, tất cả họ đều đã từng đỗ đạt trong các kì thi Hội và giữ chức vụ trong triều đình. Dương Hạo đỗ Đồng Tiến sĩ xuất thân trong khoa thi năm Canh Thìn, niên hiệu Dương Hòa thứ 6 đời vua Lê Thần Tông (1640). Hồ Sĩ Dương, Nguyễn Công Bật, Nguyễn Đình Chính đỗ Đồng Tiến sĩ xuất thân trong khoa thi năm Nhâm Thìn, niên hiệu Khánh Đức thứ 4 đời vua Lê Thần Tông (1652). Nguyễn Quốc Trinh, Nguyễn Công Bích đỗ Trạng nguyên và Bảng nhãn trong khoa thi năm Kỷ Hợi, niên hiệu Vĩnh Thọ thứ 2 đời vua Lê Thần Tông (1659). Hai năm sau, Đặng Công Chất, Đào Công Chính và Ngô Khuê theo thứ tự đỗ Tam khôi trong khoa thi năm Tân Sửu niên hiệu Vĩnh Thọ thứ 4 (1661). Nguyễn Viết Thứ và Vũ Duy Đoán vừa mới là hai vị tân tiến sĩ trong khoa thi năm Giáp Thìn niên hiệu Cảnh Trị thứ 2 (1664). Bùi Đình Viên là một trong năm người đỗ khoa thi Đông các năm 1659, khi đó đang giữ chức Học sĩ ở Đông các. Tất cả các soạn giả đều có học vấn uyên bác, tinh thông lịch sử, rất hăng hái lập ngôn viết sách để ca ngợi công tích của triều đình vua Lê chúa Trịnh.
Họ có hai nhiệm vụ phải hoàn thành trong quá trình biên soạn bộ chính sử mới của Đại Việt.
Nhiệm vụ thứ nhất là khảo đính các bộ quốc sử cũ ghi chép lịch sử Việt Nam từ thời họ Hồng Bàng cho đến đời vua Lê Cung Hoàng nhà Hậu Lê. Theo Phạm Công Trứ, các bộ sử cũ ở đây bao gồm trước tác của Ngô Sĩ Liên và Vũ Quỳnh với khung thời gian từ họ Hồng Bàng đến đời Lê Thái Tổ và "sách trước" (前書 - tiền thư) với khung thời gian từ đời Lê Thái Tông đến đời Lê Cung Hoàng nhà Hậu Lê. Trước tác của Ngô Sĩ Liên và Vũ Quỳnh có lẽ là "Đại Việt sử ký toàn thư" bản Hồng Đức và "Đại Việt thông giám thông khảo" (tuy nhiên hai sách này dừng lại ở thời điểm năm 1428 chứ không phải đến hết đời Lê Thái Tổ năm 1433). Còn "sách trước" có lẽ là bản thảo của Quốc sử quán triều Hậu Lê, có thể là "Tam triều bản kỷ" của Ngô Sĩ Liên và "Tứ triều bản kỷ" của Vũ Quỳnh, ghi chép lịch sử từ năm 1434 đầu đời Lê Thái Tông đến hết năm 1527 cuối đời Lê Cung Hoàng và thậm chí có thể cả trong khoảng 1527 – 1533 khi nhà Lê trung hưng chưa thành lập. Giai đoạn này không được biên soạn chính thức mà chỉ tồn tại bản thảo ghi chép nên chúng bị sử gia nhiều đời theo nhau sao lục nhầm lẫn mà Phạm Công Trứ gọi là tệ ""hợi" 亥 lầm ra "thỉ" 豕, "ngư" 魚 lầm ra "lỗ" 魯" cho nên phải hiệu chỉnh lại để ""rửa bỏ được thói quen theo nhau lâu dài ấy"" (洗相沿之故習 - tẩy tương duyên chi cố tập). Có thể thấy công tác khảo đính sử cũ của nhóm Phạm Công Trứ thuần túy là sửa chữa văn bản, ít thay đổi so với nguyên tác, đúng như họ đã tự nhận ""gián hoặc thấy có chỗ nào sao chép sót sai, chữ nghĩa không chạy, thì suy tìm ý nghĩa mà sửa chữa một vài cho người đọc dễ hiểu, chứ không dám thêm thắt đoán chừng"" (間見抄録遺舛字義蹇澁乃推尋意義之中補輯一二使讀者易曉非敢妄為附會臆説 - gian kiến sao lục di suyễn, tự nghĩa kiển sáp, nãi suy tầm ý nghĩa chi trung, bổ tập nhất nhị, sử độc giả dị hiểu, phi cảm vọng vi phụ hội ức thuyết).
Nhiệm vụ thứ hai là biên soạn tiếp nối quốc sử từ năm 1533 đầu đời Lê Trang Tông đến năm 1662 cuối đời Lê Thần Tông nhằm khắc in ban hành cho cả nước. Nguồn tư liệu mà nhóm Phạm Công Trứ dựa vào để biên soạn giai đoạn lịch sử này gồm ""dã sử của Đăng Bính"", ""sách sót lại của người đương thời dâng hiến"". Lai lịch sử gia Đăng Bính hiện nay chưa rõ ràng, trong "Đại Việt sử ký toàn thư" còn ghi rõ một lời bàn khá dài của ông ở cuối phần "Bản kỷ thực lục", trong đó ông tỏ rõ thái độ phê phán nhà Mạc và Mạc Đăng Dung, bênh vực và ngợi ca nhà Lê trung hưng, đặc biệt còn làm một bài thơ tứ tuyệt Đường luật để thể hiện quan điểm của mình. Trong sách "Hoan châu ký" của dòng họ Nguyễn Cảnh ở Nghệ An, soạn giả "Nguyễn Cảnh Thị" cũng ghi lại được một bài thơ tứ tuyệt của Đăng Bính trong sách "Sử ký dã biên" 史記野編 với diện mạo khá giống, chỉ sai khác hai chữ..Rất có thể ""dã sử của Đăng Bính"" chính là cuốn "Sử ký dã biên" này. Như vậy, để biên soạn lịch sử 129 năm đầu của chính triều đại mình, ghi chép của các sử quan trong Sử quán là không đủ đối với nhóm Phạm Công Trứ, họ đã phải tìm đến khá nhiều các nguồn tư liệu bên ngoài triều đình.
Bộ quốc sử hoàn thành vào mùa thu năm Ất Tỵ niên hiệu Cảnh Trị thứ 3, tức là năm 1665, được dâng lên vua Lê Huyền Tông và chúa Trịnh Tạc vào ngày mồng một tháng tám cùng năm (tức là ngày 9 tháng 9 năm 1665), bao quát lịch sử Việt Nam từ thời đại Hồng Bàng đến khi vua Lê Thần Tông băng hà vào năm 1662, dài hơn 235 năm so với khung thời gian của "Đại Việt sử ký toàn thư" bản Hồng Đức.
"Đại Việt sử ký toàn thư" bản Cảnh Trị được chia thành hai phần giống như bản Hồng Đức là "Ngoại kỷ" và "Bản kỷ". Tiếp thu cách chia của Vũ Quỳnh, phần "Ngoại kỷ" ở đây bắt đầu từ họ Hồng Bàng đến hết năm 967 khi nhà Đinh được thành lập, thống nhất đất nước. Phần "Bản kỷ" bắt đầu từ năm 968 đến hết năm 1662, lại chia thành ba phần nhỏ là: "Bản kỷ toàn thư" (từ năm 968 đời Đinh Tiên Hoàng đến hết năm 1433 kết thúc triều đại Lê Thái Tổ), "Bản kỷ thực lục" (từ năm 1434 đời Lê Thái Tông đến hết năm 1527 khi nhà Lê sơ sụp đổ, nhà Mạc thành lập và phụ chép lịch sử từ năm 1527 đến năm 1532 khi nhà Lê Trung Hưng chưa thành lập) và "Bản kỷ tục tiên" (từ năm 1533 đời Lê Trang Tông đến hết năm 1662 đời Lê Thần Tông). Cộng tất cả gồm 23 quyển.
Có thể liệt kê vai trò của nhóm Phạm Công Trứ trong tiến trình biên soạn "Đại Việt sử ký toàn thư" như sau:
Bộ quốc sử sau khi biên soạn xong đã được khắc in, nhưng không rõ vì sao công việc bị đình trệ, ""mười phần mới được độ năm sáu phần"" (十纔五六 - thập tài ngũ lục); một lần nữa, nó lại bị cất vào Bí thư các - kho sách của triều đình.
Năm 1988, quyển 20 và quyển 21 của bộ sách "Đại Việt sử ký toàn thư" bản Cảnh Trị đã được tìm thấy ở tủ sách gia đình Nguyễn Văn Huyên. Có thể nói đây là một phần của bản sách in "Đại Việt sử ký toàn thư" cổ nhất được ghi nhận hiện nay.
Năm 1676, sau khi Phạm Công Trứ mất, triều đình lại giao công việc sửa quốc sử cho Hồ Sĩ Dương. Năm 1681, Hồ Sĩ Dương mất, công việc quan trọng này được giao cho một nhóm văn thần gồm Lê Hy, Nguyễn Quý Đức, Nguyễn Công Đổng, Vũ Thạnh, Hà Tông Mục, Nguyễn Hành, Nguyễn Trí Trung, Nguyễn Đương Bao, Nguyễn Mại, Nguyễn Hồ, Ngô Công Trạc, Trần Phụ Dực, Đỗ Công Bật. Đứng đầu nhóm biên soạn này là Lê Hy.
Đỗ Đồng Tiến sĩ xuất thân trong khoa thi năm Giáp Thìn niên hiệu Cảnh Trị thứ 2 đời vua Lê Huyền Tông (1664), Lê Hy khi làm chủ trì biên soạn quốc sử đang làm Tham tụng, giữ chức Thượng thư bộ Hình kiêm quản lý Trung thư giám, tước Lai Sơn tử, đứng đầu quan lại trong triều đình bấy giờ. Đặc biệt, tham gia nhóm biên soạn lần này còn có tất cả năm vị Bồi tụng, đó là Nguyễn Quý Đức, Nguyễn Công Đổng, Vũ Thạnh, Hà Tông Mục và Nguyễn Hành. Bảy người còn lại hoặc đang giữ chức Cấp sự trung ở Hộ khoa và Lại khoa hoặc làm việc trong Hàn lâm viện và Chiêu văn quán. Lẽ dĩ nhiên, tất cả họ đều đỗ Tiến sĩ Nho học qua các khoa thi. Nguyễn Trí Trung đỗ Đồng Tiến sĩ xuất thân trong khoa thi năm Canh Tuất niên hiệu Cảnh Trị thứ 8 đời vua Lê Huyền Tông (1670). Nguyễn Đương Bao đỗ ở khoa thi ba năm sau, niên hiệu Dương Đức thứ 2 năm Quý Sửu đời Lê Gia Tông (1673). Khoa thi năm Bính Thìn niên hiệu Vĩnh Trị thứ 1 đời Lê Hy Tông (1676), Nguyễn Quý Đức đỗ đầu. Trần Phụ Dực đăng khoa trong niên hiệu Chính Hòa thứ 4 năm Quý Hợi đời Lê Hy Tông (1683). Vũ Thạnh, Nguyễn Công Đổng và Đỗ Công Bật là bạn đồng khoa trong khoa thi năm Ất Sửu niên hiệu Chính Hòa thứ 5 (1685). Nguyễn Hồ, Nguyễn Hành, Hà Tông Mục đỗ Đồng Tiến sĩ xuất thân trong khoa thi năm Mậu Thìn niên hiệu Chính Hòa thứ 9 (1688). Nguyễn Mại và Ngô Công Trạc đỗ muộn nhất, họ đỗ trong khoa thi năm Tân Mùi niên hiệu Chính Hòa thứ 12 (1691) và khoa thi năm Giáp Tuất niên hiệu Chính Hòa thứ 15 (1694). Nhóm biên soạn lần này tập hợp được các vị soạn giả không những có học vấn uyên bác mà còn đầy quyền lực và danh vọng của triều đình vua Lê chúa Trịnh đương thời.
Nhóm Lê Hy có nhiệm vụ khảo đính bộ quốc sử là thành quả của nhóm Phạm Công Trứ trước đó ba thập kỉ, đồng thời biên soạn tiếp lịch sử từ năm Cảnh Trị thứ 1 đời Lê Huyền Tông (1663) đến năm Đức Nguyên thứ 2 đời Lê Gia Tông (1675) gồm 13 năm. Đối với việc khảo đính sử cũ, Lê Hy tự nhận mình chỉ ""chỗ nào sai thì sửa lại, chỗ nào đúng thì chép lấy"" (訛者正之純者録之- ngoa giả chính chi, thuần giả lục chi) còn thế thứ, phàm lệ, niên biểu đều theo đúng như sử cũ. Do vậy, nhóm Lê Hy đã sửa lại nhiều chi tiết sai lệch về lịch pháp và thiên văn trong bản Cảnh Trị của nhóm Phạm Công Trứ, đồng thời họ cũng cô gọn lời văn và cắt bỏ hoặc bổ sung nhiều sự kiện lịch sử so với bản Cảnh Trị. Còn phần biên soạn mới của nhóm Lê Hy chính là quyển 19 của phần "Bản kỷ" trong bộ "Đại Việt sử ký toàn thư" bản "Nội các quan bản", tiếp nối dòng chảy lịch sử trước đó dừng lại ở thời điểm 1662 của nhóm Phạm Công Trứ, được tạo ra dựa trên công tác ""tìm kiếm chuyện cũ, tham khảo các sách dã sử loại biên"" (蓃獵舊跡參諸野史 - sưu liệp cựu tích tham chư dã sử) và cũng được đặt tên là "Bản kỷ tục biên".
Bộ quốc sử hoàn thành vào mùa đông năm Đinh Sửu niên hiệu Chính Hòa thứ 18, tức là năm 1697 và được tiến dâng vua Lê Hy Tông cùng chúa Trịnh Căn vào ngày mồng một tháng một cùng năm (tức là ngày 13 tháng 12 năm 1697), bao quát lịch sử Việt Nam từ thời đại họ Hồng Bàng mở đầu năm 2879 TCN đến hết năm 1675 nhà Lê trung hưng.
"Đại Việt sử ký toàn thư" bản Chính Hòa về cơ bản vẫn giữ nguyên cách phân chia và ranh giới giữa các phần như bản Cảnh Trị và vì biên soạn mới thêm một quyển, nên toàn bộ bộ sách cộng là 24 quyển. Tuy phần biên soạn không được bao nhiêu so với các nhóm tác giả trước nhưng nhóm Lê Hy đã kết thúc việc biên soạn quốc sử trải qua nhiều đời sử quan, do đó đã quyết định lần cuối bộ mặt của "Đại Việt sử ký toàn thư" bản Chính Hòa và các bản "Đại Việt sử ký toàn thư" tái bản sau này. Ngoài ra, họ cũng là tác giả của bài "Tựa sách Đại Việt sử ký tục biên" (大越史記續編序 - Đại Việt sử ký tục biên tự) mở đầu bộ quốc sử.
Và cuối cùng, sau hàng thế kỉ ngóng đợi, bộ quốc sử "Đại Việt sử ký toàn thư" đã được in toàn bộ và ban bố phát hành đầy đủ vào năm Đinh Sửu, niên hiệu Chính Hòa thứ 18, tức là năm 1697 đời vua Lê Hy Tông. Mộc bản in sách được khắc ở hai làng Hồng Lục và Liễu Tràng, tuy nhiên sau khi nhà Hậu Lê sụp đổ vào khoảng cuối thế kỷ 18 thì hệ thống ván khắc này đã bị thất lạc. Các bản "Đại Việt sử ký toàn thư" hiện hành, gồm bản "Nội các quan bản" hay "Quốc Tử Giám tàng bản", đều có nguồn gốc từ bản in Chính Hòa.
Năm 1904, Léopold Michel Cadière và Paul Pelliot đã giới thiệu "Đại Việt sử ký toàn thư" bản Quốc Tử Giám Huế và cho biết gần đó họ đã tìm thấy một bản in sớm hơn với ván in tốt hơn, cách chia quyển giữa các phần có khác hơn nhưng bản in này lại không được đầy đủ. Phan Huy Lê đoán định bản in Quốc Tử Giám Huế có lẽ là bản in đời Nguyễn, còn bản in sớm hơn thì không biết có phải bản Chính Hòa không vì tác giả không chứng minh.
Năm 1934, trong sách "Thư mục Việt Nam" (Bibliographie annamite) nổi tiếng, nhà thư mục học Việt Nam người Pháp và thành viên Viện Viễn Đông Bác cổ, Emile Gaspardone nhân khảo cứu về sách "Đại Việt sử ký toàn thư", cho biết rằng: ""Còn có một bản in cổ, rất hiếm, bằng ván in của Nội các (Nội các quan bản) do thợ Liễu Chàng khắc (tử nhân Hồng Lục, Liễu Chàng đẳng xã nhân phụng san). Nó được phân biệt với những bản khắc bởi chữ đẹp và không kiêng húy tên vua triều Nguyễn hay các triều khác"". Nhà sử học Phan Huy Lê cho rằng bản in mà Gaspardone đã nói đến chính là "Đại Việt sử ký toàn thư" bản "Nội các quan bản".
Khoảng năm 1979, nhà nghiên cứu Hán Nôm Tạ Trọng Hiệp tìm thấy trong thư viện riêng của nhà Đông phương học và cũng là thầy giáo của ông, Paul Demiéville, bộ sách "Đại Việt sử ký toàn thư" bản "Nội các quan bản". Cùng dịp đó, nhà sử học Trần Kinh Hòa đến Paris, nói chuyện với Demiéville và được ông cho mượn bản "Nội các quan bản" ấy để sao chụp và khảo sát. Kết quả nghiên cứu của Trần Kinh Hòa được công bố trong bài viết "Đại Việt sử ký toàn thư chi soạn tu dữ truyền bản". Ông xác nhận đây là bản in "Đại Việt sử ký toàn thư" năm Chính Hòa thứ 18 tức là năm 1697 nhưng không chứng minh.
Sau khi Paul Demiéville qua đời vào ngày 23 tháng 3 năm 1979, thư viện riêng của ông, trong đó có bản "Nội các quan bản", trở thành tài sản thuộc quyền sở hữu của thư viện Hội Á Châu (Société Asiatique), nhưng chưa được đưa ra phục vụ công chúng. Năm 1981, nhà sử học Phan Huy Lê, nhân dịp đi công tác sang Pháp theo lời mời của trường Đại học Paris VII, đã đề xuất nguyện vọng nghiên cứu bản "Nội các quan bản" và được Hội Á Châu chấp thuận như một trường hợp đặc biệt. Cùng xem và nghiên cứu với Phan Huy Lê lúc đó, như ông tự thuật, gồm có Hoàng Xuân Hãn, Tạ Trọng Hiệp và một số nhà sử học khác. Khi trở về Việt Nam, Phan Huy Lê mang theo bản sao chụp (photocopy) đen trắng bản "Nội các quan bản" và báo cáo lên Ủy ban Khoa học Xã hội Việt Nam rằng đã phát hiện đã bản in xưa nhất của bộ "Đại Việt sử ký toàn thư" in năm 1697, đề nghị cho tổ chức nghiên cứu, phiên dịch và xuất bản. Một Hội đồng khoa học đã được Ủy ban cử ra, với Nguyễn Khánh Toàn làm Chủ tịch và hai ủy viên là Phan Huy Lê và Phạm Hựu, giám đốc nhà xuất bản Khoa học xã hội lúc đó (sau, Phạm Hựu nghỉ hưu, người thay thế ông ở cương vị này là tân Tổng biên tập nhà xuất bản Khoa học xã hội Nguyễn Đức Diệu). Hội đồng kết luận bộ sách "Đại Việt sử ký toàn thư" bản in "Nội các quan bản" này chính là bản in lần đầu tiên của bộ quốc sử vào năm Chính Hòa thứ 18 (1697).
"Đại Việt sử ký toàn thư" bản "Nội các quan bản" hiện lưu trữ ở Paris vốn đóng theo lối bìa phất cậy nhưng sau khi cho Trần Kinh Hòa mượn để nghiên cứu, Paul Demiéville đã cho phép ông Trần tháo ra, lót thêm một tờ giấy trắng mỏng vào giữa hai mặt của mỗi tờ để gia cố và bảo quản tốt hơn rồi đóng lại theo lối đục bốn lỗ xuyên dây. Giấy in sách là giấy bản, đã ngả màu, quanh rìa nhất là ở lề bên phải bị mùn nát rách sờn, mất một số chữ.
Bìa sách in to tên sách "Đại Việt sử ký toàn thư", cột chữ bên phải là ""Vựng lịch triều chi sự tích"" nghĩa là ""góp nhặt sự tích của các triều đại đã qua"". Cột chữ bên trái là ""Công vạn thế chi giám hoành nghĩa"" là ""nêu gương chung công lao của vạn đời"". Khung in là khung một đường chỉ (khung đơn), trên khung có chữ ""Nội các quan bản"" ở giữa hai hình tròn trang trí rồng mây. Sau này, bìa sách còn được đóng thêm dấu hình bầu dục của Paul Demiéville, dấu hình bầu dục của Hội Á Châu và ký hiệu sách PD 2310 (1).
Toàn bộ sách gồm 1231 tờ với 24 quyển, được đóng lại thành 15 tập, ký hiệu từ PD 2310 (1) đến PD 2310 (15). Mỗi tờ in mộc bản khổ 17,5x27,5 cm, khung in khổ 14x20cm; mỗi tờ 2 mặt, mỗi mặt 9 dòng, mỗi dòng khoảng 19 chữ, trừ những tờ đặc biệt như "Bài tựa Đại Việt sử ký tục biên" của Lê Hy với mỗi mặt 7 dòng, mỗi dòng 13 chữ. Có 5 tờ bị thiếu, trong đó 3 tờ bị mất (tờ 17 quyển 2 phần "Ngoại kỷ", tờ 20 quyển 8 và tờ 32 quyển 16 phần "Bản kỷ") và 2 tờ thay thế bằng tờ viết tay (tờ 5 quyển một phần "Ngoại kỷ" và tờ 47 quyển 12 phần "Bản kỷ"). Trong số 1226 tờ in hiện còn ở Paris, Trần Kinh Hòa thống kê được 69 tờ nét chữ còn sắc (chiếm tỉ lệ 5,6%), chứng tỏ chúng được in từ những ván khắc bổ sung thay thế cho những ván khắc cũ bị thất lạc hay hư hỏng và Nguyễn Tài Cẩn thống kê sơ bộ có khoảng 250 tờ bị mờ (chiếm tỉ lệ 20%), chứng tỏ chúng được dập vào lúc ván khắc bị mòn. Bộ sách tồn tại hai loại khung in, với 828 tờ khung viền hai đường chỉ (khung kép) và 398 tờ khung viền một đường chỉ (khung đơn), trong số 69 tờ khắc bổ sung cũng có 35 tờ khung kép và 34 tờ khung đơn, phân bố không nhất quán. Chẳng hạn như trong quyển thủ, chỉ có tờ bìa và bài "Tựa sách Đại Việt sử ký tục biên" mang khung đơn còn lại đều là khung kép (trừ tờ 21 có khung đơn mà theo Trần Kinh Hòa là tờ khắc bổ sung). Các quyển 1 - 4 phần "Ngoại kỷ", quyển 1, quyển 3 - 4 phần "Bản kỷ" chỉ có khung kép, còn các quyển khác có cả hai loại khung in.
Trên cơ sở báo cáo của Phan Huy Lê sau khi sang Pháp trở về năm 1981, Ủy ban Khoa học Xã hội Việt Nam đã thành lập một Hội đồng khoa học với ông Nguyễn Khánh Toàn làm Chủ tịch, ông Phan Huy Lê và Phạm Hựu (sau này là Nguyễn Đức Diệu) làm Ủy viên để tổ chức nghiên cứu, giám định niên đại, phiên dịch và xuất bản bộ sách. Năm 1983, tập 1 của "Đại Việt sử ký toàn thư" bản "Nội các quan bản" được xuất bản bởi nhà xuất bản Khoa học xã hội và được công bố rộng rãi với tư cách là bản in lần đầu tiên của "Đại Việt sử ký toàn thư" vào năm Chính Hòa thứ 18, tức là năm 1697. Tuy nhiên, do xuất hiện sự phản đối của một số nhà sử học tiêu biểu là Lê Trọng Khánh và Bùi Thiết nhằm phủ nhận niên đại 1697 của "Nội các quan bản", ngày 16 tháng 4 năm 1988, Ủy ban Khoa học Xã hội Việt Nam tổ chức hội thảo để giải quyết vấn đề này. Kết luận dựa theo đa số ý kiến trong cuộc hội thảo tuyên bố rằng ""Đại Việt sử ký toàn thư-Nội các quan bản (bản Paris) là bản in gần nhất từ hệ thống ván khắc (mộc bản) năm Chính Hòa 18 (1697) mà chúng ta biết đến hiện nay. Có thể nó đã được in trong khoảng thời gian từ sau 1697, khi bộ ván đã khắc xong và trước khi bộ ván khắc này bị thất lạc vào năm 1800, như sử sách đã ghi"".
Các cứ liệu văn bản học và sử liệu học để dẫn tới kết luận trên được Phan Huy Lê trình bày trong bài viết "Đại Việt sử ký toàn thư: Tác giả - Văn bản - Tác phẩm", bao gồm:
Việc phát hiện ra "Đại Việt sử ký toàn thư" bản "Nội các quan bản" với tư cách là bản in đầu tiên của bộ quốc sử với niên đại Chính Hoà là một sự kiện lớn của giới sử học Việt Nam trong những năm 80 của thế kỷ 20. Viện sĩ Nguyễn Khánh Toàn, trong lời giới thiệu nhân lần xuất bản đầu tiên bản dịch "Nội các quan bản", dứt khoát:
Giá trị của "Nội các quan bản" tiếp tục được Phan Huy Lê khẳng định trong nhiều bài khảo cứu văn bản này "Đại Việt sử ký toàn thư: Tác giả - Văn bản - Tác phẩm" rằng:
Bên cạnh đó, cũng có ý kiến của Bùi Thiết và Lê Trọng Khánh phản đối niên đại Chính Hoà của "Nội các quan bản", đánh giá nó là "của giả", "vô giá trị"...
Trong bài viết: "Sách "Đại Việt sử ký toàn thư" bản "Nội các quan bản" không phải được khắc in từ năm 1697", tác giả Bùi Thiết cho rằng:
Cuối cùng tác giả Bùi Thiết cho rằng, kết luận rằng "Đại Việt sử ký toàn thư" bản "Nội các quan bản" được in năm 1697 là không thể chấp nhận được, cần xem xét lại. Việc làm sai sẽ làm những bản do Việt Nam quản lý, có giá trị đích thực sẽ chịu số phận hẩm hiu, thậm chí bị hủy hoại, còn bản hiện nay do Hội Á châu (Cộng hòa Pháp quản lý) lại được tôn lên vô giá.
Trong bài viết "Quan hệ biến chứng về niên đại bộ "Đại Việt sử ký toàn thư" – Bản in "Nội các quan bản" và vấn đề chủ quyền quốc gia về Di sản văn hóa dân tộc", Lê Trọng Khánh cho rằng:
"Đại Việt sử ký toàn thư" bản "Nội các quan bản" được dịch, chú giải và hiệu đính bởi các dịch giả Ngô Đức Thọ, Hoàng Văn Lâu, Ngô Thế Long, Hà Văn Tấn dưới sự chỉ đạo của Hội đồng khoa học đứng đầu là Nguyễn Khánh Toàn, Phan Huy Lê và Nguyễn Đức Diệu, được biên tập bởi Lê Văn Quýnh và Nguyễn Duy Chiếm. Năm 1983, nhà xuất bản Khoa học xã hội cho xuất bản, lần đầu tiên, tập một bản dịch "Đại Việt sử ký toàn thư" bản "Nội các quan bản". Tập 2 được tiếp tục ra mắt hai năm sau đó, năm 1985. Do điều kiện ấn loát chưa tốt nên hai tập sách này còn có nhiều sai sót. Do vậy, năm 1993, theo quyết định của Hội đồng chỉ đạo phiên dịch và xuất bản "Nội các quan bản", nhà xuất bản Khoa học xã hội cho tái bản tập 1, tái bản có sửa chữa tập 2, đồng thời in tiếp tập 3 và tập 4.
Bố cục của công trình xuất bản này bao gồm:
Công trình này được tái bản trọn bộ vào các năm 1998, 2000, 2004, 2009. Nhân dịp Đại lễ 1000 năm Thăng Long - Hà Nội, công ty Đông A phối hợp với nhà xuất bản Khoa học xã hội cho tái bản "Nội các quan bản", in thành một tập, khổ lớn 25 cm x3 5 cm, được dịch giả Ngô Đức Thọ chỉnh lý các thông tin mới đối với một số chú thích có các khảo chú về địa danh mà nay các đơn vị hành chính đã có nhiều thay đổi.
Trong bài "Về bản Đại Việt sử ký toàn thư in ván gỗ mới được tìm thấy của Phạm Công Trứ" đăng trên Tạp chí Hán Nôm số 1 năm 1988, nhà nghiên cứu Ngô Thế Long cho biết rằng trong khi đi tìm các dị bản của bộ sách "Đại Việt sử ký tục biên", ông đã tìm thấy ở tủ sách gia đình Nguyễn Văn Huyên một cuốn sử in ván gỗ, giấy cũ đã ngả màu và đã bị mủn nát một phần lề dưới, lan vào một số chữ... (gọi tắt là bản Nguyễn Văn Huyên).
Bìa sách là bìa phất cậy, ở gáy bìa có ghi tên sách là "Việt sử tục biên" nhưng cả bìa sách và tên sách mới được làm và viết lại cách đó không lâu. Khổ giấy đã gấp 17x28cm, khung in 14x21cm; mỗi tờ 2 mặt, mỗi mặt 9 dòng, mỗi dòng khoảng 18 - 19 chữ; dạng chữ là dạng chữ in đời Hậu Lê, phong cách Liễu Tràng. Ruột sách chia làm hai quyển, ở dòng đầu mỗi quyển đề rằng "Đại Việt sử ký bản kỷ tục biên quyển chi nhị thập" và "Đại Việt sử ký bản kỷ tục biên quyển chi nhị thập nhất" cho biết đây là quyển 20 và 21 của sách "Đại Việt sử ký bản kỷ tục biên". Quyển 20 có 23 tờ, quyển 21 có 26 tờ nhưng tờ số 18 của quyển 21 lại là tờ số 18 của quyển 22 đóng lộn vào. Cộng cả sách là 49 tờ.
Nội dung của quyển 20 là lịch sử triều vua Lê Kính Tông từ năm 1600 đến năm 1619, còn quyển 21 là lịch sử triều vua Lê Thần Tông từ năm 1620 đến năm 1643. So với bộ "Đại Việt sử ký toàn thư" của nhóm Lê Hy thì hai quyển 20 và 21 ở bản Nguyễn Văn Huyên chỉ tương ứng với nửa đầu của quyển 18 phần "Đại Việt sử ký bản kỷ tục biên" bản Chính Hòa.
Ngô Thế Long và các cộng sự đã giám định văn bản này, đi đến kết luận rằng đây là quyển 20 và 21 của bộ "Đại Việt sử ký toàn thư" do nhóm Phạm Công Trứ biên soạn, đã khắc in ra vào năm Cảnh Trị thứ 3 (1665).
Thứ nhất, xét về nội dung, bộ sử của nhóm Phạm Công Trứ biên soạn trong những năm Cảnh Trị gồm 23 quyển, riêng phần biên soạn mới chép lịch sử Việt Nam từ đời Lê Trang Tông năm 1533 đến hết đời Lê Thần Tông năm 1662 được đặt tên là "Đại Việt sử ký bản kỷ tục biên". Trong khi đó, bản Nguyễn Văn Huyên cũng mang tên là "Đại Việt sử ký bản kỷ tục biên", đánh số quyển 20, 21. Nội dung ghi chép lịch sử từ đời Lê Kính Tông năm 1600 đến Lê Thần Tông năm 1656 (căn cứ theo tờ 18 quyển 22). Đoạn trước 1600 và sau 1656 thì bị mất. Đoạn sau 1656 bị mất đó, Ngô Thế Long ước chừng vừa một quyển số 23 nữa. Ông nhận xét rằng tên sách, bố cục, nội dung của bản Nguyễn Văn Huyên phù hợp với "Đại Việt sử ký toàn thư" của nhóm Phạm Công Trứ.
Thứ hai, xét về hình thức, Ngô Thế Long thấy bản Nguyễn Văn Huyên có cách ghi năm can chi và niên hiệu giống với "Đại Việt sử ký toàn thư" của nhóm Lê Hy, cùng đề cao vua Lê chúa Trịnh, phê phán nhà Mạc và chúa Nguyễn. Trong bản Nguyễn Văn Huyên, miếu hiệu các chúa Trịnh được viết đài ngang với miếu hiệu các vua Lê ở ngay đầu quyển 20 và 21. Ngô Thế Long cho rằng điều này chứng tỏ bản Nguyễn Văn Huyên được khắc thời Lê trung hưng chứ không phải ở các triều đại sau đó. Mà triều đình Lê Trịnh chỉ cho khắc in có hai bản sách "Đại Việt sử ký toàn thư": một là bản Cảnh Trị của nhóm Phạm Công Trứ, được khắc in lần đầu tiên năm 1665 nhưng mới in được khoảng già nửa; hai là bản Chính Hòa của nhóm Lê Hy được khắc in toàn bộ năm 1697 và là nguồn gốc của các bản sách "Đại Việt sử ký toàn thư" phổ biến hiện nay.
Tiếp tục so sánh nội dung bản Nguyễn Văn Huyên với sách "Đại Việt sử ký toàn thư" của nhóm Lê Hy, Ngô Thế Long phát hiện một số chi tiết về lịch pháp thiên văn, bản của nhóm Lê Hy đúng mà bản Nguyễn Văn Huyên sai, ví dụ bản Nguyễn Văn Huyên chép ngày rằm tháng 5 năm Quý Sửu (1613) có nhật thực, thì bản Chính Hòa chép là nguyệt thực. Do đó, ông cho rằng bản Chính Hòa đã được sửa lại và bản Nguyễn Văn Huyên chưa được sửa. Bản Nguyễn Văn Huyên dung lượng chữ và số sự kiện nhiều hơn bản Chính Hòa của nhóm Lê Hy, chứng tỏ nhóm Lê Hy đã cô gọn lời văn và cắt bỏ sự kiện. Nhóm Lê Hy đã khảo đính lại bộ sử của nhóm Phạm Công Trứ, mà sửa sai, cô gọn lời văn và lược bỏ sự kiện là thao tác thông thường của người chỉnh lý.
Như vậy, bản Nguyễn Văn Huyên phải xuất hiện trước bản Chính Hòa nên chỉ có thể là bản Cảnh Trị. Bản Nguyễn Văn Huyên là một phần của bản sách "Đại Việt sử ký toàn thư" cổ nhất đời Cảnh Trị còn được bảo lưu đến ngày nay.
Tuy chỉ là một phần nhỏ, nhưng bản Nguyễn Văn Huyên đã ghi được nhiều sự kiện và chi tiết lịch sử có giá trị mà nhóm Lê Hy sau đó lược bỏ mất hoặc chép sơ lược hay sai khác hoàn toàn. Đó là những trận đánh Trịnh – Nguyễn phân tranh các năm 1627, 1633, 1634, 1640, 1643; những trận đánh tàn dư nhà Mạc ở Cao Bằng các năm 1621, 1638, 1639, 1643; các mệnh lệnh bổ nhiệm, thăng thưởng ghi công quan chức; sự qua đời của vua chúa và quan lại; chế độ thuế khóa, hành chính, lễ nghi, ngoại giao của triều đình đương thời; quan hệ phức tạp giữa các thế lực chính trị ở Việt Nam thời đó; cung cấp nhiều chi tiết mới về một số sự kiện lịch sử như hai cuộc nổi loạn của Trịnh Xuân, con trai chúa Trịnh Tùng.
Năm 1993, trong lần xuất bản trọn bộ "Đại Việt sử ký toàn thư" bản "Nội các quan bản" 4 tập (bao gồm việc tái bản tập 1 và tập 2, xuất bản tập 3 và tập 4), bản Nguyễn Văn Huyên đã được Ngô Thế Long dịch và in vào phần Phụ lục ở cuối tập 3. Sau đó, bản Nguyễn Văn Huyên còn nhiều lần được tái bản trong những lần tái bản trọn bộ bản "Nội các quan bản" vào các năm 2000, 2004, 2009, 2010.
Hình thức của "Đại Việt sử ký toàn thư" được mô phỏng theo "Tư trị thông giám" (資治通鑑) của Tư Mã Quang thời Tống, nghĩa là sự kiện lịch sử được sắp xếp theo trình tự thời gian gọi là thể biên niên. Ngô Sĩ Liên chia tác phẩm ra làm hai phần là "Ngoại kỷ" và "Bản kỷ" dựa trên thời điểm chiến thắng Bạch Đằng của Ngô Quyền năm 938. Thể biên niên khác với thể kỷ truyện truyền thống được các bộ chính sử của Trung Quốc sử dụng (phân chia theo tiểu sử của từng nhân vật lịch sử và được Tư Mã Thiên khởi xướng trong bộ "Sử ký"). Trong bản kỷ của mỗi vị vua, Ngô Sĩ Liên luôn bắt đầu bằng lời giới thiệu ngắn gọn cung cấp một cách nhìn tổng quan về vị vua đó trong thời gian trị vì. Khi liệt kê các sự kiện, nhà sử học đôi khi bổ sung thêm một số câu chuyện về các nhân vật lịch sử đã được đề cập đến trong sự kiện đó, có những câu chuyện rất phong phú và chi tiết như về Trần Quốc Tuấn và Trần Thủ Độ. Toàn văn một số văn bản chính trị quan trọng cũng được Ngô Sĩ Liên đưa vào như Hịch tướng sĩ và Bình Ngô đại cáo.
Nội dung cuốn sách chép các sự kiện lớn trong lịch sử nước Việt Nam từ thời Kinh Dương Vương và các vua Hùng (kỷ họ Hồng Bàng) cho đến triều đại nhà Hậu Lê với những lời bình chú, nhận xét tương đối khách quan của Ngô Sĩ Liên cũng như của các bậc tiền nhân (Lê Văn Hưu, Phan Phu Tiên). Có rất nhiều sự kiện được các ông đánh giá tương đối đúng bản chất mà sau này vì nhiều lý do (như ảnh hưởng tới những nhân vật lịch sử nổi tiếng hơn, ví dụ như nhận định về Nguyễn Bặc, Lê Hoàn (vua Lê Đại Hành), Dương Vân Nga trong thời kỳ triều đại của nhà Đinh) nhiều sử gia khác có ý định cắt bỏ. Tuy nhiên cũng có nhiều sự kiện vì lý do quan điểm tư tưởng phong kiến nên các ông đã có những nhận định không xác đáng (như trường hợp thái sư Lê Văn Thịnh thời nhà Lý). Cuốn sách lần đầu tiên được hoàn thành năm 1479 thời Lê Thánh Tông, sau đó được các sử gia khác chỉnh lý lại và bổ sung (từ các quyển 12 đến quyển 19).
Trong khi Lê Văn Hưu thiết lập điểm khởi đầu cho lịch sử Việt Nam là sự thành lập Vương quốc Nam Việt, Ngô Sĩ Liên đi xa hơn nữa khi xác định các nhân vật Kinh Dương Vương và Lạc Long Quân trong truyền thuyết là tổ tiên của người Việt Nam. Vì thiếu nguồn tư liệu lịch sử về Kinh Dương Vương và Lạc Long Quân, một số ý kiến cho rằng lời giải thích về nguồn gốc của người Việt Nam của Ngô Sĩ Liên chỉ là một cách để mở rộng niên đại của nền văn minh Việt Nam hơn là việc xác lập điểm khởi đầu của lịch sử Việt Nam. Khi bắt đầu biên soạn tác phẩm của mình, Ngô Sĩ Liên đã có quan điểm khác với các học giả thời Trần về họ Hồng Bàng, đó là trong khi các học giả thời Trần chỉ đề cập đến họ Hồng Bàng như một sự tượng trưng trong lịch sử Việt Nam, Ngô Sĩ Liên xác định họ Hồng Bàng là triều đại đầu tiên của Việt Nam và trị vì đất nước từ năm 2879 TCN đến năm 258 TCN, nghĩa là có trước nhà Hạ là triều đại đầu tiên của Trung Quốc hơn 600 năm. Tuy nhiên, tư liệu của Ngô Sĩ Liên về khoảng thời gian dài này là quá ít ỏi nên các nhà sử học hiện đại đặt nghi vấn về tính xác thực về niên đại của các vua Hùng do Ngô Sĩ Liên đặt ra và suy đoán rằng Ngô Sĩ Liên xác định niên đại này chủ yếu để phục vụ cho mục tiêu chính trị của nhà Lê nhằm để nâng cao Đại Việt ngang hàng với Trung Hoa.
Cũng như Lê Văn Hưu, Ngô Sĩ Liên coi Vương quốc Nam Việt là một phần của Việt Nam, quan điểm này bị Ngô Thì Sĩ, một nhà sử học Việt Nam vào thế kỷ 18, cùng các nhà sử học hiện đại phê phán vì các vua Nam Việt đều là người Hán.
Trong bình luận về sự thất bại của Lý Nam Đế dưới tay Trần Bá Tiên dẫn đến thời kỳ Bắc thuộc lần 3, Lê Văn Hưu phê phán Lý Nam Đế là kém tài năng trong khi Ngô Sĩ Liên cho rằng ý trời chưa muốn cho Việt Nam độc lập.
Trong khi Lê Văn Hưu dành mối quan tâm hàng đầu là nền tự chủ của đất nước trước Trung Quốc thì Ngô Sĩ Liên, theo ý kiến của nhà sử học O.W. Wolters, đã xem lịch sử Trung Quốc là tiêu chuẩn đánh giá các sự kiện lịch sử trong lịch sử Việt Nam. Khi bình luận về một sự kiện, nhà sử học thường trích dẫn một đoạn từ các tác phẩm kinh điển của Nho giáo hoặc các tác phẩm khác của Trung Quốc như "Tống thư" để làm hoa mỹ thêm lời bình luận của mình.
Xuất phát từ quan điểm Nho giáo, Ngô Sĩ Liên thường đưa ra các nhận xét tiêu cực về các nhân vật lịch sử có hành vi trái ngược với quan điểm Nho giáo. Ví dụ, mặc dù là một ông vua trị vì thành công, nhưng Lê Đại Hành vẫn bị chỉ trích nặng nề trong "Đại Việt sử ký toàn thư" do việc ông kết hôn với Dương Vân Nga là thái hậu của tiền triều. Một nhà nghiên cứu suy đoán rằng do có thành kiến với vua Lê Đại Hành nên Ngô Sĩ Liên quyết định đem bài thơ nổi tiếng "Nam quốc sơn hà" sang thời Lý Thường Kiệt thay vì đặt ở thời Lê Đại Hành, trong khi một số nguồn cho rằng Lê Đại Hành mới là tác giả của "Nam quốc sơn hà". Các việc làm của các vị vua mà không theo các quan điểm về đạo đức và chính trị của Nho giáo cũng bị Ngô Sĩ Liên chỉ trích như việc Đinh Tiên Hoàng lập 5 Hoàng hậu, Lê Long Đĩnh lập 4 Hoàng hậu hay Lý Thái Tổ thiếu quan tâm đến việc học tập "Tứ thư", "Ngũ kinh". Đặc biệt trong trường hợp nhà Trần, Ngô Sĩ Liên luôn luôn có những nhận xét phê phán về việc kết hôn giữa các thành viên gần huyết thống trong gia tộc nhà Trần (hôn nhân nội tộc). Khoảng thời gian ngắn duy nhất trong thời Trần mà Ngô Sĩ Liên ca ngợi là từ khi Trần Thái Tông mất năm 1277 đến khi Trần Anh Tông mất năm 1320, trong khi đó ông vẫn lên án hành động của các vua Trần, chẳng hạn như cuộc thanh trừng tàn nhẫn của Trần Thủ Độ đối với họ Lý hay cuộc hôn nhân gây tranh cãi giữa Trần Thái Tông và Công chúa Thuận Thiên.
Bên cạnh giá trị lịch sử, "Đại Việt sử ký toàn thư" cũng được coi là một tác phẩm quan trọng của văn học Việt Nam bởi vì Ngô Sĩ Liên thường cung cấp thêm thông tin về nhân vật lịch sử được đề cập bằng những câu chuyện bổ sung được viết giống như một tác phẩm văn học. Từ các lời bình luận của Ngô Sĩ Liên, có vẻ như nhà sử học cũng đã cố gắng xác lập và giảng dạy các nguyên tắc đạo đức dựa trên các khái niệm của Nho giáo. Ví dụ, Ngô Sĩ Liên đã nhiều lần đề cập khái niệm người "quân tử", theo đó "quân tử" phải có cả phẩm chất tốt và cách cư xử công bằng, Ngô Sĩ Liên cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của người quân tử bằng cách chỉ ra sự khác biệt giữa một người "quân tử" và một kẻ "tiểu nhân" hay xác định kết quả đạt được đối với một người "quân tử".
Có thể nói, bộ "Đại Việt sử ký toàn thư" là một cống hiến to lớn của Ngô Sĩ Liên vào kho tàng văn hóa dân tộc Việt Nam. Cuốn sử này góp phần vào việc tăng sự hiểu biết lịch sử đất nước Việt Nam qua các thời kỳ đồng thời cũng là một tư liệu quý giá giúp cho công tác bảo tồn, bảo tàng và khảo cổ học.
|
2552 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2552 | SAP | Công ty Cổ phần SAP (tiếng Đức: "SAP Aktiengesellschaft", thường được viết tắt là SAP AG) là công ty phần mềm lớn nhất châu Âu, có trụ sở chính tại Walldorf, (Đức).
|
2557 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2557 | Lập xuân | Tiết Lập xuân là một khái niệm trong công tác lập lịch của các nước phương Đông chịu ảnh hưởng của nền văn hóa Trung Hoa cổ đại. Nó là một trong số hai mươi tư tiết khí của các lịch Trung Quốc, Việt Nam, Nhật Bản, Triều Tiên.
Vì lịch của người Trung Quốc, cũng như Việt Nam cổ đại, bị nhiều người lầm tưởng là âm lịch thuần túy nên rất nhiều người cho rằng nó được tính theo chu kỳ của Mặt Trăng quay xung quanh Trái Đất. Trên thực tế lịch Trung Quốc cổ đại là một loại âm dương lịch nên nếu giải thích theo thuật ngữ của lịch hiện đại ngày nay (lịch Gregory) thì nó được tính theo vị trí của Trái Đất trong chu kỳ chuyển động trên quỹ đạo của mình xung quanh Mặt Trời. Nếu tính điểm xuân phân là gốc (kinh độ Mặt Trời bằng 0°) thì vị trí của điểm lập xuân là kinh độ Mặt Trời bằng 315°. Do vậy ngày bắt đầu tiết Lập xuân được tính theo dương lịch hiện đại và nó thông thường rơi vào ngày 4 hoặc 5 tháng 2 dương lịch tùy theo từng năm.
Theo quy ước, tiết lập xuân là khoảng thời gian bắt đầu từ khoảng ngày 4 hay 5 tháng 2 khi kết thúc tiết đại hàn và kết thúc vào khoảng ngày 18 hay 19 tháng 2 trong lịch Gregory theo các múi giờ Đông Á khi tiết vũ thủy bắt đầu.
Ngày lập xuân được coi là ngày bắt đầu mùa xuân ở Việt Nam, Trung Quốc và một số nước khác gần khu vực xích đạo ở Bắc Bán cầu Trái Đất. Đối với các nước ở cao hơn về phía bắc thì ngày bắt đầu của mùa xuân là ngày diễn ra điểm xuân phân tính theo lịch Gregory. Thời điểm này ở Nam bán cầu Trái Đất là đầu mùa thu.
Xét về mặt thời tiết, khí hậu thì từ thời điểm này trở đi ở miền bắc Việt Nam-tính từ đèo Hải Vân trở ra, do ảnh hưởng giao thời của hai luồng gió giao mùa là gió đông-bắc và gió đông-nam, bắt đầu có mưa nhỏ kéo dài còn gọi là mưa phùn làm độ ẩm của không khí và đất lên cao gây ra hiện tượng nồm (hiện tượng làm hơi nước ngưng tụ lại trên bề mặt các đồ vật tiếp giáp gần với mặt đất cũng như nhà cửa). Trong nông nghiệp thì hiện tượng này mang lại một số lợi ích do cây trồng bắt đầu có đủ lượng nước cần thiết để phát triển. Tuy nhiên trong đời sống hàng ngày thì thời tiết như vậy gây ra nhiều khó khăn như các loại bệnh tật đối với người và gia cầm, gia súc cũng như cây trồng, do các loại vi khuẩn có điều kiện thuận lợi để phát triển do độ ẩm cao và nhiệt độ môi trường thích hợp.
Chữ Hán: 立春; "lập" (立) ngoài nghĩa là "đứng" còn mang nghĩa là "bắt đầu" như "thành lập", "tạo lập."
|
2558 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2558 | Tiết khí | Tiết khí (Hán văn phồn thể: 節氣; Hán văn giản thể: 节气; bính âm: "Jiéqì") là 24 điểm đặc biệt trên quỹ đạo của Trái Đất xung quanh Mặt Trời, mỗi điểm cách nhau 15°. Nó được sử dụng trong công tác lập lịch của các nền văn minh phương đông cổ đại như Trung Quốc, Việt Nam, Nhật Bản, Triều Tiên để đồng bộ hóa các mùa. Ở Việt Nam có một số học giả phân biệt tiết và khí. Họ cho rằng cứ một tiết lại đến một khí. Tuy nhiên để dễ hiểu, nhiều người vẫn gọi chung là "tiết khí" hoặc đơn giản chỉ là "tiết".
Có hai yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa hai tiết khí gần nhau, đó là:
Nên khoảng cách giữa hai tiết khí kề nhau sẽ ở trong khoảng 14-16 ngày. Lấy ví dụ trong kỷ nguyên J2000 khoảng thời gian từ điểm thu phân đến điểm xuân phân ở Bắc Bán cầu là 179 ngày ngắn hơn khoảng thời gian từ điểm xuân phân đến điểm thu phân. Đó là do quỹ đạo hình elip của Trái Đất; vào tháng 1, Trái Đất ở gần Mặt Trời nhất (điểm cận nhật vào khoảng ngày 3 tháng 1) nên theo định luật Kepler nó phải chuyển động nhanh hơn thời kỳ ở xa Mặt Trời (điểm viễn nhật khoảng ngày 4 tháng 7). Chính vì thế nên nửa hoàng đạo từ điểm xuân phân đến điểm thu phân, Trái Đất đi hết 186 ngày. Nửa còn lại, từ điểm thu phân đến điểm xuân phân, chỉ cần 179 đến 180 ngày.
Bảng dưới đây liệt kê hai mươi tư tiết khí trong lịch các nước phương Đông:
Ghi chú:
Người Trung Quốc có bài "Nhị thập tứ tiết khí" để ghi nhớ:
Trong khoảng thời gian giữa các tiết khí như Đại tuyết, Tiểu tuyết trên thực tế ở miền bắc Việt Nam không có tuyết rơi. (Trừ một số đỉnh núi cao như Fansipan, Mẫu Sơn có thể có, tuy vậy tần số xuất hiện rất thấp và lại rơi vào khoảng thời gian của Tiểu hàn-Đại hàn).
Các điểm diễn ra hay bắt đầu các tiết xuân phân, hạ chí, thu phân, đông chí trùng với các điểm "vernal equinox" (điểm xuân phân), "summer solstice" (điểm hạ chí), "autumnal equinox" (điểm thu phân), "winter solstice" (điểm đông chí) trong tiếng Anh đối với Bắc Bán cầu.
Phân tích các tiết khí theo bảng trên đây, có thể nhận thấy chúng có liên quan đến các yếu tố khí hậu và thời tiết rất đặc trưng cho vùng đồng bằng sông Hoàng Hà của Trung Quốc. Trong quá khứ nó đã từng được áp dụng để tính toán các thời điểm gieo trồng ngũ cốc sao cho phù hợp với các điều kiện thời tiết và khả năng sinh trưởng của chúng. Tuy vậy nó cũng có thể áp dụng được cho các vùng lân cận như khu vực phía bắc Việt Nam, Nhật Bản, Triều Tiên v.v. Chính vì thế lịch Trung Quốc xưa còn có tên gọi là nông lịch tức lịch nông nghiệp.
Theo tiết khí trong lịch Trung Quốc, các mùa bắt đầu bằng tiết khí có chữ "lập" trước tên mùa. Ví dụ: mùa xuân bắt đầu bằng tiết khí lập xuân.
Tuy nhiên phân định này chỉ đúng cho thời tiết các nước ở Bắc Bán cầu Trái Đất xung quanh vùng Trung Hoa cổ đại. Tại các nước phương Tây, các mùa được phân định bằng các thời điểm như điểm xuân phân, điểm hạ chí, điểm thu phân và điểm đông chí. Trong thiên văn học, mùa trên các hành tinh nói chung cũng phân theo kiểu phương Tây. Ví dụ, mùa xuân trên Sao Hỏa bắt đầu vào điểm xuân phân (kinh độ Mặt Trời bằng 0) và kết thúc vào điểm hạ chí (kinh độ Mặt Trời bằng 90°).
Mặc dù lịch Việt Nam cũng xem trọng 24 tiết khí giống như các nước Đông Á khác, trong đó có cả hiện tượng tuyết rơi vào mùa đông tuy nhiên trên thực tế gần như toàn bộ lãnh thổ Việt Nam lại không có tuyết rơi vào mùa đông ngoại trừ một vài nơi thuộc vùng núi cao phía bắc. Khoảng thời gian giữa hai tiết khí "tiểu tuyết" - "đại tuyết" (từ 21/11 đến 22/12) ngoại trừ một số đỉnh núi cao ở miền bắc Việt Nam như Fansipan, Mẫu Sơn có thể có tuyết rơi, tuy vậy khả năng tần xuất tuyết xuất hiện trong thời gian này lại rất thấp và nó lại rơi nhiều vào khoảng thời gian các tiết tiểu hàn-đại hàn tức là những tiết cuối của mùa đông.
Thời điểm bắt đầu các phân, chí như xuân phân, hạ chí, thu phân, đông chí trùng với các điểm như sau ở Bắc bán cầu:
Do sự nghiêng trục tự quay của Trái Đất nên sự di chuyển của Trái Đất trên quỹ đạo xung quanh Mặt Trời tạo ra các mùa tại Nam bán cầu lệch 6 tháng với các mùa tại Bắc bán cầu. Các cặp mùa tại hai bán cầu tương ứng như sau:
Vì thế, nếu một người nào đó muốn sử dụng khái niệm 24 tiết khí tại Nam bán cầu thì đơn giản xác định giá trị bằng kinh độ Mặt Trời - 180° (với các kinh độ Mặt Trời từ 180° trở lên) hoặc bằng kinh độ Mặt Trời + 180° (với các kinh độ Mặt Trời nhỏ hơn 180°) để tìm tiết khí tương ứng tại Nam bán cầu. Ví dụ, với kinh độ Mặt Trời là 135° (bắt đầu tiết lập thu tại Bắc bán cầu) thì giá trị cần tìm là 135° + 180° = 315°. Tra bảng trên sẽ thấy đó là bắt đầu tiết lập xuân tại Nam bán cầu. Tương tự, với kinh độ Mặt Trời là 210° (bắt đầu tiết sương giáng tại Bắc bán cầu) thì giá trị cần tìm là 210° - 180° = 30°. Tra bảng trên sẽ thấy đó là bắt đầu tiết cốc vũ tại Nam bán cầu.
|
2560 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2560 | Phương trình | Phương trình là một biểu thức toán học có chứa các biến số và các phép toán, trong đó các giá trị của các biến được tìm kiếm để làm cho cả biểu thức trở thành một phép tính đúng. Phương trình thường chứa dấu bằng (=), biểu thị sự bằng nhau giữa hai biểu thức. Mục tiêu của việc giải phương trình là tìm ra các giá trị của các biến để biểu thức trở thành đúng và có nghĩa. Có nhiều loại phương trình khác nhau, bao gồm phương trình đại số, phương trình vi phân, phương trình vi phân phân tử và nhiều hơn nữa. Phương trình được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như toán học, khoa học, kỹ thuật và kinh tế.
Trong toán học, phương trình là một từ biểu thị sự bằng nhau giữa hai biểu thức có chứa biến (mối quan hệ giữa các biến số). Phương trình trong các ngôn ngữ khác nhau có thể có nhiều ý nghĩa khác nhau; ví dụ, trong tiếng Pháp, từ ""équation"" có nghĩa là đẳng thức chứa một hoặc nhiều biến; còn trong tiếng Anh, từ ""equation"" có nghĩa là bất kỳ đẳng thức nào.
Giải một phương trình chứa biến là việc xác định giá trị của các biến làm cho đẳng thức trở nên đúng. Biến còn được gọi là ẩn số, các giá trị của ẩn số thỏa mãn được gọi là nghiệm của phương trình. Có hai loại phương trình là đồng nhất thức và phương trình có điều kiện. Một đồng nhất thức đúng với tất cả các giá trị của biến còn phương trình có điều kiện chỉ đúng với các giá trị nhất định của các biến số, hoặc không đúng với giá trị nào (còn gọi là phương trình vô nghiệm).
Một phương trình được viết dưới dạng hai biểu thức, nối với nhau bằng dấu bằng (=). Biểu thức nằm phía bên trái dấu bằng còn được gọi là "vế trái", còn biểu thức nằm phía bên phải dấu bằng còn được gọi là "vế phải".
Loại phương trình phổ biến nhất là phương trình đại số, trong đó hai vế là các biểu thức đại số. Mỗi bên của một phương trình đại số chứa một hoặc nhiều số hạng. Ví dụ, phương trình formula_1 có vế trái là với ba số hạng, và vế phải là chỉ có một số hạng. Các ẩn số là và , còn A, B, C là các tham số.
Để biến đổi một phương trình mà không làm thay đổi tập nghiệm của nó, các phép toán cộng, trừ, nhân, chia giống nhau phải được thực hiện trên cả hai vế của một phương trình.
Trong hình học, phương trình được sử dụng để mô tả các hình dạng khác nhau. Các phương trình chẳng hạn như phương trình ẩn hoặc phương trình tham số có vô số nghiệm và thay vì xác định cụ thể các nghiệm hoặc liệt kê chúng, người ta sử dụng phương trình để nghiên cứu tính chất của những hình dạng. Đây là ý tưởng khởi đầu của hình học đại số, một lĩnh vực quan trọng của toán học.
Đại số nghiên cứu hai loại phương trình chính là phương trình đa thức và phương trình tuyến tính. Khi chỉ có một biến, phương trình đa thức có dạng , trong đó là một đa thức; còn phương trình tuyến tính có dạng , trong đó và là các tham số. Để giải các phương trình dạng này, người ta sử dụng các kỹ thuật hình học hoặc thuật toán bắt nguồn từ giải tích hoặc đại số tuyến tính. Đại số cũng nghiên cứu phương trình Diophantos trong đó các hệ số và nghiệm là các số nguyên. Có nhiều kỹ thuật khác nhau được sử dụng, chủ yếu đến từ lý thuyết số.
Phương trình vi phân là phương trình liên quan đến một hoặc nhiều hàm và đạo hàm của chúng. Chúng được "giải" khi ta tìm được một biểu thức cho hàm không phụ thuộc vào đạo hàm của nó. Phương trình vi phân được sử dụng để mô hình hóa các quá trình liên quan đến tốc độ thay đổi của biến số và được sử dụng trong các lĩnh vực như vật lý, hóa học, sinh học và kinh tế.
Ký hiệu "=" xuất hiện trong mọi phương trình, được phát minh vào năm 1557 bởi Robert Recorde, người cho rằng không gì bằng nhau hơn hai đường thẳng song song có cùng độ dài.
Giả sử một phương trình tương tự như cái cân, cân bằng hoặc chênh lệch.
Mỗi vế của phương trình tương ứng với một vế của sự cân bằng. Các đại lượng khác nhau có thể được đặt ở mỗi bên: nếu khối lượng ở hai bên bằng nhau thì cái cân sẽ cân bằng và tương tự như vậy thì cân bằng biểu thị số dư cũng là cân bằng (nếu không, thì cân bằng tương ứng với một bất đẳng thức được biểu thị bằng một bất phương trình).
Trong hình minh họa, "x", "y," "z" là tất cả các đại lượng khác nhau (trong trường hợp này là số thực) được biểu diễn dưới dạng khối lượng các hạt tròn và mỗi đại lượng "x", "y," "z" được biểu diễn bởi mỗi hạt có khối lượng khác nhau. Phép cộng tương ứng với việc thêm khối lượng, trong khi phép trừ tương ứng với việc loại bỏ khối lượng. Nếu đẳng thức đúng, tổng khối lượng của mỗi bên sẽ như nhau.
Tham số là một giá trị cố định trong một phương trình hoặc hệ phương trình. Nó được coi là một hằng số và không thay đổi trong quá trình giải phương trình. Tham số thường được ký hiệu bằng các chữ cái hoa (ví dụ: a, b, c) và thường mang ý nghĩa đại diện cho một thông số hoặc một đặc điểm cụ thể trong bài toán.
Ẩn số là một biến số mà chúng ta cần tìm giá trị của nó trong quá trình giải phương trình hoặc hệ phương trình. Ẩn số thường được ký hiệu bằng các chữ cái thường (ví dụ: x, y, z) và biểu thị một giá trị không xác định mà chúng ta muốn tìm ra. Khi giải phương trình, mục tiêu của chúng ta là tìm giá trị cụ thể cho ẩn số sao cho phương trình trở thành một phép tính đúng.
Để phân biệt giữa tham số và ẩn số trong một phương trình, chúng ta thường gán giá trị cụ thể cho tham số trước khi giải phương trình. Khi đó, chúng ta có thể xem phương trình là một phép tính với ẩn số mà chúng ta muốn tìm ra giá trị.
Phương trình thường chứa các số hạng khác với ẩn số. Các thuật ngữ khác này, được giả định là đã "biết", thường được gọi là "hằng số", "hệ số" hoặc "tham số".
Một ví dụ về phương trình với ẩn số x, y và tham số "R" là
formula_2
Khi "R" được chọn có giá trị là 2 ("R" = 2), phương trình này khi được phác thảo trong hệ tọa độ Descartes, là phương trình cho một đường tròn có bán kính là 2. Do đó, phương trình với "R" không xác định là phương trình tổng quát của đường tròn có bán kính R.
Thông thường, các ẩn số được ký hiệu bằng các chữ cái ở cuối bảng chữ cái: "x", "y", "z", "w"..., trong khi các hệ số (tham số) được ký hiệu bằng các chữ cái ở đầu bảng: "a", "b", "c", "d"... Ví dụ, phương trình bậc hai tổng quát thường được viết "ax" + "bx" + "c" = 0. Quá trình tìm nghiệm, hoặc trong trường hợp tham số, biểu diễn ẩn số dưới dạng tham số được gọi là giải phương trình. Biểu thức của nghiệm như vậy diễn đạt bằng các thông số còn được gọi là nghiệm số"."
Hệ phương trình là một tập hợp các "phương trình", thường có một số ẩn số, mà các nghiệm chung được tìm kiếm. Do đó, một nghiệm "của hệ phương trình" là một tập hợp các giá trị cho mỗi ẩn số, chúng cùng nhau tạo thành một nghiệm cho mỗi phương trình trong hệ thống. Ví dụ, hệ phương trình:
formula_3
có nghiệm duy nhất ("x";"y)" = (−1;1).
Phương trình vô số nghiệm là một phương trình đúng với tất cả các giá trị có thể có của (các) biến mà nó chứa. Trong quá trình giải một phương trình, một phương trình vô số nghiệm thường được sử dụng để đơn giản hóa một phương trình làm cho nó dễ giải hơn.
Trong đại số, một ví dụ về phương trình vô số nghiệm là hiệu của hai bình phương:
formula_4
Phương trình này đúng với mọi "x" và "y".
Lượng giác là một lĩnh vực tồn tại nhiều đồng nhất thức; chúng rất hữu ích trong việc vận dụng hoặc giải các phương trình lượng giác. Hai trong số nhiều đồng nhất thức liên quan đến hàm sin và côsin là:
formula_5 và formula_6
luôn đúng với mọi "θ."
Ví dụ, để tìm giá trị của "θ" thỏa mãn phương trình:
formula_7
trong đó "θ" được biết là giới hạn trong khoảng từ 0 đến 45 độ, chúng ta có thể sử dụng đồng nhất thức cho tích ở trên để tạo ra:
formula_8
cho kết quả
formula_9
Vì hàm sin là một hàm tuần hoàn nên có vô số nghiệm nếu "θ" không có điều kiện. Trong ví dụ này, "θ" nằm trong khoảng từ 0 đến 45 độ nên phương trình chỉ có một nghiệm duy nhất.
Phương trình tương đương là các phương trình mà khi giải cùng một cách, sẽ cho ra các nghiệm giống nhau. Điều này có nghĩa là nếu ta thay các giá trị của biến vào một phương trình tương đương, kết quả sẽ là như nhau.
Để chuyển đổi một phương trình thành phương trình tương đương, ta có thể áp dụng các phép biến đổi hợp lệ trên cả hai vế của phương trình mà không làm thay đổi giá trị nghiệm của nó. Các phép biến đổi phổ biến bao gồm cộng hoặc trừ cùng một số vào cả hai vế, nhân hoặc chia cả hai vế bởi cùng một số, sử dụng các quy tắc đổi dấu và bỏ qua các mục không cần thiết.
Ví dụ, hai phương trình sau đây là tương đương:
Bằng cách trừ 3 từ cả hai vế của Phương trình 1, ta nhận được Phương trình 2. Do đó, cả hai phương trình đều có cùng một nghiệm là x = 2.
Phương trình tương đương thường được sử dụng để đơn giản hóa hoặc thay đổi dạng của một phương trình mà không làm thay đổi nghiệm của nó, từ đó giúp trong việc giải phương trình hoặc phân tích bài toán liên quan.
Cho phương trình (1) formula_10 có tập nghiệm là formula_11 và phương trình (2) formula_12 có tập nghiệm là formula_13.
Ví dụ, phương trình formula_18 có nghiệm formula_19 Nâng cả hai vế lên số mũ của 2 (có nghĩa là áp dụng hàm formula_20 về cả hai vế của phương trình) thay đổi phương trình thành formula_21, không chỉ có nghiệm trước đó mà còn tạo ra nghiệm ngoại lai là formula_22
Hơn nữa, nếu hàm không xác định tại một số giá trị (chẳng hạn như 1/"x", không được xác định khi "x" = 0), các nghiệm tồn tại các giá trị đó có thể bị mất. Vì vậy, cần phải thận trọng khi áp dụng một phép biến đổi như vậy cho một phương trình.
Các phép toán sau đây biến một phương trình thành một phương trình tương đương - với điều kiện là các phép toán đó có ý nghĩa đối với các biểu thức mà chúng được áp dụng:
Các phép biến đổi trên là cơ sở của hầu hết các phương pháp cơ bản để giải phương trình cũng như một số phương pháp ít cơ bản hơn, như phương pháp khử Gauss.
Phương trình đa thức là một phương trình trong đó có ít nhất một biến và các hạng tử đa thức. Một đa thức là một biểu thức đại số có chứa các biến và các hệ số, và các phép toán như cộng, trừ, nhân và luỹ thừa.
Phương trình đa thức thường được biểu diễn dưới dạng đa thức bằng việc đặt biểu thức đa thức bằng 0. Mục tiêu khi giải phương trình đa thức là tìm các giá trị của biến mà khi thay vào phương trình, biểu thức trở thành phép tính đúng.
Ví dụ, phương trình đa thức sau đây là một phương trình đa thức bậc hai:
formula_23
Trong phương trình trên, x là biến, và các hệ số là 1, -5 và 6. Mục tiêu là tìm giá trị của x sao cho phương trình trở thành một phép tính đúng. Trong trường hợp này, các giá trị của x là 2 và 3, vì khi thay x = 2 hoặc x = 3 vào phương trình, ta có được phép tính đúng 0 = 0.
Phương trình đa thức được sử dụng rộng rãi trong toán học và các lĩnh vực liên quan như vật lý, kỹ thuật và kinh tế để mô hình hóa các tình huống phức tạp và giải quyết các vấn đề thực tế.
Nói chung, một "phương trình đại số" hoặc phương trình đa thức là một phương trình có dạng
formula_24 hoặc formula_25
Trong đó "P(x)" và "Q(x)" là các đa thức với hệ số trong một tập hợp số nào đó (số thực, số phức, v.v...), và thường là tập hợp các số hữu tỉ. Một phương trình đại số là "đơn biến" nếu nó chỉ chứa một biến. Mặt khác, một phương trình đa thức có thể bao gồm một số biến, trong trường hợp đó nó được gọi là "đa biến" (nhiều biến, x, y, z...). Thuật ngữ "phương trình đa thức" thường được ưu tiên hơn "phương trình đại số".
Ví dụ,
formula_26
là một phương trình đại số (đa thức) đơn biến với các hệ số nguyên và
formula_27
là một phương trình đa thức nhiều biến trên trường các số hữu tỉ.
Không phải tất cả các phương trình đa thức với hệ số hữu tỉ đều có nghiệm là biểu thức đại số với một số hữu hạn các phép toán chỉ liên quan đến các hệ số đó (nghĩa là nó có thể được giải bằng đại số).Phương pháp giải bằng đại số có thể được thực hiện cho tất cả các phương trình bậc một, hai, ba hoặc bốn; nhưng đối với bậc năm trở lên, nó có thể được giải cho một số phương trình, nhưng như định lý Abel-Ruffini chứng minh, không phải cho tất cả. Một lượng lớn nghiên cứu đã được dành để tính toán các giá trị gần đúng chính xác hiệu quả của các nghiệm thực hoặc nghiệm phức của một phương trình đại số đơn biến (xem phần Tìm nghiệm nguyên của đa thức) và các nghiệm chung của một số phương trình đa thức nhiều biến (xem Hệ phương trình đa thức).
Hệ phương trình tuyến tính (hay "hệ tuyến tính") là một tập hợp các phương trình tuyến tính liên quan đến cùng một tập các biến. Ví dụ:
formula_28
Là một hệ ba phương trình theo ba biến . Một nghiệm số cho một hệ thống tuyến tính là một phép gán các số cho các biến sao cho tất cả các phương trình được thỏa mãn đồng thời. Một nghiệm số cho hệ phương trình trên là
formula_29
vì nó làm cho cả ba phương trình cùng đúng. Từ ""hệ"" chỉ ra rằng các phương trình được xem xét chung, thay vì riêng lẻ.
Trong toán học, lý thuyết về hệ tuyến tính là cơ sở và là một phần cơ bản của đại số tuyến tính, một chủ đề được sử dụng trong hầu hết các phần của toán học hiện đại. Các thuật toán tính toán để tìm ra lời giải là một phần quan trọng của đại số tuyến tính và đóng một vai trò nổi bật trong vật lý, kỹ thuật, hóa học, khoa học máy tính và kinh tế. Một hệ phương trình tuyến tính thường có thể xấp xỉ bằng một hệ thống tuyến tính (xem tuyến tính hóa), một kỹ thuật hữu ích khi tạo mô hình toán học hoặc mô phỏng máy tính của một hệ thống tương đối phức tạp.
Trong hình học Euclide, có thể liên kết một tập hợp các tọa độ với mỗi điểm trong không gian, ví dụ bằng một lưới trực giao. Phương pháp này cho phép người ta mô tả các hình hình học bằng các phương trình. Một mặt phẳng trong không gian ba chiều có thể được biểu diễn dưới dạng tập nghiệm của một phương trình có dạng formula_30. Ở đây formula_31 là các hệ số thực và formula_32 là các ẩn số tương ứng với tọa độ của một điểm trong hệ được cho bởi lưới trực giao. Giá trị formula_33 là tọa độ của một vectơ vuông góc với mặt phẳng được xác định bởi phương trình. Một đường được biểu thị là giao của hai mặt phẳng, đó là tập nghiệm của một phương trình tuyến tính duy nhất với các giá trị trong formula_34 hoặc dưới dạng tập nghiệm của hai phương trình tuyến tính với các giá trị trong formula_35
Đường conic là tập hợp các giao điểm của một mặt nón có phương trình formula_36 và một mặt phẳng. Nói cách khác, trong không gian, mọi hình nón được định nghĩa là tập nghiệm của phương trình mặt phẳng và phương trình của hình nón vừa cho. Chủ nghĩa hình thức này cho phép người ta xác định vị trí và thuộc tính của trọng tâm trong một đường conic.
Việc sử dụng các phương trình cho phép người ta sử dụng một lĩnh vực toán học rộng lớn để giải các câu hỏi hình học. Hệ tọa độ Descartes biến một bài toán hình học thành một bài toán phân tích, một khi các hình được biến đổi thành phương trình; do đó tên hình học giải tích. Quan điểm này do Descartes nêu ra đã làm phong phú và sửa đổi loại hình học được các nhà toán học Hy Lạp cổ đại hình thành.
Hiện nay, hình học giải tích chỉ định một nhánh hoạt động của toán học. Mặc dù nó vẫn sử dụng các phương trình để mô tả các số liệu, nó cũng sử dụng các kỹ thuật phức tạp khác như giải tích hàm và đại số tuyến tính.
Một hệ tọa độ Descartes là một hệ tọa độ mà quy định cụ thể từng điểm duy nhất trong một mặt phẳng bởi một cặp số tọa độ, đó là những khoảng cách có dấu từ điểm đến hai trục cố định vuông góc với nhau, được đánh dấu bằng cách sử dụng cùng một vector đơn vị chiều dài.
Người ta có thể sử dụng cùng một nguyên tắc để xác định vị trí của bất kỳ điểm nào trong không gian ba chiều bằng cách sử dụng ba tọa độ Descartes, là những khoảng cách có dấu đến ba mặt phẳng vuông góc với nhau (hoặc tương đương, bằng phép chiếu vuông góc của nó lên ba đường vuông góc với nhau).
Việc phát minh ra hệ tọa độ vào thế kỷ XVII do René Descartes (tên Latinh: "Cartesius") đã cách mạng hóa toán học bằng cách cung cấp mối liên hệ có hệ thống đầu tiên giữa hình học Euclid và đại số. Sử dụng hệ tọa độ Descartes, các hình dạng hình học (chẳng hạn như đường cong) có thể được mô tả bằng phương trình Descartes: phương trình đại số liên quan đến tọa độ của các điểm nằm trên hình dạng. Ví dụ, một đường tròn bán kính 2 trong một mặt phẳng, có tâm tại một điểm cụ thể được gọi là điểm gốc, có thể được mô tả là tập hợp tất cả các điểm có tọa độ "x" và "y" thỏa mãn phương trình .
Phương trình tham số cho đường cong biểu thị tọa độ của các điểm trên đường cong dưới dạng hàm của một biến số, được gọi là tham số. Ví dụ,
formula_37
Là phương trình tham số của đường tròn đơn vị, trong đó "t" là tham số. Cùng với nhau, những phương trình này được gọi là biểu diễn tham số của đường cong.
Khái niệm về "phương trình tham số" đã được tổng quát hóa cho các bề mặt, đa tạp và các dạng đại số có số chiều cao hơn, với số lượng tham số bằng thứ nguyên của đa tạp hoặc đa dạng, và số phương trình bằng thứ nguyên của không gian trong đó đa tạp hoặc đa dạng được xem xét (đối với đường cong, kích thước là "một" và "một" tham số được sử dụng, đối với bề mặt có kích thước "hai" và "hai" tham số, v.v...).
Phương trình Đi-ô-phăng là một phương trình đa thức trong hai hay nhiều ẩn số mà chỉ cần quan tâm đến các nghiệm là các số nguyên (một nghiệm số nguyên là một nghiệm mà tất cả các ẩn số là các số nguyên). Phương trình Đi-ô-phăng tuyến tính là một phương trình giữa hai tổng đơn thức bậc không hoặc bậc nhất. Một ví dụ về phương trình Đi-ô-phăng tuyến tính là , trong đó "a", "b" và "c" là các hằng số. Phương trình Diophantine hàm mũ là một phương trình mà số mũ của các số hạng của phương trình có thể là ẩn số.
Các bài toán Đi-ô-phăng có ít phương trình hơn các biến chưa biết và liên quan đến việc tìm số nguyên cho kết quả chính xác cho tất cả các phương trình. Trong ngôn ngữ kỹ thuật hơn, các nghiệm này xác định một đường cong đại số, bề mặt đại số hoặc đối tượng tổng quát hơn, và hỏi về các điểm lưới trên đó.
Từ "Đi-ô-phăng" dùng để chỉ nhà toán học Hy Lạp ở thế kỷ thứ III, Diophantus ở Alexandria, người đã nghiên cứu các phương trình như vậy và là một trong những nhà toán học đầu tiên đưa chủ nghĩa ký hiệu vào đại số. Nghiên cứu toán học về các vấn đề Đi-ô-phăng mà Đi-ô-phăng khởi xướng hiện nay được gọi là giải tích Đi-ô-phăng.
Số đại số là một số mà là nghiệm của một phương trình đa thức khác 0 một biến với các hệ số hữu tỉ (hoặc tương đương - bằng cách xóa các mẫu số - với các hệ số nguyên). Các số như pi không phải là đại số mà được gọi là số siêu việt. Hầu hết tất cả các số thực và số phức đều là các số siêu việt.
Hình học đại số là một nhánh của toán học, nghiên cứu một cách cổ điển các nghiệm của phương trình đa thức. Hình học đại số hiện đại dựa trên các kỹ thuật trừu tượng hơn của đại số trừu tượng, đặc biệt là đại số giao hoán, với ngôn ngữ và các vấn đề của hình học.
Đối tượng nghiên cứu cơ bản của hình học đại số là các dạng đại số, là các biểu hiện hình học của các nghiệm của hệ phương trình đa thức. Ví dụ về các lớp đa dạng đại số được nghiên cứu nhiều nhất là: đường cong đại số phẳng, bao gồm đường thẳng, đường tròn, parabol, hình elip, hypebol, đường cong hình khối như đường cong elliptic và đường cong tứ phương như hình chanh, và hình bầu dục Cassini. Một điểm của mặt phẳng thuộc một đường cong đại số nếu tọa độ của nó thỏa mãn một phương trình đa thức đã cho. Các câu hỏi cơ bản liên quan đến việc nghiên cứu các điểm quan tâm đặc biệt như điểm kỳ dị, điểm uốn và điểm ở vô cùng. Các câu hỏi nâng cao hơn liên quan đến cấu trúc liên kết của đường cong và quan hệ giữa các đường cong được cho bởi các phương trình khác nhau.
Phương trình vi phân là một phương trình toán học liên hệ một số hàm với các đạo hàm của nó. Trong các ứng dụng, các hàm thường đại diện cho các đại lượng vật lý, các đạo hàm đại diện cho tốc độ thay đổi của chúng và phương trình xác định mối quan hệ giữa hai hàm. Bởi vì các mối quan hệ như vậy là rất phổ biến, phương trình vi phân đóng một vai trò quan trọng trong nhiều ngành bao gồm vật lý, kỹ thuật, kinh tế và sinh học.
Trong toán học thuần túy, phương trình vi phân được nghiên cứu từ nhiều khía cạnh khác nhau, chủ yếu quan tâm đến nghiệm của chúng - tập các hàm thỏa mãn phương trình. Chỉ những phương trình vi phân đơn giản nhất mới có thể giải được bằng công thức tường minh; tuy nhiên, một số tính chất của nghiệm của một phương trình vi phân đã cho có thể được xác định mà không cần tìm dạng chính xác của chúng.
Nếu không có công thức riêng cho giải pháp, thì lời giải có thể được tính gần đúng về mặt số học bằng máy tính. Lý thuyết hệ động lực tập trung vào phân tích định tính các hệ được mô tả bằng phương trình vi phân, trong khi nhiều phương pháp số đã được phát triển để xác định các nghiệm với một mức độ chính xác nhất định.
Một phương trình vi phân thông thường hoặc ODE là một phương trình chứa một hàm của một biến độc lập và các đạo hàm của nó. Thuật ngữ " "thông thường" " được sử dụng trái ngược với thuật ngữ phương trình vi phân riêng phần, có thể liên quan đến "nhiều hơn" một biến độc lập.
Phương trình vi phân tuyến tính, có các nghiệm có thể được thêm và nhân với hệ số, được xác định và hiểu rõ, đồng thời thu được các nghiệm dạng đóng chính xác. Ngược lại, các ODE thiếu các giải pháp cộng là phi tuyến tính và việc giải chúng phức tạp hơn nhiều, vì người ta hiếm khi có thể biểu diễn chúng bằng các hàm cơ bản ở dạng đóng: Thay vào đó, các giải pháp chính xác và giải tích của ODE ở dạng chuỗi hoặc tích phân. Các phương pháp đồ thị và số, được áp dụng bằng tay hoặc bằng máy tính, có thể ước tính các giải pháp của ODE và có thể mang lại thông tin hữu ích, thường chỉ đủ trong trường hợp không có các nghiệm số tích phân chính xác.
Phương trình đạo hàm riêng hoặc PDE là một phương trình vi phân có chứa các hàm nhiều biến chưa biết và các đạo hàm riêng của chúng. (Điều này trái ngược với các phương trình vi phân thông thường, xử lý các hàm của một biến duy nhất và các đạo hàm của chúng). PDE được sử dụng để xây dựng các vấn đề liên quan đến các hàm của một số biến và được giải quyết bằng tay hoặc được sử dụng để tạo ra một mô hình máy tính có liên quan.
PDE có thể được sử dụng để mô tả một loạt các hiện tượng như âm thanh, nhiệt, tĩnh điện, điện động lực học, dòng chất lỏng, độ đàn hồi, hoặc cơ học lượng tử. Các hiện tượng vật lý có vẻ khác biệt này có thể được hình thức hóa tương tự về mặt PDE. Cũng giống như phương trình vi phân thông thường thường mô hình hệ động lực một chiều, phương trình đạo hàm riêng thường mô hình hệ thống nhiều chiều. PDE tìm thấy tổng quát của chúng trong các phương trình vi phân riêng ngẫu nhiên.
Các phương trình có thể được phân loại theo các loại hoạt động và số lượng liên quan. Các loại quan trọng bao gồm:
|
2561 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2561 | Không điểm của hàm số | Nghiệm số (còn gọi tắt là nghiệm) của một phương trình:
là các giá trị của "x", "x"... mà ở đó giá trị của hàm số "f" bằng 0. Có những phương trình mà nghiệm số thực không tồn tại.
Việc tìm ra các nghiệm số của phương trình gọi là giải phương trình. Nghiệm số, nếu tồn tại, có thể tìm thấy bằng biến đổi toán học và biểu diễn bằng các hàm toán học cơ bản hoặc tìm thấy dưới dạng số bằng phương pháp số, ngay cả khi không thể biểu diễn bằng hàm toán học cơ bản.
Ngày nay máy tính có thể giúp tìm ra khá hiệu quả nghiệm số dưới dạng số bằng các phương pháp số tối ưu hoá cho máy tính hay dưới dạng biểu diễn toán học bằng biến đổi toán học tự động trên hệ thống đại số máy tính.
Số nghiệm của 1 đa thức (khác đa thức không) không vượt quá bậc của nó. Khi nghiệm của đa thức f(x) là a, ta có: f(a)=0
|
2562 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2562 | Mét | Mét (tiếng Pháp: "mètre", tiếng Anh: "metre" (Anh) hoặc "meter" (Mỹ)) là đơn vị đo khoảng cách, một trong 7 đơn vị cơ bản trong hệ đo lường quốc tế (SI), viết tắt là m. Định nghĩa gần đây nhất của mét Văn phòng Cân đo Quốc tế ("Bureau International des Poids et Mesures") vào năm 1983 là: "Metre (mét) là khoảng cách ánh sáng đi được trong chân không trong khoảng thời gian 1 ⁄ 299,792,458 giây".
Mét được định nghĩa là chiều dài của con đường đi du lịch bằng ánh sáng trong chân không trong của một giây. Đồng hồ ban đầu được xác định vào năm 1793 là một phần mười triệu khoảng cách từ xích đạo đến Bắc Cực dọc theo một vòng tròn lớn, do đó chu vi của Trái Đất là khoảng 40000 km. Năm 1799, mét được xác định lại theo nghĩa của thanh đo nguyên mẫu (thanh thực tế được sử dụng đã được thay đổi vào năm 1889). Năm 1960, mét được xác định lại theo một số bước sóng nhất định của một đường phát xạ nhất định của krypton-86. Định nghĩa hiện tại đã được thông qua vào năm 1983 và được cập nhật một chút vào năm 2019.
Trong cách hành văn hàng ngày, nhiều khi một mét còn được gọi là một thước hay thước tây.
Nguồn gốc của đơn vị đo này có thể được bắt nguồn từ động từ Hy Lạp μετρέω (metreo) (để đo, đếm hoặc so sánh) và danh từ μέτρον (metron) (đo lường), được sử dụng để đo lường vật lý, đo lượng thơ và mở rộng để kiểm duyệt.
Năm 1671, Jean Picard đã đo chiều dài của một "con lắc giây" (một con lắc có chu kỳ hai giây) tại đài thiên văn Paris. Ông đã tìm thấy giá trị của 440,5 dòng Toise of Châtelet gần đây đã được làm mới. Ông đã đề xuất một toise phổ quát (tiếng Pháp: "Toiseiverseelle") có chiều dài gấp đôi con lắc giây. Tuy nhiên, người ta đã sớm phát hiện ra rằng chiều dài của một con lắc giây thay đổi từ nơi này sang nơi khác: nhà thiên văn học người Pháp Jean Richer đã đo được chênh lệch 0,3% về chiều dài giữa Cayenne (ở Guiana thuộc Pháp) và Paris.
Jean Richer và Giovanni Domenico Cassini đã đo thị sai của Sao Hỏa giữa Paris và Cayenne ở Guiana thuộc Pháp khi Sao Hỏa ở gần Trái Đất nhất vào năm 1672. Họ đã tìm ra một con số cho thị sai mặt trời là 9,5 cung giây, tương đương với khoảng cách Mặt trời Trái Đất vào khoảng bán kính Trái Đất. Họ cũng là những nhà thiên văn học đầu tiên có quyền truy cập vào một giá trị chính xác và đáng tin cậy cho bán kính Trái Đất, được đo bởi đồng nghiệp Jean Picard vào năm 1669 là 3269 nghìn toise. Các quan sát trắc địa của Picard đã bị giới hạn trong việc xác định độ lớn của Trái Đất được coi là một hình cầu, nhưng khám phá của Jean Richer đã khiến sự chú ý của các nhà toán học đến sự sai lệch của nó so với dạng hình cầu. Ngoài tầm quan trọng của nó đối với bản đồ học, việc xác định Hình dạng Trái Đất trở thành một vấn đề có tầm quan trọng cao nhất trong thiên văn học, bởi vì đường kính của Trái Đất là đơn vị mà tất cả các khoảng cách thiên thể phụ thuộc vào nó.
Do hậu quả của Cách mạng Pháp, Viện Hàn lâm Khoa học Pháp đã yêu cầu một ủy ban xác định một thang đo duy nhất cho tất cả các đo lường. Vào ngày 7 tháng 10 năm 1790, ủy ban đó đã tư vấn cho việc áp dụng hệ thống thập phân và vào ngày 19 tháng 3 năm 1791 đã khuyên nên áp dụng thuật ngữ "mètre" ("biện pháp"), một đơn vị chiều dài cơ bản, được xác định bằng một phần mười triệu khoảng cách giữa Bắc Cực và Xích đạo dọc theo kinh tuyến qua Paris. Năm 1793, Công ước Quốc gia Pháp đã thông qua đề xuất này.
Viện Hàn lâm Khoa học Pháp đã ủy thác một cuộc thám hiểm do Jean Baptiste Joseph Delambre và Pierre Méchain dẫn đầu, kéo dài từ năm 1792 đến 1799, trong đó cố gắng đo chính xác khoảng cách giữa một tòa nhà ở lâu đài Dunkerque và Montjuïc ở Barcelona ở kinh độ của Paris Panthéon. Cuộc thám hiểm đã được hư cấu ở Denis Guedj, "Le Mètre du Monde". Ken Alder đã viết thực tế về cuộc thám hiểm trong "Đo lường tất cả mọi thứ: cuộc phiêu lưu bảy năm và lỗi tiềm ẩn đã thay đổi thế giới". Phần này của kinh tuyến Paris, là cơ sở cho chiều dài của một nửa kinh tuyến nối Bắc Cực với Xích đạo. Từ năm 1801 đến 1812, Pháp đã sử dụng định nghĩa đồng hồ này là đơn vị đo chiều dài chính thức dựa trên kết quả của cuộc thám hiểm này kết hợp với nhiệm vụ của Phái bộ trắc địa đến Peru. Phần sau có liên quan đến Larrie D. Ferreiro trong "Đo đạc Trái Đất: Cuộc thám hiểm khai sáng đã định hình lại thế giới của chúng ta".
Một xác định chính xác hơn về Hình dạng của Trái Đất sẽ sớm có kết quả từ phép đo Vòng cung trắc đạc Struve (1816-1855) và sẽ đưa ra một giá trị khác cho định nghĩa về độ dài này. Điều này không làm mất hiệu lực của máy đo nhưng nhấn mạnh rằng những tiến bộ trong khoa học sẽ cho phép đo kích thước và hình dạng Trái Đất tốt hơn. Sau Cách mạng tháng 7 năm 1830, đồng hồ trở thành tiêu chuẩn dứt khoát của Pháp từ năm 1840. Vào thời điểm đó, nó đã được Ferdinand Rudolph Hassler áp dụng cho Khảo sát Bờ biển Hoa Kỳ.
"Đơn vị độ dài mà tất cả các khoảng cách đo được trong Khảo sát bờ biển được gọi là metre của Pháp, một bản sao xác thực được lưu giữ trong kho lưu trữ của Văn phòng Khảo sát Bờ biển. Đó là tài sản của Hiệp hội triết học Hoa Kỳ, người được ông Hassler tặng, người đã nhận nó từ Tralles, một thành viên của Ủy ban Pháp bị buộc tội xây dựng metre tiêu chuẩn bằng cách so sánh với cây toise, đã phục vụ là đơn vị đo chiều dài trong phép đo các cung tròn ở Pháp và Peru. Nó sở hữu tất cả tính xác thực của bất kỳ metre đo gốc nào, không chỉ mang dấu ấn của Ủy ban mà còn là dấu hiệu ban đầu mà nó bị phân biệt từ các thanh khác trong quá trình vận hành tiêu chuẩn. Nó luôn được chỉ định là metre của ủy ban "(tiếng Pháp: "Mètre des Archives").
Năm 1830, Tổng thống Andrew Jackson đã yêu cầu Ferdinand Rudolf Hassler xây dựng các tiêu chuẩn mới cho tất cả các tiểu bang Hoa Kỳ. Theo quyết định của Quốc hội Hoa Kỳ, Tiêu chuẩn Parlementary của Anh từ năm 1758 được giới thiệu là đơn vị độ dài. Một geodesist với kỹ năng đo lường đã đóng một vai trò then chốt trong quá trình quốc tế hóa trọng lượng và các phép đo, Carlos Ibáñez e Ibáñez de Ibero người sẽ trở thành tổng thống đầu tiên của cả Hiệp hội trắc địa quốc tế và Ủy ban Quốc tế về Cân đo.
Năm 1867 tại hội nghị chung thứ hai của Hiệp hội đo đạc quốc tế tổ chức tại Berlin, câu hỏi về đơn vị độ dài tiêu chuẩn quốc tế đã được thảo luận để kết hợp các phép đo được thực hiện ở các quốc gia khác nhau để xác định kích thước và hình dạng của Trái Đất. Hội nghị đề nghị áp dụng mét thay thế cho toise và thành lập ủy ban mét quốc tế, theo đề xuất của Johann Jacob Baeyer, Adolphe Hirsch và Carlos Ibáñez e Ibáñez de Ibero, người đã nghĩ ra hai tiêu chuẩn trắc địa được hiệu chỉnh trên mét cho bản đồ của Tây Ban Nha. Việc truy xuất nguồn gốc đo lường giữa toise và mét được đảm bảo bằng cách so sánh tiêu chuẩn Tây Ban Nha với tiêu chuẩn do Borda và Lavoisier nghĩ ra để khảo sát vòng cung kinh tuyến nối Dunkirk với Barcelona.
Thành viên của Ủy ban trù bị từ năm 1870 và đại diện Tây Ban Nha tại Hội nghị Paris năm 1875, Carlos Ibáñez e Ibáñez de Ibero đã can thiệp với Viện hàn lâm Khoa học Pháp để tập hợp Pháp vào dự án để tạo ra một Văn phòng đo lường quốc tế được trang bị các thiết bị khoa học cần thiết để xác định lại các đơn vị của hệ mét theo tiến trình của khoa học.
Trong những năm 1870 và với sự chính xác hiện đại, một loạt các hội nghị quốc tế đã được tổ chức để đưa ra các tiêu chuẩn số liệu mới. Công ước mét ("Công ước du Mètre") năm 1875 đã bắt buộc thành lập một Cục đo lường và đo lường quốc tế vĩnh viễn (BIPM: ') được đặt tại Sèvres, Pháp. Tổ chức mới này là để xây dựng và bảo quản một thanh mét nguyên mẫu, phân phối các nguyên mẫu số liệu quốc gia và duy trì sự so sánh giữa chúng và các tiêu chuẩn đo lường phi số liệu. Tổ chức này đã phân phối các thanh như vậy vào năm 1889 tại Hội nghị chung về Trọng lượng và Đo lường đầu tiên (CGPM: '), thiết lập "Mẫu mét quốc tế" như khoảng cách giữa hai dòng trên thanh tiêu chuẩn bao gồm một hợp kim 90% bạch kim và 10% iridium, được đo tại điểm nóng chảy của băng.
Việc so sánh các nguyên mẫu mới của máy đo với nhau và với mẫu mét của Ủy ban (tiếng Pháp: "Mètre des Archives") liên quan đến việc phát triển thiết bị đo đặc biệt và định nghĩa thang đo nhiệt độ có thể tái tạo. Công trình đo nhiệt của BIPM đã dẫn đến việc phát hiện ra các hợp kim đặc biệt của sắt-niken, đặc biệt là invar, mà giám đốc của nó, nhà vật lý người Thụy Sĩ Charles-Edouard Guillaume, đã được trao giải thưởng Nobel về vật lý năm 1920.
Như Carlos Ibáñez e Ibáñez de Ibero đã nói, sự tiến bộ của đo lường kết hợp với những phép đo trọng lực thông qua việc cải tiến con lắc của Kater đã dẫn đến một kỷ nguyên mới của trắc địa. Nếu đo lường chính xác cần sự trợ giúp của đo đạc, thì sau này không thể tiếp tục phát triển nếu không có sự trợ giúp của đo lường. Thật vậy, làm thế nào để diễn tả tất cả các phép đo của vòng cung trên mặt đất như là một hàm của một đơn vị, và tất cả các phép xác định lực hấp dẫn với con lắc, nếu phép đo không tạo ra một đơn vị chung, được tất cả các quốc gia văn minh chấp nhận và tôn trọng, và ngoài ra, người ta không so sánh, với độ chính xác cao, với cùng một đơn vị tất cả các tiêu chuẩn để đo các cơ sở trắc địa, và tất cả các thanh con lắc đã được sử dụng hoặc sẽ được sử dụng trong tương lai? Chỉ khi loạt so sánh đo lường này kết thúc với sai số có thể xảy ra là một phần nghìn milimét thì mới có thể liên kết các công trình của các quốc gia khác nhau với nhau, và sau đó công bố kết quả của phép đo cuối cùng của Quả cầu. Do hình dạng của Trái Đất có thể được suy ra từ các biến thể của chiều dài con lắc giây với vĩ độ, Khảo sát Bờ biển Hoa Kỳ đã chỉ thị Charles Sanders Peirce vào mùa xuân năm 1875 để tiến tới châu Âu với mục đích thực hiện các thí nghiệm con lắc cho các trạm ban đầu để vận hành thuộc loại này, để đưa các quyết định của các lực hấp dẫn ở Mỹ vào giao tiếp với các khu vực khác trên thế giới; và cũng với mục đích thực hiện một nghiên cứu cẩn thận về các phương pháp theo đuổi các nghiên cứu này ở các quốc gia khác nhau của châu Âu. Năm 1886, hiệp hội trắc địa đổi tên cho Hiệp hội trắc địa quốc tế, mà Carlos Ibáñez e Ibáñez de Ibero đã chủ trì cho đến khi ông qua đời vào năm 1891. Trong giai đoạn này, Hiệp hội trắc địa quốc tế (tiếng Đức: "Quốc tế Erdmessung") đã đạt được tầm quan trọng trên toàn thế giới với sự gia nhập của Hoa Kỳ, México, Chile, Argentina và Nhật Bản.
Những nỗ lực để bổ sung cho các hệ thống khảo sát quốc gia khác nhau, bắt đầu từ thế kỷ 19 với nền tảng của "Mitteleuropäische Gradmessung", dẫn đến một loạt các elipsoids toàn cầu của Trái Đất (ví dụ, Helmert 1906, Hayford 1910/1924) sau này sẽ phát triển Hệ thống trắc địa thế giới. Ngày nay, việc đo mẫu mét thực tế có thể thực hiện ở mọi nơi nhờ các đồng hồ nguyên tử được nhúng trong các vệ tinh GPS.
Năm 1873, James Clerk Maxwell đề xuất rằng ánh sáng phát ra từ một nguyên tố được sử dụng làm tiêu chuẩn cho cả mét và giây. Hai đại lượng này sau đó có thể được sử dụng để xác định đơn vị khối lượng.
Năm 1893, máy đo tiêu chuẩn lần đầu tiên được đo bằng giao thoa kế của Albert A. Michelson, người phát minh ra thiết bị và là người ủng hộ sử dụng một số bước sóng ánh sáng cụ thể làm tiêu chuẩn về chiều dài. Đến năm 1925, giao thoa kế được sử dụng thường xuyên tại BIPM. Tuy nhiên, Máy đo nguyên mẫu quốc tế vẫn là tiêu chuẩn cho đến năm 1960, khi CGPM thứ mười một xác định máy đo trong Hệ thống đơn vị quốc tế (SI) mới bằng bước sóng của vạch phát xạ màu đỏ cam trong phổ điện từ của nguyên tử krypton-86 trong chân không.
Để giảm thêm sự không chắc chắn, CGPM thứ 17 vào năm 1983 đã thay thế định nghĩa của mét bằng định nghĩa hiện tại của nó, do đó cố định độ dài của mét tính theo giây và tốc độ ánh sáng:
Mét là chiều dài của con đường ánh sáng đi được trong chân không trong khoảng thời gian giây.
Định nghĩa này đã cố định tốc độ ánh sáng trong chân không ở chính xác mét mỗi giây (≈ ). Một sản phẩm phụ dự định của định nghĩa CGPM thứ 17 là nó cho phép các nhà khoa học so sánh chính xác tần số sử dụng laser, dẫn đến bước sóng với một phần năm độ không đảm bảo liên quan đến so sánh trực tiếp bước sóng, vì các lỗi giao thoa kế đã được loại bỏ. Để tạo điều kiện thuận lợi hơn cho khả năng tái tạo từ phòng thí nghiệm đến phòng thí nghiệm, CGPM lần thứ 17 cũng đã chế tạo laser neon helium bằng ổn định iod "một bức xạ được khuyến nghị" để thực hiện máy đo. Với mục đích phân định máy đo, BIPM hiện đang xem xét bước sóng laser HeNe, , là với độ không đảm bảo chuẩn tương đối ước tính ("U") là . Sự không chắc chắn này hiện là một yếu tố hạn chế trong việc thực hiện máy đo trong phòng thí nghiệm, và nó có độ lớn kém hơn so với thứ hai, dựa trên đồng hồ nguyên tử đài phun nước Caesium (). Do đó, ngày nay, việc xác định đơn vị mét thường được phác họa (không xác định) trong các phòng thí nghiệm là bước sóng của ánh sáng laser helium-neon trong chân không, lỗi chỉ nói là xác định tần số. Ký hiệu khung này biểu thị lỗi được giải thích trong bài viết về độ không đảm bảo đo.
Phép đo thực tế của mét là không chắc chắn trong việc mô tả môi trường, với các độ không đảm bảo khác nhau của giao thoa kế, và không chắc chắn trong việc đo tần số của nguồn. Một phương tiện thường được sử dụng là không khí và Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia (NIST) đã thiết lập một máy tính trực tuyến để chuyển đổi bước sóng trong chân không thành bước sóng trong không khí. Theo mô tả của NIST, trong không khí, sự không chắc chắn trong việc mô tả môi trường bị chi phối bởi các lỗi trong việc đo nhiệt độ và áp suất. Lỗi trong các công thức lý thuyết được sử dụng là thứ cấp. Bằng cách thực hiện hiệu chỉnh chiết suất như thế này, ví dụ, việc thực hiện gần đúng máy đo có thể được thực hiện trong không khí, bằng cách sử dụng công thức của máy đo là bước sóng của ánh sáng laser helium. và chuyển đổi các bước sóng trong chân không thành các bước sóng trong không khí. Không khí chỉ là một phương tiện có thể sử dụng để đo đơn vị mét, và có thể sử dụng bất kỳ khoảng chân không nào, hoặc một số khí quyển trơ như khí heli, cung cấp các hiệu chỉnh thích hợp cho chỉ số khúc xạ được thực hiện.
Mét được định nghĩa là chiều dài đường đi của ánh sáng trong một thời gian nhất định và các phép đo chiều dài phòng thí nghiệm thực tế tính bằng mét được xác định bằng cách đếm số bước sóng ánh sáng laser của một trong những loại tiêu chuẩn phù hợp với chiều dài, và chuyển đổi đơn vị bước sóng đã chọn thành mét. Ba yếu tố chính giới hạn độ chính xác đạt được với giao thoa kế laser để đo chiều dài:
Trong số này, cái cuối cùng là đặc thù của chính giao thoa kế. Việc chuyển đổi độ dài của bước sóng thành chiều dài tính bằng mét dựa trên mối quan hệ
formula_1
mà chuyển đổi các đơn vị bước sóng "λ" thành mét sử dụng "c," vận tốc ánh sáng trong chân không với đơn vị m/s. Ở đây "n" là chỉ số khúc xạ của môi trường trong đó phép đo được thực hiện và "f" là tần số đo của nguồn. Mặc dù chuyển đổi từ bước sóng sang mét gây ra một lỗi bổ sung về chiều dài tổng thể do lỗi đo trong việc xác định chiết suất và tần số, đo tần số là một trong những phép đo chính xác nhất hiện có.
|
2563 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2563 | Thời gian | Thời gian là một khái niệm để diễn tả trình tự xảy ra của các sự kiện nhất định, biến cố và thời gian kéo dài của chúng. Thời gian được xác định bằng số lượng các chuyển động của các đối tượng có tính lặp lại và thường có một thời điểm làm mốc gắn với một sự kiện nào đó.
Từ "thời gian" có trong tất cả các ngôn ngữ của loài người. Khái niệm thời gian có thể có cả ở động vật. Định nghĩa về thời gian là định nghĩa khó hiểu nếu phải đi đến chính xác. Đa số chúng ta ai cũng phải dùng từ đó và nói đến nó, ví dụ "thời gian trôi"... và do đó dứt khoát phải có một cách hiểu chung dễ hiểu hơn.
Thời gian là thuộc tính của vận động và phải được gắn với vật chất, vật thể. Các nhà triết học đúc kết rằng "thế giới" luôn luôn vận động. Giả sử rằng nếu mọi vật trong vũ trụ đứng im, khái niệm thời gian trở nên vô nghĩa. Các sự vật luôn vận động song hành cùng nhau. Có những chuyển động có tính lặp lại, trong khi đó có những chuyển động khó xác định. Vì thế để xác định thời gian người ta so sánh một quá trình vận động với một quá trình khác có tính lặp lại nhiều lần hơn, ổn định hơn và dễ tưởng tượng hơn. Ví dụ chuyển động của con lắc (giây), sự tự quay của Trái Đất hay sự biến đổi của Mặt Trời trên bầu trời (ngày), sự thay đổi hình dạng của Mặt Trăng (tháng âm lịch)... hay đôi khi được xác định bằng quãng đường mà một vật nào đó đi được, sự biến đổi trạng thái lặp đi lặp lại của một "vật".
Thời gian chỉ có một chiều duy nhất (cho đến nay được biết đến) đó là từ quá khứ đến hiện tại và tương lai. Do sự vận động không ngừng của thế giới vật chất từ vi mô đến vĩ mô (và kể cả trong ý thức, nhận thức) mà trạng thái và vị trí (xét theo quan điểm động lực học) của các vật không ngừng thay đổi, biến đổi. Chúng luôn có những quan hệ tương hỗ với nhau và vì thế "vị trí và trật tự" của chúng luôn biến đổi, không thể trở về với trạng thái hay vị trí trước đó được. Đó chính là trình tự của thời gian. Theo vật lý động lực học, thời gian có liên quan đến entropi (trạng thái động lực học) vĩ mô. Hay nói cách khác thời gian là một đại lượng mang tính vĩ mô. Nó luôn luôn gắn với mọi mọi vật, không trừ 1 sinh vật hay toàn bộ vật nào hết. Thời gian gắn với từng vật là thời gian riêng, và thời gian riêng thì có thể khác nhau tuỳ thuộc vào bản chất của vật đó và hệ quy chiếu gắn với nó, ví dụ với mỗi hệ chuyển động có vận tốc khác nhau thời gian có thể trôi đi khác nhau. Thời gian của vật này có thể ảnh hưởng đến vật khác.Tuy nhiên,thời gian nếu là sự hoạt động và tương tác vật chất thì nó phải được xác định các sự kiện là hệ quả của nhau.Nếu như các sự kiện mà con người đo đạc chỉ là các sự kiện ngẫu nhiên,hoặc không thể xác định sự liền mạch khi tái chuẩn hoá hoặc lượng tử hoá qua hằng số planck, thời gian có vẻ không tồn tại.Như vậy, "thời điểm" là một trạng thái vật lý cụ thể (có thể xác định được) của một hệ và "thời gian" là diễn biến của các trạng thái vật lý của một hệ là hệ quả của nhau trong lý thuyết hỗn độn (xem hệ vật lý kín).
Thời gian được tính bằng năm, tháng, tuần, ngày, giờ, phút, giây, Đêm. Trong đó, đơn vị cơ sở là "ngày", một ngày được chia làm 24 giờ (12 canh giờ - cách tính thường sử dụng thời xưa), 1 giờ chia thành 60 phút, 1 tuần gồm 7 ngày, 1 tháng bao gồm 28 đến 31 ngày tuỳ thuộc vào tháng trong năm...
Theo quy ước hiện đại trong vật lý 1 giây được định nghĩa như sau:
Các đơn vị thời gian thông dụng khác được định nghĩa dựa trên khái niệm giây như sau:
Trong lý thuyết tương đối của Albert Einstein, đại lượng "ct", với "c" là vận tốc ánh sáng và "t" là thời gian, được coi như là một chiều đặc biệt thêm vào cho không gian ba chiều để tạo thành không-thời gian. Việc cho thêm chiều thời gian giúp việc định vị các sự kiện được dễ dàng khi hệ quy chiếu thay đổi, tương tự như định vị các điểm trong không gian ba chiều cổ điển.
Vật lý cũng như nhiều ngành khoa học khác xem "thời gian" là một trong số những đại lượng cơ bản ít ỏi.
Nó được dùng định nghĩa nhiều đại lượng khác như vận tốc nhưng nếu dùng những đại lượng như vậy mà định nghĩa trở lại "thời gian" sẽ tạo ra lối định nghĩa lòng vòng (tiếng Anh: circular definition).
Một dạng định nghĩa operational về thời gian được diễn tả như sau: quan sát số lần lập cụ thể của một sự kiện có tính chu kì (như chuyển động của con lắc tự do) nảy sinh một loại đơn vị tiêu chuẩn như giây.
Thời Cổ đại người Trung Quốc thường tính thời gian theo Can Chi tức là chia thời gian theo các Canh theo thứ tự 12 con Giáp để tính thời gian trong ngày.
Trên thế giới còn rất nhiều dân tộc như Do Thái, Thổ dân Châu Mỹ, Người Khơ Me... dùng nhiều Lịch khác nhau để tính thời gian khác nhau.
Trong hệ đo lường SI cơ bản, đơn vị của thời gian là giây. Từ đó các đơn vị lớn hơn như phút, giờ, và ngày được tính dựa theo đó, các đơn vị thứ cấp này gọi là đơn vị không SI do chúng không được sử dụng trong hệ thống thập phân. Tuy nhiên, chúng cũng được chấp nhận chính thức cùng với SI. Không có tỉ số cố định giữa giây và tháng hay năm, trong khi tháng và năm có những thay đổi đáng kể trong năm về độ dài.
Định nghĩa về giây chính thức trong SI như sau:
Trong một hội nghị về thời gian năm 1997, CIPM thông báo rằng định nghĩa này đề cập đến một nguyên tử caesium trong trạng thái cơ bản ở 0 K.
Trước đó vào năm 1967, giây đã được định nghĩa là:
Định nghĩa giây hiện tại, kết hợp với định nghĩa hiện tại về mét, được dựa trên thuyết tương đối hẹp, để khẳng định rằng không-thời gian của chúng ta là một không gian Minkowski.
Điều cơ bản trong khoa học thời gian là việc tính liên tục đơn vị giây dựa trên đồng hồ nguyên tử trên toàn thế giới, hay gọi là thời gian Nguyên tử Quốc tế.
Giờ phối hợp quốc tế (UTC) là giờ chuẩn hiện đang được sử dụng trên khắp thế giới.
Giờ GMT là một giờ chuẩn cũ, tính từ ngành đường sắt Anh năm 1847. Sử dụng kính thiên văn thay vì đồng hồ nguyên tử, GMT được hiệu chỉnh theo thời gian Mặt Trời trung bình tại Đài thiên văn Greenwich ở Vương quốc Anh. Giờ vũ trụ (UT) là một thuật ngữ hiện đại được dùng trong hệ thống quốc tế dựa trên quan sát bằng kính thiên văn, được chấp nhận để thay thế cho Giờ trung bình Greenwich ("Greenwich Mean Time") năm 1928 bởi Hiệp hội Thiên văn Quốc tế. Những quan sát tại đài thiên văn Greenwich đã chấm dứt năm 1954, mặc dù vị trí này vẫn còn được sử dụng làm mốc cho hệ thống tọa độ. Do chu kỳ quay của Trái Đất không phải lúc hoàn toàn cố định, khoảng thời gian giây có thể thay đổi nếu được hiệu chỉnh theo tiêu chuẩn dựa trên kính thiên văn như GMT hay UT - trong đó giây được xác định là một tỷ lệ của ngày hay năm.
Hệ thống định vị toàn cầu (GPS) cũng phát đi các tín hiệu thời gian rất chính xác trên toàn cầu, với những chỉ dẫn về cách chuyển đổi giữa giờ GPS và UTC.
Trái Đất được chia thành các múi giờ. Hầu hết mỗi múi giờ cách nhau một giờ, và tính toán giờ địa phương khi cộng thêm vào giờ UTC hay GMT. Ở một số nơi việc cộng thêm giờ thay đổi theo năm do những quy ước về giờ tiết kiệm ánh sáng ngày.
|
2564 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2564 | Rượu (định hướng) | Rượu có thể có các nghĩa:
|
2565 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2565 | Giây | Giây là đơn vị đo lường thời gian hoặc góc.
Trong khoa đo lường, giây (viết tắt là s theo chuẩn quốc tế hoặc là gi trong tiếng Việt, còn có ký hiệu là ″) là đơn vị đo thời gian, một trong 7 đơn vị cơ bản trong hệ đo lường quốc tế (SI). Định nghĩa quen thuộc của giây vốn là khoảng thời gian bằng 1/60 của phút, hay 1/3600 của giờ. Định nghĩa chính xác gần đây nhất của Văn phòng Cân đo Quốc tế ("Bureau International des Poids et Mesures") vào năm 1998 là:
Trong vật lý người ta còn sử dụng các đơn vị nhỏ hơn như mili giây (một phần nghìn giây), micrô giây (một phần triệu giây), hay nano giây (một phần tỉ giây)
Trong toán học, giây còn là đơn vị đo góc, bằng 1/60 của phút, hay 1/3600 của độ.
|
2566 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2566 | Giờ | Giờ (tiếng Anh: hour; viết tắt là h) là một khoảng thời gian bằng 60 phút, hoặc bằng 3600 giây. Trong hệ đo lường quốc tế, giờ là đơn vị đo được suy ra từ đơn vị cơ bản giây theo định nghĩa trên. Trong cách hành văn hàng ngày một giờ còn nhiều khi được gọi là một tiếng đồng hồ hoặc một tiếng.
Giờ ban đầu được thành lập vào Cận Đông cổ đại như một biện pháp đo lường của đêm hay ban ngày. Các giờ theo mùa, giờ theo thời gian hoặc giờ không bằng nhau thay đổi theo mùa và vĩ độ.
Giờ bằng nhau hoặc giờ đường phân điểm được thực hiện như là thời gian trong ngày được đo từ trưa ngày này đến trưa ngày hôm sau; những thay đổi theo mùa nhỏ của đơn vị này cuối cùng đã được làm nhẵn bằng cách cho nó giá trị của ngày mặt trời trung bình. Vì đơn vị này không cố định do sự biến đổi lâu dài trong chuyển động quay của Trái Đất, giờ cuối cùng được tách ra khỏi chuyển động quay của Trái Đất và được định nghĩa theo nguyên tử hoặc giây vật lý.
Trong hệ mét hiện đại, giờ là một đơn vị thời gian được chấp nhận được định nghĩa là 3.600 giây nguyên tử. Tuy nhiên, trong những trường hợp hiếm hoi, một giờ có thể kết hợp một giây nhuận dương hoặc âm, làm cho nó kéo dài 3.599 hoặc 3.601 giây, để giữ nó trong vòng 0,9 giây so với UT1, dựa trên các phép đo của ngày mặt trời trung bình.
Người Hy Lạp và La Mã cổ đại ban đầu chia ngày thành 12 giờ và ban đêm thành 3 hoặc 4 canh đêm. Nhà thiên văn học Hy Lạp Andronicus ở Cyrrhus đã giám sát việc xây dựng một horologion gọi là Tháp Gió ở Athens trong thế kỷ 1 TCN. Cấu trúc này theo dõi một ngày 24 giờ bằng cách sử dụng cả đồng hồ mặt trời và chỉ số giờ cơ học. Ban đêm sau đó cũng được chia thành 12 giờ.
Khái niệm giờ kinh điển đã được đưa vào Cơ đốc giáo ban đầu từ Do Thái giáo Đền thờ thứ hai. Đến năm 60 sau Công nguyên, Didache khuyến nghị các môn đồ cầu nguyện Kinh Lạy Cha ba lần một ngày; thực hành này cũng được tìm thấy trong các giờ kinh điển. Vào thế kỷ thứ hai và thứ ba, các Giáo phụ như Clement ở Alexandria, Origen, và Tertullian đã viết về việc thực hành Kinh Sáng và Tối, và những lời cầu nguyện vào các giờ thứ ba, thứ sáu và thứ chín. Trong nhà thờ đầu tiên, trong đêm trước mỗi lễ, một lễ canh thức được giữ. Từ "Canh thức", lúc đầu được áp dụng cho Văn phòng Ban đêm, xuất phát từ một nguồn tiếng Latinh, cụ thể là "Vigiliae" hoặc đồng hồ ban đêm hoặc canh gác của binh lính. Đêm từ sáu giờ tối đến sáu giờ sáng được chia thành bốn canh hoặc canh ba giờ, canh một, canh hai, canh ba và canh tư.
"Horae" ban đầu là hiện thân của các khía cạnh theo mùa của tự nhiên, không phải thời gian trong ngày. Danh sách mười hai "Horae" đại diện cho mười hai giờ trong ngày chỉ được ghi lại trong Late Antiquity, bởi Nonnus. Horae thứ nhất và thứ mười hai đã được thêm vào bộ mười canh giờ ban đầu:
Giờ của Sumer và Babylonia chia ngày và đêm thành 24 giờ bằng nhau, đếm từ lúc mặt trời mọc.
Người Ai Cập cổ đại bắt đầu chia buổi tối thành "" một thời gian nào đó trước khi biên soạn Văn bản Kim tự tháp Vương triều V in the 24thcentury. Vào năm 2150 (Vương triều IX), sơ đồ sao trong nắp quan tài Ai Cập—còn được biết đến là "lịch đường chéo" hoặc "đồng hồ sao"—có chính xác 12 ngôi sao. Clagett viết rằng "chắc chắn" bộ phân chia buổi đêm này theo sau việc thông qua lịch dân sự Ai Cập, thường đặt năm 2800 làm cơ sở phân tích chu kỳ Sothic, nhưng âm lịch có lẽ bắt đầu từ trước đó rất lâu và cũng có 12 tháng tháng trong mỗi năm của nó. Sơ đồ quan tài cho thấy rằng người Ai Cập ghi chép về sự mọc cùng Mặt Trời của 36 ngôi sao hoặc chòm sao (bây giờ được biết đến là "decan"), một cho mỗi "tuần" mười-ngày của lịch dân sự của họ. (12 bộ của "tam giác decan" thay thế đã được sử dụng cho 5 ngày nhuận giữa các năm.) mỗi tối, việc mọc của 11 decan được ghi chép, chia buổi tối thành 12 phần mỗi phần dài 40phút. (bảy ngôi sao khác cũng được ghi chép lại bởi người Ai Cập trong lúc hoàng hôn và trước rạng đông, nhưng chúng không quan trọng cho việc phân chia thời gian.) Những decan nguyên bản từng được sử dụng bởi Ai Cập đã thay đổi đáng kể khỏi vị trí của chúng trong khoảng thời gian vài thế kỷ. Vào thời điểm (1350), các linh mục ở Karnak từng sử dụng đồng hồ nước để xác định giờ. Đồng hồ nước được lấp đầy đến đỉnh điểm lúc hoàng hôn và giờ được xác định bằng cách so sánh mực nước với mười hai mức đo của nó, mỗi mức cho một tháng trong năm. Trong khoảng thời gian Tân Vương quốc Ai Cập, một hệ decan khác được sử dụng, được làm từ 24 trong vòng 1 năm và 12 ngôi sao mỗi đêm.
Ở Thái Lan, Lào, và Campuchia, hệ tính giờ truyền thống là đồng hồ sáu-giờ. 7 giờ sáng là giờ đầu tiên của nửa đầu tiên của ban ngày; 1 giờ chiều là giờ đầu tiên của nửa sau của ban ngày; 7 giờ tối là giờ đầu tiên của nửa đầu tiên của ban đêm; và 1 giờ sáng là giờ đầu tiên của nửa sau của ban đêm. Hệ thống này tồn tại ở Vương quốc Ayutthaya, tạo ra áp dụng thực tế bằng cách thông báo công cộng giờ ban ngày với chiêng và giờ ban đêm với trống. Nó được loại bỏ ở Lào và Campuchia trong thời kỳ Pháp thuộc và hiện giờ không còn phổ biến. Hệ thống của Thái Lan vẫn còn được sử dụng không chính thức theo điều lệ của Chulalongkorn đại đế năm 1901.
|
2567 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2567 | Phút | Trong khoa đo lường, một phút (viết tắt là m theo chuẩn quốc tế hoặc là ph trong tiếng Việt, còn có ký hiệu là ') là một khoảng thời gian bằng 60 giây, hoặc bằng 1/60 giờ. Trong hệ đo lường quốc tế, phút là đơn vị đo được suy ra từ đơn vị cơ bản giây theo định nghĩa trên.
Trong toán học, phút còn là đơn vị đo góc, bằng 1/60 của độ và 60 lần giây.
|
2569 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2569 | Tốc độ ánh sáng | Tốc độ ánh sáng trong chân không, ký hiệu là , là một hằng số vật lý cơ bản quan trọng trong nhiều lĩnh vực vật lý. Nó có giá trị chính xác bằng 299 792 458m/s. Theo thuyết tương đối hẹp, "c" là tốc độ cực đại mà mọi năng lượng, vật chất, và thông tin trong vũ trụ có thể đạt được. Nó là tốc độ cho mọi hạt phi khối lượng liên kết với các trường vật lý (bao gồm bức xạ điện từ như photon ánh sáng) lan truyền trong chân không. Nó cũng là tốc độ truyền của hấp dẫn (như sóng hấp dẫn) được tiên đoán bởi các lý thuyết hiện tại. Những hạt và sóng truyền với vận tốc "c" không kể chuyển động của nguồn hay của hệ quy chiếu quán tính của người quan sát. Trong thuyết tương đối, "c" có liên hệ với không gian và thời gian, và do vậy nó xuất hiện trong phương trình nổi tiếng sự tương đương khối lượng-năng lượng .
Vận tốc của ánh sáng khi nó lan truyền qua vật liệu trong suốt, như thủy tinh hoặc không khí, nhỏ hơn "c". Tỉ số giữa "c" và vận tốc "v" của ánh sáng truyền qua vận liệu gọi là chỉ số chiết suất "n" của vật liệu ("n" = "c" / "v"). Ví dụ, đối với ánh sáng khả kiến chiết suất của thủy tinh có giá trị khoảng 1,5, có nghĩa là ánh sáng truyền qua thủy tinh với vận tốc ; chiết suất của không khí cho ánh sáng khả kiến bằng 1,0003, do vậy tốc độ trong không khí của ánh sáng chậm hơn so với "c".
Trong thực hành hàng ngày, ánh sáng có thể coi là lan truyền "tức thì", nhưng đối với khoảng cách lớn và phép đo rất nhạy sự hữu hạn của tốc độ ánh sáng có thể nhận biết được. Ví dụ, trong các video về những cơn bão có tia sét trong khí quyển Trái Đất chụp từ Trạm vũ trụ Quốc tế ISS, hình ảnh tia sáng chạy dài từ ánh chớp có thể nhận thấy được, và cho phép các nhà khoa học ước lượng tốc độ ánh sáng bằng cách phân tích các khung hình về vị trí của đầu sóng tia sáng. Điều này không hề ngạc nhiên, do thời gian ánh sáng đi một vòng quanh chu vi Trái Đất vào cỡ 140 ms. Hiện tượng thời gian trễ này cũng chính là nguyên nhân trong cộng hưởng Schumann. Trong liên lạc truyền tín hiệu thông tin đến các tàu không gian, thời gian mất khoảng từ vài phút đến hàng giờ cho tín hiệu đến được Trái Đất và ngược lại. Ánh sáng phát ra từ những ngôi sao đến được chúng ta mất thời gian nhiều năm, cho phép các nhà thiên văn nghiên cứu được lịch sử của vũ trụ bằng cách quan sát những thiên thể ở rất xa. Tốc độ hữu hạn của ánh sáng cũng đặt ra giới hạn lý thuyết cho tốc độ tính toán của máy tính, do thông tin dưới dạng bit truyền bằng tín hiệu điện trong máy tính giữa các bộ vi xử lý. Cuối cùng, tốc độ ánh sáng có thể được kết hợp với thời gian chuyến bay nhằm đo lường các khoảng cách lớn với độ chính xác cao.
Ole Rømer là người đầu tiên chứng tỏ ánh sáng truyền với tốc độ hữu hạn vào năm 1676 (trái ngược với suy nghĩ tốc độ tức thì vào thời đó) khi ông nghiên cứu chuyển động biểu kiến của vệ tinh Io của Sao Mộc. Năm 1865, James Clerk Maxwell dựa trên lý thuyết điện từ của mình chứng tỏ được ánh sáng là một dạng sóng điện từ, do hằng số "c" xuất hiện trong các phương trình truyền sóng của ông. Năm 1905, Albert Einstein nêu ra tiên đề rằng tốc độ ánh sáng trong chân không đối với mọi hệ quy chiếu quán tính là không đổi và độc lập với chuyển động của nguồn sáng, và cùng với một tiên đề và các định luật khác ông đã xây dựng lên thuyết tương đối hẹp và chứng minh rằng hằng số "c" còn có liên hệ bản chất sâu xa ngoài khái niệm tốc độ ánh sáng và sóng điện từ. Sau nhiều thập kỷ đo lường chính xác, năm 1975 tốc độ ánh sáng trong chân không được định nghĩa lại bằng với sai số là 4 phần tỷ. Năm 1983, đơn vị đo mét được định nghĩa lại trong hệ SI bằng khoảng cách ánh sáng truyền trong chân không trong thời gian bằng 1/299.792.458 của một giây. Kết quả là, giá trị số của "c" trong đơn vị mét trên giây được định nghĩa cố định và chính xác.
Tốc độ ánh sáng trong chân không ký hiệu là c. Ký hiệu "c" bắt nguồn từ chữ ""c"onstant" (hằng số) trong hệ thống đơn vị đo vật lý, và "c" cũng bắt nguồn từ chữ Latin "celeritas", có nghĩa là "nhanh nhẹn" hay "tốc độ". (Chữ C hoa trong đơn vị SI ký hiệu cho đơn vị coulomb của điện tích.) Ban đầu, ký hiệu "V" được dùng cho tốc độ ánh sáng, do James Clerk Maxwell sử dụng năm 1865. Năm 1856, Wilhelm Eduard Weber và Rudolf Kohlrausch đã sử dụng "c" cho một hằng số khác mà sau này được chỉ ra nó bằng lần tốc độ ánh sáng trong chân không. Năm 1894, Paul Drude định nghĩa lại "c" theo cách sử dụng hiện đại. Einstein ban đầu cũng sử dụng "V" trong bài báo về thuyết tương đối hẹp năm 1905, nhưng vào năm 1907 ông chuyển sang sử dụng "c", và bắt đầu từ đó nó trở thành một ký hiệu tiêu chuẩn cho tốc độ ánh sáng.
Đôi khi "c" được sử dụng cho tốc độ sóng trong môi trường vật liệu bất kỳ, và "c" là ký hiệu cho tốc độ ánh sáng trong chân không. Ký hiệu với chỉ số dưới, như được sử dụng trong các văn bản chính của hệ SI, có cùng dạng như đối với các hằng số liên hệ với nó: bao gồm "μ" cho hằng số từ môi hoặc hằng số từ, "ε" cho hằng số điện môi hoặc hằng số điện, và "Z" cho trở kháng chân không. Bài viết này sử dụng "c" cho cả tốc độ ánh sáng trong chân không.
Trong hệ SI, mét được định nghĩa là khoảng cách ánh sáng lan truyền trong chân không với thời gian bằng 1/ của một giây. Định nghĩa này cố định giá trị của tốc độ ánh sáng trong chân không chính xác bằng .
Là một hằng số vật lý có thứ nguyên, giá trị số của "c" có thể khác nhau trong một vài hệ đơn vị.
Trong những ngành của vật lý mà "c" xuất hiện, như trong thuyết tương đối, các nhà vật lý thường sử dụng hệ đo đơn vị tự nhiên hoặc hệ đơn vị hình học mà . Và khi sử dụng những hệ đo này, "c" không còn xuất hiện trong các phương trình vật lý nữa do giá trị của nó bằng 1 không ảnh hưởng đến kết quả các đại lượng khác.
Tốc độ ánh sáng lan truyền trong chân không độc lập với cả chuyển động của nguồn sáng cũng như đối với hệ quy chiếu quán tính của người quan sát. Tính bất biến của tốc độ ánh sáng do Einstein nêu thành tiên đề trong bài báo về thuyết tương đối hẹp năm 1905, sau khi thôi thúc bởi lý thuyết điện từ cổ điển Maxwell và không có chứng cứ thực nghiệm nào cho ête siêu sáng tồn tại; và sự bất biến này đã được nhiều thí nghiệm xác nhận. Các nhà vật lý hiện nay chỉ có thể xác nhận bằng thực nghiệm về tốc độ của ánh sáng theo phương pháp trên hai đường truyền (two-way speed of light) (ví dụ, từ nguồn đến gương phản xạ và quay trở lại) là độc lập với hệ quy chiếu, bởi vì không thể đo được tốc độ ánh sáng trên một đường truyền (one-way speed of light) (ví dụ, từ một nguồn ở rất xa) mà bỏ qua một số quy ước về tính đồng bộ hóa giữa đồng hồ ở nguồn phát và đồng hồ ở máy thu. Tuy nhiên, bằng cách chấp nhận phương pháp đồng bộ hóa Einstein cho các đồng hồ, tốc độ ánh sáng truyền trong thí nghiệm một đường được các nhà vật lý đặt bằng tốc độ ánh sáng truyền trong thí nghiệm hai đường. Thuyết tương đối hẹp khám phá ra những hệ quả kỳ lạ dựa trên tiên đề bất biến của "c" và tiên đề về các định luật vật lý là như nhau trong mọi hệ quy chiếu quán tính. Một hệ quả "c" là tốc độ của mọi hạt phi khối lượng và sóng bao gồm ánh sáng chuyển động trong chân không.
Thuyết tương đối hẹp có nhiều hệ quả phản trực giác và những kết quả này đã được xác nhận bằng thực nghiệm. Bao gồm nguyên lý tương đương khối lượng - năng lượng , sự co độ dài (các vật chuyển động nhìn ngắn đi), và sự giãn thời gian (các đồng hồ chuyển động chạy chậm hơn). Thừa số "γ" đặc trưng cho độ dài co bao nhiêu và thời gian giãn bao nhiêu gọi là hệ số Lorentz và cho bởi công thức , trong đó "v" vận tốc của vật. Sự khác nhau giữa "γ" và 1 bỏ qua được khi tốc độ của vật nhỏ hơn "c" rất nhiều, như các vận tốc trong đời sống hàng ngày—hay trong thuyết tương đối hẹp nó được xấp xỉ thành nguyên lý tương đối Galileo— nhưng hệ số sẽ tăng lên khi tốc độ tương đối tính và tiến tới giá trị vô hạn khi "v" tiếp cận đến "c".
Những kết quả này trong thuyết tương đối hẹp có thể tổng hợp lại khi coi không gian và thời gian thành một cấu trúc thống nhất gọi là không thời gian (với "c" liên hệ giữa các đơn vị không gian và thời gian), và đòi hỏi các lý thuyết vật lý phải thỏa mãn một đối xứng đặc biệt gọi là bất biến Lorentz, mà trong các công thức của những lý thuyết này chứa hằng số "c". Bất biến Lorentz là một giả thuyết phổ quát trong các lý thuyết vật lý hiện đại, như điện động lực học lượng tử, sắc động lực học lượng tử, Mô hình chuẩn của vật lý hạt, thuyết tương đối tổng quát cũng như mô hình Vụ Nổ Lớn. Như thế tham số "c" là phổ biến trong vật lý hiện đại, xuất hiện trong nhiều phương trình không liên quan đến ánh sáng. Ví dụ, trong thuyết tương đối rộng tiên đoán "c" cũng là vận tốc lan truyền của trường hấp dẫn hay sóng hấp dẫn. Trong những hệ quy chiếu phi quán tính (không thời gian cong trong thuyết tương đối tổng quát và trong hệ quy chiếu chuyển động gia tốc), tốc độ "cục bộ" của ánh sáng là hằng số và bằng "c", nhưng tốc độ ánh sáng dọc một quỹ đạo có độ dài hữu hạn có thể khác "c", phụ thuộc vào khoảng cách và thời gian được định nghĩa như thế nào.
Nói chung các nhà vật lý thường giả sử những hằng số cơ bản như "c" có cùng một giá trị trong nhiều vùng không thời gian, có nghĩa là chúng không phụ thuộc vào vị trí cũng như không biến đổi theo thời gian. Tuy nhiên, có một số tác giả đã đề xuất lý thuyết rằng tốc độ ánh sáng có thể thay đổi theo thời gian. Chưa có bằng chứng thực nghiệm được chấp thuận rộng rãi cho sự biến đổi của các hằng số, nhưng nó vẫn là một chủ đề được tiếp tục nghiên cứu.
Các nhà vật lý cũng đồng thuận giả sử tốc độ của ánh sáng là đẳng hướng, có nghĩa nó có cùng một giá trị trong những hướng mà nó được đo. Quan sát bức xạ từ các mức năng lượng hạt nhân như là hàm của hạt nhân phát xạ theo hướng riêng trong từ trường (như thí nghiệm Hughes–Drever), và các máy cộng hưởng quang học (như bộ cộng hưởng trong các thí nghiệm kiểu thí nghiệm Michelson-Morley) đã đặt ra giới hạn chặt cho khả năng phi đẳng hướng trên thí nghiệm hai đường truyền.
Theo thuyết tương đối hẹp, năng lượng của một vật với có khối lượng nghỉ "m" và vận tốc "v" tính theo công thức "E" = , với "γ" là hệ số Lorentz xác định ở trên. Khi "v" bằng 0, "γ" bằng 1, và xuất hiện công thức nổi tiếng cho sự tương đương khối lượng - năng lượng. Thừa số "γ" tiếp cận giá trị vô hạn khi "v" gần bằng "c", và do đó cần một năng lượng vô hạn để gia tốc một vật có khối lượng đến vận tốc của ánh sáng. Tốc độ ánh sáng là giới hạn trên cho tốc độ của mọi vật có khối lượng nghỉ dương. Điều này đã được xác nhận bằng thực nghiệm trong nhiều thí nghiệm về năng lượng và động lượng tương đối tính.
Tổng quát hơn, thông tin hay năng lượng không thể truyền nhanh hơn ánh sáng. Một ví dụ cho hệ quả phản trực giác này trong thuyết tương đối hẹp đó là tính tương đối của sự đồng thời. Nếu khoảng không gian giữa hai sự kiện A và B lớn hơn thời gian giữa chúng nhân với tốc độ ánh sáng "c" thì có những hệ quy chiếu trong đó A xảy ra trước B, trong hệ khác thì B xảy ra trước A, và có những hệ thì chúng xảy ra đồng thời. Hệ quả là, nếu có thứ chuyển động nhanh hơn "c" trong một hệ quy chiếu quán tính, nó có thể chuyển động quay ngược thời gian đối với một hệ quy chiếu quán tính khác, và tính nhân quả sẽ bị vi phạm. Trong hệ quy chiếu này, một "hiệu ứng" có thể được quan sát trước cả "nguyên nhân" của nó. Sự vi phạm nguyên lý nhân quả chưa bao giờ được quan sát, và có thể dẫn đến những nghịch lý như phản điện thoại tachyon (tachyonic antitelephone).
Có những tình huống dường như vật chất, năng lượng, hoặc thông tin truyền với vận tốc nhanh hơn tốc độ ánh sáng "c", nhưng thực chất không phải vậy. Ví dụ, như được thảo luận trong phần sự lan truyền của ánh sáng trong môi trường ở dưới, nhiều vận tốc sóng có thể vượt "c". Cụ thể, vận tốc pha của tia X truyền qua hầu hết thủy tinh có thể vượt "c", nhưng sóng này không chứa một thông tin vật lý gì.
Nếu một chùm laser quét nhanh qua một vật ở xa, điểm sáng có thể chạy nhanh hơn "c", mặc dù chuyển động ban đầu của điểm bị trễ bởi vì thời gian ánh sáng truyền đến vật ở xa này luôn bằng "c" (trong chân không). Tuy nhiên, chỉ có thực thể vật lý đang chuyển động là tia laser và nó phát ra ánh sáng truyền với vận tốc "c" từ laser đến nhiều vị trí của điểm. Tương tự, bóng của hình chiếu lên một thể ở xa có thể nghĩ là chuyển động nhanh hơn ánh sáng, sau một thời gian trễ. Trong tất cả các trường hợp bao gồm vật chất, năng lượng, hoặc thông tin không có cái nào chuyển động nhanh hơn ánh sáng.
Tốc độ thay đổi khoảng cách giữa hai vật trong cùng một hệ quy chiếu mà chúng đang chuyển động có giá trị có thể vượt "c". Tuy nhiên, tốc độ này không thể hiện tốc độ của từng vật đo bởi một hệ quy chiếu quán tính.
Những hiệu ứng lượng tử mà thông tin hiện lên dường như truyền tức thì nhanh hơn "c", như nghịch lý EPR. Trong thí nghiệm tưởng tượng này bao gồm trạng thái lượng tử của hai hạt bị vướng víu với nhau. Cho tận đến khi các hạt được quan sát (hay đo), cả hai tồn tại trong trạng thái chồng chập của hai trạng thái lượng tử. Nếu hai hạt này nằm cách xa nhau và khi một trạng thái lượng tử của một hạt được quan sát, trạng thái lượng tử của hạt kia ngay lập tức được xác định (hay là thông tin có thể truyền từ hạt này sang hạt kia nhanh hơn tốc độ ánh sáng). Tuy nhiên, chúng ta không thể kiểm soát (hay biết trước được) hạt thứ nhất có trạng thái lượng tử nào trước khi đo nó, và do vậy thông tin không thể được truyền đi theo nghĩa thông thường này.
Một hiệu ứng lượng tử khác tiên đoán sự xuất hiện nhanh hơn tốc độ ánh sáng gọi là hiệu ứng Hartman; dưới những điều kiện xác định thời gian cần thiết cho một hạt ảo thực hiện chui hầm đi qua một hàng rào là hằng số, không kể chiều dày của hàng rào là bao nhiêu. Điều này dẫn tới một hạt ảo có thể băng qua một khoảng cách lớn với tốc độ nhanh hơn ánh sáng. Tuy nhiên, không một thông tin nào có thể gửi nhờ sử dụng hiệu ứng này.
Có những chuyển động siêu sáng khi quan sát các thiên thể trên bầu trời, như các tia tương đối tính phát ra từ các thiên hà vô tuyến hoặc từ quasar. Tuy nhiên, những tia này không chuyển động với vận tốc vượt tốc độ ánh sáng: đây chỉ là hiệu ứng hình chiếu của chuyển động siêu sáng do một vật (hạt) chuyển động với vận tốc gần bằng vận tốc ánh sáng và tới Trái Đất hợp với góc nhỏ của hướng nhìn: do ánh sáng phát ra lúc chùm tia (hạt) ở vị trí xa hơn sẽ mất thời gian lâu hơn để đến được Trái Đất, khoảng thời gian giữa hai lần quan sát kế tiếp sẽ tương ứng với một khoảng thời gian lớn hơn giữa các khoảnh khắc tia sáng phát ra.
Trong mô hình về vũ trụ đang giãn nở, thiên hà càng ở xa thì có vận tốc lùi ra xa càng lớn. Sự lùi xa này không phải là do chuyển động của thiên hà trong không gian, mà thực chất là sự giãn nở của chính không gian. Ví dụ, thiên hà xa Trái Đất chuyển động lùi ra xa với vận tốc tỷ lệ với khoảng cách của nó. Vượt ra ngoài biên giới gọi là mặt cầu Hubble, vận tốc của các thiên hà sẽ vượt tốc độ ánh sáng khi khoảng cách của chúng đến Trái Đất rất lớn.
Tháng 9 năm 2011, các nhà vật lý làm việc tại thí nghiệm OPERA công bố kết quả cho thấy chùm hạt neutrino chuyển động từ CERN (ở Genève, Thụy Sĩ) đến phòng thí nghiệm Gran Sasso (LNGS, Italia) với vận tốc nhanh hơn tốc độ ánh sáng. Kết quả của họ, được một số người coi là "dị thường neutrino chuyển động siêu sáng", sau đó được chính phát ngôn viên thí nghiệm OPERA xác nhận là đã có những sai số trong thí nghiệm, với một số sợi quang học bị hỏng làm ảnh hưởng đến kết quả đo.
Vật lý cổ điển miêu tả ánh sáng là một loại bức xạ điện từ. Những tính chất cổ điển của trường điện từ được miêu tả bởi phương trình Maxwell, tiên đoán tốc độ truyền sóng điện từ "c" (như ánh sáng) trong chân không có liên hệ với hằng số điện môi "ε" và hằng số từ môi "μ" bằng phương trình . Trong cơ học lượng tử, trường điện từ được miêu tả bằng lý thuyết điện động lực học lượng tử (QED). Theo lý thuyết này, ánh sáng được miêu tả là trạng thái kích thích cơ bản (hay lượng tử) của trường điện từ, gọi là photon. Photon là những hạt phi khối lượng và do vậy theo thuyết tương đối hẹp, chúng chuyển động với vận tốc ánh sáng trong chân không.
Một số lý thuyết mở rộng QED trong đó photon có khối lượng cũng đã được xem xét. Trong lý thuyết này, vận tốc của nó phụ thuộc vào tần số của nó, và bất biến tốc độ "c" của thuyết tương đối hẹp có thể là giới hạn trên của tốc độ ánh sáng trong chân không. Chưa một hiệu ứng biến đổi của tốc độ ánh sáng phụ thuộc tần số được xác nhận trong những thí nghiệm phức tạp, đặt ra giới hạn chặt chẽ cho khối lượng của photon. Giới hạn này phụ thuộc vào từng mô hình lý thuyết: nếu một photon có khối lượng như miêu tả trong thuyết của Proca, giới hạn trên về thực nghiệm cho khối lượng của photon là 10 gram; còn nếu khối lượng của photon có được từ cơ chế Higgs, giới hạn khối lượng của nó nhỏ hơn, (gần bằng 2 × 10 g).
Một lý do khác cho tốc độ ánh sáng thay đổi theo tần số có thể là sự mất hiệu lực của thuyết tương đối hẹp khi áp dụng cho những hệ vật lý vi mô, như được tiên đoán bởi một số lý thuyết về hấp dẫn lượng tử. Năm 2009, khi quan sát phổ từ chớp tia gamma GRB 090510, các nhà thiên văn đã không tìm thấy một sự khác biệt nào giữa tốc độ của các photon có năng lượng khác nhau, và xác nhận bất biến Lorentz đúng ít nhất đến cấp độ dài Planck ("l" = ≈ ) chia cho 1,2.
Trong môi trường, ánh sáng thường không lan truyền với tốc độ bằng "c"; hơn nữa những ánh sáng có bước sóng khác nhau sẽ lan truyền với tốc độ khác nhau. Đối với sóng phẳng (sóng lấp đầy trong không gian, chỉ với một tần số), vận tốc dịch chuyển của điểm có pha dao động không đổi trong không gian theo hướng cho trước gọi là vận tốc pha "v". Một tín hiệu vật lý thực với độ mở hữu hạn (xung ánh sáng) có các phần truyền với vận tốc khác nhau. Phần lớn nhất của xung (biên độ sóng) lan truyền với vận tốc nhóm "v", và phần sớm nhất lan truyền với vận tốc đầu sóng "v".
Vận tốc pha có vai trò quan trọng trong cách xác định sóng ánh sáng lan truyền qua vật liệu hoặc từ môi trường này sang môi trường khác. Nó thường được ký hiệu bằng "chiết suất". Chiết suất của vật liệu được định nghĩa bằng tỷ số giữa "c" với vận tốc pha "v" trong vật liệu: chỉ số có giá trị lớn hơn tương ứng với vận tốc ánh sáng trong vật liệu đó nhỏ hơn. Chiết suất của vật liệu hay môi trường phụ thuộc vào tần số ánh sáng, cường độ, sự phân cực, hoặc hướng truyền sóng; mặc dù trong nhiều trường hợp, tốc độ ánh sáng có thể coi như là một hằng số phụ thuộc vật liệu hay môi trường mà nó truyền qua. Chiết suất của không khí có giá trị xấp xỉ 1,0003. Môi trường đặc hơn, như nước, thủy tinh, và kim cương, có chiết suất tương ứng 1,3; 1,5 và 2,4 đối với ánh sáng khả kiến. Trong vật liệu khác như ngưng tụ Bose–Einstein gần độ không tuyệt đối, tốc độ hữu hiệu của ánh sáng chỉ là vài mét trên giây. Tuy nhiên, điều này là do ánh sáng (photon) bị trễ do hấp thụ và tái phát xạ bởi nguyên tử, và chúng thể hiện ra có vận tốc nhỏ hơn c trong môi trường. Như vậy, ánh sáng "bị chạy chậm" trong lòng vật chất, và hai đội vật lý độc lập tuyên bố họ đã làm cho ánh sáng trở lên hoàn toàn "đứng yên" khi truyền qua ngưng tụ Bose–Einstein của nguyên tố rubidi, một đội tại Đại học Harvard và tại Viện Khoa học Rowland ở Cambridge, Massachusetts, và đội kia ở Trung tâm thiên văn vật lý Harvard–Smithsonian, cũng ở Cambridge. Tuy nhiên, cách mô tả phổ biến về ánh sáng bị "đứng yên" trong những thí nghiệm này coi ánh sáng chỉ được lưu trữ trong trạng thái kích thích của nguyên tử trong ngưng tụ Bose-Einstein, và sau đó nguyên tử lại tái phát ra photon ở thời điểm bất kỳ sau đó, khi bị kích thích bởi xung laser. Trong thời gian mà các nhà vật lý gọi nó "bị đứng yên", nó không còn là ánh sáng nữa. Tính chất vi mô này nói chung đúng trong mọi môi trường trong suốt làm chậm ánh sáng khi nó truyền qua.
Trong vật liệu trong suốt, hệ số chiết suất nói chung lớn hơn 1, có nghĩa là vận tốc pha của sóng phải nhỏ hơn "c". Trong những vật liệu khác, không thể có chiết suất nhỏ hơn 1 đối với một số tần số; nhưng trong một số vật liệu nhân tạo thậm chí có chiết suất âm. Nguyên lý nhân quả không hề bị vi phạm hàm ý rằng các phần thực và phần ảo của hằng số điện môi đối với vật liệu bất kỳ, tương ứng với chiết suất và hệ số giảm yếu (attenuation coefficient), được diễn tả trong liên hệ Kramers–Kronig. Trong phạm vi thực hành, điều này có nghĩa là trong những vật liệu có chiết suất nhỏ hơn 1, sự hấp thụ sóng diễn ra rất nhanh khiến cho không tín hiệu nào có thể gửi nhanh hơn ánh sáng.
Một xung với vận tốc nhóm và vận tốc pha khác nhau (xuất hiện nếu vận tốc pha không như nhau đối với mọi tần số của xung) thì sẽ triệt tiêu dần theo thời gian, một quá trình gọi là tán sắc quang học. Có những vật liệu có giá trị vận tốc nhóm cực thấp (hoặc thậm chí bằng 0) đối với sóng ánh sáng truyền qua, hiện tượng gọi là ánh sáng chậm (slow light), và đã được xác nhận qua nhiều thí nghiệm.
Ngược lại, các nhà vật lý cũng chỉ ra có những vật liệu cho phép vận tốc nhóm của sóng vượt "c" trong các thí nghiệm. Nhưng vận tốc nhóm không thể có giá trị vô hạn hoặc âm, tương ứng với hệ quả xung sẽ lan truyền tức thời hoặc đi ngược thời gian.
Tuy nhiên, không một trường hợp nào ở trên cho phép thông tin vật lý truyền nhanh hơn tốc độ ánh sáng "c". Các nhà vật lý cũng chỉ ra chúng ta không thể truyền thông tin bằng một xung ánh sáng có vận tốc nhanh hơn tốc độ của điểm dẫn đầu xung (vận tốc đầu sóng-front velocity). Người ta cũng chỉ ra rằng (dưới những giả sử xác định) vận tốc đầu sóng luôn luôn bằng "c".
Một hạt có khối lượng đi qua môi trường có thể có vận tốc lớn hơn vận tốc pha của xung ánh sáng trong môi trường đó (và vẫn có vận tốc nhỏ hơn "c"). Khi một hạt điện tích đi xuyên qua môi trường vật liệu lưỡng cực điện, thì hạt đó sẽ phát ra một dạng sóng xung kích trong miền sóng điện từ, gọi là bức xạ Cherenkov.
Tốc độ ánh sáng có liên quan đến khả năng truyền tin: Thời gian trễ trọn vòng và hành trình trên một tuyến (one-way) lớn hơn 0. Độ trễ này áp dụng cho những khoảng cách nhỏ đến thang khoảng cách thiên văn. Mặt khác, một số kĩ thuật phụ thuộc vào tốc độ hữu hạn của ánh sáng, ví dụ trong đo lường khoảng cách.
Trong những siêu máy tính, tốc độ ánh sáng đặt ra giới hạn dữ liệu có thể gửi nhanh bao nhiêu giữa các bộ vi xử lý. Nếu một vi xử lý hoạt động tại mức 1 gigahertz, thì tín hiệu điện chỉ có thể truyền với khoảng cách cực đại trong một chu kỳ. Do đó các vi xử lý phải được đặt ở gần nhau nhằm cực tiểu hóa độ trễ truyền tín hiệu; nhưng khi đặt gần quá lại làm cho vấn đề tản nhiệt ở các bộ vi xử lý trở lên khó khăn. Nếu tần số các đồng hồ tiếp tục tăng, tốc độ ánh sáng sẽ trở thành yếu tố giới hạn trong vấn đề thiết kế kiến trúc mạch từng con chip.
Chu vi Trái Đất vào khoảng và "c" vào khoảng , do vậy khoảng thời gian ngắn nhất cho một mẩu tin truyền qua một nửa địa cầu vào khoảng 67 milli giây. Khi ánh sáng truyền qua sợi quang học, thì thời gian thực sẽ lớn hơn một phần vì ánh sáng truyền chậm hơn khoảng 35% tốc độ ánh sáng trong sợi quang, và phụ thuộc vào chiết suất vật liệu "n". Hơn nữa, ít khi có những tuyến cáp viễn thông thẳng tắp, và do đó độ trễ còn xuất hiện khi tín hiệu truyền qua các bộ chuyển cổng điện tử hay các bộ bù suy giảm tín hiệu.
Quá trình truyền thông tin liên lạc giữa Trái Đất và các tàu không gian không phải là tức thời. Có một độ trễ từ nguồn phát đến bộ thu. Độ trễ này ảnh hưởng quan trọng đến liên lạc giữa Trung tâm điều khiển phi vụ và Apollo 8 khi nó là con tàu đầu tiên bay quanh Mặt Trăng: đối với mỗi câu hỏi, người chỉ huy ở mặt đất phải đợi ít nhất 3 giây để nhận lại được câu trả lời từ phi hành gia. Độ trễ thông tin giữa Trái Đất và Sao Hỏa có thể thay đổi từ 5 đến 20 phút phụ thuộc vào vị trí tương đối giữa hai hành tinh. Hệ quả là nếu có một robot hoạt động trên bề mặt Sao Hỏa gặp phải một chướng ngại vật, người chỉ huy sẽ không biết điều này ít nhất 5 phút sau, hoặc thậm chí 20 phút sau hoặc lâu hơn; và sẽ cần thêm ít nhất 5 tới 20 phút để truyền lại mệnh lệnh từ Trái Đất đến Sao Hỏa. Do đó các kĩ sư đã lập trình cho robot tự hành và tự phát hiện ra chướng ngại vật trên đường đi...
Cơ quan NASA phải đợi ít nhất vài giờ để nhận được thông tin từ các tàu thăm dò Sao Mộc và Sao Thổ, và nếu họ cần hiệu chỉnh quỹ đạo con tàu, tín hiệu nó nhận được cũng phải mất một khoảng thời gian tương ứng, và vấn đề này tạo ra rủi ro cho điều khiển các con tàu trong không gian sâu thẳm.
Ánh sáng và sóng điện từ nhận được từ các nguồn thiên thể ở xa phải mất một khoảng thời gian lớn mới đến được Trái Đất. Ví dụ, ánh sáng mất 12 tỷ (12) năm để từ những thiên hà xa nhất đến Trái Đất trong bức ảnh chụp Vùng Sâu Hubble. Những bức ảnh này, chụp bởi kính thiên văn không gian Hubble ghi lại hình ảnh các thiên hà từ 12 tỷ năm trước, khi Vũ trụ mới hơn 1 tỷ năm tuổi. Nhờ vào sự thực các vật thể càng ở xa thì hiện lên càng trẻ, do sự hữu hạn của tốc độ ánh sáng, cho phép các nhà thiên văn học nghiên cứu tiến hóa sao, thiên hà, và chính vũ trụ.
Khoảng cách thiên văn học thường được biểu diễn bằng năm ánh sáng, như trong các ấn bản đại chúng hay phương tiện truyền thông. Một năm ánh sáng là quãng đường ánh sáng đi được trong một năm, bằng khoảng 9461 tỷ kilômét, hay 0,3066 parsec. Khi làm tròn, một năm ánh sáng bằng 10 nghìn tỷ kilômét. Proxima Centauri, sao lùn đỏ nằm gần Trái Đất nhất sau Mặt Trời, cách xa khoảng 4,2 năm ánh sáng.
Sử dụng hệ thống radar người ta có thể đo khoảng cách đến vật mục tiêu bằng tính thời gian xung vô tuyến trở lại ăng ten radar sau khi phản xạ từ vật cần đo: khoảng cách đến mục tiêu bằng một nửa thời gian đo được nhân với tốc độ ánh sáng. Máy thu của hệ thống định vị toàn cầu (GPS) đo khoảng cách từ nó đến các vệ tinh GPS dựa trên thời gian tín hiệu vô tuyến từ nó đến được từng vệ tinh, và từ những khoảng cách này bộ thu sẽ tự động tính ra tọa độ địa lý nó đang đặt tại đây. Bởi vì tốc độ ánh sáng bằng khoảng 300.000 kilômét một giây, đo lường về thời gian và độ trễ giữa vệ tinh và máy thu cần phải rất chính xác. Thí nghiệm định tầm laser Mặt Trăng, thiên văn vô tuyến và Mạng lưới không gian sâu thẳm (Deep Space Network) có thể dùng để xác định khoảng cách tương ứng đến Mặt Trăng, hành tinh và các tàu không gian, bằng cách đo thời gian truyền tín hiệu trọn vòng.
Có một số cách xác định giá trị của "c". Một là đo tốc độ thực của ánh sáng lan truyền, dựa trên nhiều thiên thể thiên văn học cũng như trong phòng thí nghiệm. Tuy nhiên, cũng có thể xác định gián tiếp giá trị của "c" từ những định luật vật lý mà hằng số này xuất hiện, ví dụ, bằng cách đo hằng số điện môi "ε" và hằng số từ môi "μ" và sử dụng liên hệ giữa chúng nhằm xác định "c". Về mặt lịch sử, những kết quả chính xác nhất nhận được từ phép đo riêng rẽ tần số và bước sóng của chùm sáng đơn sắc, và tích của chúng cho giá trị "c".
Năm 1983 đơn vị mét được định nghĩa lại là "độ dài ánh sáng truyền qua chân không trong khoảng thời gian 1⁄299.792.458 của một giây", và định nghĩa tốc độ ánh sáng được giữ giá trị cố định chính xác , như miêu tả ở dưới. Hệ quả là những phép đo chính xác về tốc độ ánh sáng thực chất mang lại kết quả đo chính xác hơn là giá trị "c".
Không gian vũ trụ là một phòng thí nghiệm tự nhiên cho phép đo tốc độ ánh sáng bởi vì nó là một không gian rộng lớn và là chân không gần như hoàn hảo. Điển hình như các nhà thiên văn đo thời gian cần thiết cho ánh sáng truyền qua một số khoảng cách tham chiếu trong Hệ Mặt Trời, như bán kính trung bình của quỹ đạo Trái Đất. Về mặt lịch sử, một số phép đo về bán kính quỹ đạo đã cho kết quả khá chính xác, dựa trên những đơn vị độ dài cơ sở được định nghĩa trong lịch sử. Thường thường kết quả được biểu diễn bằng đơn vị thiên văn (AU) trên ngày. Một đơn vị thiên văn là khoảng cách trung bình xấp xỉ từ Trái Đất đến Mặt Trời; nó không là đơn vị cơ bản trong hệ SI. Bởi vì đơn vị AU xác định bởi khoảng cách thực tế, nó không là cơ sở cho kỹ thuật thời gian bay giống như trong hệ SI, những phép đo hiện đại về tốc độ ánh sáng theo đơn vị thiên văn trên ngày có thể so với định nghĩa về giá trị của "c" trong hệ SI.
Ole Christensen Rømer là người đầu tiên dựa trên quan sát thiên văn học nhằm ước lượng tốc độ ánh sáng. Khi đo từ Trái Đất, chu kỳ quỹ đạo của các vệ tinh tự nhiên quay quanh một hành tinh ở xa đo được sẽ ngắn hơn khi khoảng cách từ Trái Đất đến hành tinh đó gần hơn và chu kỳ sẽ lớn hơn khi hành tinh ở xa Trái Đất hơn. Khoảng cách ánh sáng lan truyền từ hành tinh (hoặc mặt trăng của nó) đến Trái Đất sẽ ngắn nhất khi Trái Đất ở vị trí quỹ đạo gần với hành tinh nhất và khi Trái Đất ở vị trí quỹ đạo xa nhất so với hành tinh, khoảng cách ánh sáng phải truyền cũng là xa nhất, hiệu hai khoảng cách cực trị này bằng đường kính quỹ đạo Trái Đất quanh Mặt Trời. Quan sát sự thay đổi trong chu kỳ quỹ đạo của vệ tinh tự nhiên thực chất là hiệu thời gian ánh sáng phải lan truyền giữa khoảng cách ngắn và khoảng cách dài hơn. Rømer đã phát hiện ra hiệu ứng này đối với vệ tinh phía trong Io của Sao Mộc và ông kết luận ánh sáng mất 22 phút để đi qua đường kính của quỹ đạo Trái Đất (giá trị ngày nay đo được là hơn 16 phút).
Một phương pháp khác được sử dụng đó là hiện tượng quang sai, do nhà thiên văn James Bradley khám phá ra và giải thích vào thế kỷ XVIII. Kết quả này có từ phép cộng vectơ vận tốc tia sáng phát ra từ nguồn ở xa (như ngôi sao) với vận tốc của thiết bị quan sát (hình bên phải). Một thiết bị quan sát chuyển động sẽ nhìn thấy ánh sáng phát ra từ hướng khác và vị trí của nguồn bị dịch chuyển khỏi vị trí ban đầu. Do hướng của vectơ vận tốc Trái Đất thay đổi liên tục do nó tự quay cũng như quay trên quỹ đạo quanh Mặt Trời, hiệu ứng này là nguyên nhân làm cho vị trí biểu kiến của các ngôi sao di chuyển tròn. Từ góc lệch lớn nhất của vị trí những ngôi sao trên bầu trời (vào khoảng 20,5 giây cung) chúng ta có thể tính được tốc độ ánh sáng theo vận tốc của Trái Đất trên quỹ đạo quanh Mặt Trời, mà độ dài một năm đã biết có thể dễ dàng tính ra thời gian cần thiết để ánh sáng truyền từ Mặt Trời đến Trái Đất. Năm 1729, Bradley sử dụng phương pháp này đề tính ra ánh sáng di chuyển nhanh hơn Trái Đất trên quỹ đạo 10.210 lần (tính toán hiện đại bằng 10.066 lần nhanh hơn) hay tương đương, ánh sáng mất 8 phút 12 giây để truyền từ Mặt Trời đến Trái Đất.
Ngày nay, "thời gian ánh sáng cho đơn vị khoảng cách"—giá trị nghịch đảo của "c", biểu diễn bằng giây trên đơn vị thiên văn— đo bằng cách so sánh thời gian cho tín hiệu vô tuyến đến những tàu không gian khác nhau trong hệ Mặt Trời, mà vị trí của chúng có thể tính từ hiệu ứng hấp dẫn do ảnh hưởng của Mặt Trời và các hành tinh khác nhau. Bằng cách kết hợp những quan sát này, ta sẽ thu được giá trị phù hợp nhất cho thời gian ánh sáng trên đơn vị khoảng cách. , giá trị phù hợp nhất, được công nhận bởi Hiệp hội thiên văn quốc tế (IAU), là:
Sai số trong những phép đo là 0,02 phần tỷ (2), tương đương với những sai số đo khoảng cách bằng các giao thoa kế trên mặt đất. Từ khi mét được định nghĩa là độ dài ánh sáng truyền qua chân không trong một khoảng thời gian nhất định, phép đo về độ lớn thời gian ánh sáng cho đơn vị khoảng cách cũng có thể chuyển đổi sang độ lớn của 1 AU bằng mét.
Một phương pháp đo tốc độ ánh sáng khác là đo thời gian cần thiết cho ánh sáng đi tới gương ở một khoảng cách đã biết và phản xạ trở lại. Nguyên lý đo này được Hippolyte Fizeau và Léon Foucault phát triển với thiết bị gọi là dụng cụ Fizeau–Foucault.
Fizeau bố trí thí nghiệm bằng cách cho chùm sáng chiếu đến một gương phản xạ cách xa . Trên quãng đường từ nguồn đến gương, chùm sáng vượt qua một bánh xe có răng. Với một tốc độ quay xác định, chùm sáng vượt qua khe răng cưa trên đường tới gương và phản xạ lại vượt qua một khe răng cưa khác, nhưng nếu bánh xe hơi quay nhanh hơn hoặc chậm hơn tốc độ quay này thì chùm sáng sẽ bị cản bởi răng và không vượt qua được bánh xe. Khoảng cách đến bánh xe và gương là cho xác định trước; số răng trên bánh xe, tốc độ quay bánh xe và tốc độ ánh sáng có thể tính ra được.
Phương pháp của Foucault đó là thay thế bánh xe răng cưa bằng một gương quay. Bởi vì gương quay liên tục khi có ánh sáng truyền từ nguồn đến gương phản xạ ở xa và quay ngược trở lại, ánh sáng bị phản xạ tại gương quay với góc của tia tới khác góc của tia phản xạ. Từ hiệu độ lớn góc này, vận tốc quay đã biết và khoảng cách đến gương phản xạ ở xa ông tính ra được tốc độ ánh sáng.
Ngày nay bằng sử dụng dao động ký với độ phân giải nhỏ hơn một nanô giây, tốc độ ánh sáng có thể đo được trực bằng đo độ trễ thời gian của chùm sáng hay laser từ một laser hoặc đèn LED phản xạ từ gương. Phương pháp này ít chính xác hơn (với sai số cỡ 1%) các phương pháp hiện đại khác, nhưng thường được sử dụng trong các phòng thí nghiệm cho sinh viên đại học.
Một cách gián tiếp để tính giá trị của "c" mà không liên quan đến phép đo lan truyền của sóng điện từ đó là sử dụng phương trình liên hệ "c" với hằng số điện môi "ε" và hằng số từ môi "μ" trong lý thuyết Maxwell: "c" = 1/("ε""μ"). Hằng số điện môi đo theo điện dung của một tụ điện với kích thước hình học đã biết, trong khi hằng số từ môi có giá trị cố định chính xác bằng thông qua định nghĩa của đơn vị cường độ dòng điện Ampe. Rosa và Dorsey sử dụng phương pháp này vào năm 1907 và thu được giá trị .
Một cách khác để tính tốc độ ánh sáng đó là đo độc lập riêng rẽ tần số "f" và bước sóng "λ" của một sóng điện từ trong chân không. Từ đó giá trị của "c" dễ dàng tìm được theo công thức "c" = "fλ". Một lựa chọn đó là đo tần số cộng hưởng sử dụng một bộ cộng hưởng hốc (cavity resonator). Một khi biết được kích thước của hốc cộng hưởng, chúng ta có thể sử dụng nó để đo bước sóng. Năm 1946, Louis Essen và A.C. Gordon-Smith đo được tần số cho nhiều mode chính tắc (normal mode) của sóng vi ba trong một hốc vi ba đã biết chính xác kích thước. Kích thước của nó được đo chính xác cỡ ±0,9μm sử dụng chuẩn độ của giao thoa kế. Khi bước sóng của những mode đã biết từ kích thước hình học của hốc và từ lý thuyết điện từ, kết hợp với giá trị đo tần số hai ông đã tính ra được tốc độ ánh sáng.
Kết quả của Essen–Gordon-Smith là , chính xác hơn kỹ thuật của họ khi sử dụng kĩ thuật quang học. Cho đến 1950, những thí nghiệm lặp lại bởi Essen cho giá trị .
Kỹ thuật này có thể được thực hiện trong gia đình bằng sử dụng một lò vi sóng với đồ ăn như kẹo dẻo hoặc bơ thực vật: nếu đĩa xoay được nhấc ra khiến cho đồ ăn không thể di chuyển được, nó sẽ bị nung nóng nhanh nhất tại bụng sóng (điểm tại đó sóng có biên độ lớn nhất), và đồ ăn bắt đầu bị tan chảy. Khoảng cách giữa hai điểm như vậy bằng một nửa bước sóng của sóng vi ba; bằng cách đo khoảng cách này và nhân bước sóng với tần số sử dụng trong lò (thường được ghi tại nhãn mặt sau của lò, giá trị điển hình là 2450 MHz), thì giá trị của "c" sẽ tính được "thường với sai số nhỏ hơn 5%".
Giao thoa kế là một dụng cụ cho phép đo được bước sóng của bức xạ điện từ và xác định được tốc độ ánh sáng. Một chùm sáng kết hợp (như laser), mà đã biết tần số ("f"), bị tách thành hai tia sau đó được kết hợp với nhau. Bằng điều chỉnh quãng đường truyền tia sáng trong khi quan sát ảnh giao thoa và cẩn thận đo quãng đường điều chỉnh, chúng ta có thể xác định được bước sóng ("λ"). Tốc độ ánh sáng khi đó bằng "c" = "λf".
Trước khi có công nghệ laser, những nguồn vô tuyến kết hợp đã được sử dụng trong các phép đo giao thoa về tốc độ ánh sáng. Tuy nhiên phương pháp xác định bước sóng bằng giao thoa kế đối với sóng vô tuyến trở lên ít chính xác và bị giới hạn với bước sóng dài (~0,4 cm). Độ chính xác có thể tăng lên bằng sử dụng ánh sáng có bước sóng ngắn hơn, nhưng lúc đó lại khó khăn khi đo trực tiếp tần số ánh sáng. Một cách để vượt qua khó khăn này là bắt đầu bằng sử dụng tín hiệu có tần số thấp mà tần số này đã xác định được, sau đó sử dụng các tín hiệu với tần số tăng dần mà những tần số này có liên hệ hoặc bằng bội số lần tần số đầu tiên. Tia laser có thể dùng với tần số cố định và bước sóng của nó có thể đo được. Kĩ thuật này đã được một nhóm ở Viện tiêu chuẩn quốc gia (NBS) (Hoa Kỳ) (sau đổi tên thành Viện tiêu chuẩn và công nghệ quốc gia "National Institute of Standards and Technology" - NIST) thực hiện năm 1972 nhằm đo tốc độ ánh sáng trong chân không với sai số bằng .
Cho đến tận thời kỳ cận đại, người ta vẫn chưa biết liệu ánh sáng di chuyển tức thời hay với vận tốc hữu hạn. Ghi nhận đầu tiên về tranh luận này xuất hiện từ Hy Lạp cổ đại. Các nhà triết học Hy Lạp cổ đại, Hồi giáo và châu Âu trung cổ đã tranh cãi kinh niên về vấn đề tốc độ ánh sáng cho đến khi Rømer đưa ra tính toán và quan sát đầu tiên về tốc độ ánh sáng. Thuyết tương đối hẹp của Einstein coi tiên đề về hắng số tốc độ ánh sáng trong mọi hệ quy chiếu quán tính. Từ đó đến nay các nhà khoa học đã có nhiều đo đạc kiểm chứng tốc độ ánh sáng.
Nhà triết học Empedocles là người đầu tiên bàn đến vấn đề tốc độ ánh sáng là hữu hạn. Ông cho rằng ánh sáng là một thứ gì đó có chuyển động do vậy nó cần thời gian để đi một quãng đường. Aristotle lập luận ngược lại, rằng "ánh sáng là một thứ gì đó nhưng nó không di chuyển". Euclid và Ptolemy nêu ra lý thuyết về sự nhìn của mắt người, trong đó ánh sáng phát ra từ mắt và cho phép con người cảm nhận được hình ảnh. Dựa trên lý thuyết này, Heron ở Alexandria lập luận rằng tốc độ ánh sáng phải là vô hạn bởi vì những vật ở xa như các ngôi sao hiện lên dường như ngay tức thì khi mắt mở ra.
Các nhà triết học Hồi giáo cổ đại ban đầu ủng hộ quan điểm của Aristote về ánh sáng không có tốc độ chuyển động. Năm 1021, Alhazen (Ibn al-Haytham) viết một cuốn sách về quang học, và ông đưa một loạt các lập luận về sự nhìn cũng như kết luận rằng ánh sáng phải phát ra từ vật truyền đến mắt người. Do đó Alhazen cho rằng ánh sáng phải di chuyển với vận tốc hữu hạn, và tốc độ ánh sáng cũng biến đổi, giảm đi trong những vật liệu đặc hơn. Ông cũng nghĩ rằng ánh sáng là một loại chất, lan truyền trên quãng đường đòi hỏi thời gian, ngay cả khi chúng ta không cảm nhận được. Cũng ở thế kỷ XI, Abū Rayhān al-Bīrūnī đồng ý với thuyết tốc độ ánh sáng là hữu hạn, và ông nhận ra ánh sáng phải có vận tốc lớn hơn vận tốc âm thanh.
Trong thế kỷ XIII, Roger Bacon cho rằng ánh sáng trong không khí không có tốc độ vô hạn, khi ông sử dụng những lập luận triết học của Alhazen và Aristotle. Trong thập niên 1270, Witelo xem xét khả năng ánh sáng truyền với tốc độ lớn vô hạn trong chân không, nhưng có tốc độ chậm dần trong những môi trường khác.
Đầu thế kỷ XVII, nhà thiên văn học Johannes Kepler tin rằng tốc độ ánh sáng là vô hạn do ông nghĩ trong chân không không có thứ gì cản trở nó. René Descartes lập luận nếu tốc độ ánh sáng là hữu hạn, thì Mặt Trời, Trái Đất, và Mặt Trăng có thể nhận ra không còn sắp hàng trong quá trình nhật thực. Do những sự lệch hàng này không quan sát được, Descartes kết luận tốc độ ánh sáng là vô hạn. Descartes từng nói nếu tốc độ ánh sáng được xác nhận là hữu hạn, toàn bộ tư tưởng triết học của ông sẽ sụp đổ.
Năm 1629, Isaac Beeckman nêu ra một thí nghiệm trong đó một người quan sát tia sáng phát ra từ nòng pháo phản xạ lại từ một cái gương cách xa một dặm (1,6 km) nhưng không nhận ra sự chậm trễ nào. Năm 1638, Galileo Galilei đề xuất một thí nghiệm mà có lẽ đã được yêu cầu thực hiện từ những năm trước đó, để đo tốc độ của ánh sáng bằng quan sát độ trễ khi mở và đóng khe chắn sáng từ một khoảng cách xa. Ông đã không phân biệt được ánh sáng truyền đi tức thì hay không, nhưng kết luận rằng, tốc độ ánh sáng nếu hữu hạn thì nó phải cực nhanh. Thí nghiệm của Galileo thực hiện ở Accademia del Cimento tại Florence, Italia năm 1667 với đèn dầu nằm cách xa một dặm và ông không nhận ra độ trễ nào. Độ trễ thực của thí nghiệm vào khoảng 11 micro giây và không thể nhận ra bằng mắt thường.
Ước lượng giá trị tốc độ ánh sáng lần đầu tiên do Rømer tính ra vào năm 1676. Bằng quan sát chu kỳ của vệ tinh vòng trong Io của Sao Mộc ông thấy chu kỳ của nó nhỏ hơn khi Trái Đất ở gần Sao Mộc so với khi Trái Đất lùi ra Sao Mộc, và ông kết luận rằng ánh sáng có tốc độ hữu hạn, và tính ra ánh sáng phải mất 22 phút để vượt qua đường kính quỹ đạo của Trái Đất. Nhà thiên văn Christiaan Huygens kết hợp phương pháp này và phương pháp tính quỹ đạo Trái Đất để tìm ra tốc độ ánh sáng bằng , thấp hơn 26% so với giá trị thực.
Trong cuốn sách in năm 1704, "Opticks", nhà bác học Isaac Newton có viết về các tính toán của Rømer cho tốc độ hữu hạn của ánh sáng và tự ông tìm ra được thời gian cho ánh sáng đi từ Mặt Trời đến Trái Đất mất khoảng "7 hoặc 8 phút" (giá trị hiện đại là 8 phút 19 giây). Newton cũng đặt thêm nghi vấn là liệu quan sát hiện tượng che khuất của Rømer có liên quan đến màu sắc; và khi biết rằng tính toán của ông ta không liên quan đến màu sắc, Newton kết luận là tốc độ ánh sáng với màu khác nhau có cùng một giá trị. Năm 1729, James Bradley khám phá ra hiện tượng quang sai. Từ hiệu ứng này ông xác định được ánh sáng phải đi nhanh hơn 10.210 lần so với vận tốc của Trái Đất trên quỹ đạo (giá trị hiện đại bằng 10.066) hay tương đương, ánh sáng mất 8 phút 12 giây để truyền từ Mặt Trời đến Trái Đất.
Trong thế kỷ XIX, Hippolyte Fizeau nghĩ ra một phương pháp nhằm xác định tốc độ ánh sáng dựa trên phép đo thời gian bay trên mặt đất và công bố giá trị . Phương pháp của ông được Léon Foucault cải tiến và thu được vào năm 1862. Trong năm 1856, Wilhelm Eduard Weber và Rudolf Kohlrausch đã đo tỉ số của đơn vị điện môi và đơn vị từ môi, 1/√"ε""μ", bằng sử dụng chai Leyden, và họ thấy giá trị số này gần bằng với giá trị tốc độ ánh sáng do Fizeau công bố. Những năm sau Gustav Kirchhoff tính toán tín hiệu điện truyền qua một dây lý tưởng không có điện trở và nhận thấy nó truyền với tốc độ ánh sáng. Đầu những năm 1860, Maxwell chứng minh rằng theo lý thuyết điện từ mà ông đang nghiên cứu, sóng điện từ lan truyền trong chân không với vận tốc bằng với giá trị mà Weber/Kohrausch đã tìm ra ở trên, và chú ý tới giá trị xấp xỉ của nó với tốc độ ánh sáng mà Fizeau đã đo được, ông đề xuất ra là thực chất ánh sáng phải là một sóng điện từ.
Trong thế kỷ XIX các nhà khoa học đã từng nghĩ rằng chân không bị choán đầy bởi một môi trường nền gọi là ête siêu sáng mà ánh sáng truyền qua. Một số nhà vật lý nghĩ rằng ête này có vai trò như một hệ quy chiếu ưu tiên cho ánh sáng truyền qua và vì vậy có thể đo được chuyển động của Trái Đất so với môi trường nền này, bằng cách đo tính đẳng hướng của tốc độ ánh sáng. Khởi đầu những năm 1880 một vài người đã cố gắng thiết kế các thí nghiệm nhằm xác định được chuyển động của Trái Đất so với ête, và thí nghiệm nổi tiếng nhất đó là thí nghiệm thực hiện bởi Albert Michelson và Edward Morley vào năm 1887. Chuyển động được xác định luôn luôn nhỏ hơn sai số thực nghiệm. Một số thí nghiệm hiện đại hàm ý giới hạn trên của chuyển động này - trong phương pháp hai đường truyền ánh sáng (two-way) về tính đẳng hướng của tốc độ ánh sáng (tốc độ có giá trị như nhau trong mọi hướng) - phải nhỏ hơn 6 nanô mét trên giây.
Hendrik Lorentz dựa trên kết quả thí nghiệm của Michelson đề xuất ra cách giải thích đó là chuyển động của dụng cụ thí nghiệm trong môi trường ête làm cho dụng cụ bị co độ dài dọc theo hướng chuyển động, và ông còn giả sử xa hơn, đó là tốc độ thời gian trôi ("thời gian cục bộ") biến đổi đối với những hệ chuyển động tuân theo công thức mà ông tìm ra, gọi là phép biến đổi Lorentz. Dựa trên lý thuyết ête của Lorentz, Henri Poincaré (1900) chứng minh rằng thời gian cục bộ (đối với số hạng bậc nhất v/c) ám chỉ đo bởi đồng hồ chuyển động trong ête, và chúng được đồng bộ bởi tính hằng số của tốc độ ánh sáng. Năm 1904, ông đoán rằng tốc độ ánh sáng có thể giới hạn vận tốc của những hệ động lực, và mang lại những giả thuyết trong lý thuyết Lorentz được xác nhận. Năm 1905, Poincaré đưa lý thuyết ête của Lorentz thành lý thuyết phù hợp hoàn toàn với nguyên lý tương đối.
Năm 1905 Einstein giả thuyết ngay từ đầu rằng tốc độ ánh sáng trong chân không, đo bởi quan sát viên chuyền động không gia tốc, là độc lập với chuyển động của nguồn sáng hay quan sát viên. Sử dụng tiên đề này và nguyên lý tương đối như một cơ sở ông đã thiết lập lên thuyết tương đối hẹp, trong đó tốc độ ánh sáng trong chân không "c" được coi là một hằng số cơ bản, và cũng xuất hiện trong những phương trình không có sự tham gia của ánh sáng. Lý thuyết này làm cho khái niệm về môi trường ête tĩnh tại (trong lý thuyết Lorentz và phát triển bởi Poincaré) không còn giá trị và làm cách mạng hóa sự hiểu biết của các nhà khoa học về không gian và thời gian.
Trong nửa cuối thế kỷ XX sự tiến triển của vật lý học và công nghệ đã giúp cho giá trị tốc độ ánh sáng ngày càng trở lên chính xác hơn, đầu tiên là kỹ thuật đo bằng hốc cộng hưởng và sau đó bằng kỹ thuật giao thoa kế laser. Năm 1972, dựa trên phương pháp sau và việc định nghĩa lại đơn vị đo độ dài mét từ năm 1960 theo vạch phổ của nguyên tử krypton-86, một nhóm các nhà vật lý ở Viện tiêu chuẩn và công nghệ quốc gia NIST ở Boulder, Colorado xác định được tốc độ ánh sáng trong chân không "c" = . Giá trị này có sai số nhỏ hơn 100 lần sai số của những giá trị trước đó. Sai số trong phép đo của họ chủ yếu xuất hiện trong độ bất định của định nghĩa đơn vị đo độ dài mét. Từ những thí nghiệm tương tự tìm được giá trị chính xác cao cho "c", hội nghị Conférence Générale des Poids et Mesures (CGPM) lần thứ 15 năm 1975 đề nghị sử dụng giá trị cho tốc độ ánh sáng.
Năm 1983 hội nghị CGPM lần thứ 17 định nghĩa lại đơn vị đo mét, "Mét là độ dài của quãng đường ánh sáng truyền trong chân không với thời gian bằng 1/299 792 458 của một giây." Theo định nghĩa này, giá trị của tốc độ ánh sáng trong chân không chính xác bằng và trở thành hằng số được định nghĩa trong hệ đơn vị SI. Những thí nghiệm nâng cao độ chính xác không ảnh hưởng đến giá trị của tốc độ ánh sáng trong hệ SI, thay vì thế nó cho phép đo chính xác hơn đơn vị mét.
|
2574 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2574 | Xuân phân | Xuân phân theo lịch Trung Quốc cổ đại, là điểm giữa của mùa xuân, nó là một trong hai mươi tư tiết khí trong nông lịch và tiết khí này bắt đầu từ điểm giữa mùa xuân. Theo định nghĩa này, thời điểm bắt đầu của nó trùng với khái niệm điểm xuân phân (tiếng Anh: "Vernal equinox") tại Bắc Bán cầu theo quan điểm của khoa học phương Tây. Tuy nhiên, theo khoa học phương Tây thì điểm xuân phân lại là thời điểm bắt đầu mùa xuân tại Bắc Bán cầu, thời điểm mà Mặt Trời xuất hiện trên "thiên xích đạo" (Mặt Trời ở gần xích đạo nhất) và đi lên hướng Bắc. Thuật ngữ này cũng được sử dụng để chỉ một điểm trên bầu trời là điểm đầu tiên của cung Bạch Dương trong Hoàng đạo. Về mặt thời gian, xuân phân diễn ra vào khoảng 19 tháng 3 đến 21 tháng 3, thời gian chính xác của nó là khoảng 5 h 49 m muộn hơn so với năm trước trong những năm thường và khoảng 17 h 26 m sớm hơn trong những năm nhuận. (Xem thêm chu kỳ 400 năm của năm nhuận để biết thêm về sai số trong lịch Gregory.).
Theo quy ước, tiết Xuân phân là khoảng thời gian bắt đầu từ 21 tháng 3 và kết thúc vào khoảng ngày 4 hay 5 tháng 4 trong lịch Gregory theo các múi giờ Đông Á khi tiết Thanh minh bắt đầu. Ở Nam bán cầu thì thời điểm đó lại là điểm thu phân.
Tại một số quốc gia, như Hoa Kỳ và châu Âu (Ở Bắc Bán cầu), xem ngày này là bắt đầu Mùa Xuân theo thiên văn.
Chữ Hán: 春分.
Theo khoa học thiên văn phương Tây, điểm mà Mặt Trời vượt qua xích đạo bầu trời đi lên Bắc thiên cầu gọi là điểm xuân phân. Các nhà thiên văn và chiêm tinh cổ (vào thiên niên kỷ I TCN) đã chọn điểm xuân phân là điểm đầu tiên của cung Bạch Dương. Tuy nhiên, do chuyển động tuế sai của trục Trái Đất, mỗi năm điểm xuân phân di chuyển trên hoàng đạo một cung khoảng 50,29 giây. Hiện nay, điểm này không còn ở trong cung Bạch Dương nữa mà đang ở trong cung Song Ngư. Đến khoảng năm 2600 nó sẽ ở trong cung Bảo Bình (do dó có thuật ngữ "kỷ nguyên Bảo Bình"). Đối với Nam bán cầu, điểm xuân phân lại là điểm bắt đầu của mùa thu.
Tại điểm xuân phân, người quan sát sẽ thấy Mặt Trời khi đó mọc "chính xác" ở phía Đông và lặn "chính xác" ở phía Tây. Có thể nói nôm na là Xuân phân là thời điểm mà trước và sau đó khoảng ba tháng Mặt Trời có xu hướng mỗi ngày mọc và lặn nhích dần về phía bắc.
Đối với Việt Nam thì ngày này không có gì đặc biệt lắm. Tuy nhiên đối với một số quốc gia trên thế giới thì đây là một ngày hội.
Theo lịch Trung Hoa thì ngày Xuân phân đánh dấu giữa mùa xuân, nhưng theo lịch thiên văn của Hoa Kỳ và một số quốc gia châu Âu, thì ngày này là bắt đầu mùa xuân.
Lễ hội Norouz (lễ hội năm mới hay lễ hội đầu xuân) của Iran được tổ chức vào ngày này, tôn giáo Baha'i gọi lễ này là "Naw-Rúz"; ngoài ra còn có lễ hội Ostara của đạo Wicca, một trong tám lễ hội Sabbat của những người theo đạo đa thần giáo kiểu mới ("neopagan") này. Lễ hội Chol Chnam Thmay mừng năm mới của người Khmer bắt đầu vào khoảng giữa tháng 4 dương lịch và các ngày Tết Lào, Tết Thái Lan, Tết Miến Điện cũng bắt đầu vào giữa tháng 4. Giữa tháng 3 cũng bắt đầu tháng Nisan, tháng đầu tiên theo lịch tôn giáo của người Do Thái. Năm mới Tamil được tổ chức sau ngày Xuân phân, được tổ chức tại bang miền nam Ấn Độ (Tamil Nadu).
Tại Nhật Bản ngày Xuân phân (春分の日) là ngày lễ chính thức của quốc gia để mọi người đi tảo mộ và đoàn tụ gia đình.
Lễ Phục sinh ở các quốc gia theo Cơ đốc giáo được tổ chức vào ngày chủ nhật đầu tiên ngay sau khi trăng tròn kể từ ngày Xuân phân (Xem thêm cách tính).
Ngày Trái Đất được kỷ niệm vào ngày Xuân phân hàng năm kể từ ngày đầu tiên là 21 tháng 3 năm 1970. Giờ Trái Đất được kỷ niệm vào thứ bảy cuối cùng của tháng 3.
|
2578 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2578 | Ba Lê (định hướng) | Ba lê có thể là:
|
2581 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2581 | Moskva | Moskva (; phiên âm: "Mát-xcơ-va", đôi khi viết theo tiếng Anh thành "Moscow", là thủ đô và là thành phố lớn nhất của Nga. Thành phố nằm bên sông Moskva, ở trong Vùng liên bang Trung tâm và Vùng kinh tế Trung tâm của Nga, với dân số ước tính khoảng 12,6 triệu cư dân trong phạm vi thành phố, trong khi có hơn 17 triệu cư dân trong khu vực đô thị, và hơn 20 triệu cư dân trong toàn Khu vực Thủ đô Moskva. Thành phố có diện tích đạt , trong khi khu vực đô thị bao gồm , và khu vực đô thị bao gồm . Moskva nằm trong danh sách các thành phố lớn nhất thế giới, là thành phố đông dân nhất hoàn toàn trong Châu Âu đại lục khu vực đô thị đông dân nhất ở Châu Âu, và cũng là thành phố lớn nhất tính theo diện tích trên lục địa Châu Âu.
Ban đầu được thành lập vào năm 1147 với tư cách là một pháo đài nhỏ, Moskva đã phát triển trở thành một thành phố thịnh vượng và hùng mạnh, từng là thủ đô của Đại công quốc Moskva. Khi Đại công quốc Moskva phát triển thành Sa quốc Nga, Moskva vẫn là trung tâm kinh tế và chính trị trong phần lớn lịch sử của nước Nga. Khi Sa quốc Nga được cải tổ thành Đế quốc Nga, thủ đô được chuyển từ Moskva đến Sankt-Peterburg, làm giảm ảnh hưởng của thành phố. Thủ đô sau đó được chuyển trở lại Moskva sau Cách mạng Tháng Mười Nga 1917 và thành phố được đưa trở lại làm trung tâm chính trị của Cộng hòa Xã hội chủ nghĩa Xô viết Liên bang Nga và Liên Xô. Sau khi Liên Xô tan rã, Moskva vẫn là thủ đô của Liên bang Nga đương thời và mới được thành lập.
Là siêu đô thị cực bắc và lạnh nhất trên thế giới, và với lịch sử hơn 8 thế kỷ, Moskva được quản lý như một Thành phố liên bang của Nga đóng vai trò chính trị, kinh tế, trung tâm văn hóa và khoa học của Nga và Đông Âu. Là một thành phố toàn cầu, Moskva có một trong các nền kinh tế đô thị lớn nhất, và là một trong các thành phố đắt đỏ nhất thế giới, và cũng là một trong những điểm du lịch phát triển nhanh nhất trên thế giới. Moskva là nơi có số tỷ phú cao thứ ba của bất kỳ thành phố nào trên thế giới, và có số lượng tỷ phú cao nhất của bất kỳ thành phố nào ở Châu Âu. Trung tâm kinh doanh quốc tế Moskva là một trong những trung tâm tài chính lớn nhất của Châu Âu và thế giới, và có một số trong Những tòa nhà chọc trời cao nhất Châu Âu. Moskva cũng là quê hương của công trình kiến trúc tự do cao nhất ở Châu Âu, Tháp Ostankino, và là thành phố đăng cai của Thế vận hội Mùa hè 1980, một trong những thành phố đăng cai của FIFA World Cup 2018.
Là trung tâm văn hóa của Nga, Moskva từng là ngôi nhà của các nghệ sĩ, nhà khoa học và nhân vật thể thao Nga do sự hiện diện của rất nhiều bảo tàng, học viện và tổ chức chính trị và nhà hát. Thành phố là nơi tọa lạc của một số UNESCO Di sản Thế giới, và nổi tiếng với kiến trúc và trưng bày kiến trúc Nga, đặc biệt là các tòa nhà lịch sử như Nhà thờ Saint Basil, Quảng trường Đỏ và Điện Kremli ở Moskva, trong đó sau này đóng vai trò là cơ quan quyền lực của Chính phủ Nga. Moskva là nơi đặt trụ sở của nhiều Các công ty của Nga trong nhiều ngành, chẳng hạn như tài chính và công nghệ. Matxcova được phục vụ bởi một mạng lưới trung chuyển toàn diện, bao gồm 4 sân bay quốc tế, 9 nhà ga đường sắt, 1 hệ thống xe điện, 1 hệ thống tàu điện một ray ở Moskva, và đáng chú ý nhất là "Tàu điện ngầm Moskva", hệ thống tàu điện ngầm nhộn nhịp nhất ở Châu Âu và là một trong những hệ thống vận chuyển nhanh lớn nhất trên thế giới. Với hơn 40% lãnh thổ được bao phủ bởi cây xanh, đây là một trong những thành phố xanh nhất ở châu Âu và thế giới.
Những tài liệu nói về Moskva có từ năm 1147 khi nó còn là một thị trấn ít người biết đến trong một tỉnh nhỏ, với phần lớn dân cư thuộc nhóm ngôn ngữ Phần Lan-Ugria, người Merya. Năm 1156, công tước Yury Dolgoruky cho xây tường gỗ và đào hào sâu bao quanh thành phố để chống lại sự trộm cắp, cướp bóc. Do đó dân chúng được bảo vệ rất tốt cho đến tận năm 1177 thì thành phố bị thiêu hủy hoàn toàn và dân cư đã bị chết rất nhiều. Sau cuộc cướp phá năm 1237-1238, khi mà quân Mông Cổ thiêu hủy hoàn toàn thành phố và giết chóc dân cư, Moskva đã được phục hồi và trở thành thủ đô của một công quốc độc lập.
Năm 1300, Moskva được quản lý bởi Daniil Aleksandrovich, con trai của Aleksandr Yaroslavich Nevsky và là thành viên của triều đại nhà Rurik. Vị trí thuận lợi trên đầu nguồn sông Volga góp phần vào việc mở rộng vững chắc. Moskva được ổn định và phát triển rực rỡ trong nhiều năm và là điểm thu hút của nhiều người tỵ nạn trên toàn lãnh thổ Nga. Năm 1304, Yury của Moskva giao tranh với Mikhail của Tver để giành ngôi vị công tước Vladimir. Ivan I cuối cùng đánh bại quân Tver để trở thành chủ của công quốc Vladimir, và là người thu thuế duy nhất cho các nhà vua Mông Cổ. Do cống nộp nhiều nên Ivan giành được nhiều sự nhân nhượng của các Hãn ("Khan"). Không giống như các công quốc khác, Moskva không được phân chia cho các con trai mà truyền cho con trai lớn nhất.
Kim Trướng hãn quốc (hay Hãn quốc Kipchak) thoạt tiên cố gắng giới hạn ảnh hưởng của Moskva, nhưng do sự lớn mạnh của Đại công quốc Litva đã đe dọa toàn Nga nên vị Hãn lúc đó đã phải tăng cường sức mạnh cho Moskva để cân bằng với Litva. Điều này đã cho phép nó trở thành một trong những thành phố hùng mạnh nhất tại Nga. Năm 1480, Ivan III cuối cùng đã giải phóng Nga khỏi sự thống trị của người Tatar ("Xem Trận chiến trên sông Ugra") và Moskva trở thành thủ đô của đế chế bao gồm toàn Nga và Siberia và một phần các lãnh thổ khác.
Sự chuyên chế của các Sa hoàng cuối thời kỳ đó như Ivan Hung đế đã dẫn đến sự tan rã của đế chế, mặc dù nó đã được mở rộng. Năm 1571, người Tarta từ Hãn quốc Krym đã chiếm và thiêu hủy Moskva. Từ 1610 đến 1612, quân đội của Liên bang Ba Lan-Litva xâm chiếm Moskva, và vua Zygmunt III của Ba Lan đã có những cố gắng để chiếm đoạt ngôi báu và sau đó hợp nhất 2 quốc gia Slav. Tuy nhiên, sự cố gắng của quân đội Ba Lan-Litva chỉ nhận được sự ủng hộ nửa vời từ trong nước họ và sự can thiệp đã bị chỉ trích mạnh mẽ từ hạ viện Liên bang. Vì vậy năm 1612, nhân dân Moskva đã nổi dậy chống lại lực lượng Ba Lan-Litva và chiếm Kremli từ tay họ. Năm 1613, hội nghị đế chế đã bầu Mikhail Fyodorovich Romanov (Михаил Фёдорович Романов) làm Sa hoàng nước Nga, thiết lập triều đại nhà Romanov.
Moskva không phải là kinh đô nước Nga từ năm 1703 khi Pyotr Đại đế xây dựng Sankt-Peterburg trên sông Neva gần bờ biển Baltic làm kinh đô. Khi Napoléon Bonaparte xâm lược Nga vào năm 1812, người dân Moskva đã di tản và tự đốt cháy thành phố vào ngày 14 tháng 9, khi quân đội của Napoléon tiến vào. Quân đội của Napoléon, do thiếu thốn lương thực, thực phẩm và giá lạnh đã phải rút lui.
Tháng 1 năm 1905, người dân Moskva đi bầu thị trưởng thành phố và Aleksandr Adrianov đã trở thành thị trưởng chính thức đầu tiên của Moskva. Sau cuộc Cách mạng Tháng Mười năm 1917, Lenin đã chuyển thủ đô từ Sankt-Peterburg về Moskva vào ngày 5 tháng 3 năm 1918 do lo ngại sự xâm lăng từ nước ngoài.
Là đầu mối quan trọng trong hệ thống đường sắt của Liên Xô cùng với Kiev và Sankt-Peterburg, thành phố này là mục tiêu xâm chiếm chiến lược của Đức năm 1941. Tháng 11 năm 1941, Cụm tập đoàn quân Trung tâm của Đức đã phải dừng bước trước ngoại ô thành phố và sau đó bị đẩy lui trong Trận Moskva (1941).
Thủ đô Moskva được phân thành 12 quận hành chính (aдминистративных округ) bao gồm 2 quận mới thành lập từ tháng 1 năm 2002. Mười quận ban đầu được phân thành 125 khu (районы) và hai quận mới được phân thành 21 khu định cư mới (лоселение).
Moskva là trung tâm của múa ba lê ("ballet") và các nghệ thuật múa Nga. Các nhà hát và studio ba lê rải rác khắp Moskva. Những cái nổi tiếng nhất là Nhà hát Lớn và Nhà hát Nhỏ. Trong thời kỳ Xô viết giá vé khá rẻ thường là dưới $1, nhưng hầu hết vé được phân phối theo đặc quyền, người dân chỉ có thể mua vé chợ đen. Sau này giá thay đổi rất nhiều.
Mặc dù ít hơn một phần tư dân số Nga sống ở nông thôn nhưng những người Moskva cũng giống như những người dân các thành phố khác vẫn gắn liền với nông thôn. Rất nhiều người có nhà ở khu vực nông thôn (tiếng Nga: дача, phát âm "đacha") để dành cho những ngày nghỉ cuối tuần và hội hè. Những ngôi nhà này cũng được sử dụng làm nhà nghỉ cho những người cao tuổi. Có rất nhiều công viên và vườn hoa trong thành phố.
Những năm sau chiến tranh là cuộc khủng hoảng về nhà ở đã được giải quyết bằng các ngôi nhà lắp ghép. Khoảng 13.000 các ngôi nhà được tiêu chuẩn hóa và đúc sẵn như thế phục vụ cho phần lớn dân cư Moskva. Chúng được xây cao 9, 12, 17, 21 hay 24 tầng. Các căn hộ được xây dựng và trang bị một phần đồ đạc tại nhà máy trước khi được xây dựng và sắp xếp vào các cột cao. Bộ phim hài nổi tiếng thời kỳ Xô viết là "Số phận trớ trêu, hay Chúc xông hơi nhẹ nhõm !" nhại lại phương pháp kết cấu xây dựng vô hồn này. Nội dung của phim như sau:
Bộ phim đã đánh vào tình cảm của những người Nga đang xem bộ phim qua những chiếc ti vi tiêu chuẩn hóa trong căn hộ cũng tiêu chuẩn hóa của mình. Bộ phim này được trình chiếu trên ti vi trong mọi buổi đêm trước năm mới.
Nói như vậy không có nghĩa là văn hóa, nghệ thuật của nước Nga nói chung và của người Moskva nói riêng là đơn điệu và nghèo nàn. Trái lại, nền văn hóa-nghệ thuật của người dân Moskva trong gần 900 năm qua cực kỳ phát triển. Tại Moskva hiện nay có hơn 70 viện bảo tàng. Trong đó có rất nhiều viện bảo tàng nổi tiếng thế giới như Viện bảo tàng lịch sử (Исторический музей), Viện bảo tàng quốc gia Tretyakov (Государственный Третьяковская галерея), Viện bảo tàng kiến trúc Shchusev (Музей архитектуры им. А.В. Щусева) v.v.
Các nhà văn lớn của Nga cho dù có thể không phải là người Moskva nhưng đã có thời gian dài sống ở đó như Tolstoy, Bunin, Chekhov v.v. đã cho ra đời nhiều tác phẩm nổi tiếng thế giới như "Chiến tranh và hòa bình".
Tại Moskva có rất nhiều trường đại học. Lớn nhất và nổi tiếng nhất là Đại học Quốc gia Moskva nằm trên Đồi Chim sẻ ("Vorobyovy Gory") trong một tòa nhà cao 240m. Hiện nay trường này có 30.000 sinh viên và 7.000 nghiên cứu sinh.
Trường Đại học Kỹ thuật Quốc gia Moskva Bauman là trường đại học kĩ thuật hàng đầu của nước Nga, nơi đây là cái nôi đào tạo nên các nhà bác học, các tổng công trình sư, các kỹ sư trưởng nổi tiếng về vũ trụ, hàng không và kĩ thuật quân sự (tên lửa, máy bay chiến đấu, xe tăng, xe thiết giáp, lò phản ứng hạt nhân, siêu máy tính, vũ khí công nghệ cao).
"Xem thêm: Danh sách các trường đại học ở Nga"
Những điểm du lịch thu hút du khách là các di sản thế giới được UNESCO công nhận như điện Kremli, Quảng trường Đỏ và nhà thờ ở Kolomenskoye, đều là những công trình được xây dựng trong khoảng thế kỷ 14 đến thế kỷ 17. Các điểm thu hút khác bao gồm vườn bách thú, được mở rộng vào thập niên 1990. Moskva cũng là điểm cuối cùng của tuyến đường sắt xuyên Xi-bê-ri dài 9.300 km tới Vladivostok. Thành phố này đẹp nhất khi đến thăm vào giữa mùa đông khi mà các đường phố bị bao phủ bởi tuyết và cảnh tranh tối tranh sáng của mùa đông lục địa. Tuy nhiên do nhiệt độ thường xuyên xuống đến dưới -25 °C nên mùa hè hoặc mùa thu đến sớm có thể cho những cuộc thăm viếng thuận tiện hơn nếu như du khách không phải là người quá lãng mạn.
Giá cả một số hàng hóa, dịch vụ đối với người ngoại quốc cao hơn so với người trong nước. Sự nghiên cứu giá cả sinh hoạt do Mercer Human Resource Consulting tiến hành đã đặt Moskva vào vị trí thứ hai sau Tokyo, làm nó trở thành thành phố đắt đỏ nhất châu Âu. Đối với dân bản địa, những căn hộ nhỏ được chu cấp bởi chính quyền trong thời kỳ Xô viết, cùng với các chi phí tiện nghi ở mức cực kỳ thấp và những khoản thuế thu nhập có thể tránh được đã làm giá cả sinh hoạt thấp xuống rất nhiều. Nhìn vào giá cả vận chuyển, đi lại sẽ cho ra một minh họa tốt. Một chuyến taxi từ sân bay quốc tế Sheremetyevo-2 sẽ có giá đối với người nước ngoài không biết tiếng Nga là $60; với người nước ngoài biết tiếng Nga là $30–$40. Những người dân Moskva bản địa sẽ mặc cả giá xuống mức $15–20 hoặc sẽ tránh không đi taxi riêng mà đi chung với nhau đến ga metro gần nhất với giá 50 xu Mỹ.
Trong thời gian gần đây tại Moskva xuất hiện rất nhiều các nhà hàng ăn uống với giá cả dao động nhiều. Giá đồ ăn trung bình trên một người trong các nhà hàng trung và cao cấp sẽ từ $30 đến $200, đặc biệt nếu có gọi rượu vang nổi tiếng. Những đồ ăn kiểu "căng tin" trong các "stolovaya" (tiếng Nga: столовая - nhà ăn tự phục vụ) có giá khoảng ba đôla Mỹ (47.000 đ tiền Việt). Hệ thống các nhà hàng, như "Moo-Moo", cung cấp đồ ăn kiểu căng tin có chất lượng theo thực đơn kiểu Anh có giá khoảng 5 đô la Mỹ cho mỗi người. Mặc dù phần đông người Moskva không thường xuyên ăn uống thậm chí trong các nhà hàng ăn rẻ tiền nhất, nhưng rất nhiều nhà hàng "bậc trung" mới vẫn xuất hiện và mở cửa, nhắm vào các gia đình trong những ngày nghỉ cuối tuần. Một loạt các cửa hàng bán đồ ăn nhanh mọc xung quanh các nhà ga xe lửa và metro. Hệ thống này bao gồm cả các cửa hàng khắp mọi nơi của McDonald's và các hệ thống khác, đáng kể nhất là Rostiks, chuyên bán các đồ ăn làm từ gà. Ngoài ra hàng loạt các cửa hàng bán cà phê cũng mọc ra xung quanh thành phố này.
Moskva có bốn sân bay là: sân bay quốc tế Sheremetyevo, sân bay quốc tế Domodedovo, sân bay Bykovo và sân bay quốc tế Vnukovo.
Giao thông trong thành phố có thể kể đến hệ thống tàu điện ngầm (metro) Moskva, một hệ thống metro tuyệt vời. Các nhà ga được trang trí bằng các bức tranh treo tường hay khảm vào tường có giá trị nghệ thuật. Bắt đầu hoạt động vào ngày 15 tháng 5 năm 1935, hiện nay hệ thống này có 11 tuyến đường với tổng chiều dài 278 km và hơn 170 ga. Tại các ga rất phổ biến các loại hình đèn chùm pha lê chiếu sáng. Hệ thống này là bận rộn nhất thế giới với hơn 9 triệu lượt hành khách mỗi ngày và tại giờ cao điểm cứ mỗi 90 giây lại có một chuyến tàu. Hệ thống metro Moskva được thiết kế là các tuyến đường "thẳng" giao nhau tại khu vực gần trung tâm thành phố. Ngoài ra còn có một tuyến đi theo đường "tròn" liên kết tất cả các tuyến kia.
Do các ga metro đặt tương đối xa nhau (so sánh với các thành phố khác), có thể tới 4 km, nên hệ thống xe buýt rất phát triển. Các tuyến xe buýt chạy qua các ga metro và bao phủ toàn bộ khu vực dân cư. Thông thường cứ mỗi phút lại có một chuyến xe buýt và giá cả khá rẻ so với các thành phố lớn khác của châu Âu (khoảng 1 USD/chuyến). Mỗi một phố chính trong thành phố đều có ít nhất một tuyến xe buýt phục vụ và không có một khu nhà chung cư nào trong số 13.000 chung cư lại phải mất hơn vài phút đi bộ. Ở đây cũng có các hệ thống xe điện trên đường ray (Трамвай-tramvai) và xe điện bánh hơi (Троллейбус-trolleybus). Trước đây rất ít người sử dụng ô tô cá nhân để đi lại do thường xuyên xảy ra tắc nghẽn giao thông. Tuy nhiên, phần lớn các gia đình trung lưu có ô tô để đi lại trong những ngày nghỉ cuối tuần và lễ hội. Theo một số ước tính, có trên 2,5 triệu ô tô lưu thông trên địa bàn thành phố trong ngày (2004). 3 năm trở lại đây (từ 2004) do sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế Liên bang Nga, đặc biệt là Moskva, số lượng xe hơi cá nhân đã bùng nổ với sự đa dạng về chủng loại, nguồn gốc, tắc đường đã trở thành "chuyện thường ngày ở huyện". Rất nhiều công chức đến công ty bằng xe riêng đã phải đi trước giờ làm việc buổi sáng (8-9 giờ) cả tiếng đồng hồ. Tắc đường trên diện rộng từ sáng đến đêm khuya.
Bóng đá là môn thể thao phổ biến nhất trong giới trẻ. Các câu lạc bộ bóng đá thủ đô như Dinamo, Spartak, Lokomotiv, CSKA là các câu lạc bộ có tên tuổi tại châu Âu. Tuy nhiên gần đây tệ nạn hooligan đã phát triển ở Nga và gây không ít ảnh hưởng xấu tới hình ảnh của bóng đá Nga. Các môn thể thao khác như bóng ném, bóng nước, bóng rổ cũng rất phát triển ở đây.
Các môn thể thao mùa đông thì có rất nhiều. Phần lớn người Nga đều có ván trượt tuyết và giày trượt băng và có rất nhiều công viên lớn có khu vực để tập luyện các môn trượt tuyết, trượt băng. Có một số công viên cho thuê ván/giày trượt với giá từ $1 đến $5 cho một giờ thuê. Moskva cũng có các đội khúc côn cầu trên băng có tên tuổi ở châu Âu.
Moskva là chủ nhà của Thế vận hội Mùa hè 1980, lúc đó môn đua thuyền buồm được tổ chức tại Tallinn (Estonia).
Mặc dù dân số của Liên bang Nga giảm mỗi năm khoảng 700.000 người (143,8 triệu * 0.5% tỷ lệ giảm) vì tỷ lệ sinh đẻ thấp, di cư, chết sớm và AIDS, nhưng dân số Moskva thì vẫn đạt tỷ lệ tăng cao, chủ yếu do nhập cư (mặc dù các giấy tờ tùy thân trong nước không cho phép dân không phải người thành phố này ở thủ đô quá 90 ngày mà không phải đăng ký). Những người Moskva mới này đã góp phần làm nền kinh tế thủ đô tăng trưởng đến 20%, ngược lại với sự đình trệ hoặc suy thoái trên phần lớn lãnh thổ Nga, kết quả là nó tạo ra sự phân hóa rõ nét trong những năm gần đây. Hiện nay, Moskva là một trong những thành phố lớn nhất châu Âu.
Theo số liệu của báo Forbes vào ngày 22 tháng 7 năm 2004, Moskva là thành phố có đông các nhà tỷ phú nhất trên thế giới. Hiện nay Moskva có 33 tỷ phú, hơn Thành phố New York hai người.
Khủng bố là mối đe dọa diễn ra gần đây cho Moskva. Cuộc chiến tranh kéo dài giữa Nga với những phần tử cực hữu của Chechnya đã dẫn đến tình trạng những nhóm người này sử dụng biện pháp khủng bố để chống lại chính quyền liên bang. Vào ngày 6 tháng 2 năm 2004 một quả bom đã phát nổ trong một chiếc ô tô trong đường hầm gần ga metro Avtozavodskaya làm chết ít nhất 40 người và làm thương nhiều người khác. Các hành động khủng bố khác có thể kể đến là vụ phá hủy hai tòa nhà chung cư tháng 9 năm 1999 ("Xem Vụ đánh bom nhà chung cư ở Nga"), vụ nổ trong đường hầm dành cho người đi bộ dưới quảng trường Pushkinskaya trong tháng 8 năm 2000 cũng như việc chiếm giữ nhà hát ở Dubrovka trong tháng 10 năm 2002 mà hơn 100 người đã chết khi các nhân viên của lực lượng an ninh Nga sử dụng khí gây mê để tấn công bọn khủng bố.
Tiếng Anh:
|
2584 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2584 | Paris | Paris () là thủ đô và là thành phố đông dân nhất nước Pháp, cũng là một trong ba thành phố phát triển kinh tế nhanh nhất thế giới cùng Luân Đôn và New York và là một trung tâm hành chính của vùng Île-de-France với dân số ước tính là 2.165.423 người , trên diện tích hơn . Kể từ thế kỷ 17, Paris đã là một trong những trung tâm lớn về tài chính, ngoại giao, thương mại, thời trang, ẩm thực, khoa học và nghệ thuật của thế giới nói chung. Thành phố Paris là trung tâm và là nơi đặt trụ sở chính quyền của vùng và tỉnh Île-de-France, hay Vùng Paris, có dân số ước tính là 12.262.544 người, hay khoảng 19% dân số Pháp . Vùng Paris có GDP là 739 tỷ € (743 tỷ USD) vào năm 2019, cao nhất ở Châu Âu. Theo Khảo sát Chi phí Sinh hoạt Toàn cầu của Economist Intelligence Unit vào năm 2021, Paris là thành phố đắt đỏ thứ hai trên thế giới, cùng với Singapore xếp sau Tel Aviv và đứng trước Zürich, Hồng Kông, Oslo và Geneva. Một nguồn tin khác xếp Paris là thành phố đắt đỏ nhất, ngang hàng với Singapore và Hồng Kông, vào năm 2018.
Paris là một trung tâm vận tải đường sắt, đường cao tốc và đường hàng không được phục vụ bởi hai sân bay quốc tế chính: Paris–Charles de Gaulle (sân bay bận rộn thứ hai ở Châu Âu) và Paris–Orly. Khai trương vào năm 1900, hệ thống tàu điện ngầm của thành phố, Métro Paris, phục vụ 5,23 triệu hành khách mỗi ngày; nó là hệ thống tàu điện ngầm bận rộn thứ hai ở châu Âu sau Tàu điện ngầm Moskva. Gare du Nord là nhà ga bận rộn thứ 24 trên thế giới và là nhà ga nhộn nhịp nhất bên ngoài lãnh thổ Nhật Bản, với 262 triệu hành khách vào năm 2015. Paris đặc biệt nổi tiếng với các bảo tàng và địa danh kiến trúc: Louvre vẫn là bảo tàng được ghé thăm nhiều nhất trên thế giới với 2,8 triệu lượt khách vào năm 2021, bất chấp việc đóng cửa do virus COVID-19 gây ra. Bảo tàng Orsay, bảo tàng Marmottan Monet và bảo tàng Orangerie gây chú ý nhờ các bộ sưu tập tranh nghệ thuật Ấn tượng Pháp. Bảo tàng Quốc gia Nghệ thuật Hiện đại của Trung tâm Pompidou có bộ sưu tập tranh nghệ thuật đương đại và hiện đại lớn nhất ở châu Âu. Bảo tàng Rodin và bảo tàng Picasso trưng bày các tác phẩm của hai danh họa. Quận lịch sử dọc theo sông Seine ở trung tâm thành phố đã được UNESCO công nhận là Di sản thế giới từ năm 1991; các địa danh nổi tiếng tại đây bao gồm Nhà thờ Đức Bà Paris ở Île de la Cité, hiện đã đóng cửa để tu sửa sau trận hỏa hoạn ngày 15 tháng 4 năm 2019. Những địa điểm du lịch nổi tiếng khác bao gồm nhà nguyện hoàng gia theo kiểu kiến trúc Gothic Sainte-Chapelle, cũng nằm trên Île de la Cité; Tháp Eiffel, được xây dựng nhằm chuẩn bị cho Triển lãm Quốc tế Paris 1889; Grand Palais và Petit Palais, được xây dựng nhằm chuẩn bị cho Triển lãm Quốc tế Paris 1900; Khải Hoàn Môn nằm trên đại lộ Champs-Élysées, đồi Montmartre và Vương cung thánh đường Sacré-Cœur.
Paris chào đón 12,6 triệu lượt khách vào năm 2020, tính theo thời gian lưu trú tại khách sạn, giảm 73% so với năm 2019, do virus COVID-19. Số lượng du khách nước ngoài giảm 80,7%. Các bảo tàng được mở cửa trở lại vào năm 2021, với giới hạn về số lượng khách tham quan tại một thời điểm và yêu cầu du khách bắt buộc phải đeo khẩu trang.
Câu lạc bộ bóng đá Paris Saint-Germain và câu lạc bộ bóng bầu dục liên hiệp Stade Français có trụ sở tại Paris. Sân vận động Stade de France có sức chứa 80.000 chỗ ngồi, được xây dựng để chuẩn bị cho FIFA World Cup 1998, tọa lạc phía bắc Paris ở xã Saint-Denis lân cận. Paris tổ chức giải quần vợt Grand Slam thường niên Pháp Mở rộng trên sân đất nện Roland Garros. Thành phố này đã đăng cai Thế vận hội Mùa hè vào các năm 1900, 1924 và sẽ đăng cai Thế vận hội Mùa hè 2024. Các kỳ FIFA World Cup 1938 và 1998, World Cup Rugby 2007, cũng như UEFA Euro 1960, 1984 và 2016 đều được tổ chức tại thành phố này. Vào tháng 7 hàng năm, giải đua xe đạp Tour de France kết thúc tại đại lộ Champs-Élysées ở Paris.
"Paris" xuất phát từ tên gọi những người Parisii bộ tộc Gaulois. Năm 52 trước Công Nguyên, khi người La Mã tới, họ gọi khu vực này là Lutetia hay "Lutetia Parisiorum". Khoảng năm 300, Lutetia được đổi tên thành Paris, lấy từ chữ ""Civitas Parisiorum"" - có nghĩa "Thành của người Parisii". Còn nguồn gốc tên những người Parisii vẫn chưa được chắc chắn. Hiện nay, ở Paris cũng có một khách sạn nổi tiếng mang tên Lutetia.
Trong tiếng Việt, Paris từng được gọi phổ biến bằng tên Ba Lê, âm Hán-Việt của 巴黎 (pinyin: "Bālí"; dùng tiếng Trung phiên âm tên gốc tiếng Pháp ra chữ Hán rồi quy sang âm Hán Việt tương ứng). Tuy nhiên, tên gọi này hiện nay ít được sử dụng, và tên gọi "Ba Lê" còn trùng âm với nghệ thuật múa ba lê, xuất phát từ chữ "ballet" trong tiếng Pháp. Dựa vào phiên âm, Paris được viết là Pa-ri, tương tự "Mát-xcơ-va" cho Moskva. Nhưng cách phiên âm "Pa-ri" cũng không hẳn chính xác. Trong khi với những người Anh, Paris được phát âm là /ˈpærɪs/ (Pa-ríts), thì những người Pháp gọi tên thủ đô của mình là .
Paris nổi tiếng với tên gọi "Kinh đô ánh sáng", vốn từ trong tiếng Pháp là "Ville lumière", dịch chính xác là "Thành phố ánh sáng", cũng giống trong tiếng Anh: "The City of Lights". Tên gọi này được bắt đầu từ nghĩa đen của nó: cuối thế kỷ 17, trung tướng cảnh sát đầu tiên của Paris Gabriel Nicolas de La Reynie ra lệnh thắp sáng những khu vực công cộng nhiều tệ nạn của thành phố. Nhưng bởi Paris nổi tiếng với vị trí trung tâm văn hóa, tri thức của cả thế giới, nên tên gọi này thường được hiểu theo nghĩa bóng.
Cùng với Venezia, Paris còn được ví là "Thành phố của tình yêu". Những người yêu thích Paris cũng nói: "Chỉ cần thêm hai chữ cái, Paris trở thành thiên đường". Trong tiếng Pháp, thêm hai chữ a và d, "Paris" thành "Paradis", có nghĩa là thiên đường. Từ "parisien" trong tiếng Pháp là tính từ của Paris, cũng là danh từ để chỉ những người dân của thành phố này. Ngoài ra, "parisien" còn là một từ lóng được các nhà văn của thế kỷ 19 như Victor Hugo, Eugène Sue hay Balzac sử dụng rộng rãi và còn phổ biến cho tới thập niên 1950.
Một tên gọi thân mật khác của Paris là "Paname" từ đầu thế kỷ 20 khi những chiếc mũ "panama" phổ biến. Bắt đầu bởi các công nhân đào con kênh Panama, loại mũ này rất thịnh hành ở Mỹ và châu Âu. Rồi đến Paris, tất cả đàn ông đều đội một chiếc "panama" và nó thành một tên gọi cho thành phố. Cũ hơn nữa, Paris và một trong các ngoại ô là Pantin được gọi lóng là "Pantruche" theo tên công ty tổ chức lễ hội Carnaval của Paris: Compagnie Carnavalesque Parisienne "les Fumantes de Pantruche". "Parigot" cũng là một từ lóng để chỉ những người Paris, nhưng từ này ít nhiều mang tính châm chọc, chế giễu.
Nằm ở phía Bắc nước Pháp. Paris được xây dựng hai bên bờ sông Seine với tâm là đảo Île de la Cité. Tại trung tâm của bồn địa chất Paris, trên một vùng trầm tích bằng phẳng rộng lớn, Đây cũng là nơi hợp lưu của sông Seine và sông Marne với dân số ước tính là 2.165.423 người , trên diện tích hơn . . Hai đảo của sông tạo nên trung tâm lịch sử của thành phố: Île de la Cité ở phía tây và Île Saint-Louis ở phía đông. Từ tâm này, thành phố trải rộng ra xung quanh, nhưng phần diện tích Paris ở phía bắc - tức hữu ngạn sông Seine - rộng hơn bên tả ngạn phía nam rõ rệt. Cả hai bên sông Seine, một số vùng đất tạo bởi đá thạch cao nhô lên thành những quả đồi nhỏ. Ở hữu ngạn: đồi Montmartre có độ cao là 131 mét, đỉnh là vị trí nhà thờ Saint-Pierre; Belleville cao 128,5 m tại phố Télégraphe; Ménilmontant 108 m; công viên Buttes-Chaumont 103 m; Passy 71 m. Bên tả ngạn: Montparnasse cao 66 m; Butte aux Cailles 63 m; đồi Sainte-Geneviève 61 m.
Vào năm 1844, nội ô Paris (Paris "intra-muros") được giới hạn bởi bức tường thành Thiers. Tới năm 1860, một số hạt và quận xung quanh được sáp nhập vào thành phố. Còn ngày nay, Paris được phân định với ngoại ô bằng các đại lộ vành đai dài 35 km. Tuy nhiên có một vài ngoại lệ. Quận 15 vượt qua ranh giới này tới sân bay trực thăng Issy-les-Moulineaux. Quận 16 bao gồm cả rừng Boulogne rộng 846 hecta ở phía tây. Còn rừng Vincennes rộng 995 hecta thuộc Quận 12 ở phía Đông. Tổng cộng chu vi của Paris dài tới 54,74 km.
Thành phố Paris rộng 105 km². Nếu tính khu vực đô thị Paris, có nghĩa gồm thành phố và đô thị ngoại ô, tổng diện tích là km² với dân vào năm 1999, chiếm 396 xã của vùng Île-de-France. Còn toàn bộ vùng đô thị Paris, có nghĩa bao gồm tất cả các vùng phụ cận chịu ảnh hưởng của thủ đô, vào năm 1999 có dân số người trên tổng cộng xã.
Điểm trung tâm của Pháp được đánh dấu ở sân trước nhà thời Đức Bà, có tọa độ địa lý 48,85341°N, 2,34880°E.
Bồn địa chất Paris tạo nên một tập hợp các lớp trầm tích kế tiếp. Đây là một trong những nơi đầu tiên trở thành đối tượng của việc xây dựng bản đồ địa chất và cho phép tạo ra nhiều lý thuyết về địa chất, như cổ sinh vật học và giải phẫu so sánh của Georges Cuvier. Bồn Paris được tạo trong khoảng thời gian 41 ngàn năm. Đây là một bồn thềm lục địa trên những khối núi từ thời Đại cổ sinh như khối núi Vosges, khối núi Massif central, khối núi Armorica. Với sự tạo thành của dãy Alps, bồn Paris bị đóng lại, chỉ còn mở ra phía biển Manche và Đại Tây Dương. Nó báo trước cho sự hình thành lưu vực sông Loire và sông Seine. Cuối thế Oligocen, bồn Paris trở thành lục địa.
Năm 1911, nhà địa lý Paul Lemoine chỉ ra rằng bồn Paris được hợp bởi những địa tầng bố trí thành những vùng trũng đồng tâm. Sau đó, các nghiên cứu sâu hơn trên nhưng dữ liệu địa chấn và phương pháp khoan đã cho phép có một cái nhìn chính xác. Chúng xác nhận những vùng trũng đồng tâm nhưng phức tạp giống như các phay. Sự cấu tạo của địa hình Paris nằm ở các tầng Đại Trung Sinh và Kỷ Paleogen và được tạo bởi sự xói mòn.
Địa tầng đầu tiên bắt đầu từ Kỷ Đệ Tam tiếp tục bồi đắp bởi sông Seine vào thời kỳ hiện đại. Các lớp đọng đầu tiên là cát và đất sét xuất hiện ở khu vực Trocadéro, Quận 16 ngày nay. Nhưng giai đoạn được biết tới nhiều nhất là tầng Lutetia với các lớp đọng giàu thạch cao và đá vôi. Tầng động vật này đã được đặt theo tên tiếng La Tinh của Paris: Lutetia. Lòng đất của Paris mang nhiều đặc tính với sự hiện diện của đá vôi, thạch cao và đá vôi silic. Một số đã được sử dụng như ở Hầm mộ Paris, ngày nay vẫn được mở cửa một phần cho công chúng. Đá vôi được khai thác cho tới thế kỷ 14 ở tả ngạn sông Seine, từ quảng trường Italie tới phố Vaugirard. Ngày nay sự khai thác chuyển về Oise. Còn việc khai thác thạch cao từng rất phổ biến ở Montmartre và Bagneux.
Dòng sông Seine chảy qua Paris theo hình một cánh cung: vào thành phố từ phía đông nam và ra khỏi thành phố phía tây bắc. Hơn 30 cây cầu của Paris bắc qua dòng sông này. Còn có hai dòng chảy khác qua Paris. Sông Bièvre phía nam, ngày nay ngầm hoàn toàn dưới đất. Kênh Saint-Martin hoàn thành 1825 dài 4,5 km, nối với bồn Villette vào thành phố ở phía đông bắc. Kênh Saint-Martin chảy ngầm dưới đất cho tới phố Faubourg-du-Temple ở quảng trường Bastille rồi tiếp tục chảy lộ thiên và nối với sông Seine ở phía thượng lưu của đảo Île Saint-Louis. Một con kênh khác là Saint-Denis, cũng nối với bồn Villette theo hướng Saint-Denis, dài 4,5 km và hoàn thành vào năm 1821. Con kênh này gặp sông Seine ở phần hạ lưu và không đi qua Paris. Một dòng sông nữa là Marne, chảy gần Paris qua Seine-Saint-Denis, Val-de-Marne và gặp sông Seine ở phía đông nam thành phố.
Địa chất thủy văn đã ảnh hưởng nhiều tới quy hoạch đô thị Paris. Sông Bièvre, một nhánh nhỏ của sông Seine, đã bị che lại, chỉ chảy ngầm dưới đất từ thế kỷ 19 bởi vấn đề vệ sinh. Nhiều dòng nước ngầm khác dưới lòng Paris, như Auteuil đã cung cấp nước cho thành phố bởi các giếng khoan. Các mạch nước tầng Alba được biết đến nhiều nhất trong vùng Paris và được khai thác từ năm 1841 bởi giếng Grenelle.
Do có vị trí nằm ở vùng ôn đới, nên Paris có khí hậu tương đối ôn hoà. Ảnh hưởng của đại dương khí hậu ở Paris chiếm ưu thế, thể hiện như: mùa hè mát, trung bình 18°C; mùa đông không quá lạnh, trung bình 6 °C; các mùa đều mưa nhiều và thời tiết thất thường. Lượng mưa trung bình ở Paris là 641 mm. Mưa tuyết không nhiều, chủ yếu vào những tháng lạnh nhất như tháng 1, tháng 2, nhưng đôi khi vào tận tháng 4. Tuy vậy khí hậu Paris cũng đôi khi đột biến. Nhiệt độ cao nhất ghi được tại đây là vào ngày 25 tháng 7 năm 2019, lên đến 42,6 °C. Còn nhiệt độ thấp nhất ghi lại được vào ngày 10 tháng 12 năm 1879, xuống tới -23,9 °C. Mùa hè năm 2003, cùng với châu Âu, Paris cũng phải chịu một trận nắng nóng lịch sử.
Như tất cả các thành phố lớn khác trên thế giới, Paris chịu hậu quả của sự thay đổi môi trường do dân số tăng và các hoạt động kinh tế. Là thủ đô có mật độ dân số cao nhất châu Âu nhưng tỷ lệ không gian xanh ở Paris lại thấp nhất, dù những thập kỷ gần đây một số công viên và vườn mới được tạo thêm. Không chỉ là lời đồn, vấn đề phân chó thực sự có ở Paris. Nó vẫn xuất hiện trên vỉa hè, dù ngày nay nhiều người dắt chó đi dạo phải mang theo túi ni lông để nhặt phân chó.
Paris có một lịch sử lâu đời, gắn liền với lịch sử Pháp và cả châu Âu. Từ một thành trì của người Parisii thuộc bộ tộc Gaulois, nơi đây trở thành một thành phố La Mã vào thế kỷ 1. Tới thế kỷ 6, vua Clovis I lấy Paris làm thủ đô cho vương quốc Franc. Trải qua nhiều thế kỷ biến động, mặc dù không liên lục, Paris vẫn là thủ đô của Pháp. Tới thế kỷ 18, thành phố là nơi nổ ra Cách mạng Pháp, rồi sau đó trở thành thủ đô của Đệ nhất đế chế thời Napoléon Bonaparte. Vào thế kỷ 19, Paris bắt đầu có những phát triển vượt bậc và được quy hoạch lại dưới thời Napoléon III. Sau Công xã Paris, thành phố bước vào thời kỳ Belle Époque và trở thành trung tâm văn hóa của cả châu Âu. Qua hai cuộc chiến tranh thế giới, Paris ít bị hủy hoại và tiếp tục phát triển mạnh mẽ trong giai đoạn hậu chiến. Ngày nay, thành phố tiếp tục là một trung tâm văn hóa, kinh tế của cả thế giới.
Cách đây ít nhất năm đã có sự hiện diện của con người ở vùng Île-de-France, bằng chứng là những công cụ đá được tìm thấy ở bờ sông Seine. Vào đầu thời kỳ Đồ đá mới, khoảng năm đến trước Công Nguyên, con người đã sinh sống thường xuyên ở bờ trái một nhánh cũ của sông Seine, thuộc Quận 12 ngày nay. Dường như sự sống của con người đã liên tục ở đây suốt thời kỳ Đồ đá mới, nhưng không có nhiều hiểu biết về khoảng thời gian từ thời Tiền sử cho tới thời kỳ Gaule La Mã.
Những người Parisii thuộc bộ tộc Gaulois đã làm chủ khu vực này cho đến năm 52 trước Công Nguyên, khi quân đội của Julius Caesar tới. Trong trận chiến với quân đội La Mã, người Gaulois đã phá cầu, đốt thành của mình. Cũng không biết chính xác thành của người Gaulois đã nằm ở đâu: Île de la Cité, Île Saint-Louis, hay một hòn đảo khác mà ngày nay đã nhập vào tả ngạn. Thậm chí có thể là ở tận Nanterre.
Sau thất bại của những người Gaulois, nơi đây trở thành Lutetia. Vào thế kỷ 1, một thành phố La Mã được xây dựng ở bờ trái sông Seine theo bản vẽ kiểu Hippodamos. Lutetia chỉ có khoảng 5 tới 6 ngàn dân vào thời kỳ đỉnh cao. Trong đế chế La Mã, nó chỉ là một thành phố khiêm tốn, so sách với Lugdunum vào thế kỷ 2 có tới đến người. Theo truyền thuyết thì Thánh Denis, người tử vì đạo khoảng năm 250, đã truyền Cơ Đốc giáo vào thành phố. Khoảng năm 300, Lutetia được đổi tên thành Paris. Năm 451, trước sự xâm lược của người Hung và người Attila, Thánh Geneviève - một người có ảnh hưởng to lớn của Cơ Đốc giáo khi đó và về sau trở thành thánh bảo trợ của Paris - đã đến thuyết phục những người dân Paris không chạy trốn. Nhưng sau đó họ đã thất bại ở trận Chalons.
Thời kỳ Trung Cổ, thành phố thoát khỏi sự cai trị của những người Attila trong một thời gian ngắn rồi Childéric I tới chiếm vào năm 464. Năm 508, sau khi chiến thắng những người La Mã, Clovis I - con trai của Childéric I - lấy Paris làm thủ đô của vương quốc Franc và sống ở đây tới khi chết vào năm 511. Trong khoảng thời gian sau đó, thành phố cùng các công trình tôn giáo tiếp tục được xây dựng. Vào thế kỷ 9, các bức thành được dựng lên bên ở hữu ngạn để bảo vệ các giáo khu Saint-Gervais và Saint-Germain-l'Auxerrois. Năm 845, những người Viking tới đánh Paris lần đầu tiên, dân chúng phải rời bỏ thành phố. Các cuộc tấn công này còn kéo dài tới đầu thế kỷ 10 và được kết thúc bởi hòa ước Saint-Clair-sur-Epte năm 911.
Năm 987, dòng họ Capet lên trị vì. Khi đó, Paris và Orléans là hai thành phố lớn nhất trong lãnh thổ và vương triều Capet đã chọn Orléans. Hugues Capet, mặc dù cung điện ở Île de la Cité nhưng ít khi sống ở đây. Robert II thì đến Paris thường xuyên hơn. Từ thế kỷ 11, Paris trở thành một trung tâm quan trọng của giáo dục tôn giáo. Quyền lực hoàng gia dần được tập trung ở Paris và thành phố trở lại thành thủ đô của vương quốc từ thời vua Louis VI, rồi Philippe Auguste. Là điểm giao của các con đường buôn bán lớn, Paris trở nên giàu có nhờ thương mại. Lúa mì vào thành phố từ phố Saint-Honoré, dạ ở phố Saint-Denis, và cá từ biển Bắc và biển Manche đến Paris ở phố Poissonniers... Vào năm 1150, dân số Paris ước tính khoảng người.
Năm 1163, giáo mục Maurice de Sully xây dựng nhà thờ Đức Bà trên đảo Île de la Cité. Sự quan trọng của thành phố tăng lên, Paris trở thành trung tâm chính trị lẫn tôn giáo. Tả ngạn sông Seine với các nhà thờ đóng vai trò quan trọng về giáo dục. Còn hữu ngạn là trung tâm của thương mại và tài chính. Vào thời kỳ này, các trường học của giáo hội gây dựng được tiếng tăm và muốn trở nên độc lập. Dưới thời vua Philippe II, năm 1215, Đại học Paris được thành lập. Vua Saint Louis lên ngôi năm 1226, cho xây dựng nhà thờ Sainte-Chapelle và tiếp tục công trình nhà thờ Đức Bà. Khoảng 1328, dân số Paris ước tính khoảng người, là thành phố đông dân nhất châu Âu. Nhưng năm vào 1348, nạn dịch hạch đen đã tàn sát dân chúng thành phố. Trong thế kỷ 14, bức tường thành của vua Charles V bao gồm cả Quận 3 và Quận 4 ngày nay, và trải từ cầu Pont Royal tới cửa ô Saint-Denis.
Năm 1337 nổ ra cuộc chiến tranh Trăm năm. Sự bất mãn của dân chúng đã nuôi tham vọng của quan thái thú Étienne Marcel gây nên chính biến lớn đầu tiên trong lịch sử Pháp vào năm 1358. Điều này khiến các vị vua không còn ở trong trung tâm thành mà tới Hôtel Saint-Pol, rồi Hôtel des Tournelles, nơi dễ dàng thoát khi có binh biến. Năm 1407 nổ ra cuộc nội chiến giữa hai phe Armagnacs và Bourguignons, tới 1420 mới kết thúc. Chiến tranh Trăm năm vẫn tiếp tục, Paris nằm trong phần lãnh thổ do người Anh kiểm soát. Năm 1429, Jeanne d'Arc thất bại trong việc đánh đổ người Anh và đồng minh là Bourguignons rồi bị thiêu sống năm 1431. Tới năm 1453, thời vua Charles VII, chiến tranh kết thúc. Nhưng Charles VII và con trai là Louis XI lại chuyển đến Val de Loire.
Trong khoảng từ 1422 đến 1500, dân số Paris tăng lên, từ 100 ngàn thành 150 ngàn người. Giữa thế kỷ 16, tuy kinh tế có phát triển nhẹ, nhưng thiếu vắng triều đình, Paris chuyển thành một thành phố hành chính và tư pháp.
Vào thời kỳ Phục Hưng, triều đình vẫn ở Val de Loire. Paris tiếp tục được mở rộng nhưng khá lộn xộn. Năm 1500, quy tắc xây dựng đô thị đầu tiên được ban bố. Tới năm 1528, François I chính thức chuyển về Paris. Theo ý muốn của nhà vua, ở Collège de France, giáo dục hiện đại hướng đến chủ nghĩa nhân đạo và khoa học chính xác. Dưới sự trị vì của François I, Paris đạt tới người và tiếp tục là thành phố đông dân nhất Tây Âu.
Từ 1562 tới 1598 là khoảng thời gian Chiến tranh tôn giáo với 8 cuộc xung đột liên tiếp. Ngày 24 tháng 8 năm 1572, dưới thời Charles IX, đã xảy ra vụ Thảm sát Ngày lễ Thánh Barthélemy. Những người Công giáo tàn sát những người Kháng Cách khắp Paris với số nạn nhân trong khoảng 2 ngàn tới 10 ngàn người. Giáo hội Pháp, đặc biệt ở Paris, nổi dậy chống lại vua Henri III vào năm 1588. Ngày 2 tháng 8 năm 1589, Henri III bị ám sát, Henri de Navarre trở thành vua Henri IV của Pháp năm 1589. Paris, mặc dù đổ nát và hoang tàn đã không mở cửa cho nhà vua cho tới tận 1594. Năm 1610, một kẻ cuồng tín ám sát Henri IV trên phố Ferronnerie, Paris.
Năm 1648, một vụ nổi loạn của dân Paris là nguyên nhân khiến kinh tế giảm sút. Mặc dù số lượng người chết cao hơn số lượng sinh, nhưng dân số Paris vẫn đạt tới nhờ những cuộc di cư từ các tỉnh. Thời kỳ này, Paris là một thành phố thảm hại và kém an ninh. Khu phố Caire và Réaumur, ở quận Quận 2 ngày nay, tràn ngập trộm cắp và ăn mày, được gọi là Cour des miracles. Từ năm 1656, nhờ trung tướng cảnh sát Gabriel Nicolas de La Reynie, nó mới dần bị dẹp bỏ.
Kể từ Louis XIII, và tiếp đó là Louis XIV, các vị vua Pháp chuyển đến sống tại cung điện Versailles. Năm 1682 triều đình cũng chuyển về Versailles, Jean-Baptiste Colbert trở thành người quản lý Paris. Mặc dù Versailles nằm rất gần Paris, nhưng trong suốt thời gian trị vì Louis XIV chỉ đến Paris 24 lần để dự các buổi lễ chính thức. Năm 1715, công tước Philippe II, khi đó là nhiếp chính, rời Versailles về Palais-Royal trong Paris. Tiếp đó vị vua trẻ Louis XV sống tại cung điện Tuileries. Một lần nữa, triều đình quay về Paris. Nhưng từ 1722, Louis XV lại trở lại cung điện Versailles.
Trong thế kỷ 18, Paris trở thành trung tâm tri thức, nơi sản sinh những tư tưởng của Khai sáng, là thời kỳ hoàng kim của các phòng khách văn học. Thế kỷ 18 còn là giai đoạn Paris phát triển mạnh mẽ về kinh tế khiến dân số tăng nhanh, đạt tới con số người trước khi nổ ra Cách mạng Pháp. Thành phố khi đó trải rộng bằng khoảng 6 quận trung tâm của Paris hiện nay, vườn Luxembourg đánh dấu ranh giới phía tây. Tuy ở Versailles, Louis XV vẫn yêu thích thành phố, quyết định xây dựng quảng trường Louis XV - tức quảng trường Concorde - cùng việc mở ra trường quân sự École militaire vào năm 1752. Và hơn hết là việc xây dựng một nhà thờ ở Sainte-Geneviève vào năm 1754, chính là Điện Panthéon.
Cách mạng Pháp được bắt đầu ở Versailles với sự triệu tập Hội nghị các đẳng cấp và sau đó là Lời tuyên thệ Jeu de paume, những người thuộc Đẳng cấp thứ ba tự thành lập quốc hội. Nhưng nguyên nhân chính của cách mạng là ở Paris: những người dân bị ảnh hưởng bởi khủng hoảng kinh tế, giá bánh mỳ tăng, nhạy cảm với chính trị bởi các tư tưởng Khai sáng và oán giận triều đình cùng tầng lớp quý tộc.
Việc chiếm ngục Bastille ngày 14 tháng 7 năm 1789 là bước đầu tiên. Jacques de Flesselles - "prévôt des marchands" của thành phố, tương đương thị trưởng - bị giết. Ngày 15 tháng 7, nhà thiên văn Jean Sylvain Bailly tới Tòa thị chính trở thành thị trưởng đầu tiên của Paris. Đến cuối tháng 7 thì tinh thần chủ quyền nhân dân lan ra khắp nước Pháp. Ngày 4 tháng 8, Quốc hội tuyên bố bãi bỏ chế độ phong kiến. Ngày 5 tháng 10, những người nổi dậy tới Versailles vào buổi tối. Sáng ngày 6, họ chiếm lâu đài và buộc nhà vua phải quay trở lại Paris, trú ngụ ở cung điện Tuileries. Sau đó một Quốc hội lập hiến được triệu tập ở Tuileries ngày 19 tháng 10.
Ngày 14 tháng 7 năm 1790, lễ hội Fédération được tổ chức ở Champ-de-Mars mừng một năm ngày phá ngục Bastille. Quốc hội với nhiều bè phái dẫn tới mâu thuẫn. Đa số vẫn ủng hộ chế độ quân chủ, đã đi đến thỏa thuận cho vua Louis làm một đấng quân vương bù nhìn. Tình hình chính trị rối loạn đẩy Pháp vào cuộc chiến tranh với Áo và các đồng minh. Ngày 20 tháng 4 năm 1792, Pháp khai chiến với Áo, tình hình trong nước hỗn loạn. Đêm 9 tháng 7 năm 1792, những người cách mạng chiếm Tòa thị chính thành phố. Trong ngày 10 tháng 8, đám đông vây hãm cung điện Tuileries với sự ủng hộ của chính quyền thành phố mới. Vua Louis XVI cùng hoàng gia bị tống giam ở Tour du Temple. Ngày 21 tháng 9 năm 1792, chính quyền tuyên bố chấm dứt chế độ quân chủ và lập ra nền Cộng hòa. Ngày 21 tháng 1, tại quảng trường Louis XV - được đặt tên lại là quảng trường Cách mạng - Louis XVI bị hành quyết bởi tội danh "âm mưu chống lại tự do nhân dân và an ninh chung". Sau đó tới Maria Antonia của Áo, Danton, Lavoisier và Robespierre cùng khoảng 1200 người khác bị ghép vào tội phản cách mạng, lĩnh án tử hình.
Thời kỳ Cách mạng không phải là giai đoạn tốt cho việc phát triển thành phố. Rất ít công trình được xây dựng và nhiều nhà thờ, tu viện bị phá hủy. Đến thời kỳ Đốc chính, một số công trình phong cách Tân cổ điển mọc lên. Vào năm 1800, dân số Paris khoảng người. Đến năm 1806, nhờ các cuộc di cư từ các tỉnh, dân số Paris lên đến người. So với Luân Đôn, từ giữa thế kỷ 18, Paris bị bỏ xa về kinh tế lẫn dân số. Năm 1800, dân số Luân Đôn đã xấp xỉ người.
Năm 1799, Napoléon Bonaparte lên nắm quyền. Ngày 2 tháng 12 năm 1804, Napoléon nhận tôn phong hoàng đế từ Giáo hoàng Pie VII tại nhà thờ Đức Bà. Paris tiếp tục là thủ đô của Đệ nhất đế chế Pháp.
Sự sụp đổi của Đệ nhất đế chế vào 1814 và 1815 dẫn đến việc quân đội Anh và Nga tới đồn trú ở Paris. Louis XVIII trở về từ nơi lưu đày, ngụ tại cung điện Tuileries.
Louis XVIII và Charles X, rồi cả nền Quân chủ tháng bảy ít bận tâm tới quy hoạch đô thị Paris. Giai cấp công nhân phát triển mạnh, sống chen chúc trong các khu phố trung tâm, mật độ tới người một km². Dịch tả năm 1832 sát hại người. Vào năm 1848, 80% số người chết bị chôn ở các huyệt tập thể và hai phần ba dân Paris quá nghèo để trả tiền thuế. Những người dân bị bần cùng hóa tiếp tục nổi dậy khiến Charles X, rồi Louis-Philippe I phải thoái vị.
Đây cũng là giai đoạn Paris có nhiều phát triển. Năm 1825, việc xây dựng kênh Saint-Martin hoàn tất. Ngày 26 tháng 8 năm 1837, tuyến đường sắt đầu tiên của Pháp hoàn thành, nối Paris với Saint-Germain-en-Laye. Các nhà ga Saint-Lazare, Gare du Nord, các tuyến đường sắt Paris-Orléans, Paris-Rouen được xây dựng mở ra kỷ nguyên đường sắt. Năm 1825, chiếu sáng công cộng bằng khí gaz được thử nghiệm ở quảng trường Vendôme. Và tới năm 1843, chiếu sáng bằng điện được thử nghiệm ở quảng trường Concorde. Xã hội phức tạp thời kỳ này được phản ánh qua các tác phẩm của Balzac, Victor Hugo hay Eugène Sue.
Đệ nhị đế chế bắt đầu từ năm 1852. Dưới thời Napoléon III, Paris có những thay đổi triệt để. Trong vòng không đến 20 năm, từ một thành phố với cấu trúc cũ, Paris trở thành một thành phố hiện đại. Napoléon III cùng Nam tước Haussmann có những ý tưởng chính xác về quy hoạch thành phố: các con phố, đại lộ được vẽ lại, quy định về mặt ngoài các ngôi nhà, bố trí các không gian xanh... Ngày 1 tháng năm 1860, một đạo luật cho phép sáp nhập một loạt hạt xung quanh với Paris. Từ 12 quận với hecta, Paris trở thành 20 quận với tổng diện tích hecta. Sự phát triển đô thị còn tiếp tục vào cuối thế kỷ 19, đầu thế kỷ 20.
Trong cuộc chiến tranh Pháp-Phổ, năm 1870 Paris bị quân đội Phổ vây hãm trong nhiều tháng. Ngày 8 tháng 2 năm 1871, một chính phủ mới được bầu. Tới ngày 26 tháng 2, một hiệp định sơ bộ được ký ở Versailles chuẩn bị cho hiệp ước Frankfurt - mà nước Pháp quá thua thiệt - sau đó. Tới ngày 1 tháng 5, mang tính tượng trưng, những nhóm quân Phổ vào Paris diễu hành trên đại lộ Champs-Élysées. Dân chúng Paris bất mãn, nổi dậy ngày 18 tháng 5 năm 1871, là sự bắt đầu của Công xã Paris. Adolphe Thiers cùng chính phủ phải tạm thời chuyển về Versailles ngày 20 tháng 3. Từ 22 tới 28 tháng 5 là "Tuần lễ đẫm máu" kết thúc Công xã Paris.
Trong thời kỳ Belle Époque, Paris có những bước phát triển kinh tế quan trọng. Năm 1913, thành phố có tới một ngàn công ty với một triệu nhân công. Trong khoảng thời quan 1900 tới 1913, sau sự ra đời của điện ảnh, 175 rạp chiếu phim được mở ở Paris. Các đại cửa hàng cũng bắt đầu xuất hiện, mở đầu là Le Bon Marché, rồi tới La Samaritaine, Galeries Lafayette... Hai cuộc triển lãm thế giới vào năm 1889 và 1900 minh chứng cho giai đoạn hoàng kim của Belle Époque. Tháp Eiffel xây dựng nhân triển lãm năm 1889, kỷ niệm 100 năm Cách mạng Pháp. Tuyến tàu điện ngầm đầu tiên cùng Grand Palais, Petit Palais và cầu Alexandre-III hoàn thành năm 1900. Công nghiệp phát triển chuyển ra ngoài ngoại thành: hãng ô tô Renault ở Boulogne-Billancourt và Citroën ở Suresnes. Một số lĩnh vực khác, như ngành in và báo chí, vẫn ở lại trong nội ô thành phố. Belle Époque cũng là thời kỳ mà Paris trở thành trung tâm văn hóa của thế giới. Thành phố sản sinh ra nhiều nghệ sĩ lớn cùng rất nhiều các nhà văn, họa sĩ nổi tiếng của Pháp và khắp nơi trên thế giới tới Paris.
Năm 1910, sông Seine với một trận lụt thế kỷ đã làm thành phố thiệt hại tới ba tỷ franc. Trong Chiến tranh thế giới thứ nhất, Paris tránh được những trận đánh nhưng phải chịu các cuộc ném bom và nã pháo của quân đội Đức. Tuy vậy các cuộc ném bom này chỉ lẻ tẻ và mang tính chất tâm lý. Vào khoảng thời gian giữa hai cuộc thế chiến, thành phố phải đối mặt với những khủng hoảng về kinh tế và xã hội. Để giải quyết vấn đề nhà ở, những chung cư bình dân được lập nên. Bên cạnh đó, ngoại ô cũng được chia lô để xây dựng các ngôi nhà. Vào năm 1921, dân số Paris lên đến người.
Trong Chiến tranh thế giới thứ hai, nước Pháp đầu hàng, Chính phủ của thống chế Pétain chuyển đến Vichy. Paris trở thành trụ sở chỉ huy của quân đội Đức tại Pháp. Ngày 16 và 17 tháng 7 năm 1942, người Do Thái - cả phụ nữ và trẻ em - bị bắt. Ngày 6 tháng 6 năm 1944, các lực lượng Đồng Minh đổ bộ vào bờ biển Normandie và tới ngày 25 tháng 8, Paris được giải phóng. Trước khi rút quân, tướng Dietrich von Choltitz đã trái lệnh Adolf Hitler, không cho phá hủy thành phố.
Năm 1956, Paris trở thành thành phố sinh đôi của Roma, như một biểu tượng của sự hòa giải sau Chiến tranh thế giới thứ hai. Trong nhiệm kỳ của tổng thống Charles de Gaulle, từ 1958 tới 1969, nhiều sự kiện chính trị đã diễn ra ở thủ đô. Ngày 17 tháng 10 năm 1961, một cuộc biểu tình cho nền độc lập của Algérie bị cảnh sát đàn áp, ước tính 32 tới 325 người chết. Từ ngày 22 tháng 3 năm 1968, một phong trào sinh viên, bắt đầu từ Đại học Nanterre lan dần tới khu phố La Tinh trở thành một vụ bạo loạn. Đỉnh điểm ngay 13 tháng 5, một cuộc biểu tình với người chống lại cảnh sát. Phải sau hai tháng, tình hình mới yên tĩnh trở lại.
Vào thời kỳ tiếp theo, các tổng thống Pháp cho xây dựng nhiều công trình hiện đại cả trong Paris và ngoại ô. Từ những năm 1960, khu đô thị hiện đại La Défense dần xuất hiện. Vào năm 1976, chính phủ lần đầu tiên chấp nhận một hội đồng thị chính độc lập kể từ 1871. Jacques Chirac trở thành thị trưởng Paris đầu tiên kể từ 1971 và giữ chức vụ này cho tới tận 16 tháng 5 năm 1995. Trong nhiệm kỳ của tổng thống François Mitterrand, luật ngày 31 tháng 12 năm 1982 cho phép mỗi quận của Paris có một quận trưởng và hội đồng riêng.
Thị trưởng trước của Paris là Bertrand Delanoë, đảng viên Đảng xã hội, được bầu năm 2001. Bertrand Delanoë theo đuổi những chính sách giảm lượng ô tô trong thành phố, khuyến khích phương tiện giao thông công cộng cùng xe đạp và đi bộ. Cũng trong nhiệm kỳ của Bertrand Delanoë, một số hoạt động, lễ hội như "Nuit Blanche", "Paris-Plage" bắt đầu được tổ chức hằng năm.
Vào ngày 5 tháng năm 2014, Anne Hidalgo, một người Xã hội chủ nghĩa, đã được bầu làm thị trưởng nữ đầu tiên của thành phố Paris.
Vào ngày 7 tháng năm 2015, hai kẻ Hồi giáo cực đoan tấn công trụ sở của tờ báo Charlie Hebdo và giết chết mười ba người vào ngày 9 tháng 1, một tên khủng bố thứ ba, tuyên bố y là một thành viên của ISIS, đã giết chết bốn con tin trong cuộc tấn công vào một cửa hàng tạp hóa của người Do Thái ở Porte de Vincennes. Một loạt các cuộc tuần hành diễn ra ở các thành phố trên toàn nước Pháp vào ngày 10 và 11 tháng 1 năm 2015 để tưởng niệm các nạn nhân của vụ tấn công "Charlie Hebdo", vụ nổ súng tại Montrouge, và cuộc khủng hoảng con tin Porte de Vincennes, đồng thời lên tiếng ủng hộ cho tự do ngôn luận, tự do báo chí và chống chủ nghĩa khủng bố. Các quan chức Pháp ước tính rằng các cuộc tuần hành đã có sự tham gia của khoảng bốn triệu người dân cả nước, trở thành đợt tuần hành công cộng lớn nhất tại Pháp kể từ năm 1944, khi Paris được giải phóng khỏi tay Đức Quốc xã vào cuối cuộc Chiến tranh thế giới thứ hai.
Vào ngày 13 tháng 11 năm 2015, một loạt các vụ đánh bom và xả súng ở Paris và Saint-Denis, mà ISIS tuyên bố chịu trách nhiệm, đã giết chết 130 người và làm bị thương hơn 350 người.
Không giống với các thủ đô khác, địa giới của Paris chỉ bao gồm 20 quận. Khu vực ngoại ô nằm ngoài 20 quận này tuy được đô thị hóa từ thế kỷ 19 và có mật độ dân số rất cao nhưng đều thuộc về các tỉnh khác của vùng Île-de-France. Vì vậy tồn tại các khái niệm nội ô Paris, khu vực đô thị Paris, vùng đô thị Paris.
Theo ước tính của Viện Thống kê và Nghiên cứu kinh tế quốc gia Pháp, dân số nội ô thành phố Paris vào 1 tháng 1 năm 2018 khoảng người
Theo điều tra năm 2012, khu vực đô thị Paris với 396 xã có dân số là .Vùng đô thị Paris, gồm tổng cộng 1584 xã chịu ảnh hương bởi thủ đô, có dân số người, đông dân nhất trong Liên minh châu Âu, và đông dân thứ ba ở châu Âu, sau Istanbul và Moskva.
Theo luật ngày 10 tháng 7 năm 1964, và có hiệu lực từ 1 tháng 1 năm 1968, về tổ chức lại vùng Paris: thành phố Paris là một xã của Pháp ("commune"), đồng thời là tỉnh của Pháp ("département"). Trước đó, từ năm 1790, Paris từng là tỉnh lỵ của tỉnh Seine.
Ngược lại với các thủ phủ khác của Pháp, không có sự liên quan về thuế khóa giữa Paris và ngoại ô của thành phố. Cũng phải xác định rằng địa hạt của "thành phố Paris" chỉ bao gồm phần trung tâm, khác với các thủ đô khác trên thế giới.
"Tỉnh Paris" chỉ gồm một "xã" duy nhất, và được chia nhỏ thành 20 quận. Trong lịch sử, vào 11 tháng 10 năm 1795, Paris được chia làm 12 quận. Cách phân chia này kéo dài tới năm 1860, khi một số phần ngoại ô được sáp nhập vào Paris, và thành phố được chia thành 20 quận như ngày nay. Tuy thế, trong bầu cử, Paris lại được chia thành 21 khu vực cử tri.
Quy chế của Paris đã từng thay đổi nhiều lần. Từ 26 tháng 3 tới 22 tháng 5 năm 1871, Paris là trụ sở của chính quyền khởi nghĩa Công xã Paris với hội đồng dân chủ được bầu lên. Bắt đầu Đệ Tam Cộng hòa, bộ luật được ban bố ngày 5 tháng 4 năm 1884 trao quyền hành pháp cho tỉnh trưởng tỉnh Seine và quyền cảnh sát cho cảnh sát trưởng thành phố. Hội đồng Paris, do thành phố bầu, mỗi năm chỉ định một chủ tịch có chức năng đại diện. Paris không có thị trưởng. Ngân sách thành phố do Nhà nước phê chuẩn.
Luật ngày 31 tháng 12 năm 1975, có hiệu lực vào năm 1977 khi bầu cử thành phố, đã thiết lập Hội đồng Paris. Hội đồng này vừa là hội đồng thị chính, vừa là hội đồng chung, gồm 109 thành viên là những người bầu lên thị trưởng Paris. Các ủy ban của quận giữ vai trò tư vấn. Cảnh sát trưởng được Nhà nước bổ nhiệm giữ vai trò cảnh sát. Cuối cùng, luật ngày 31 tháng 12 năm 1982 mở rộng quyền lực của Hội đồng Paris, đóng vai trò chính về mặt ngân sách và thiết lập các Hội đồng quận. Các chức năng về quản lý hành chính trật tự xã hội được chia sẻ giữa thị trưởng và cảnh sát trưởng.
Ngân sách của thành phố cho năm 2013 là 7,6 tỷ euro. Phần lớn nhất của ngân sách (38 %) dành cho các dự án nhà ở và đô thị công cộng; 15% cho đường bộ và giao thông; 8% cho các trường học (trong đó chủ yếu được tài trợ bởi ngân sách nhà nước); 5 % cho các công viên và khu vườn; và 4% cho văn hóa .
Hội đồng Paris quay lại tỷ lệ đánh thuế giống như năm 2000: 8,8% thuế cư trú; 7,11% thuế đất xây dựng; 13,5% thuế đất không xây dựng và 12,35% thuế kinh doanh, sản xuất. Thuế khóa chiếm 53,2% nguồn thu của thành phố.
Tòa án lớn Paris nằm tại Palais de Justice trên đảo Île de la Cité. Đây là nơi xét xử nhiều vụ án lớn nhất của Pháp. Mỗi quận còn có một tòa án riêng. Tòa án thương mại của Paris cũng nằm trên đảo Île de la Cité. Tòa án cảnh sát ở phố Ferrus Quận 14 còn Hội đồng hòa giải lao động nằm trên phố Louis-Blanc Quận 10. Ngoài ra Paris còn có ba phòng giúp tư vấn về những thông tin pháp lý tại các Quận 10, 14 và 17.
Thành phố Paris có những nhà tù nổi tiếng, đi vào lịch sử: Bastille được hoàn thành năm 1370 bị phá trong Cách mạng Pháp; Conciergerie từng là nơi giam giữ Mara Antonia của Áo cùng một số nhân vật hoàng gia cũng trong thời gian Cách mạng; một phần của lâu đài Vincennes cũng từng là nhà tù.
Vùng Île-de-France là một trong những khu vực kinh tế quan trọng nhất thế giới. Vào năm 2011, GDP của Île-de-France là 607 tỷ euro, tương đương 845,9 tỷ đô la. Giả sử là một quốc gia, Île-de-France sẽ đứng thứ 17 thế giới, xấp xỉ với Hà Lan. Mặc dù khu vực đô thị Paris có dân số đứng khoảng thứ 20 trong các khu vực đô thị lớn trên thế giới, nhưng GDP của Paris đứng thứ 5, chỉ sau Tokyo, New York, Los Angeles, và Chicago.
Ile-de-France là khu vực đô thị giàu thứ tám ở châu Âu với GDP bình quân đầu người là 46 600 euro trong năm 2013 so với 86 400 euro của Greater London và 68 500 euro của Luxembourg
Hoạt động kinh tế ở khu vực Paris cũng đa dạng, không đặc trưng giống các thành phố kinh tế lớn khác như Los Angeles với ngành công nghiệp giải trí, hay Luân Đôn và New York với lĩnh vực tài chính. Theo số liệu của INSEE vào 31 tháng 12 năm 2004, vùng Île-de-France có người làm việc trong lĩnh vực nông nghiệp, công nghiệp có lao động, còn các ngành dịch vụ chiếm đến người. Tuy nông nghiệp chiếm tới 50% diện tích đất của toàn vùng, nhưng số nông dân chỉ là người. Vào năm 2002, tổng sản phẩm nông nghiệp của Île-de-France đạt 750 triệu euro. Ở công nghiệp, con số đó là 67,25 tỷ euro với các lĩnh vực chủ yếu như: sản xuất hàng tiêu dùng, xây dựng, xe hơi, năng lượng... Còn ngành dịch vụ lên tới 328,225 tỷ euro, tương đương 82,8%.
Nội ô Paris tập trung một số lượng lớn lao động, gần vào năm 2004, chiếm 31% số nhân lực của vùng. Tiếp theo đó là Hauts-de-Seine với , tương đương 16% . Vào năm 2002, mức lương trung bình ở Paris là 19 euro một giờ, cao hơn một chút so với toàn Île-de-France: 18,2 euro. So với trung bình của toàn nước Pháp là 13,1 euro một giờ thì nó vượt khá xa. Nhưng lại tồn tại một chênh lệch lớn: 10% những nhân công hưởng lương cao nhất nhận được gấp bốn lần 10% hưởng lương thấp nhất. Còn toàn vùng, tỷ lệ này là 3,7 và ở các tỉnh là 2,6. Mặt khác, còn có sự không đồng đều về mặt địa lý: ở Quận 8, lương trung bình một giờ là 24,2 euro, cao hơn 82% so với Quận 20: 13,3 euro. Nhưng ngược lại, sự chênh lệch lương giữa nam giới và nữ giới chỉ 6%, trong khi ở các tỉnh lên đến 10 %.
Paris thuộc khu vực kinh tế thứ ba - không trực tiếp sản xuất. Thành phố là nơi đặt trụ sở, văn phòng nhiều công ty lớn của Pháp cũng như thế giới. Sở giao dịch chứng khoán Paris với gần 400 ngân hàng và công ty, được xem như đứng thứ tư thế giới, sau Tokyo, New York và Luân Đôn.
Được phát triển từ những năm 1960, khu vực La Défense ở phía tây thành phố với các nhà chọc trời như tháp Areva, tháp EDF, tháp Gan... có tới 3 triệu m² văn phòng và tập trung nhân viên. Có thể thấy ở đây sự hiện diện của công ty, trong đó có 14 trong 20 công ty hàng đầu của Pháp và 15 trong 50 công ty hàng đầu của thế giới. Vẫn có những dự án phát triển tiếp khu vực này với nhiều nhà chọc trời được thực hiện từ 2010 đến 2015. Một khu phố văn phòng khác thuộc trung tâm thành phố, quanh nhà hát Opéra Garnier. Tuy có một vài trò quan trọng nhưng ở đây giá bất động sản quá cao và diện tích các văn phòng rất giới hạn.
Một vài khu vực vẫn tiếp tục được quy hoạch. Paris Rive Gauche ở Quận 13 là dự án quan trọng nhất hiện nay. Hay ở ngoại ô, các địa điểm có giá bất động sản thấp hơn, như Plaine Saint-Denis thuộc tỉnh Seine Saint-Denis hoặc về phía sân bay Charles-de-Gaulle.
Du lịch, với khái niệm hiện đại, chỉ trở nên thực sự quan trọng ở Paris sau việc xuất hiện của đường sắt vào những năm 1840. Và bắt đầu từ năm 1855, các Triển lãm thế giới đã thu hút số lượng lớn du khách, cũng là dịp giúp Paris có thêm nhiều công trình mới, trong đó nổi tiếng nhất chính là tháp Eiffel vào năm 1889. Các công trình của Paris, cùng với các giá trị về văn hóa, đã giúp du lịch thành phố đặc biệt phát triển.
Lĩnh vực du lịch hiện nay đóng một vai trò quan trọng trong nền kinh tế Paris, chiếm 12,8% nhân công của thành phố, tức người. Các du khách chiếm 50% số người tới thăm bảo tàng, 8% doanh số của Công ty giao thông công cộng Paris RATP, và cuối cùng là 60% khách trọ của các khách sạn. Năm 2005, toàn vùng Île-de-France có khách sạn với phòng, trong đó khách sạn nằm trong Paris. Tuy là một thành phố đắt đỏ, nhưng giá các khách sạn 2 sao của Paris lại thấp, đứng thứ 17 trên tổng số 20 đô thị lớn của thế giới. Ngược lại, các khách sạn sang trọng của Paris lại thuộc hạng đắt nhất, sau Genève.
Năm 2013, Paris đón tổng cộng 32 triệu khách du lịch, trong đó 15,5 triệu khách nước ngoài, khiến nó trở thành thành phố được ghé thăm nhiều nhất trên thế giới . Còn toàn vùng Île-de-France con số lên đến 44 triệu. Vào năm 2006, năm mươi địa điểm văn hóa hàng đầu của thành phố đã có 69,1 triệu lượt viếng thăm, tăng 11,3% so với năm 2005. Nhà thờ Đức Bà đón 13,5 triệu du khách, là công trình thu hút nhất nước Pháp. Tiếp theo, nhà thờ Sacré-Coeur với 10,5 triệu, viện bảo tàng Louvre với 8,3 triệu, tháp Eiffel 6,7 triệu, trung tâm Pompidou 5,1 triệu, Cité des sciences et de l'industrie trong công viên La Villette và bảo tàng Orsay ngang nhau với 3 triệu lượt khách viếng thăm. Ngoài ra công viên Disneyland nằm ở ngoại ô Paris mỗi năm cũng thu hút 12,5 triệu lượt khách.
Tuy là thủ đô thu hút nhất trên thế giới, nhưng Paris lại là một trong những thành phố đắt nhất và bị cho là kém hiếu khách. Theo cuộc một điều tra được thực hiện bởi văn phòng Global Market Insite về 60 thành phố trên thế giới, qua ý kiến của người, Paris đứng đầu là thành phố đẹp nhất, năng động nhất nhưng đứng thứ 52 về chất lượng đón tiếp. Chính quyền thành phố đã có những cố gắng để thay đổi điều này. Trên truyền hình xuất hiện những đoạn phim ngắn tự chế giễu về tính kém hiếu khách của người dân Paris.
Tương tự ở một vài thành phố lớn khác như Luân Đôn hay New York, sự tăng giá liên tục của bất động sản cho thấy những dân cư nghèo và trung bình dần được thay thế bằng một tầng lớp mới khá giả hơn. Ở Paris, sự vận động này phổ biến ngay cả ở những khu phố được xem là bình dân, như Quận 10 hay một số khu vực gần ngoại ô như Montreuil thuộc Seine-Saint-Denis. Paris là thành phố đứng thứ 12 nước Pháp về tỷ lệ phải đóng thuế tài sản: 34,5 hộ trên người dân. Năm 2006, gia đình khai thuế tài sản trên euro. Với euro thu nhập trung bình cho mỗi người vào 2001, các gia đình Paris ở mức sung túc nhất nước Pháp. Bốn tỉnh dẫn đầu khác cũng đều thuộc Île-de-France: Hauts-de-Seine, Yvelines, Essonne và Val-de-Marne. Điều này phản ánh sự tập trung nguồn nhân lực cao ở khu vực Paris.
Nhưng mặc dù Paris mang hình ảnh của một thành phố giàu có với những tầng lớp cao và quan trọng của xã hội, ngay trong nội thành Paris thực tế vẫn có những chênh lệch. Sự khác biệt truyền thống đánh dấu bởi những người dân phía tây thường giàu có hơn phía đông. Thu nhập trung bình những người dân Quận 7 cao nhất, euro trên một người một năm vào 2001. Còn ở Quận 19, con số này là euro. Người dân ở các Quận 6, 7, 8 và 16 có thu nhập cao hơn các Quận 10, 18, 19, 20 - là những quận kém nhất. Những người nghèo cũng tồn tại ở Paris: Trong năm 2012, 14 phần trăm hộ gia đình ở thành phố kiếm được ít hơn € 977 mỗi tháng, dưới mức nghèo. 25% cư dân trong quận 19 sống dưới mức nghèo khổ; 24% trong quận 18, 22% trong quận 20 và 18% trong quận 10. Trong khu phố giàu có nhất của thành phố, quận 7, chỉ có 7% sống dưới mức nghèo khổ; 8% trong quận 6; và 9% trong quận 16
Sự khác biệt xã hội còn mang cả tính chủng tộc: 32,6% các gia đình Paris có gốc ngoài Liên minh châu Âu ở mức nghèo, trong khi đó con số với những gia đình Pháp là 9,7 %. Các Quận 18, 19 và 20 tập trung tới 40% dân nghèo của Paris và nhiều khu phố còn kèm theo các khó khăn xã hội khác, như thất nghiệp cao, điều kiện giáo dục, y tế cũng kém hơn. Đây cũng là khu vực đón tiếp nhiều người nhập cư đến từ Bắc Phi và một số nước gần Sahara. Chênh lệch mức sống phân bố theo địa lý còn kéo dài ra cả ngoài ngoại ô. Các xã thuộc Hauts-de-Seine gần Quận 16 giàu có hơn các xã thuộc Seine-Saint-Denis gần Quận 19.
Những khác biệt về mặt xã hội còn có thể thấy ở một số khu phố xuất hiện các cộng đồng đặc thù. Khu phố Le Marais thu hút nhiều người đồng tính. Cộng đồng Do Thái quy tụ quanh phố Rosiers từ thế kỷ 13. Phường Olympiades Quận 13 là nơi tập trung những người Trung Quốc, Việt Nam, Lào... tạo nên khu phố châu Á lớn nhất ở châu Âu. Khu phố La Tinh, với các trường học và công trình, luôn đông đúc sinh viên và khách du lịch.
Tương tự nhiều thành phố trung tâm khác, Paris có nhiều sinh viên, thanh niên và người già hơn trung bình của cả nước Pháp. Vì thế số gia đình dường như ít hơn. Vào năm 1999, trong số các gia đình Paris, có 22% hợp thành bởi một cặp vợ chồng với ít nhất một con nhỏ hơn 25 tuổi. Số gia đình này, với tổng cộng người, chiếm 40,7% dân số Paris. Ngược lại có 27% sống độc thân và 19% sống đôi. Tức tổng cộng có khoảng 47% là độc thân trên giấy tờ, trong khi tỷ lệ đó của toàn nước Pháp là 35%. Có 37% số người Paris đã kết hôn, còn cả nước Pháp tỷ lệ là 50%.
Tỷ lệ số gia đình chỉ có bố hoặc mẹ của Paris cũng cao hơn trung bình nước Pháp. Vào năm 1999, trong khi cả nước Pháp là 19% thì ở Paris là 27%, chiếm 7,7% dân số. Điều đó có thể cho thấy tỷ lệ ly hôn cũng cao: trên tổng số 100 cặp kết hôn có 55 cặp ly hôn sau đó. Tỷ lệ sinh của Paris cao hơn trung bình nước Pháp: 14,8 ca sinh trên dân so với con số 13,2 của cả nước. Ngược lại, tỷ lệ sinh 1,75 con trên một gia đình của Paris thấp hơn mức trung bình 1,87 của cả vùng và 1,86 của cả nước Pháp. Trong đó 50% số gia đình Paris chỉ có một con và 17% có ba con hoặc hơn. Lý do bởi giá bất động sản cao, các gia đình thường sống trong một diện tích nhỏ hẹp.
Hơn một nửa - 58,1% vào năm 1999 - số căn hộ của Paris chỉ gồm một hoặc hai phòng. Điều đó có thể cho thấy một phần khá lớn dân Paris sống độc thân hoặc là các cặp không con. Với lý do các căn hộ không có diện tích rộng và giá bất động sản quá cao khiến nhiều gia đình chuyển ra sống ngoài ngoại ô. Nhưng sự lựa chọn này kéo theo những bất lợi trong việc phải di chuyển vào thành phố hàng ngày để làm việc. Những người quyết định ở lại cũng đối mặt với một số khó khăn: dân số quá đông, tâm lý stress của đô thị, ô nhiễm, giá cả đắt đỏ, kém an ninh... Về thâm niên các tòa nhà, vào năm 1999, 55,4% được xây trước 1949, và chỉ có 3,8% xây sau 1990.
Toàn bộ thành phố, số lượng nhà ở xã hội chiếm hơn 17%. Thế nhưng tỷ lệ này có sự không đồng đều, mười quận đầu tiên thuộc khu vực lịch sử trung tâm chỉ chiếm 6% số nhà ở xã hội của thành phố. Trong khi đó ba Quận 13, 19 và 20 chiếm tới 47% với con số và năm 1999. Nếu thêm vào đó các Quận 12, 14, 15 và 18 thì có thể thấy vành đai phía nam và đông bắc chiếm tới 81% số nhà ở xã hội của Paris.
Giá cả bất động sản ở Paris thuộc hàng cao nhất châu Âu và thế giới góp phần làm cuộc sống ở thành phố này trở nên đắt đỏ. Vào năm 2007, giá nhà trung bình các chung cư cao cấp đạt tới euro một mét vuông. Ở một số khu phố sang trọng, con số còn có thể cao hơn nữa.
Paris là thành phố đắt thứ năm thế giới về số tiền mua nhà với mức giá trong năm 2014. Theo một nghiên cứu trong năm 2012 của báo "La Tribune" , khu vực có giá nhà ở đắt nhất là quận 1, với mức giá trung bình là , trong khi quận 18 chỉ có
Tổng số nhà ở của thành phố của Paris trong năm 2011 là 1,356,074 căn nhà, tăng so với con số 1,334,815 vào năm 2006.
Như đã được ghi trong hiến pháp, các cuộc điều tra dân số ở Pháp không đặt những câu hỏi thuộc về chủng tộc hay tôn giáo, nhưng có thu thập những thông tin về nơi sinh. Qua những con số này, có thể thấy Paris là nơi đa văn hóa nhất toàn châu Âu. Theo cuộc điều tra năm 2011, có 23,1% dân số của thành phố sinh ngoài lãnh thổ chính quốc Pháp
Cũng theo số liệu của cuộc điều tra, 4,2% dân vùng Paris là những người mới nhập cư, tới Pháp trong khoảng từ 1990 đến 1999, trong đó nhiều nhất là từ Trung Quốc và châu Phi. Mặt khác, vùng Paris có khoảng 15% là tín đồ Hồi giáo.
Làn sóng nhận cư quốc tế đầu tiên về Paris được bắt đầu từ năm 1820 với các nông dân Đức tới, chạy trốn cuộc khủng hoảng nông nghiệp. Nhiều làn sóng nhập cư khác kéo dài liên tục tới tận ngày nay: những người Ý và Do Thái vào thế kỷ 19, những người Nga sau cách mạng Nga năm 1917, những người dân thuộc địa trong Chiến tranh thế giới thứ nhất, những người Ba Lan đến vào khoảng thời gian giữa hai cuộc thế chiến, người Tây Ban Nha, Bồ Đào Nha và Bắc Phi những năm 1950 tới 1970, những người Do Thái sau khi một số nước Bắc Phi dành độc lập, những người châu Phi tiếp tục tới Pháp, và những người châu Á tới sau chiến tranh Việt Nam.
Những người nhập cư cư trú tập trung thành những khu vực riêng: Quận 18 và 19 gồm những người gốc Phi bắc Sahara, đặc biệt khu Château Rouge và khu Belleville với cả cộng đồng Bắc Phi và cùng Trung Hoa. Quận 13 là nơi có Chợ Tàu, " chinatown " lớn nhất châu Âu. Khắp vùng Île-de-France, cũng có những người nhập cư còn sống rải rác.
Những người dân nhập cư, hoặc có gốc nhập cư, không ít đã giành được những thành công. Vào đầu thế kỷ 20, nhà văn Marcel Proust và nghệ sĩ Sarah Bernhardt đều mang một phần máu Do Thái và đã nổi danh khắp thế giới. Tiếp đó là nhà hóa học người Ba Lan Marie Curie, sau khi mất được đưa vào điện Panthéon và in trên tờ 500 franc của Pháp. Cựu Tổng thống Pháp Nicolas Sarkozy tuy sinh ở Paris nhưng là người gốc Hungary. Còn thị trưởng trước kia của Paris là Bertrand Delanoë sinh tại Tunisia và có bố là người Tunisia.
Cũng như tất cả các đô thị lớn, một số lượng không nhỏ người vô gia cư sống trên đường phố của Paris. Vào năm 2005, theo ước tính của viện INSEE, thành phố có khoảng người vô gia cư. Nếu so sách với một vài thành phố lớn khác thì số lượng người vô gia cư ở Paris không cao. Tại Luân Đôn, có người vô gia cư trên tổng số 7 triệu dân. Tại Berlin, các con số ước tính rất chênh lệch, từ tới người trên tổng số 3,5 triệu dân. Còn vào năm 2006, con số ở New York là người.
Ở Paris, 17% người vô gia cư là nữ giới, và cứ 3 nữ vô gia cư thì một người kèm theo con nhỏ, có thể cùng bố đưa trẻ hoặc không. 57% số người vô gia cư là độc thân, chỉ có 8% có gia đình và một phần ba còn lại đã ly hôn hoặc góa. 24% số đàn ông cư gia cư sinh trong vùng Île-de-France, 37% sinh tại các vùng còn lại của Pháp và gần 40% sinh ở nước ngoài. Về tuổi, 48% các nữ vô gia cư trong khoảng từ 18 tới 30 tuổi. Con số đó ở nam giới là 22%, và 57% đàn ông vô gia cư trong khoảng 31 tới 50 tuổi. Với điều kiện sống kém, nhiều người vô gia cư gặp các vấn đề về sức khỏe, cả thể chất lẫn tâm lý. 15% có vấn đề liên quan tới rượu, 20% có vấn đề về thể chất và 7% về tâm lý. 59% nam và 78% nữ vô gia cư có ăn trưa vào tất cả các ngày, chủ yếu là bánh mỳ kẹp. Còn 16% nam và 10% nữ không có bữa trưa nào vào tuần của cuộc điều tra.
Nhiều tổ chức xã hội tham gia vào việc giúp đỡ những người vô gia cư. Nhà thờ Saint-Eustache giúp đỡ các bữa ăn miễn phí. Les Enfants de Don Quichotte ("Những đứa con của Don Quichotte"), được thành lập năm 2006, đã bố trí những chiếc lều đỏ cạnh kênh Saint-Martin giúp đỡ những người vô gia cư trong mùa đông.
Paris là một trong những thành phố của Pháp có tỷ lệ bác sĩ cao nhất, cả đa khoa và chuyên khoa. Vào năm 2005, toàn Paris có bác sĩ đa khoa. Con số đó ở cả Seine-Saint-Denis và Val-d'Oise là , mặc dù tổng dân số hai tỉnh này cao hơn Paris.
Trong những bệnh viện của thành phố, một số được thành lập từ rất lâu. Hôtel-Dieu de Paris do Thánh Landry, giáo mục của Paris, lập ra vào năm 651. Hôtel-Dieu de Paris là biểu tượng của lòng từ thiện của thành phố, và là bệnh viện duy nhất ở đây cho tới tận thế kỷ 12. Bệnh viên Quinze-Vingts do vua Saint Louis lập ra năm 1260 để đón những người mù của Paris, hiện nay ở số 28 phố Charenton, quận 12. Điện Invalides được bắt đầu xây dựng vào năm 1671 cũng là một bệnh viện cho thương binh. Ngày nay, dù trở thành một công trình nổi tiếng, nó vẫn còn giữ chức năng này.
Phần lớn các bệnh viện của Paris đều thuộc AP-HP ("Assistance Publique - Hôpitaux de Paris", cơ quan về y tế công cộng của Paris từ năm 1849) và chính quyền thành phố. AP-HP, với vai trò trung tâm bệnh viện vùng cho cả Paris và Île-de-France, có tới nhân viên.
Tổng giáo phận Paris là một trong hai mươi ba giáo phận Công giáo ở Pháp. Là giáo phận từ thế kỷ 3, Paris được nâng lên thành tổng giáo phận vào ngày 20 tháng 10 năm 1622. Tổng giáo mục hiện nay là hồng y André Vingt-Trois. Vào năm 2005, thành phố gồm có 106 giáo xứ, đón tiếp những giáo dân và hội truyền giáo nước ngoài. Cũng năm 2005, toàn Paris có 730 linh mục, tu sĩ và 220 tu viện (140 cho nữ và 80 cho nam).
Ở Paris có 15 giáo sở thuộc Giáo hội Cải cách Pháp, và 10 giáo sở thuộc Giáo hội Luther Pháp.
Nhà thờ Hồi giáo Paris là nhà thờ Hồi giáo lớn nhất nước Pháp. Nằm trong khu phố La Tinh, thuộc Quận 5, nhà thờ Hồi giáo này được khánh thành vào ngày 15 tháng 7 năm 1926. Trong nội thành Paris còn rất nhiều nhà thờ Hồi giáo khác và ở Quận 10 cũng có một trung tâm văn hóa Hồi giáo. Viện thế giới Ả Rập cũng là một địa điểm quan trọng về văn hóa Ả Rập, Hồi giáo.
Chùa Vincennes nằm trong rừng Vincennes, bờ nam hồ Daumesnil, trong một tòa nhà cũ của triển lãm thuộc địa từ năm 1931. Tại khu phố Tàu ở Quận 13 cũng có hai ngôi chùa khác. Trong vùng Île-de-France cũng có khoảng 10 ngôi chùa của người Việt.
Toàn thành phố có 96 đền thờ Do Thái giáo. Dân số Do Thái của Vùng Paris được ước tính vào năm 2014 là 282.000, biến Paris trở thành nơi tập trung lớn nhất của người Do Thái trên thế giới bên cạnh Israel và Hoa Kỳ.
Trong năm học 2005–2006, Paris có học sinh theo học tại các trường công, gồm ở bậc học thứ nhất và ở bậc học thứ hai. Ở các trường tư có học sinh theo học. Vào năm 2007, toàn thành phố có 881 cơ sở giáo dục công gồm: 323 trường mẫu giáo, 334 trường tiểu học, 6 cơ sở đặc biệt - trường trong bệnh viện, 110 trung học cơ sở, 72 trung học phổ thông, 34 trung học nghề và 2 trung học thực nghiệm. Thêm vào đó là 256 cơ sở giáo dục tư: 110 trường mẫu giáo và tiểu học, 1 trường đặc biệt, 67 trung học cơ sở, 73 trung học phổ thông và 5 trung học nghề.
Trong giáo dục bậc trung học, những trường như Louis-le-Grand, Henri-IV và Trung học quốc tế Saint-Germain-en-Laye là những trường danh tiếng, từng là nơi nhiều vĩ nhân của Pháp theo học.
Là thành phố thủ đô, Paris tập trung nhiều trường đại học lớn và có số lượng sinh viên đông đảo. Từ thế kỷ 12, Paris đã là một trong những trung tâm tri thức lớn nhất của châu Âu, đặc biệt về thần học và triết học. Mang tính biểu tượng, năm 1200 được coi là năm thành lập Đại học Paris, dựa theo một pháp điển của vua Philippe II. Trường đại học với các khoa xuất hiện nằm tại đồi Sainte-Geneviève, thuộc khu phố La Tinh ngày nay. Từ thế kỷ 18, các trường đặc biệt được mở ra cho một số ngành nghề. Đó chính là nguồn gốc của các trường lớn hiện nay. Trường Bách khoa và Trường Sư phạm được thành lập vào thời kỳ Cách mạng Pháp. Vào thế kỷ 19, Đại học Paris hiện đại hợp thành bởi sáu khoa luật, y, dược, văn, thần học và khoa học.
Thế kỷ 20, số lượng sinh viên tăng nhanh. Sau cuộc nổi loạn của sinh viên năm 1968, Đại học Paris được tổ chức lại thành 13 trường độc lập: Paris I tới Paris XIII như hiện nay. Một số trường đại học được mở ở ngoại ô vào những năm 1960, sớm nhất là Đại học Paris X Nanterre năm 1964. Cùng vào khoảng thời gian đó, nhiều trường lớn đã rời trung tâm, tìm những khu vực rộng hơn ngoài ngoại thành. Cao nguyên nhỏ Saclay ở phía nam thành phố trở thành một địa điểm quan trọng. Trên một diện tích đủ rộng, nơi đây tập trung Đại học Paris XI, các trường lớn như Bách khoa, Trường thương mại HEC cùng các phòng thí nghiệm công và tư.
Năm 1991, bốn đại học khác được thành lập ở vùng Île-de-France. Khác với các đại học gần thành phố, chữ " Paris " không xuất hiện trong tên các trường này. Trong những năm 1990, đã có những ý định giảm bớt sự tập trung này như chuyển Trường Hành chính quốc gia ENA về Strasbourg và Trường Sư phạm về Lyon. Nhưng cuối cùng, các trường quan trọng nhất vẫn ở lại Paris.
Ngày nay, nội thành Paris vẫn là trung tâm chính của các đại học Pháp. Các trường đại học Paris từ I đến VII đều ở trong nội ô, mặc dù Paris-Dauphine nằm hơi lệch tâm. Có thể nhận thấy bên tả ngạn nhiều trường đại học hơn hẳn. Khu phố La Tinh là một địa điểm quan trọng với sự hiện diện của Sorbonne và Trường Sư phạm ("École normale supérieure"), Trường Mỏ ("École des Mines") cùng Collège de France... Tại Quận 13, gần thư viện François-Mitterrand, nhiều tòa nhà đại học mới được xây thêm cách đây không lâu. Chính quyền thành phố Paris cũng tự duy trì bảy cơ sở giáo dục bậc đại học. Bốn trong số đó dành cho nghệ thuật ứng dụng, đặc biệt là trường École Boulle về nội thất và École Estienne về họa hình, thiết kế bìa sách. Ngoài ra còn hai trường kỹ thuật và một trường về làm vườn.
Năm 2004, toàn vùng Île-de-France có tổng cộng khoảng sinh viên, chiếm hơn một phần tư số sinh viên ở Pháp. Trong đó, một nửa sinh viên thuộc các trường nội thành Paris. Cơ quan về đời sống sinh viên, CROUS của Paris có 600 nhân viên làm việc, với ngân sách 70 triệu euro. CROUS Paris quản lý 30 ký túc xá, 16 căng tin và 20 quán cà phê sinh viên cùng một trung tâm thể thao, một trung tâm văn hóa và một phòng triển lãm. Cư xá đại học lớn nhất Paris là Cité internationale universitaire gồm 40 tòa nhà với chỗ. Ngoài ra, các khu vực còn lại của Île-de-France do CROUS Créteil và CROUS Versailles quản lý.
Ngoài các ưu tiên, trợ cấp như ở toàn nước Pháp, các sinh viên ở vùng Île-de-France còn được hưởng một vài ưu tiên riêng, như giảm giá vé giao thông công cộng, xem phim... Ngược lại, đời sống sinh viên Paris cũng gặp nhiều khó khăn: giá thuê phòng cao, tốn nhiều thời gian cho đi lại...
Paris có một hệ thống giao thông công cộng đa dạng và dày đặc. Ngoài mạng lưới xe buýt phủ khắp thành phố và ngoại ô, ở Paris còn có thể kể ra 16 tuyến tàu điện ngầm (đánh số 1 đến 14 và hai tuyến 3, 7), 5 tuyến RER (từ A đến E) và 4 tuyến tàu điện (T1 đến T4).
Kể từ khi được khánh thành trong năm 1900 mạng lưới Métro (tàu điện ngầm) của Paris đã phát triển thành hệ thống giao thông địa phương được sử dụng rộng rãi nhất của thành phố; ngày nay nó mang về 5,23 triệu hành khách mỗi ngày với 16 tuyến, 303 trạm (385 điểm dừng) và 220 km (136,7 dặm) đường ray. Xếp chồng lên đây là 'mạng tốc hành khu vực', RER, có năm tuyến (A, B, C, D và E), 257 điểm dừng và 587 km (365 dặm) đường ray kết nối Paris với các phần xa hơn của khu vực đô thị.
Hơn €26.5 tỷ sẽ được đầu tư trong vòng 15 năm tới để mở rộng mạng lưới Métro vào vùng ngoại ô, đặc biệt là với dự án Grand Paris Express.
Để nối liền Paris với các xã ngoại ô, ngoài hệ thống chính RER, từ sáu nhà ga lớn Saint-Lazare, Gare du Nord, La Défense, Gare de l'Est, Montparnasse, Lyon còn có 15 tuyến đường sắt Transilien tỏa đi khắp vùng Île-de-France. Bốn trong số đó cũng là các nhà ga của TGV, tàu thường nối Paris với tất cả các thành phố của Pháp và châu Âu.
Giống như tất cả các đô thị lớn khác trên thế giới, cộng thêm lý do là một thành phố cổ, giao thông đường bộ Paris khá khó khăn và dày đặc xe cộ mặc dù các đại lộ rộng rãi nhờ những cải tạo của Haussmann từ thế kỷ 19. Thành phố được bao bọc bởi một hệ thống các đại lộ vành đai và từ các cửa ô của Paris, các đường quốc lộ, xa lộ tỏa đi khắp vùng và tới các tỉnh. Việc đậu xe ở Paris cũng không đơn giản và hầu như ở tất cả các phố đều phải trả tiền. Còn mạng lưới taxi, đầu 2007 toàn thành phố có khoảng chiếc và trung bình mỗi ngày phục vụ chuyến.
Từ những năm cuối 1990, chính quyền thành phố thực hiện chính sách khuyến khích giao thông công cộng và xe đạp. Cùng với các làn đường được phép chạy chung với xe buýt, ở nhiều phố những người đi xe đạp còn có làn đường riêng, tổng cộng dài 371 km. Và tiếp theo Rennes và Lyon, từ ngày 15 tháng 7 năm 2007, chính quyền Paris đưa ra hệ thống dịch vụ xe đạp tự do với tên "Vélib'". Đây là mạng lưới xe đạp dày đặc nhất châu Âu, với chiếc vào cuối 2007, điểm đỗ trong Paris cách nhau trung bình 300 m.
Giao thông hàng không Paris có hai sân bay chính, Charles-de-Gaulle ở phía đông bắc và Orly ở phía nam. Cho đến năm 2017 Charles-de-Gaulle là sân bay bận rộn thứ 5 trên thế giới về lưu lượng hành khách quốc tế. Sau Luân Đôn, Paris là thành phố châu Âu có lượng hành khách trung chuyển lớn nhất, 82,5 triệu và 2,24 triệu tấn hàng hóa trong 2006. Nằm cách Paris 25 km, sân bay quốc tế Charles-de-Gaulle được nối với thành phố bởi đường cao tốc, xe buýt và tuyến RER B. Tại sân bay cũng có một nhà ga với các tuyến tàu và TGV tới các tỉnh. Về lượng máy bay hoạt động, năm 2006 Charles-de-Gaulle xếp thứ nhất châu Âu với chuyến bay. Orly vốn là sân bay chính của Paris trước khi xây dựng Charles-de-Gaulle. Ngày nay, ngoài tới các tỉnh của Pháp, Orly phục vụ các chuyến bay đến các thành phố của châu Âu, Trung Đông, châu Phi và Caribe. Ngoài ra, vùng Paris vẫn còn một vài sân bay nhỏ khác như Le Bourget, Beauvais mà các hãng hàng không giá rẻ vẫn thường sử dụng.
Thể thao cũng ghi nhiều dấu ấn trong lịch sử thành phố Paris. Từ thế kỷ 12 đã xuất hiện môn jeu de paume, một trò chơi tương tự quần vợt. Trong thời kỳ Cách mạng Pháp, môn thể thao này đã đi vào lịch sử với Lời tuyên thệ Jeu de paume, một sự kiện quan trọng.
Paris đã hai lần đăng cai Thế vận hội mùa hè vào năm 1900 và 1924, đồng thời sẽ là thành phố đăng cai Thế vận hội Mùa hè và Thế vận hội dành cho người khuyết tật 2024. Ngoài ra, thành phố còn tranh cai tổ chức vào các năm 1992, 2008 và 2012 nhưng không thành công, lần lượt để lọt vào tay Barcelona, Bắc Kinh và Luân Đôn. Trong hai lần Pháp đăng cai Giải vô địch bóng đá thế giới vào 1938 và 1998, Paris đều là thành phố quan trọng. Trong đó năm 1998, đội tuyển Pháp đã giành chức vô địch tại sân Stade de France. Paris cũng từng đăng cai các trận đấu tại Giải vô địch bóng đá châu Âu 2016.
Paris còn là địa điểm của một trong những giải quần vợt quan trọng nhất: Giải Roland-Garros. Đại lộ Champs-Élysées là chặng cuối của giải đua xe đạp nổi tiếng Tour de France. Thành phố có một số câu lạc bộ thể thao chính: Paris Saint-Germain môn bóng đá, Paris-Levallois Basket môn bóng rổ, Paris Handball môn bóng ném, Stade français CASG Paris môn bóng bầu dục.
Toàn Paris hiện nay có 360 địa điểm thể thao: 172 sân tennis; 131 phòng tập thể dục thuộc chính quyền thành phố; 36 bể bơi đón 3,4 triệu lượt người năm 2006; 10 bể bơi trong trường học; 32 sân vân động thuộc thành phố; hai địa điểm dành cho môn bơi thuyền. Những trường đại học ở ngoại ô cũng có các khu thể thao riêng. Người dân Paris còn chơi một số môn đơn giản như bi sắt, cờ vua tại các công viên, vườn hoa.
Sân vận động Công viên các Hoàng tử ("Parc des Princes") của Paris được hoàn thành từ năm 1897 nằm ở phía tây nam thành phố, tới năm 1972 được xây dựng lại. Sân vận động này có sức chứa chỗ ngồi, và là sân nhà của đội Paris Saint-Germain. Khu thể thao liên hợp Paris-Bercy nằm ở Quận 12 được hoàn thành năm 1984. Ngoài các hoạt động thể thao, nó còn là nơi tổ chức nhiều buổi hòa nhạc lớn. Sân Stade Charléty ở Quận 13, có từ năm 1939 và được xây lại năm 1994, là nơi lý tưởng cho những người chơi thể thao của thành phố. Stade Charléty bao gồm một sân điền kinh chỗ và một phòng đa thể thao với sức chứa người. Sân Stade de France được xây dựng cho Giải vô địch bóng đá thế giới 1998 có sức chứa chỗ tại Saint-Denis, ngoại ô phía bắc Paris. Sân còn được Đội tuyển bóng đá quốc gia Pháp chọn làm sân nhà cho các trận thi đấu quốc tế. Ngoài bóng đá, sân vận động này còn là địa điểm của các trận bóng bầu dục quan trọng.
Tại rừng Vincennes phía đông Paris còn có trường đua Vincennes từ năm 1863. Đây là nơi tổ chức một số giải đua ngựa như Prix de Paris, Prix de France, Prix d'Amérique...
Khác với Luân Đôn từng chịu vụ hỏa hoạn năm 1666 hay Lisboa bởi động đất năm 1755, Paris chưa bao giờ bị phá hủy. Nhờ đó hầu hết các triều đại của Pháp kể từ thời Phục Hưng đều để lại những dấu ấn ở Paris. Những chứng tích của quá khứ vẫn còn in dấu ở các con phố, nhưng Paris vẫn là một thành phố đồng nhất và không ngừng hiện đại hóa.
Cách tổ chức của thành phố ngày nay phụ thuộc rất nhiều vào quy hoạch của nam tước Haussmann dưới thời Đệ nhị đế chế. Haussmann đã vạch ra phần lớn những con đường chính hiện nay, như đại lộ Saint-Germain, đại lộ Sébastopol... Trung tâm của thành phố Paris là khu Châtelet. Nhiều đường phố lớn và các tàu điện ngầm giao nhau ở đây. Khu vực trung tâm Paris khác biệt với nhiều thành phố châu Âu khác bởi mật độ dân số dày đặc của nó. Chỉ riêng Manhattan của New York với mật độ ngàn người trên một km² là có thể so sách với trung tâm Paris. Là thành phố được xây dựng hai bên bờ sông, riêng trong nội ô Paris có tới 37 cây cầu bắc qua sông Seine. Chưa kể tới một số tuyến tàu điện ngầm chạy dưới lòng sông.
Có thể nhận thấy ở Paris, các công trình quan trọng, cả cổ và hiện đại, đều là những điểm nhấn trong quang cảnh của thành phố. Quy hoạch đô thị của Paris cho phép có thể ngắm nhìn các công trình này từ rất xa. Đứng ở quảng trường Italie, nhìn dọc theo đại lộ Gobelins có thể thấy điện Panthéon. Từ điện Panthéon nhìn dọc phố Soufflot về phía vườn Luxembourg sẽ thấy tháp Eiffel. Khu vực tốt nhất để ngắm nhìn tháp Eiffel là sân giữa của Palais de Chaillot, cạnh quảng trường Trocadéro. Nếu đứng ở chân tháp Eiffel, bãi cỏ Champ-de-Mars, nhìn về phía École militaire sẽ thấy tháp Montparnasse. Đứng trước nhà thờ Madeleine nhìn về phía sông Seine sẽ thấy cột đá Obélisque ở giữa quảng trường Concorde, và bên kia sông là Palais Bourbon. Từ điện Invalides nhìn dọc cầu Alexandre-III có thể thấy Grand Palais và Petit Palais ở hai bên đại lộ Winston-Churchill...
Nhưng trục quan trọng nhất trong quy hoạch đô thị Paris là Axe historique. Bắt đầu từ bức tượng vua Louis XIV cưỡi ngựa trong sân Napoléon của bảo tàng Louvre, trục này đi qua rất nhiều công trình quan trọng của thành phố: Khải hoàn môn Carrousel, vườn Tuileries, quảng trường Concorde với cột đá Obélisque, đại lộ Champs Élysées, quảng trường Étoile với Khải Hoàn Môn, đại lộ Grande Armée. Vào thập niên 1960, Axe historique còn được tiếp tục kéo dài tới tận khu đô thị hiện đại La Défense với công trình Grande Arche. Kim tự tháp kính Louvre không nằm trên đường thẳng này, mà được xây lệnh sang một bên.
Để bảo đảm mỹ quan, mặt ngoài các tòa nhà ở Paris phải tuân theo những quy định của thành phố, như về màu sắc, kiểu cửa sổ... Và từ rất lâu, Paris đã có những quy định chặt chẽ về độ cao các tòa nhà. Ngày nay, những tòa nhà mới có độ cao trên 37 mét phải có giấy phép đặc biệt và ở một vài quận giới hạn chiều cao này còn nhỏ hơn thế. Tháp Montparnasse được xây dựng vào năm 1973 là công trình cao nhất Paris và cả nước Pháp. Vị trí số một này sẽ còn được giữ tới năm 2010, khi nhiều dự án nhà chọc trời sẽ hoàn thành tại khu La Défense: Tour Phare 300 m, và Tour Generali sẽ đạt tới 318 m trở thành tòa nhà cao nhất Tây Âu.
Vào năm 1997, toàn Paris có tổng cộng con đường, cả công cộng và tư nhân. Phần nhiều các con phố Paris đều bằng phẳng, ít dốc. Một số đường phố, đại lộ không rải nhựa mà được lát bằng những viên đá nhỏ. Tương tự ở nhiều thành phố khác, tầng một các tòa nhà mặt phố đều dành cho cửa hàng, quán cà phê... Một số hộp đêm, phòng chiều phim chỉ có một cửa nhỏ trên phố, còn không gian chính nằm ở tầng ngầm.
Một số đường phố Paris nổi tiếng mang những đặc trưng riêng. Đại lộ Champs-Élysées gần Khải Hoàn Môn và là nơi tổ chức nhiều sự kiện quan trọng, luôn tràn ngập khách du lịch. Phố Rivoli tấp nập ở trung tâm chạy dọc sông Seine ngang qua các công trình nổi tiếng Tòa thị chính, bảo tàng Louvre, Khải hoàn môn Carrousel, vườn Tuileries. Đại lộ Saint-Michel thuộc khu phố La Tinh đông đúc sinh viên. Đại lộ Opéra gần nhà hát Opéra Garnier và khu mua sắm Galeries Lafayette, Printemps... là nơi có nhiều văn phòng hàng không, du lịch. Phố Mouffetard cổ với các nhà hàng, quán cà phê và những cửa hàng truyền thống. Đại lộ Clichy là nơi tấp nập vào ban đêm với nhiều quán cà phê, hộp đêm, trong đó có Moulin Rouge. Đại lộ Montaigne là nơi có nhiều cửa hiệu thời trang cao cấp và khách sạn sang trọng Plaza Athénée...
Một điểm nữa tạo nên hình ảnh đặc trưng của các đường phố Paris là sự góp mặt của cột Morris và vòi phun nước Wallace.
Paris có tổng cộng khoảng gần 500 quảng trường lớn nhỏ. Trong số đó, lớn nhất là Quảng trường Concorde và là rộng thứ nhì của Pháp - sau quảng trường Quinconces ở Bordeaux - và thứ 11 thế giới. Ở giữa quảng trường này là cột đá Obélisque, còn xung quanh quảng trường còn có nhiều tòa nhà quan trọng như Đại sứ quán Hoa Kỳ, khách sạn Crillon. Concorde không chỉ là một quảng trường đẹp mà còn là đầu mối giao thông quan trọng của Paris, nơi đây đã từng xảy ra nhiều sự kiện lịch sử trọng đại của nước Pháp.
Paris còn có những quảng trường nổi tiếng khác như: Quảng trường République là quảng trường rộng thứ nhì sau Quảng trường Concorde. Vendôme, Cũng như Concorde, Vendôme gắn với một số sự kiện lịch sử. Nằm ở một khu vực trung tâm thành phố, Vendôme không có diện tích rộng, Nơi đây có sự hiện diện của Bộ Tư pháp, khách sạn Ritz danh tiếng và nhiều cửa hàng xa xỉ. quảng trường Bastille là nơi có ngục Bastille bị phá hủy trong Cách mạng; quảng trường Étoile, nối với đại lộ Champs-Élysées, là nơi có Khải Hoàn Môn; quảng trường Trocadéro nằm ở khu phố sang trọng, là địa điểm chính ngắm tháp Eiffel. Một số quảng trường nổi tiếng khác cũng luôn được đông đảo du khách lui đến như: Quảng trường Bataille de Stalingrad, Quảng trường Bourse, Quảng trường Madeleine, Quảng trường Sorbonne, Quảng trường Porte de Versailles, Quảng trường Porte de Champerret, Quảng trường Porte Maillot, Quảng trường Contrescarpe, Quảng trường Nation...
Các công trình nổi tiếng nhất Paris được xây dựng vào những khoảng thời gian khác nhau và hầu hết tập trung hai bên bờ sông Seine. Hai bờ sông, từ cầu Sully tới cầu Bir-Hakeim, hợp thành một trong những dòng sông đẹp nhất chạy trong thành phố với các công trình được xếp hạng di sản thế giới của UNESCO. Có thể thấy, từ đông sang tây: nhà thờ Đức Bà, bảo tàng Louvre, điện Invalides, Palais Bourbon, cầu Alexandre-III, Grand Palais, bảo tàng Branly, tháp Eiffel, khu vực Trocadéro với Palais de Chaillot. Ngược lại về phía đông, một số công trình khác hiện đại cũng đã được xây dựng như Bộ Tài chính, thư viện François Mitterrand, cung Bercy...
Trên đảo Île de la Cité tập trung các công trình cổ đặc trưng. Nhà thờ Đức Bà mang phong cách kiến trúc Gothic được xây dựng từ thế kỷ 12 tới thế kỷ 13. Nhà thờ Đức Bà được xem là tâm của Paris, trước sân có một điểm đánh dấu cây số 0 của nước Pháp. Điện Conciergerie từng là cung điện của hoàng gia cho tới thời vua Charles V vào nửa cuối thế kỷ 14. Một phần của công trình đã từng là nhà tù giam giữ các nhân vật nổi tiếng của chế độ phong kiến khi nổ ra Cách mạng Pháp. Sainte-Chapelle, xây dựng gần Conciergerie, được xem như một kiệt tác của kiến trúc Gothic. Cầu Pont Neuf, nằm ở điểm cuối phía tây của đảo, có từ cuối thế kỷ 16 và là chiếc cầu cổ nhất của Paris còn lại tới nay.
Các công trình phong cách cổ điển cũng ghi dấu ấn ở khu trung tâm Paris. Nhà thờ nhỏ Sorbonne nằm ở giữa khu phố La Tinh được xây vào đầu thế kỷ 17. Cung điện hoàng gia Louvre cũng có từ thế kỷ 17 và được sửa chữa nhiều lần sau đó. Điện Invalides, với nóc mạ vàng được xây dựng vào cuối thế kỷ 17 theo lệnh của vua Louis XIV dành cho các thương binh và là nơi lưu trữ tro hài cốt của Napoléon từ năm 1840. Điện Élysée được xây dựng và trang trí trong khoảng 1718 tới 1722 tiêu biểu cho phong cách cổ điển, hiện là dinh Tổng thống Pháp. Điện Panthéon được xây dựng vào cuối thế kỷ 18 là nơi yên nghỉ của nhiều vĩ nhân.
Những công trình xây dựng vào thế kỷ 19 rất phổ biến ở Paris: Khải Hoàn Môn, nhà hát Opéra Garnier, nhà thờ Sacré-Cœur xuất hiện vào cuối Đệ nhị đế chế. Tòa thị chính Paris hiện nay cũng được xây vào khoảng thời gian 1874 tới 1882. Nhiều công trình khác tiếp tục được xây dựng cho các Cuộc triển lãm thế giới như tháp Eiffel, Palais de Chaillot, Petit Palais, Grand Palais, cầu Alexandre-III...
Trong thế kỷ 20, rất nhiều các kiến trúc sư danh tiếng tiếp tục ghi lại dấu ấn trên đường phố Paris như: Guimard, Plumet hay Lavirotte với phong cách Tân nghệ thuật, kế đó Mallet-Stevens, Roux-Spitz, Dudok, Henri Sauvage, Le Corbusier, Auguste Perret vào thời kỳ giữa hai cuộc thế chiến. Kiến trúc đương đại của Paris được hiện diện bởi Trung tâm Pompidou, xây từ những năm 1970, là nơi có bảo tàng Nghệ thuật hiện đại và một thư viện quan trọng mở cửa cho công chúng; tháp Montparnasse cao 210 mét, một điểm nhấn trong quảng cảnh thành phố được xây từ 1969 tới 1972; Viện thế giới Ả Rập ("Institut du monde arabe") được mở cửa vào năm 1987. Và đặc biệt là các công trình nhờ tổng thống François Mitterrand như Grande Arche ở khu La Défense, nhà hát Opéra Bastille - thuộc nhà hát quốc gia cùng Opéra Garnier; Kim tự tháp kính Louvre - tác phẩm nổi tiếng của kiến trúc sư Ieoh Ming Pei; và thư viện François Mitterrand thuộc thư viện quốc gia nằm tại khu Paris Rive Gauche. Mới hơn cả, bảo tàng Branly về nghệ thuật và văn minh châu Phi, Á, Đại Dương và Mỹ thiết kế bởi Jean Nouvel hoàn thành 2006 tiếp tục làm đa dạng thêm kiến trúc của Paris.
Cả bốn nghĩa trang trong nội ô Paris hiện nay đều được xây dưới thời Napoléon và đều nằm trên con đường vành đai của thành phố khi ấy. Trước đó, nhiều nhà thờ của Paris cũng có những nghĩa địa riêng, nhưng cuối thế kỷ 18, chúng đã phải dẹp bỏ vì vấn đề vệ sinh. Tất cả những hài cốt trong nghĩa địa của xứ đạo bị xóa bỏ năm 1786 đã được chuyển về hầm khai thác đá bên ngoài cửa ô phía nam Paris, nơi hiện nay là quảng trường Denfert-Rochereau, Quận 14. Ngày nay là Hầm mộ Paris.
Với sự mở rộng thành phố, các nghĩa trang thời Napoléon hiện đều nằm trong nội thành Paris và trở thành những không gian xanh yên tĩnh. Père-Lachaise là nghĩa trang lớn nhất, và cũng là không gian xanh rộng nhất thành phố. Cả bốn nghĩa trang của Paris: Père-Lachaise, Montparnasse, Passy và Montmartre đều là nơi yên nghỉ của rất nhiều danh nhân, không chỉ người Pháp mà còn nhiều vĩ nhân nước ngoài đã tới sống và mất ở Paris. Père-Lachaise là một trong những nghĩa trang nổi tiếng nhất thế giới, với các ngôi mộ của Balzac, Chopin, Molière, La Fontaine, Marcel Proust, Oscar Wilde hay Sarah Bernhardt... đã thu hút rất nhiều du khách tới thăm.
Một số nghĩa trang mới khác nằm ngoài ngoại ô được xây dựng và đầu thế kỷ 20. Trong đó lớn nhất là các nghĩa trang Saint-Ouen, Pantin, Ivry và Bagneux.
So với các thủ đô khác ở châu Âu, Paris là thành phố có mật độ không gian xanh thấp. Ngoài hai khu rừng Boulogne và Vincennes nằm ngay bên cạnh thành phố, Paris có khoảng 20 công viên và 20 khu vườn cùng các nghĩa trang được trồng cây xanh. Nghĩa trang Père-Lachaise chính là không gian xanh lớn nhất trong thành phố.
Vườn Paris, nổi tiếng hơn cả là hai khu vườn cổ Tuileries và Luxembourg. Vườn Tuileries có từ thế kỷ 16, nằm ở bên phải sông Seine, gần viện bảo tàng Louvre. Cung điện Tuileries từng ở đây đã bị đốt vào năm 1871. Vườn Luxembourg nằm ở bờ trái sông Seine, thuộc về lâu đài được xây cho vương hậu Maria de' Medici khoảng năm 1625. Cũng vào thế kỷ 17, Vườn bách thảo, do bác sĩ Guy de La Brosse của Louis XIII, tạo nên để trồng các cây thuốc rồi trở thành một vườn công cộng của Paris.
Tới thời Đệ nhị đế chế, việc tạo ra các không gian xanh trở nên cần thiết cho một thành phố có dân số đang phát triển nhanh. Với sự chỉ đạo của kỹ sư Jean-Charles Alphand và họa sĩ phong cảnh Jean-Pierre Barillet-Deschamps, các khu vườn của Paris mới có được bộ mặt như hiện nay. Rừng Boulogne và rừng Vincennes, nằm ngoài Paris, được bố trí tôn trọng điểm cực tây và điểm cực đông của nội thành thành phố. Một số khu vườn khác trong trung tâm cũng được bố trí lại cùng các không gian thoáng đãng được mở ra ở các khu phố. Ở các quận mới hơn, một số công viên quan trọng được quy hoạch: Monceau, Montsouris, Buttes-Chaumont đều do kiến trúc sư của Napoléon III dự kiến.
Từ những năm 1980, nhiều khu vực mang các chức năng khác được cải tạo thành không gian xanh. Theo thiết kế của kiến trúc sư Bernard Tschumi, một khu vực lò mổ cũ đã trở thành công viên La Villette - công viên lớn nhất trong nội ô Paris hiện nay. Tiếp tục, trong những năm 1990 là công viên Bercy, công viên Belleville cùng một số khác. Kế đến là những khu vườn gia đình hoặc giáo dục nằm bên vành đai dọc tuyến đường sắt cũ Petite Ceinture. Vườn Éole hoàn thành năm 2007 là công viên quan trọng nhất của Paris vào những năm 2000. Một trong những công viên mới nhất, Promenade des Berges de la Seine được khánh thành vào năm 2013.
Paris là một trong những trung tâm văn hóa của thế giới. Đón tiếp 27 triệu lượt khách du lịch nước ngoài mỗi năm, Paris có hơn 100 bảo tàng, nhiều nhà hát, các địa điểm đặc biệt - như đại lộ Champs-Élysées, đồi Montmartre, các công trình nổi tiếng - như Khải Hoàn Môn, tháp Eiffel... Thành phố còn là trung tâm của các cuộc hội thảo, hội nghị, là nơi đặt trụ sở của nhiều tổ chức quan trọng. Paris cũng là trung tâm của thời trang, của hàng xa xỉ phẩm, của ẩm thực và được mệnh danh là thành phố của tình yêu lãng mạn, cùng Venezia. Về giải trí, Paris là nơi tổ chức nhiều hoạt động trình diễn đa dạng, sở hữu những nhà hát quan trọng và lâu đời cùng các rạp chiếu phim với một lượng công chúng đông đảo.
Nhiều khu phố Paris mang những đặc trưng văn hóa riêng. Quận La Tinh là khu phố sinh viên, nơi có các trường đại học từ nhiều thế kỷ trước. Café de Flore ở Saint-Germain-des-Prés từng là ngôi nhà của Chủ nghĩa hiện sinh. Đồi Montmartre ngoài nhà thờ Sacré-Cœur nổi tiếng còn là trung tâm của hội họa đầu thế kỷ 20. Tương tự, Montparnasse cũng từng thu hút nhiều họa sĩ, nhà văn nhưng ngày nay trở thành một khu phố văn phòng. Chợ Tàu Paris với sự hiện diện rõ nét của văn hóa phương Đông là khu phố Tàu lớn nhất châu Âu. Đại lộ Champs-Élysées và các phố gần đấy như George-V, Montaigne... là khu vực nhiều cửa hàng thời trang cao cấp, cùng các khách sạn đặc biệt sang trọng Plaza Athénée, George V...
Năm 1991, tổ chức UNESCO đã công nhận một số các công trình của Paris thuộc cụm hai bên bờ sông Seine là di sản thế giới. Các công trình biểu tượng của Paris trở nên nổi tiếng trên toàn cầu. Tại Las Vegas, một casino đã xây dựng các bản sao của tháp Eiffel, Khải Hoàn Môn và nhà hát Opéra Garnier. Tương tự, ở ngoại ô Hàng Châu, những người Trung Quốc cũng xây dựng một Paris nhỏ.
Paris và vùng Île-de-France là nơi có số lượng bảo tàng lớn và quan trọng nhất nước Pháp. Ít nhất một trăm bảo tàng tính riêng trong nội ô Paris, và thêm khoảng một trăm mười bảo tàng khác thuộc vùng Île-de-France. Không chỉ lớn về số lượng, các bảo tàng này còn là nơi trưng bày rất nhiều hiện vật, tác phẩm nghệ thuật quan trọng của thế giới.
Cổ nhất, diện tích lớn nhất là viện bảo tàng Louvre, nơi lưu trữ các tác phẩm nổi tiếng như "Mona Lisa", tượng thần Vệ Nữ... Với kỷ lục 8,3 triệu lượt khách trong năm 2006, Louvre là bảo tàng nghệ thuật thu hút nhất thế giới. Tiếp đó phải kể đến những bảo tàng nghệ thuật khác: Orsay, sở hữu nhiều bộ sưu tập trường phái Ấn tượng, Hậu ấn tượng; bảo tàng Nghệ thuật hiện đại nằm trong trung tâm Pompidou. Ở ngoại ô, lâu đài Versailles, được xây dựng bởi vua Louis XIV là cung điện của các vị vua nước Pháp trong thế kỷ 17 và 18, cũng thu hút nhiều triệu du khách mỗi năm với m² dành cho bảo tàng Lịch sử Pháp. Mới mở cửa năm 2006, Bảo tàng Quai Branly ("Musée du quai Branly") về nghệ thuật và văn minh châu Phi, châu Á, châu Đại Dương, châu Mỹ cũng là một bảo tàng quan trọng với lượt khách thăm vào năm 2007. Bên cạnh đó còn có những bảo tàng dành riêng của các nghệ sĩ tên tuổi như bảo tàng Picasso, Không gian Dalí, bảo tàng Rodin, bảo tàng Eugène Delacroix.
Paris là nơi đặt một trong những viện bảo tàng khoa học lớn nhất ở ở châu Âu, Cité des Sciences et de l'Industrie. Nó đã thu hút 2,4 triệu lượt khách tham quan trong năm 2017. Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Quốc gia Pháp, thu hút 1.76 triệu khách tham quan vào năm 2016. Bảo tàng này nổi tiếng với các đồ tạo tác khủng long, bộ sưu tập khoáng sản và Thư viện Tiến hóa. Lịch sử quân sự của nước Pháp, từ thời Trung Cổ đến Thế Chiến II, được trình bày một cách sinh động tại bảo tàng Musée de l'Armée ở Invalides, gần ngôi mộ của Napoleon.
Ngoài nghệ thuật và lịch sử, thành phố Paris cũng có nhiều bảo tàng về lĩnh vực khác như bảo tàng Thời trang ("Musée de la Mode et du Textile"), bảo tàng Bưu điện ("Musée de la Poste"), bảo tàng Con người ("Musée de l'Homme"), bảo tàng Hàng hải ("Musée national de la Marine"), bảo tàng Tiền tệ ("Musée de la Monnaie de Paris"), bảo tàng Trung Cổ ("Musée national du Moyen Âge"), bảo tàng Vũ khí ("Musée de l'armée"), bảo tàng Điện ảnh ("Cinémathèque française - Musée du Cinema")... Một số công trình quan trọng như Palais Bourbon, Palais de Chaillot, Petit Palais, Grand Palais, Opéra Garnier... cũng đều có những không gian bảo tàng.
Các bảo tàng nổi tiếng nhất của Paris đều là bảo tàng quốc gia, thuộc về Nhà nước Pháp. Một số bảo tàng thuộc về các bộ, như bảo tàng Vũ khí trong Điện Invalides và bảo tàng Hàng không Bourget thuộc về Bộ Quốc phòng Pháp. Một số khác thuộc Viện Pháp - Institut de France, và có cả các bảo tàng tư nhân. Chính quyền thành phố Paris quản lý mười bốn bảo tàng, trong đó có một số nổi tiếng như bảo tàng Carnavalet về lịch sử Paris, nhà tưởng niệm Victor Hugo, Hầm mộ Paris. Nhiều triển lãm được tổ chức ở những địa điểm này. Bảo tàng Nghệ thuật Đương đại của Louis Vuitton được thiết kế bởi kiến trúc sư Frank Gehry, mở cửa vào tháng 10 năm 2014 ở Bois de Boulogne. Nó nhận được 1.4 triệu lượt khách trong năm 2017.
Paris sở hữu một số lượng thư viện lớn và phần nhiều đều mở cửa tự do cho công chúng. Được lập từ thư viện tư của Hồng y Jules Mazarin, Mazarine là thư viện cho công chúng cổ nhất Paris, bắt đầu từ năm 1643. Một thư viện cổ quan trọng khác là Sainte-Geneviève nằm cạnh Panthéon với hai triệu cuốn sách.
Thư viện quốc gia Pháp được nằm chủ yếu ở Paris, với hai địa điểm chính: " Richelieu " ở Quận 2 và " François-Mitterrand " ở Quận 13. Trong đó " Richelieu " là thư viện cổ, nhỏ hơn, nằm ở trung tâm, còn " François-Mitterrand " là một công trình kiến trúc hiện đại gồm bốn tòa nhà cao tầng ở khu Paris Rive Gauche. Đây là nơi lưu trữ tư liệu quan trọng bậc nhất thế giới với khoảng 30 triệu cuốn sách gồm nhiều phiên bản gốc giá trị. Cơ sở này trở thành nơi lưu trữ hợp pháp của nước Pháp kể từ triều vua François Đệ nhất.
Chính quyền thành phố Paris quản lý 55 thư viện phổ thông và khoảng 10 thư viện chuyên đề, là những nơi công chúng có thể tự do mượn tài liệu. Trong số đó có một vài thư viện được nhiều người biết tới như thư viện Lịch sử Paris, khánh thành năm 1871, nơi lưu trữ một triệu cuốn sách, ảnh, bản đồ liên quan tới lịch sử thành phố. Hoặc thư viện điện ảnh François-Truffaut với nhiều tài liệu điện ảnh quan trọng. Ngược lại với Thư viện quốc gia Pháp hay thư viện Mazarine, các thư viện của chính quyền thành phố đều miễn phí, kể cả các thư viện chuyên đề có thể cấm vị thành viên. Những sách, tạp chí, truyện tranh... được mượn tự do, còn các đĩa nhạc, video thì cần trả một số tiền trung bình hàng năm. Còn có một số thư viện cho công chúng khác, như thư viện trong trung tâm Georges-Pompidou. Rất nhiều thư viện của các đại học cũng mở cửa cho người ngoài.
Những cửa hàng sách có thể tìm thấy ở khắp Paris. Các siêu thị của Fnac, bên cạnh những mặt hàng máy tính, thiết bị hình ảnh, âm thanh... còn dành một không gian lớn cho sách, CD nhạc, DVD phim. Đại lộ Saint-Michel cũng có nhiều cửa hàng sách, cả cho sách cũ lẫn sách mới. Còn dọc sông Seine, những hàng nhỏ bán sách cũ đã trở thành một phần của văn hóa Paris.
Hai nhà hát lớn và được biết đến nhiều nhất Paris là Opéra Garnier và Opéra Bastille, được dành cho cả nghệ thuật cổ điển lẫn hiện đại. Ngoài ra, Paris còn có những nhà hát quan trọng khác như Nhà hát kịch Pháp ("Comédie-Française"), nhà hát Châtelet, nhà hát Odéon, nhà hát Mogador và Gaîté-Montparnasse. Một vài trong số này cũng gồm cả các phòng hòa nhạc. Nhà hát vẫn là địa điểm truyền thống quan trọng của văn hóa Paris, kể cả hiện nay, nhiều diễn viên nổi tiếng của nhà hát cũng đồng thời là những ngôi sao trên truyền hình.
Một số ca sĩ lớn của âm nhạc Pháp như Édith Piaf, Maurice Chevalier, Georges Brassens và Charles Aznavour đã từng tìm được danh tiếng ở những phòng hòa nhạc của Paris: Bobino, Olympia, La Cigale hoặc Le Splendid. Salle Pleyel là nơi tổ chức nhiều buổi nhạc giao hưởng, Salle Gaveau dành cho nhạc thính phòng, Maison de Radio France có nhiều buổi hòa nhạc lớn mang nhiều phong cách khác. New Morning là một trong những phòng hòa nhạc luôn dành cho jazz, nhưng cũng có các thể loại nhạc khác. Le Zénith ở khu La Villette với chỗ ngồi là một trong những phòng hòa nhạc lớn nhất thành phố. Philharmonie de Paris, phòng hòa nhạc giao hưởng hiện đại của Paris, mở cửa vào tháng 1 năm 2015. Ngoài ra khu thể thao liên hợp Paris-Bercy ở khu Bercy, sân vận động Stade de France ở Saint-Denis thuộc ngoại ô, và sân vận động Công viên các hoàng tử... cũng là những nơi tổ chức các buổi hòa nhạc quy mô lớn.
Các quán rượu và cà phê hòa nhạc từng là xương sống của giải trí Paris trước Chiến tranh thế giới thứ hai. Ngay từ nửa đầu thế kỷ 19, ở Paris đã xuất hiện quán Moulin de la galette và cà phê hòa nhạc Élysée Montmartre cùng Château-Rouge. Các ban nhạc bình dân đã phục vụ cho đám đông nhảy múa tại quán nhạc Apollo hay khiêu vũ điệu Java tại vùng ngoại ô Temple và Belleville. Các câu lạc bộ thời kỳ tiếp theo mở ra những sàn nhảy hiện đại, như Le Palace - đã đóng cửa - từng rất nổi tiếng ở Paris. Ngày nay, trong những câu lạc bộ ở Paris, như hộp đêm Queen, vũ trường L'Étoile, Le Cab rất được yêu thích. Các sàn với nhạc điện tử như Le Rex, Batofar - một chiếc thuyền được cải tạo thành hộp đêm, hay The Pulp cũng rất đại chúng với sự góp mặt của những DJ hàng đầu thế giới.
Giống như những thành phố khác ở châu Âu, phim Hollywood chiếm một thị phần lớn tại các rạp của Paris. Nhưng cùng với đó là những bộ phim Pháp, những phim châu Âu khác, và cả điện ảnh châu Á cũng được trình chiếu phổ biến. Năm 2007, Paris có hơn 374 phòng chiếu phim. Số lượt người xem đã đạt tới con số hơn 30 triệu vào năm 2004. Những tập đoàn như UGC, Gaumont sở hữu các rạp ở khắp Paris. Từ 1990, các công ty này xây dựng những trung tâm chiếu phim lớn, từ 10 đến hơn 20 phòng chiếu. UGC có ba trung tâm quan trọng, tại Les Halles, Bercy và La Défense. Gaumont từng có một trong những phòng chiếu lớn nhất Paris ở quảng trường Italie, nhưng đã đóng cửa. Phòng chiếu rộng nhất thành phố hiện nay là Le Grand Rex với chỗ ngồi. Các phòng chiếu còn lại đều nhỏ hơn chỗ. Các địa điểm như Opéra, Champs-Élysées, Montparnasse là những trung tâm của rạp chiếu phim.
Ngoài ra còn một hệ thống rạp nhỏ, nhưng cũng rất quan trọng, cho những phim độc lập. Những phòng chiếu này giới thiệu nhiều bộ phim đa dạng, của cả những nền điện ảnh nhỏ, với con số tới 450 đến 550 phim một tuần cho một bộ phận công chúng riêng.
Quán cà phê đầu tiên của Paris là Régence, được khai trương năm 1688 tại khu Palais-Royal. Sau đó một năm tới quán Café Procope được mở ở bên tả ngạn sông Seine. Rất nhanh chóng, các quán cà phê trở thành một phần của văn hóa Paris. Những quán cà phê vườn từng rất phổ biến vào thế kỷ 18 và có thể xem như là các " terrasses de café " - cà phê thềm - đầu tiên của Paris. Vào thế kỷ 19, việc quy hoạch lại thành phố cùng sự xuất hiện các đại lộ lớn với vỉa hè tạo điều kiện thuận lợi cho những " terrasses de café ". Ngày nay, các quán cà phê có mặt ở khắp thành phố và từng khu vực lại có những đặc điểm riêng biệt: nơi tập trung nhiều sinh viên như trong quận La Tinh, nơi chủ yếu cho khách du lịch như Montmartre, Champs-Élysées. Trong số đó có những quán nổi tiếng như Café Procope hay Café de Flore từng là nơi gặp gỡ của nhiều danh nhân.
Từ cuối thế kỷ 18, Paris đã nổi tiếng với các nhà hàng và món ăn ngon, thức ăn được chuẩn bị rất tỉ mỉ và trình bày rất khéo léo. Một nhà hàng sang trọng, La Taverne Anglaise, được khai trương vào năm 1786 trong khu vườn của Palais-Royal bởi Antoine Beauvilliers; nó gồm một phòng ăn thanh lịch, một thực đơn phong phú, khăn trải bàn bằng vải lanh, một danh sách dài những loại rượu vang hảo hạng và những người phục vụ được đào tạo tốt; La Taverne Anglaise đã trở thành một hình mẫu cho các nhà hàng ở Paris trong tương lai.
Nhờ giao thông đường sắt vào giữa thế kỷ 19 và cách mạng công nghiệp, nhiều người từ các tỉnh tới thủ đô mang theo những phong cách ẩm thực khác nhau đã tạo nên những nhà hàng với các đặc sản riêng. Chez Jenny là một ví dụ cho ẩm thực vùng Grand Est, Aux Lyonnais với các món từ Lyon... Sau đó, những người nhập cư tiếp tục giúp cho ẩm thực Paris thêm đa dạng với những món ăn của các dân tộc trên khắp thế giới như Ý, Ấn Độ, Trung Quốc, Việt Nam, Thái Lan... Không chỉ nổi tiếng về ẩm thực, Paris còn có các nhà hàng đặc biệt khác như Maxim's - nhà hàng được trang trí theo phong cách Tân nghệ thuật từng là điểm đến của nhiều nghệ sĩ nổi tiếng, hay nhà hàng Jules Verne nằm trên tầng hai của tháp Eiffel.
Hiện nay, thành phố có hơn 9.000 nhà hàng. Vào năm 2015, trong số 29 nhà hàng ba sao Michelin ở Pháp, có chín nhà hàng nằm ở Paris.
Vào cuối thế kỷ 19, Paris xây dựng thêm rất nhiều khách sạn bởi những cuộc Triển lãm thế giới được tổ chức ở đây đã kéo theo một số lượng lớn du khách từ khắp nơi tới thành phố. Trong số đó có thể kể tới khách sạn Ritz trên quảng trường Vendôme mở cửa năm 1898 và khách sạn Crillon trên quảng trường Concorde năm 1909. Ngày nay hai khách sạn này được xếp vào hạng " palace " - đặc biệt sang trọng - cùng năm khách sạn khác: Bristol, George V, Meurice, Plaza Athénée và Fouquet's Barrière. Ngoài ra, các tập đoàn lớn như Hilton, Accor cũng sở hữu các khách sạn ở khắp Paris.
Ngoài các lễ hội chung với thế giới và nước Pháp, Paris có nhiều lễ hội riêng được tổ chức trong suốt cả năm. Đầu tháng một, Tết Nguyên Đán được những người châu Á tổ chức ở Quận 13. Tháng hai, lễ hội Carnaval của Paris diễu hành xuyên qua thành phố. Vào cuối tháng hai còn có triển lãm thế giới về nông nghiệp. Triển lãm sách được tổ chức vào tháng ba và Hội chợ Paris cùng cuộc chạy marathon Paris vào tháng tư. Đầu mùa hè, tháng sáu có cuộc diễn hành Gay pride của những người đồng tính.
Ngày quốc khánh Pháp 14 tháng bảy là dịp tổ chức duyệt binh truyền thống tại đại lộ Champs-Élysées. Cũng vào cuối tháng này, Champs-Élysées là chặng đích của cuộc đua xe đạp Tour de France. Từ năm 2002, trong vòng hai tháng bảy và tám, thành phố tổ chức Paris-Plage, thay đổi một phần bờ sông Seine thành bãi biển nhân tạo với cát và các ghế vải gập. Một triển lãm về ô tô được tổ chức vào tháng mười các năm chẵn. Tháng mười còn có Hội chợ quốc tế nghệ thuật đương đại - FIAC, và từ 2002 thành phố bắt đầu tổ chức lễ hội Nuit Blanche - Đêm trắng - vào đêm thứ bảy đầu tiên của tháng với nhiều hoạt động nghệ thuật. Thứ bảy tuần thứ hai tháng mười, tại Montmartre còn có lễ hội hái nho.
Phần lớn những tập đoàn truyền thông của Pháp đều nằm tại Paris và thành phố cũng có một số tờ báo riêng. Le Parisien là nhật báo chính của Paris. 20 phút và Métro là hai nhật báo miễn phí, không có nguồn gốc ở Paris, nhưng được nhiều người dân thành phố đọc. Những hành khách đọc các tờ báo miền phí trên phương tiện giao thông công cộng trở thành một hình ảnh hàng ngày của thành phố. Về văn hóa, có tờ L'Officiel des spectacles đăng các chương trình, và tờ Paris frimousse phát hành hàng tháng về các hoạt động văn hóa cho thiếu nhi. Trước đây còn hai tờ báo khác cũng đăng tin tương tự là Zurban và Le Pariscope.
Ngược lại với các vùng khác của Pháp, truyền hình địa phương ở Paris không phát triển mạnh. Có thể thấy một số chương trình riêng cho Paris trên đài quốc gia France 3. Còn tại vùng Paris, Télif gần như là kênh duy nhất truyền qua cáp. Truyền qua ADSL hoặc vệ tinh có một số kênh địa phương: VOTV của Val-d'Oise, Télessonne của Essonne, TVM Est parisien của Seine-Saint-Denis, TVFil78 của Yvelines và RTV của Rosny-sous-Bois. Ngoài ra còn một vài kênh khác như Zaléa TV hay Teleplaisance.org...
Trong lịch sử của mình, Paris là nơi sản sinh và được tìm đến của rất nhiều nhân vật nổi tiếng cũng như các trào lưu tư tưởng, nghệ thuật. Vào thế kỷ 18, Paris là trung tâm của triết học Khai sáng với những Rousseau, Voltaire. Tới thế kỷ 19, các nhà văn vĩ đại của Pháp như Alexandre Dumas, Honoré de Balzac, Victor Hugo đều tìm tới Paris. Và cùng với đó là các tên tuổi đến từ nước ngoài như Chopin, Van Gogh, Heine. Cuối thế kỷ 19, thành phố trở thành thủ đô của hội họa, với các trường phái Ấn tượng, Hậu ấn tượng. Sang thế kỷ 20, Paris tiếp tục là trung tâm văn hóa của cả thế giới, là nơi sản sinh các nhà văn Marcel Proust, André Gide... và là điểm đến của Pablo Picasso, Marc Chagall, Henri Matisse, James Joyce, Ernest Hemingway, Albert Camus, Beckett. Một số nhà khoa học, chính trị gia quan trọng của thế kỷ 20 như Marie Curie, Chu Ân Lai, Hồ Chí Minh... cùng từng sống và học tập ở Paris.
Paris còn là quê hương của điện ảnh, kinh đô của thời trang và là một trung tâm xuất bản lớn. Từng là nơi diễn ra nhiều hội nghị lịch sử quan trọng, thành phố hiện nay là nơi đặt trụ sở của nhiều tổ chức thế giới như UNESCO, OECD.
Từ thế kỷ 12, Paris đã là một trong những trung tâm tri thức của thế giới Cơ Đốc giáo. Việc chấp nhận phương ngữ Paris bởi triều đình khẳng định khuynh hướng này. Trong thời kỳ Phục Hưng, Paris trở thành trung tâm của Chủ nghĩa nhân văn. Với quyền lực dần được tập trung, thành phố cũng quy tụ các ưu việt của văn hóa Pháp. Khoảng giữa thế kỷ 17, Paris với các phòng khách văn học gần như trở thành trung tâm duy nhất của văn chương Pháp.
Thế kỷ 18, cùng với sự ảnh hưởng của văn hóa Pháp lên khắp châu Âu, Paris trở thành trung tâm văn hóa lớn nhất. Những phòng khách văn học Paris đạt tới thời kỳ hoàng kim nhờ những nhà văn, nhà triết học vĩ đại như Voltaire, Jean-Jacques Rousseau của Thế kỷ ánh sáng. Phòng khách của bà Geoffrin từ 1749 tới 1777 từng là nơi tụ họp của Diderot, Voltaire, d'Alembert... cùng nhiều nghệ sĩ, nhà văn khác.
Thế kỷ 19, là trung tâm tri thức, Paris là điểm đến của hầu hết những nghệ sĩ lớn của Pháp, như các nhà văn Honoré de Balzac, Victor Hugo, Alexandre Dumas... các nhà thơ Paul Verlaine, Arthur Rimbaud, Baudelaire... Không những thế, nhiều trí thức tiến bộ của châu Âu như Chopin, Heine... cũng tìm đến thành phố này. Đến cuối thế kỷ, Paris trở thành chiếc nôi của nhiều trường phái hội họa. Năm 1872, bức tranh "Ấn tượng mặt trời mọc" ("Impression soleil levant") của Claude Monet mở đầu cho Trường phái ấn tượng, rồi được tiếp tục bởi 8 triển lãm khác ở Paris. Thành phố đã quy tụ các họa sĩ nổi tiếng nhất đương thời: Vincent van Gogh, Paul Cézanne, Auguste Rodin, Alfred Sisley, Paul Gauguin, Auguste Renoir, Camille Pissarro... Ngày 28 tháng 12 năm 1895, buổi chiếu phim đầu tiên của anh em Auguste và Louis Lumière tổ chức tại Salon Indien nằm dưới tầng hầm quán cà phê Grand Café ở Paris đánh dấu sự ra đời của điện ảnh.
Sang thế kỷ 20, các nhà văn, nghệ sĩ vẫn tiếp tục tìm tới Paris. Tại Montmartre, Georges Braque và Pablo Picasso khởi xướng chủ nghĩa Lập thể. Henri Matisse, Salvador Dalí, Marc Chagall đều tới Paris. Văn học đầu thế kỷ 20 cũng là thời kỳ cách mạng của tiểu thuyết. Từ 1913 tới 1927, bộ tiểu thuyết "Đi tìm thời gian đã mất" ("À la recherche du temps perdu") của Marcel Proust lần lượt được phát hành ở Paris. Năm 1922, tiểu thuyết tiếng Anh "Ulysses" của James Joyce cũng được xuất bản bởi Sylvia Beach ở Paris, và sau đó rất khó khăn mới chính thức vào được Mỹ. Không chỉ các nhà văn Pháp, rất nhiều các nhà văn lớn nước ngoài tới Paris và trải qua một thời kỳ sáng tạo ở đây, như Ernest Hemingway, Henry Miller, Gertrude Stein...
Sau Chiến tranh thế giới thứ hai, khu phố Saint-Germain-des-Prés trở thành một trung tâm văn học với sự góp mặt của Jean-Paul Sartre, Simone de Beauvoir, Boris Vian và Jacques Prévert. Samuel Beckett sống ở Paris và viết bằng tiếng Pháp. Cuốn tiểu thuyết tiếng Anh "Lolita" của Vladimir Nabokov không phát hành được ở Mỹ, sau đó được xuất bản ở Paris. García Márquez cũng sống ở Paris một thời gian khi quyết định ở lại châu Âu, chính là giai đoạn viết cuốn "Giờ xấu" ("La mala hora"). Một số chính khác quan trọng của các nước như Toàn quyền Canada Adrienne Clarkson, Roméo LeBlanc, Thủ tướng Canada Pierre Elliott Trudeau, Tổng thống Tunisia Habib Bourguiba, Tổng thống Sénégal Abdou Diouf, Tổng thống Ấn Độ Rajendra Prasad... từng học ở Paris và trọ tại Cư xá đại học quốc tế. Sau thời kỳ này, Paris mất dần vị trí độc tôn, nhưng vẫn là một trung tâm lớn về văn học, tri thức và xuất bản của thế giới. Cho tới cuối thế kỷ 20, một số nhà văn danh tiếng như Cao Hành Kiện, Milan Kundera... vẫn tiếp tục tìm đến thành phố.
Ngày nay, hầu như các khu phố của Paris đều có những tấm biển ghi lại thời gian lưu trú của các nhà văn danh tiếng. Các nghĩa trang của thành phố không chỉ là nơi yên nghỉ những nhân vật nổi tiếng người Pháp mà còn của rất nhiều danh nhân thế giới.
Không chỉ là thủ đô của Pháp, rất nhiều các tổ chức quốc tế cũng có trụ sở tại Paris. Có thể kể tới: Tổ chức Giáo dục, Khoa học và Văn hóa Liên Hợp Quốc - UNESCO, Tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế - OECD, Phòng Thương mại Quốc tế - ICC, Lực lượng Đặc nhiệm Hành động Tài chính - FATF, Tổ chức Phóng viên không biên giới...
Ngoài ra Paris cũng là nơi tổ chức các hội nghị quan trọng. Nhiều hiệp ước, hòa ước lịch sử đã được ký kết ở đây, như Hòa ước Versailles năm 1919, Hiệp định Paris năm 1973... Với m² phục vụ cho mục đích hội họp, Paris chiếm 5% các hoạt động hội thảo, hội nghị của thế giới.
Paris vẫn thường được xem là kinh đô thời trang của thế giới. Ở đây tập trung những nhà mẫu nổi tiếng, các buổi trình diễn thời trang quan trọng và những cửa hàng thời trang cao cấp.
Từ thế kỷ 18, nước Pháp có thể xem như đã đi đầu châu Âu về thời trang khi nghệ thuật, kiến trúc, âm nhạc và các ăn mặc của triều đình Pháp tại Versailles ảnh hưởng tới khắp châu Âu. Những du khách tới Paris và mang về các bộ quần áo rồi lại được những nhà may địa phương bắt chước. Tới khi đường sắt và tàu thủy hơi nước giúp đi lại ở châu Âu được dễ dàng hơn, những phụ nữ giàu có đã tìm tới Paris để mua sắm quần áo. Những thợ may Pháp được xem như hàng đầu và cách ăn mặc của người Paris gây ảnh hưởng tới các nơi khác.
Tới thời kỳ Belle Époque, qua các tạp chí, thời trang Paris trở thành chuẩn mực cho tất cả phụ nữ ở các thành phố lớn trên thế giới. Giữa thế kỷ 19, thời trang may đo cao cấp Haute couture xuất hiện ở Paris mặc dù cha đẻ của nó là Charles Frederick Worth, một nhà may người Anh. Sau đó, Haute couture được các nhà tạo mẫu ở Paris như Lanvin, Chanel, Dior... nối tiếp. Vào thời kỳ hậu chiến, trong thập niên 1960, các nhà tạo mẫu của Paris thế hệ sau như Yves Saint Laurent, Pierre Cardin, Givenchy... tiếp tục ảnh hưởng lên toàn bộ ngành thời trang.
Ngày nay, Haute couture được bảo vệ bởi luật và do Phòng Thương mại và Công nghiệp Paris ("Chambre de Commerce et d'Industrie") quản lý. Dù phải chia sẻ với một vài thành phố lớn khác, nhưng Paris vẫn giữ vị trí kinh đô thời trang. Các du khách vẫn tiếp tục tới đây để mua sắm. Tập đoàn kinh doanh hàng xa xỉ hàng đầu thế giới LVMH cũng có trụ sở ở Paris.
Một vài khu phố của Paris quy tụ nhiều các cửa hàng đồ xa xỉ. Những hãng trang sức như Cartier, dinh van, Chanel... nằm ở quảng trường Vendôme và phố Paix cạnh đó. Đại lộ Montaigne ở Quận 8 với những cửa hàng của Chanel, Louis Vuitton, Gucci, Armani, Dior, Prada, Valentino, Nina Ricci... Phố Faubourg-Saint-Honoré có sự hiện diện của Hermès, Dolce & Gabbana... Đầu đại lộ Champs-Élysées cũng có các cửa hàng của Cartier, Montblanc, Hugo Boss cùng Louis Vuitton đặc biệt thu hút du khách.
Paris cũng là trung tâm của mua sắm với các hệ thống cửa hàng nổi tiếng như Galeries Lafayette, Printemps... cùng các trung tâm thương mại Les Halles, La Défense... Vào thế kỷ 19, các cửa hàng hiện đại xuất hiện ở Paris như một ý tưởng cách mạng. Những đại cửa hàng, có sự kết hợp cả chiều rộng và chiều sâu, ghi giá cả rõ ràng, ổn định, hàng hóa đa dạng, trưng bày trong các không gian rộng, sang trọng... được đi tiên phong bởi Le Bon Marché vào năm 1852. Kế đó tới các đại cửa hàng La Samaritaine, Galeries Lafayette... Nhà văn Emile Zola trong tiểu thuyết "Au Bonheur des Dames" năm 1883 cũng đã miêu tả cuộc đời một nhân viên làm việc trong một đại cửa hàng. Ngày nay, Paris có tất cả năm hệ thống đại cửa hàng: Galeries Lafayette, Printemps, Le Bon Marché, La Samaritaine và BHV.
Từ rất lâu, Paris đã là nguồn cảm hứng cho các nhà văn. Vào thế kỷ 15, François Villon đã viết về Paris trong tác phẩm chính của mình: "Le Testament". Trong thế kỷ 17 và thế kỷ 18, miêu tả một Paris hiện thực cũng thu hút các tác giả. Thế kỷ 19, các nhà văn Pháp có những bước tiến trong việc miêu tả thành phố với phong cách mang tính chính xác hơn. Dưới nền Quân chủ tháng bảy, Honoré de Balzac phác họa bức tranh chi tiết và hiện đại về xã hội Pháp trong bộ tiểu thuyết đồ sộ "Tấn trò đời" ("La Comédie Humaine"). Gồm hơn 100 tác phẩm, gồm cả tiểu thuyết, truyện ngắn, tiểu luận... "Tấn trò đời" với vô số các nhân vật ở Paris, là một bức tranh toàn cảnh miêu tả xã hội Pháp thế kỷ 19. Alexandre Dumas với "Ba người lính ngự lâm" cũng cho thấy một Paris khác trong lịch sử.
Trong khi Balzac quan tâm tới các tầng lớp cao của xã hội thì một vài tác giả khác lại chú ý đến tầng lớp bình dân của Paris. "Bí mật thành Paris" ("Les Mystères de Paris") của Eugène Sue với những miêu tả về tầng lớn dưới đáy xã hội đăng từng kỳ trên báo từ 1842 tới 1843 đã rất thành công. Hai mươi năm sau đó, một trong những tiểu thuyết gia lớn nhất của Paris, Victor Hugo đã xuất bản "Những người khốn khổ" ("Les Misérables"), tác phẩm đồ sộ miêu tả cuộc sống nhiều mặt của thành phố, khiến Paris trở thành cổ điển. Một tiểu thuyết khác của Victor Hugo, "Nhà thờ Đức Bà Paris" ("Notre-Dame de Paris") tiếp tục giúp độc giả khắp thế giới biết đến nhà thờ nổi tiếng của thành phố.
Thành phố Paris sau những cải tạo của Haussmann được Émile Zola miêu tả trong bộ "Les Rougon-Macquart" với những tác phẩm "Le Ventre de Paris", "Nana", "Au Bonheur des Dames". Đầu thế kỷ 20, nhà hát Opéra Garnier của Paris trở thành bối cảnh chính của tiểu thuyết "Bóng ma trong nhà hát" ("Le Fantôme de l'Opéra") của Gaston Leroux. Tác phẩm này đã có rất nhiều chuyển thể, trong đó nổi tiếng như vở nhạc kịch "The Phantom of the Opera" của Andrew Lloyd Webber trên sân khấu Broadway năm 1986, rồi bộ phim cùng tên năm 2004. Trong những năm 1960, các nhà văn biến Paris thành một thành phố hoang đường, đôi khi khôi hài và nực cười như trong "Zazie dans le métro" của Raymond Queneau. Hay một Paris đầy ắp những kỷ niệm trong "Je me souviens" của Georges Perec. Nhà văn Colombia Gabriel García Márquez trong truyện ngắn "Dấu máu em trên tuyết" ("El Rastro de tu Sangre en la Nieve") cũng cho thấy cái nhìn của một người nước ngoài cô đơn giữa Paris về thành phố này.
Là thành phố quan trọng bậc nhất của hội họa, Paris không chỉ là nơi khai sinh của những trường phái Ấn tượng, Lập thể... mà nó còn là đề tài của nhiều họa sĩ. Cho tới Chiến tranh tôn giáo vào cuối thế kỷ 16, không thấy tác phẩm nào thực sự về Paris. Dưới thời Henri IV và Louis XIII, thành phố được Jacques Callot cùng các họa sĩ Hà Lan De Verwer và Zeeman thể hiện trên tranh, đặc biệt là hai bên bờ sông Seine. Cung điện Louvre cũng trở thành một đề tài rất được ưa thích vào thế kỷ 17.
Phải đến thế kỷ 19, đời sống thường nhật của Paris mới thu hút các họa sĩ. Jean-Baptiste Camille Corot dựng giá vẽ bên bờ sông Seine; Claude Monet tái hiện không khí mờ hơi nước của nhà ga Saint-Lazare; Auguste Renoir miêu tả cuộc sống khu phố Montmartre với các quán Moulin de la galette, Moulin Rouge; Camille Pissarro vẽ cầu Pont Neuf và Alfred Sisley với cảnh đảo Île Saint-Louis. Tiếp đó, vào cuối thế kỷ, Georges Seurat, Paul Gauguin, Paul Cézanne và Van Gogh tiếp tục tái hiện Paris trong các tác phẩm của mình. Còn Toulouse-Lautrec bị thu hút bởi các quán cabaret của thành phố.
Vào thế kỷ 20, Albert Marquet và Maurice Utrillo vẽ những khu phố ít may mắn của Paris. Henri Matisse, Maurice de Vlaminck và André Derain làm việc trong tòa nhà Bateau-Lavoir ở Montmartre, còn Fernand Léger, Amedeo Modigliani, Marc Chagall, Ossip Zadkine và Chaïm Soutine sáng tác trong xưởng vẽ La Ruche ở Montparnasse. Đó chính là thời kỳ hoàng kim của trường phái Paris.
Về điêu khắc, ở Paris thế kỷ 19 có thể kể tới François Rude với bức phù điêu "La Marseillaise" trên Khải Hoàn Môn, hay Jean-Baptiste Carpeaux với đài phun nước tại Đài thiên văn. Tiếp đó, vô số các nghệ sĩ danh tiếng với những tác phẩm của mình đã trang hoàng cho Paris: Auguste Rodin, Aimé-Jules Dalou tại vườn Luxembourg và quảng trường Nation, Antoine Bourdelle ở Palais de Tokyo, Aristide Maillol ở vườn Tuileries và Paul Landowski với tượng Thánh Geneviève ở cầu Tournelle. Tân nghệ thuật cũng trang trí cho một số lối vào tàu điện ngầm của Paris nhờ Hector Guimard. Nghệ thuật đương đại hiện diện ở Palais-Royal với các cây cột của nhà điêu khắc Daniel Buren hay ở Trung tâm Pompidou với đài phun nước Stravinski của Jean Tinguely và Niki de Saint Phalle.
Truyền thống âm nhạc ở Paris bắt từ thời Phục Hưng. Cuối thế kỷ 12 trường phái âm nhạc đa âm điệu Notre-Dame ra đời. Dưới thời François I, công nghệ in ấn mới xuất hiện đã giúp các ca khúc trở nên phổ biến. Thời Louis XIV, nhiều vở opera lớn được giới thiệu ở Paris. Nhạc sĩ gốc Ý Jean-Baptiste Lully tới sống tại Paris và trở thành người phục trách âm nhạc của triều đình. Các vở ba lê của Lully được trình diễn tại cung điện Louvre từ năm 1655. Thế kỷ 18, Jean-Philippe Rameau làm nổi bật vai trò của dàn nhạc trong các vở opera-ba lê. Lịch sử Pháp cũng ảnh hưởng tới âm nhạc của Paris. Nhiều bài hát đại chúng được sáng tác trong thời kỳ Cách mạng Pháp, như "Carmagnole" trở thành ca khúc biểu tượng cho những người cách mạng vào năm 1792. Vào thế kỷ 19, Paris trở thành thủ đô của âm nhạc, các nghệ sĩ nổi tiếng nước ngoài đã tìm tới đây. Âm nhạc tiến đến Chủ nghĩa lãng mạn với những nhạc sĩ như Frédéric Chopin, Hector Berlioz hay Charles Gounod.
Âm nhạc cho khiêu vũ của Paris trong thế kỷ 19 nổi tiếng khắp thế giới. Được chơi ở các lễ hội Carnaval Paris, nó còn ảnh hưởng đến âm nhạc truyền thống và các cả nhạc sĩ nước ngoài. Trong số đó có thể kể đến nhạc sĩ người Áo Johann Strauss I, người đã tới Pháp vào 1837. Sau năm 1870, Paul Dukas, Camille Saint-Saëns hay Georges Bizet đã làm nước Pháp trở thành bậc thầy của âm nhạc ba lê. Những cá tính dân tộc trong âm nhạc trở lại với Maurice Ravel và Claude Debussy - các nhạc sĩ ấn tượng. Cuối thế kỷ 19 cũng là thời kỳ của các ca sĩ ứng tác và quán cabaret Le Chat noir ở Montmartre là một địa điểm biểu tượng. Đầu thập niên 1880, " la divine " Sarah Bernhardt, người được xem như nữ nghệ sĩ nổi tiếng bậc nhất trong lịch sử nghệ thuật, đã từ Paris đi lưu diễn khắp thế giới, tại Luân Đôn, Hoa Kỳ và Nga.
Trong Thế kỷ 20, những bài hát của Édith Piaf - người mang biệt danh " cô bé của Paris " - và cả Maurice Chevalier trở thành các ca khúc phổ biến ở Paris và còn được biết đến trên toàn thế giới. Nền ca nhạc Pháp còn rất nhiều những bài hát về Paris.
Với các công trình nổi tiếng và sự lãng mạn, Paris là một trong những thành phố được đưa lên màn ảnh nhiều nhất. Ngoài các bộ phim quan trọng của điện ảnh Pháp, những đạo diễn thế giới cũng chọn Paris làm bối cảnh cho những tác phẩm của mình.
Trong danh sách dài những bộ phim Pháp quay ở đây, có thể kể đến một vài tác phẩm lớn đã trở thành kinh điển. "Hôtel du Nord" (1938) là khung cảnh cho lời thoại nổi tiếng của Arletty: "" Atmosphère, atmosphère, est-ce que j'ai une gueule d'atmosphère? "". Tuy bộ phim được thực hiện trong trường quay, nhưng khách sạn nhỏ bên con kênh Saint-Martin vẫn trở thành địa điểm yêu thích của những khán giả điện ảnh. "La Traversée de Paris" (1956) cùng "Le Dernier Métro" (1980) gợi lại những hiện thực về thời gian thành phố bị Đức Quốc xã chiếm đóng năm 1943, và "Paris brûle t-il?" (1966) về giải phóng Paris vào tháng 8 năm 1944. Đầu thập niên 2000, "Le Fabuleux Destin d'Amélie Poulain" (2001) là câu quận hoang tưởng trong một Paris huyền thoại và vĩnh hằng. Bộ phim này giành được những thành công quốc tế và khiến nhiều người yêu điện ảnh tới Montmartre để tìm kiếm những địa điểm tượng trưng của các cảnh quay.
Điện ảnh thế giới cũng ghi dấu ấn với những bộ phim về Paris. Năm 1951, bộ phim ca nhạc "An American in Paris", nói về một họa sĩ trẻ ở Paris, đã thành công rực rỡ, đạt giải Oscar cho phim hay nhất. Năm 1957, "Tình yêu ban chiều" ("Love in the Afternoon") mở đầu với những cảnh Paris tràn ngập các đôi yêu đương và Audrey Hepburn gặp gỡ Gary Cooper tại khách sạn Ritz. Trong "Last Tango in Paris" năm 1972, Marlon Brando trong vai một người đàn ông trung niên gặp cô gái trẻ Maria Schneider tại một căn phòng sang trọng ở quận 16. Cuối thế kỷ 20 là bộ phim ca nhạc "Everyone Says I Love You" (1996) của đạo diễn Woody Allen.
Đầu những năm 2000, trong "Moulin Rouge!" (2001), Nicole Kidman vào vai cô ca sĩ Satine của quán Moulin Rouge yêu chàng nhà văn Christian do Ewan McGregor diễn. Năm 2004, "Bóng ma trong nhà hát" ("The Phantom of the Opera") chuyển thể từ tiểu thuyết của Gaston Leroux lại giới thiệu một Paris của âm nhạc và sân khấu thời Belle Époque. "Da Vinci code" (2006) tiếp tục chọn Paris làm bối cảnh cho bộ phim. Mới nhất năm 2007, với vị trí kinh đô của ẩm thực, Paris lại xuất hiện trong bộ phim hoạt hình Mỹ "Chú chuột đầu bếp" ("Ratatouille"). Không chỉ những tác phẩm lãng mạn, cảnh Paris với tháp Eiffel bị phá hủy thường xuyên được sử dụng trong các phim khoa học viễn tưởng.
Bên cạnh điện ảnh, các công trình nổi tiếng và đời sống thường nhật của Paris là đề tài sáng tác của nhiều nhiếp ảnh gia danh tiếng. Bắt đầu từ Eugène Atget ở cuối thế kỷ 19, tiếp đó tới Robert Doisneau giữa thế kỷ 20, người đã chụp vô số các bức ảnh về Paris, trong đó nổi tiếng hơn cả là "Le Baiser de l'Hôtel de Ville" ("Nụ hôn trước tòa thị chính").
Từ năm 1956, Paris trở thành thành phố sinh đôi cùng với duy nhất Roma của Ý:
Có nghĩa: "" Duy nhất Paris xứng với Roma; duy nhất Roma xứng với Paris ""
Ngoài ra Paris còn có nhiều thành phố kết nghĩa khác:
|
2586 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2586 | Cholesterol | Cholesterol là một chất béo steroid, mềm, màu vàng nhạt, có ở màng tế bào của tất cả các mô trong cơ thể, và được vận chuyển trong huyết tương của mọi động vật. Nó được sản xuất hàng ngày trong gan (nguồn gốc nội sinh), mỗi ngày từ 1,5g – 2g. Nguồn gốc cholesterol ngoại sinh là từ việc ăn uống các chất mỡ động vật. Cholesterol hiện diện với nồng độ cao ở các mô tổng hợp nó hoặc có mật độ màng dày đặc, như gan, tuỷ sống, não và mảng xơ vữa động mạch. Cholesterol đóng vai trò trung tâm trong nhiều quá trình sinh hoá, nhưng lại được biết đến nhiều nhất do liên hệ đến bệnh tim mạch gây ra bởi nồng độ cholesterol trong máu tăng.
Tên gọi xuất phát từ tiếng Hi Lạp "chole-" (mật) và "stereos" (rắn), vì nó được phát hiện lần đầu ở dạng rắn trong sỏi mật.
Cholesterol được tổng hợp chủ yếu từ acetyl CoA theo đường HMG-CoA reductase ở nhiều tế bào/mô. Khoảng 20–25% lượng cholesterol tổng hợp mỗi ngày (~1 g/ngày) xảy ra ở gan, các vị trí khác có tỉ lệ tổng hợp cao gồm ruột, tuyến thượng thận và cơ quan sinh sản. Với một người khoảng 68 kg, tổng lượng cholesterol trung bình trong cơ thể khoảng 35g (35.000 mg). Trong một ngày lượng nội sinh trung bình khoảng 1000 mg và từ thức ăn trung bình khoảng 200 đến 300 mg. Sự di chuyển cholesterol trong cơ thể có tính chất tuần hoàn. Nó được bài tiết ở gan qua mật đến cơ quan tiêu hóa. Khoảng 50% lượng cholesterol bài tiết được tái hấp thu ở ruột non vào hệ tuần hoàn. Phytosterols có thể cạnh tranh với cholesterol trong công tác tái hấp thu của ruột vì vậy làm suy giảm độ tái hấp thu của cholesterol vào máu.
Cholesterol kém tan trong nước; nó không thể tan và di chuyển ở dạng tự do trong máu. Thay vào đó, nó được vận chuyển trong máu bởi các lipoprotein; đó là các "va-li phân tử" tan trong nước và bên trong mang theo cholesterol và mỡ. Các protein tham gia cấu tạo bề mặt của mỗi loại hạt lipoprotein quyết định cholesterol sẽ được lấy khỏi tế bào nào và sẽ được cung cấp cho nơi đâu.
Lipoprotein lớn nhất, chủ yếu vận chuyển mỡ từ niêm mạc ruột đến gan, được gọi là chylomicron. Chylomicron có thành phần giàu triglyceride. Chúng chuyên chở triglyceride và cholesterol (từ thức ăn và đặc biệt là cholesterol được tiết từ gan vào mật) đến các mô như gan, mỡ và cơ vân. Tại các nơi đó, lipoprotein lipase (LPL) thủy phân triglyceride trong chylomicron thành acid béo tự do; các acid béo này được dùng để tổng hợp lipoprotein tỉ trọng rất thấp (VLDL) ở gan hoặc được oxi hoá sinh năng lượng ở cơ hoặc được dự trữ ở mô mỡ. Chylomicron sau khi mất triglyceride trở thành các hạt còn lại (chylomicron remnant) và được vận chuyển đến gan để được xử lý tiếp.
VLDL là lipoprotein tương tự như chylomicron, có thành phần triglyceride cao. VLDL được tổng hợp từ acid béo tự do có nguồn gốc từ chuyển hoá chylomicron ở gan hoặc nội sinh. Triglyceride của VLDL bị thủy phân bởi lipoprotein lipase mao mạch để cung cấp acid béo cho mô mỡ và cơ. Phần lipid còn lại gọi là lipoprotein tỉ trọng trung gian (IDL). Sau đó IDL chuyển thành lipoprotein tỉ trọng thấp (LDL) bởi tác dụng của lipase gan hoặc được gan bắt giữ qua thụ thể LDL.
Các hạt LDL chuyên chở phần lớn lượng cholesterol có trong máu, cung cấp cholesterol cho tế bào. Thụ thể LDL ở tế bào ngoại biên hoặc gan bắt giữ LDL và lấy nó ra khỏi máu. Tế bào ngoại biên dùng cholesterol trong LDL cho cấu trúc màng cũng như để sản xuất hormone. LDL là lipoprotein tạo xơ vữa động mạch; nồng độ LDL cao liên hệ với tăng nguy cơ bệnh tim mạch. Các hạt LDL đặc, nhỏ chứa nhiều cholesterol ester (phenotype B) được cho là có tính sinh xơ vữa động mạch cao hơn do nhạy cảm với các thay đổi oxy hóa và vì vậy có độc tính cho nội mạch so với các hạt LDL lớn, bộng (phenotype A). Ở người khoẻ mạnh, các hạt LDL có kích thước lớn và số lượng ít. Ngược lại, nếu có nhiều các hạt LDL nhỏ sẽ dẫn đến nguy cơ xơ vữa động mạch.
Các hạt lipoprotein tỉ trọng cao (HDL) được tổng hợp và chuyển hoá ở gan và ruột. HDL sơ khai lấy cholesterol từ mô ngoại biên; quá trình này được hỗ trợ bởi men lecithin:cholesterol acyltransferase (LCAT) trong hệ tuần hoàn qua phản ứng ester hoá cholesterol tự do. Khi cholesterol được ester hoá, nó tạo gradient nồng độ và hút cholesterol từ mô ngoại biên và từ các lipoprotein khác và trở nên ít đặc hơn. Song song đó, protein di chuyển cholesterol ester (cholesterol ester transfer protein) lại mang cholesterol ester từ HDL sang VLDL, LDL và một phần nhỏ hơn sang chylomicron, làm giảm gradient nồng độ và cho phép triglyceride di chuyển theo chiều ngược lại, từ đó làm giảm ức chế LCAT do sản phẩm. Vì vậy, phần lớn cholesterol ester được tạo bởi LCAT sẽ được vận chuyển về gan qua phần còn lại của VLDL (IDL) và LDL. Đồng thời, HDL giàu triglyceride sẽ giải phóng triglyceride ở gan khi bị bắt giữ hoặc khi triglyceride được thủy phân bởi lipase gan nhạy cảm heparin (heparin-releasable hepatic lipase). Số lượng các hạt HDL to càng nhiều thì hệ quả sức khoẻ càng tốt; và ngược lại, số lượng này càng ít thì càng có nguy cơ xơ vữa động mạch. (Các xét nghiệm lipid truyền thống không cho biết được kích thước và số lượng của các hạt LDL và HDL.)
Sinh tổng hợp cholesterol được điều hoà trực tiếp bởi nồng độ cholesterol nội bào, nhưng cơ chế hằng định nội môi có liên quan chưa được hiểu rõ ràng. Lượng nhập trong thức ăn tăng sẽ làm giảm lượng nội sinh và ngược lại. Cơ chế điều hoà chính là phát hiện cholesterol nội bào ở lưới nội sinh chất bởi protein SREBP (Sterol Regulatory Element Binding Protein 1 và 2). Khi có mặt cholesterol, SREBP gắn với 2 protein khác: SCAP (SREBP-cleavage activating protein) và Insig-1. Khi nồng độ cholesterol giảm, Insig-1 tách khỏi phức hợp SREBP-SCAP, cho phép phức hợp di chuyển vào bộ máy Golgi, ở đó SREBP bị cắt bởi S1P và S2P (site 1/2 protease), hai men này được hoạt hoá bởi SCAP khi nồng độ cholesterol thấp. SREBP đã bị cắt sau đó di chuyển đến nhân và đóng vai trò yếu tố phiên mã (transcription factor) gắn với "Yếu tố Điều hoà Sterol" (Sterol Regulatory Element) của một số gene để kích thích phiên mã. Trong số các gene phiên mã có thụ thể LDL và HMG-CoA reductase. Thụ thể LDL thu bắt LDL trong tuần hoàn, còn HMG-CoA reductase làm tăng sản xuất cholesterol nội sinh.
Phần lớn cơ chế này được Michael S. Brown và Joseph L. Goldstein làm sáng tỏ vào thập kỉ 1970. Hai ông đoạt Giải Nobel về Sinh lý và Y khoa cho công trình của mình vào năm 1985.
Lượng cholesterol trung bình trong máu thay đổi theo tuổi tác, thường tăng dần cho đến khi khoảng 60 tuổi. Nghiên cứu của Ockrene "và cs" cho thấy nồng độ cholesterol cũng thay đổi theo mùa ở người, cao hơn vào mùa đông.
Cholesterol là thành phần quan trọng của màng tế bào, nó giúp tính lỏng của màng ổn định trong khoảng dao động nhiệt độ rộng hơn. Nhóm hydroxyl trên phân tử tương tác với đầu phosphate của màng còn gốc steroid và chuỗi hydrocarbon gắn sâu vào màng. Nó là tiền chất chính để tổng hợp vitamin D, nhiều loại hormone steroid, bao gồm cortisol, cortisone, và aldosterone ở tuyến thượng thận, và các hormone sinh dục progesterone, estrogen, và testosterone. Các nghiên cứu gần đây cho thấy cholesterol có vai trò quan trọng đối với các synapse ở não cũng như hệ miễn dịch, bao gồm việc chống ung thư.
Cholesterol được bài tiết từ gan vào mật và được tái hấp thu ở ruột. Trong một số trường hợp, khi bị cô đặc, như ở túi mật, nó kết tinh và là thành phần cấu tạo chính của hầu hết sỏi mật, bên cạnh sỏi lecitin và bilirubin ít gặp hơn.
Danh sách bên dưới liệt kê hàm lượng cholesterol trong 100g thức ăn, cho một số loại thức ăn có nguồn gốc động vật:
|
2603 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2603 | Kali | Kali (bắt nguồn từ tiếng Neo-Latin: "kalium", danh pháp IUPAC: "potassium") là nguyên tố hoá học ký hiệu K, số thứ tự 19 trong bảng tuần hoàn. Kali còn gọi là bồ tạt (mặc dù bồ tạt để chỉ tới kali carbonat KCO thì chính xác hơn) hay potassium. Kali nguyên tố là kim loại kiềm mềm, có màu trắng bạc dễ bị oxy hóa nhanh trong không khí và phản ứng rất mạnh với nước tạo ra một lượng nhiệt đủ để đốt cháy lượng hydro sinh ra trong phản ứng này. Kali cháy có ngọn lửa màu hoa cà.
Kali và natri có tính chất hóa học rất giống nhau, đều là những nguyên tố nhóm IA trong bảng tuần hoàn. Chúng có cùng mức năng lượng ion hóa thứ nhất, khi được kích hoạt thì nguyên tử của hai nguyên tố này sẽ cho đi electron ngoài cùng duy nhất. Dù là hai nguyên tố khác nhau, nhưng kali và natri có thể kết hợp với những anion giống nhau để tạo nên những muối có tính chất tương tự, điều này đã được nghi ngờ từ năm 1702, và được chứng minh năm 1807 khi kali và natri được cô lập một cách độc lập từ các muối khác nhau bằng cách điện phân. Kali tồn tại trong tự nhiên ở dạng các muối ion. Do đó, nó được tìm thấy ở dạng hòa tan trong nước biển (với khoảng 0,04% kali theo khối lượng), và nguyên tố này có mặt trong nhiều khoáng vật.
Hầu hết các ứng dụng trong công nghiệp của kali là nhờ vào khả năng hòa tan tương đối cao của các hợp chất kali trong nước như bánh xà phòng kali. Kim loại kali chỉ có một vài ứng dụng đặc biệt, như là nguyên tố được thay thế cho natri kim loại trong hầu hết các phản ứng hóa học.
Các ion kali có vai trò cần thiết cho chức năng của mọi tế bào sống. Sự khuếch tán ion kali xuyên màng tế bào thần kinh cho phép hoạt động dẫn truyền thần kinh diễn ra bình thường. Sự suy giảm kali trong động vật, bao gồm cả con người, dẫn đến rối loạn các chức năng khác nhau của tim. Cơ thể phản ứng với lượng kali trong chế độ ăn uống, làm tăng nồng độ kali huyết thanh, với sự chuyển đổi kali từ bên ngoài đến bên trong tế bào và tăng thải kali qua thận.
Kali tích lũy trong các tế bào thực vật, và do đó trái cây tươi và rau là những nguồn cung cấp lượng kali tốt cho cơ thể. Sự tồn tại trong thực vật khiến ban đầu kali được cô lập từ potash (các dạng tro của thực vật), nên kali trong tiếng Anh được đặt tên theo hợp chất này. Cũng vì lý do trên nên những vụ canh tác sản lượng lớn đã làm cạn kiệt nguồn kali trong đất một cách nhanh chóng, khiến phân bón nông nghiệp tiêu thụ đến 95% hóa chất chứa kali được sản xuất trên toàn cầu. Ngược lại, ngoại trừ một vài cây chịu mặn đặc biệt, hầu hết thực vật không thể dung nạp ion natri, dẫn đến hệ quả hàm lượng natri thấp trong cơ thể.
Không phải các muối kali hay natri (với tư cách tách biệt với các loại muối hóa học khác) đã từng được biết đến trong thời kỳ La Mã, và tên gọi Latin của nguyên tố này không phải gốc Latin cổ điển mà là Tân Latin. Tên Latin kalium được chọn từ từ "alkali" đã được chuyển tự từ "" "al-qalyah" nghĩa là "tro thực vật". Thuật ngữ alkali phát âm tương tự trong tiếng Anh cũng có cùng gốc này ("kali" trong tiếng Ả Rập chuẩn hiện đại là بوتاسيوم "būtāsyūm").
Tên tiếng Anh của nguyên tố này là "potassium" bắt nguồn từ từ "potash", đề cập đến 1 phương pháp mà theo đó potash thu được bằng cách lọc sạch tro gỗ hoặc lá cây và làm bay hơi dung dịch trong một cái nồi. Potash về bản chất là một hỗn hợp muối kali do thực vật có chứa một ít hoặc không có hàm lượng natri, và phần còn lại của khoáng chất trong thực vật bao gồm các muối calci có tính hòa tan tương đối thấp. Trong khi kali đã từng được sử dụng từ thời kỳ cổ đại, nhưng nó không được biết đến trong suốt bề dày lịch sử là một chất khác biệt về cơ bản với các muối natri. Georg Ernst Stahl đã thu được bằng chứng thực nghiệm cho phép ông kết luận sự khác biệt của các muốn natri và kali vào năm 1702, và Henri Louis Duhamel du Monceau đã có thể chứng minh sự khác biệt này vào năm 1736. Thành phần hóa học chính xác của các hợp chất natri và kali, và trạng thái nguyên tố natri và kali đã không được biết đến, và do đó Antoine Lavoisier đã không xếp alkali vào trong danh sách các nguyên tố hóa học của ông năm 1789.
Kim loại kali đã được Sir Humphry Davy phát hiện năm 1807, ông tách nó ra từ kali hydroxide (KOH). Kim loại kiềm này là kim loại đầu tiên được điều chế bằng điện phân muối nóng chảy với một pin Volta được phát hiện mới nhất. Kali là kim loại đầu tiên được điều chế bằng phương pháp điện phân. Cùng năm đó, Davy đã thông báo về việc tách natri kim loại từ một dẫn xuất khoáng vật (Natri hydroxide, NaOH, hay lye) chứ không phải muối thực vật cũng bằng kỹ thuật tương tự, và ông đã minh họa rằng các nguyên tố tách ra từ các muối này là khác nhau. Mặc dù việc sản xuất kim loại kali và natri đã cho thấy rằng chúng là các nguyên tố nhưng phải mất một khoảng thời gian trước khi đề xuất này được công nhận rộng rãi.
Trong một thời gian dài các ứng dụng potash chỉ dùng trong việc sản xuất thủy tinh, thuốc tẩy và xà phòng. Xà phòng kali từ mỡ động vật và dầu thực vật có giá rất cao, do chúng có khuynh hướng hòa tan nhiều hơn trong nước và mềm hơn, nên được gọi là xà phòng mềm. Phát hiện của Justus Liebig năm 1840 cho thấy rằng kali là nguyên tố cần thiết cho thực vật và hầu hết loại đất đều thiếu kali đã làm gia tăng nhu cầu các muối kali. Tro gỗ từ các loại cây linh sam ban đầu được sử dụng như một nguồn cung cấp muối kali ở dạng phân bón, nhưng với việc phát hiện năm 1868 về các mỏ chứa kali chloride gần Staßfurt, Đức thì sản lượng phân bón kali bắt đầu được sản xuất ở quy mô công nghiệp. Các mỏ potash khác dần được phát hiện, và vào thập niên 1960 Canada trở thành nước sản xuất nguồn kali chính trên thị trường quốc tế.
Kali là kim loại nhẹ thứ 2 sau lithi. Nó là chất rắn mềm có điểm nóng chảy thấp và có thể dùng dao để cắt dễ dàng. Vết mới cắt của kali có màu bạc, nhưng ngay lập tức sẽ lu mờ chuyển sang màu xám sau khi tiếp xúc với không khí, nên nó phải được bảo quản trong dầu mỏ hay dầu lửa. Trong thí nghiệm với ngọn lửa, kali và các hợp chất của nó phát ra màu hoa cà với đỉnh bức xạ ở bước sóng 766,5 nm (xem đoạn phim bên dưới.)
Nguyên tử Kali có 19 proton và 19 electron, với đồng vị bền có 20 neutron. Bán kính nguyên tử trung bình 2,77 Å, V là 45,46 cm³/mol. Cấu hình điện tử của Kali như sau:
Các nguyên tử kali có 19 electron nhiều hơn 1 electron so với trạng thái bền vững của khí trơ gần nhất argon. Nguyên tử kali trong trường hợp này dễ mất 1 nguyên tử ngoài cùng hơn là kiếm thêm 1 nữa để đạt trang thái bền; tuy nhiên, các ion K cũng được biết đến. Do mức năng lượng ion hóa thứ nhất thấp (418,8 kJ/mol) nguyên tử kali dễ dàng mất đi 1 electron và oxy hóa thành cation K. Quá trình này cần ít năng lượng đến nỗi kali dễ dàng bị oxy hóa bởi oxy trong khí quyển. Ngược lại, mức năng lượng ion hóa thứ hai rất cao (3052 kJ/mol), do phải loại bỏ 2 electron khi phá vỡ trạng thái bền vững của cấu hình khí hiếm. Do đó, kali không sẵn sàng để tạo thành các hợp chất ở trạng thái oxy hóa +2 (hoặc cao hơn).
Kali phản ứng với oxy trong không khí tạo thành kali peroxide và phản ứng với nước tạo thành kali hydroxide. Phản ứng của kali với nước rất nguy hiểm vì tính mãnh liệt của phản ứng và việc tạo ra khí hydro trong phản ứng. Khí hydro tiếp tục phản ứng với oxy trong khí quyển tạo thành nước, lượng nước này lại tiếp tục phản ứng với kali dư. Phản ứng này chỉ cần sự có mặt của một ít nước; vì vậy kali và hợp kim lỏng của nó với natri là NaK là những chất hút ẩm mạnh có thể được dùng để làm khô các dung môi trước khi đưa vào chưng cất.
Do tính nhạy cảm của kali với nước và không khí, các phản ứng chỉ có thể xảy ra trong khí quyển trơ như khí argon dùng công nghệ chân không. Kali không phản ứng với hầu hết hydrocarbon như dầu khoáng hoặc kerosene. Nó dễ hòa tan trong ammoniac lỏng với nồng độ lên đến 480 ppm ở 0 °C. Tùy theo nồng độ, các dung dịch ammoniac sẽ có màu xanh dương đến vàng, và độ dẫn điện của chúng tương tự như độ dẫn điện của kim loại lỏng. Ở dạng dung dịch tinh khiết, ammoniac phản ứng chậm với kali tạo thành KNH, nhưng phản ứng này được tăng tốc khi thêm một lượng nhỏ muối của các kim loại chuyển tiếp. Bởi vì kali có thể khử các muối thành kim loại, kali thường được dùng làm chất khử trong việc sản xuất các kim loại từ các muối của chúng bằng phương pháp Rieke. Ví dụ, dùng kali làm chất khử để điều chế magnesi bằng phương pháp Rieke từ magnesi chloride:
Kali chỉ có một trạng thái oxy hóa phổ biến là +1. Kim loại kali là chất phản ứng mạnh do nó dễ dàng bị oxy hóa tạo ra cation K. Khi bị oxy hóa nó rất bền và khó bị khử trở lại thành kim loại.
Kali hydroxide dễ dàng phản ứng với carbon dioxide tạo ra kali carbonat, và được dùng để loại các tạp chất khí trong không khí. Nhìn chung, các hợp chất kali hòa tan trong nước rất tốt, do năng lượng hydrat hóa của ion K cao. Ion kali không màu khi tan trong nước và rất khó kết tủa; nó có thể kết tủa với natri tetraphenylborat, acid hexachloroplatinic, và natri cobaltinitrit.
Kali oxy hóa nhanh hơn hầu hết các kim loại và tạo thành các oxide với các liên kết oxy-oxy, cũng giống như các kim loại kiềm khác trừ lithi. Có ba loại oxide được hình thành trong phản ứng này gồm kali oxide, kali peroxide, và kali superoxide, gồm 3 kiểu ion gốc oxy khác nhau: oxide (), peroxide (), và superoxide (). Hai hợp chất sau, đặc biệt là superoxide thì hiếm gặp và chỉ được tạo ra trong phản ứng với các kim loại có tính dương điện cao; các hợp chất này chứa các liên kết oxy-oxy. Tất cả các hợp chất kali hai phân tử đã được biết đến phản ứng rất mãnh liệt với nước tạo thành kali hydroxide, đây là hợp chất có tính kiềm rất mạnh và 1,21 kg chất kiềm này có thể hòa tan trong khoảng 1 lít nước.
Các hợp chất kali phân li mạnh và hầu hết chúng có thể hòa tan trong nước. Các dạng chính tồn tại trong nước là các hợp chất phức [K(HO)] với n = 6 và 7. Một ít muối của nó hòa tan kém trong nước như kali tetraphenylborat, kali hexachloroplatinat, và kali cobaltinitrit.
Có 24 đồng vị của kali đã được biết, trong đó có 3 đồng vị có trong tự nhiên: K (93,3%), K (0,01%) và K (6,7%). Đồng vị tự nhiên K có chu kỳ bán rã 1,250×10 năm và phân rã thành Ar (11,2%) bằng cách bắt điện tử và bằng bức xạ positron, cũng như phân rã thành đồng vị ổn định Ca (88,8%) bằng bức xạ beta.
Sự phân rã của K thành Ar thông thường được sử dụng làm phương pháp đánh giá tuổi các loại đá. Phương pháp đánh giá tuổi bằng tỷ lệ K/Ar phụ thuộc vào giả thiết rằng các loại đá không chứa agon ở thời điểm tạo ra nó và mọi agon do phóng xạ sinh ra sau đó (Ar) về mặt lượng là được bảo toàn, tức là một hệ thống kín. Các khoáng chất được xác định tuổi bằng cách đo mật độ của kali cũng như lượng Ar do phóng xạ sinh ra đã được tích lũy. Các khoáng chất phù hợp để xác định tuổi là biotit, muscôvit, và plutonit/hocblen biến chất, cũng như fenspat núi lửa; toàn bộ các mẫu đá từ nham thạch núi lửa và đá xâm nhập nông có thể được xác định tuổi nếu chúng chưa bị thay thế. Ngoài ra, các đồng vị kali còn được sử dụng như là chất đánh dấu vết trong nghiên cứu thời tiết. Chúng cũng được sử dụng trong các nghiên cứu về chu trình vận chuyển các chất dinh dưỡng vì kali là chất dinh dưỡng đa lượng cần thiết cho sự sống.
K có trong kali tự nhiên (và vì thế có trong các sản phẩm muối thương mại) trong một lượng vừa đủ đến mức một túi lớn của các chất này có thể sử dụng như nguồn phóng xạ cho các minh họa trong lớp học. Ở người và động vật khỏe mạnh, K là một nguồn phóng xạ lớn nhất thậm chí còn hơn cả C. Trong cơ thể một người nặng 70 kg có khoảng 4.400 hạt nhân K phân rã mỗi giây. Mức độ phân rã của kali tự nhiên là 31 Bq/g.
Kali được hình thành trong vũ trụ bởi quá trình tổng hợp hạt nhân từ các nguyên tử nhẹ hơn. Dạng bền của kali được tạo ra trong các vụ nổ siêu tân tinh bằng quá trình đốt cháy oxy. Kim loại kali không tồn tại trong tự nhiên do độ hoạt động mạnh của nó với nước. Ở dạng hợp chất, nguyên tố này chiếm khoảng 2,4% trọng lượng lớp vỏ Trái Đất và là nguyên tố phổ biến thứ bảy trong lớp này, tương đương với natri là 1,8%.. Trong nước biển, nồng độ của kali là 0,39 g/L rất thấp so với natri là 10,8 g/L.
Orthoclase (feldspar kali KAlSiO) là một khoáng vật tạo đá phổ biến. Ví dụ như trong đá granit chứa 5% kali, hàm lượng này cao hơn hàm lượng trung bình của kali trong vỏ Trái Đất. Sylvit (KCl), carnallit (KCl·MgCl·6(HO)), kainit (MgSO·KCl·3HO) và langbeinite (MgSO·KSO)) là các khoáng vật được tìm thấy ở dạng các đá bay hơi của các hồ và nền biển cổ trên khắp thế giới. Các mỏ này thường có sự phân lớp bắt đầu với lớp ít hòa tan nằm dưới đáy và lớp hòa tan nhất nằm ở trên mặt. Các mỏ dạng trứng (kali nitrat) được hình thành từ sự phân rã các khoáng vật hữu cơ trong đới tiếp xúc với khí quyển, hầu hết là trong các hang động; do khả năng hòa tan cao trong nước của chất này nên việc hình thành các mỏ lớn cần có các điều kiện môi trường đặc biệt.
Các muối kali như carnallit, langbeinit, polyhalit, và sylvit tạo nên các mỏ lớn trong các hồ và đáy biển cổ, làm cho việc khai thác các muối kali trong các môi trường này là khả thi về mặt thương mại. Nguồn chủ yếu của kali được khai thác ở Canada, Nga, Belarus, Đức, Israel, Hoa Kỳ, Jordan và nhiều nơi khác nữa trên thế giới. Mỏ đầu tiên được khai thác nằm gần Staßfurt, Đức, nhưng dãi phân bố mỏ này kéo dài từ Đại Anh qua Đức và đến tận Ba Lan. Chúng nằm trong tầng Zechstein và tích tụ vào kỷ Permi giữa đến muộn. Mỏ lớn nhất từng được phát hiện ở độ sâu khoảng hơn 900 mét dưới bề mặt của Saskatchewan, Canada. Các mỏ này nằm trong Loạt Elk Point hình thành vào Devon giữa. Saskatchewan, nơi có nhiều mỏ lớn được khai thác từ thập niên 1960, đã đi tiên phong trong việc sử dụng phương pháp đóng băng cát ước (hệ tầng Blairmore) để khai thác dạng trục trong chúng ("in order to drive mine shafts through them"). Nước trong Biển Chết được Israel và Jordan dùng để sản xuất kali, trong khi nồng độ trong các đại dương thông thường quá thấp để có thể sản xuất thương mại với giá hiện thời.
Nhiều phương pháp được sử dụng để tách các muối kali ra khỏi các hợp chất có mặt magnesi và natri. Phương pháp được sử dụng nhiều nhất là kết tủa một số hợp chất dựa vào khải năng hòa tan khác nhau của các muối ở những nhiệt độ khác nhau. Tách tĩnh điện của hỗ hợp các muối dưới lòng đất cũng được sử dụng trong một số mỏ. Các chất thải magnesi và natri tách ra hoặc được chứa dưới lòng đất hoặc chất thành các đống xỉ. Hầu hết các khoáng sản kali được khai thác qua quá trình xử lý sẽ cho ra sản phẩm cuối cùng là kali chloride. Ngành công nghiệp khoáng chú trọng đến kali chloride hoặc ở dạng potash, hoặc MOP đơn giản.
Kim loại kali nguyên chất có thể được điều chế bằng phương pháp điện phân các hydroxide của nó theo quy trình đã được Davy điều chỉnh một chút. Mặc dù quá trình điện phân đã được phát triển và sử dụng ở quy mô công nghiệp trong thập niên 1920, phương pháp nhiệt bằng cách phản ứng của natri với kali chloride trong một phản ứng cân bằng hóa học trở thành phương pháp chủ yếu trong thập niên 1950. Việc sản xuất các hợp kim kali natri có thể thực hiện được bằng cách thay đổi thời gian phản ứng và lượng natri được sử dụng trong phản ứng. Công nghệ Griesheimer sử dụng phản ứng giữa kali fluoride với calci carbide cũng được sử dụng để sản xuất kali.
Kim loại kali cấp chất thử (chỉ thị) có giá khoảng 22 USD/kg) năm 2010 khi mua với số lượng lớn (hàng tấn). Việc buôn bán chất này không ổn định do khó khăn trong việc bảo quản kim loại này. Nó phải được lưu trữ trong điều kiệu không khí chứa toàn khí trơ hoặc dầu khoáng gốc khan để chống việc tạo thành các lớp kali superoxide bọc trên bề mặt của nó. Loại oxide này là một chất nổ nhạy với áp lực nó sẽ nổ khi bị trầy xước. Khi nổ thường sẽ sinh ra ngọn lửa rất khó dập tắt.
Kali là nguyên tố phổ biến thứ 8 hoặc 9 theo khối lượng (0,2%) trong cơ thể người, vì vậy một người trưởng thành có cân nặng 60 kg chứa khoảng 120 g kali. Cơ thể người có nhiều kali giống như lưu huỳnh và chlor, và chỉ có các khoáng chất chính như calci và phosphor là dồi dào nhất.
Các cation kali có vai trò quan trọng trong các tế bào thần kinh (não và thần kinh), và trong việc ảnh hưởng đến sự cân bằng thẩm thấu giữa các tế bào và dịch kẽ (ngoại bào chất) với sự phân bố của chúng trong tất cả các môi trường trung gian ở tất cả động vật (không phải ở tất cả thực vật) bằng cách bơm được gọi là Na+/K+-ATPase. Sự bơm ion này sử dụng ATP để bơm 3 ion natri ra khỏi tế bào và 2 ion kali vào bên trong tế bào, do vậy nó tạo ra một gradient điện hóa trên tất cả màng tế bào. Ngoài ra, các kênh ion kali có tính chọn lọc cao có vai trò quan trọng trong sự phân cực, ví dụ trong các nơron, sau khi một điện thế hoạt động được kích hoạt. Kênh ion kali đã được giải quyết gần đây nhất là KirBac3.1, đưa ra tổng cộng 5 kênh ion kali (KcsA, KirBac1.1, KirBac3.1, KvAP, và MthK) có cấu trúc xác định. Tất cả năm kênh đều từ các loài sinh vật nhân sơ.
Kali có thể nhận dạng được thông qua vị của nó do nó tác động vào 3 trong số năm loại của vị giác nhưng tùy thuộc vào nồng độ. Các ion kali trong dung dịch loãng có vị ngọt, cho phép có nồng độ trung bình trong sữa và nước ép trái cây, trong khi nồng độ cao hơn sẽ làm tăng vị đắng do tính kiềm, và cuối cùng là vị mặn. Sự kết hợp của vị đắng và mặn trong các dung dịch có nhiều kali bổ sung trong các đồ uống làm cho chúng có vị ngon là một thách thức.
Kali cũng có vai trò quan trọng trong chống co cơ và việc gởi tất cả các xung động thần kinh ở động vật qua các tiềm năng hành động ("Action potential"). Do bản chất của tính điện và hóa của chúng, các ion K lớn hơn các ion Na, và các kênh và các bơm ion trong các màng tế bào có thể phân biệt giữa hai loại ion này, bơm chủ động hay cho phép đi qua thụ động một trong hai ion đồng thời ngăn cản ion còn lại.
Sự thiếu hụt kali trong các dung dịch trong cơ thể có thể gây ra các tình trạng có thể tử vong như thiếu kali máu, đặc biệt gây nôn mửa, tiêu chảy, và/hoặc tăng bài tiết niệu đạo. Các triệu chứng thiếu hụt kali gồm yếu cơ, liệt ruột, bất thường ECG (điệm tâm đồ), giảm phản xạ và trong các trường hợp nghiêm trọng có thể gây liệt hô hấp, alkalosis và rối loạn nhịp tim.
Kali là một khoáng chất thiết yếu trong cơ thể con người; nó là cation chính bên trong các tế bào động vật, và do đó nó co vai trò quan trọng trong việc duy trì chất dịch và cân bằng điện giải trong cơ thể. Natri cấu thành nên hầu hết các cation trong plasma máu ở dãy tham chiếu vào khoảng 145 mmol/L (3,345 g)(1 mmol/L = 1mEq/L), và kali cấu thành nên hầu hết các cation dung dịch tế bào với mức khoảng 150 mmol/L (4,8 g). Plasma được lọc qua cầu thận của các quả thận mơi một lượng lớn với khoảng 180 lit/ngày. Do vậy mỗi ngày có 602 g natri và 33 g kali được lọc. Chỉ có 1–10 g natri và 1–4 g kali có thể có trong thức ăn phải được tái hấp thu. Natri phải được tái hấp thu theo cách giữ một lượng máu chính xác và áp suất thẩm thấu đúng; kali phải được tái hấp thu theo cách nào đó để giữ cho nồng độ huyết thanh càng gần với 4,8 mmol/L (khoảng 0,190 g/L) càng có thể. Các bơm natri trong thận phải luôn hoạt động để bảo tồn natri. Kali đôi khi cũng phải được bảo tồn, nhưng khi lượng kali trong plasma máu rất nhỏ và hồ kali trong các tế bào lớn khoảng 30 lần, tình hình không phải là quá nghiêm trọng đối với kali. Vì kali được di chuyển một cách thụ động ngược chiều với natri để đạt cân bằng Donnan (không thực tế), nước tiểu có thể không bao giờ chìm dưới nồng độ của kali trong huyết thanh trừ khi thỉnh thoảng có việc tiết nước chủ động vào giai đoạn cuối của quá trình. Kali được tiết ra hai lần và tái hấp thụ 3 lần trước khi nước tiểu đi đến các ống thu gom. Ở điểm đó, nó thường xuyên có nồng độ kali như plasma. Cuối quá trình, kali được tiết ra một lần nữa nếu nồng độ huyết thanh quá cao.
Nếu kali bị loại bỏ từ thức ăn, vẫn có sự đào thải từ thận với khoảng 200 mg ngày khi huyết thanh giảm 3,0–3,5 mmol/L trong khoảng 1 tuần, và có thể không bao giờ bị cắt giảm hoàn toàn, gây ra hạ kali máu và thậm chí là tử vong.
Kali di chuyển một cách thụ động qua các lỗ rỗng của màng tế bào. Khi các ion di chuyển qua các bơm, có một cổng trong các bơm ở mỗi mặt của màng tế bào và chỉ có một cổng có thể mở vào một thời điểm. Kết quả là có khoảng 100 ion bị đẩy qua trong 1 giây. Các lỗ rỗng chỉ có 1 cổng, và chỉ có một loại ion có thể đi qua với số lượng 10 triệu đến 100 triệu ion mỗi giây. Các lỗ chân lông cần calci để mở ra mặc dù người ta nghĩ rằng calci hoạt động ngược lại bằng cách khóa ít nhất một trong số các lỗ rỗng. Các nhóm carbonyl bên trong lỗ rỗng trên các amino acid bắt chước hydrat hóa nước diễn ra trong dung môi nước bởi bản chất tích điện tĩnh điện trên 4 nhóm carbonyl bên trong lỗ rỗng.
Cung cấp vừa đủ lượng kali để hỗ trợ sự sống có thể qua việc ăn nhiều loại thực phẩm. Những trường hợp thiếu kali rõ ràng (như các triệu chứng, dấu hiện và hàm lượng nguyên tố trong máu thấp hơn bình thường) thì hiếm gặp ở những cá thể khỏe mạnh. Các loài thực phẩm giàu kali như khoai, rau mùi tây, mơ khô, sữa khô, sô cô la, nhiều loại hạt (đặc biệt là hạnh nhân và hồ trăn), khoai tây, măng, chuối, bơ, nước dừa, đậu nành, và cám, mặc dù nó cũng có với một lượng vừa đủ trong hầu hết trái cây, rau, thịt và cá.
Các nghiên cứu dịch tễ học và các nghiên cứu ở động vật về bệnh cao huyết áp chỉ ra rằng khẩu phần ăn có nhiều kali có thể giảm nguy cơ cao huyết áp và đột quỵ (theo một cơ chế độc lập về huyết áp), và việc thiếu hụt kali kết hợp với không cung cấp đủ thiamin đã tạo ra bệnh tim ở chuột. Có một vài tranh cãi liên quan đến lượng cung cấp kali tối đa trong khẩu phần ăn. Ví dụ, các hướng dẫn năm 2004 của Viện Y học Hoa Kỳ ("Institute of Medicine") chỉ ra rằng DRI (Dietary reference intake) 4.000 mg kali (100 mEq), mặc dù hầu hết người Mỹ tiêu thụ chỉ phân nửa lượng trên mỗi ngày, điều này có thể làm cho họ thiếu kali liên quan đến hướng dẫn trên. Tương tự như thế, ở các nước EU đặc biệt là ở Đức và Ý, kali cung cấp không đủ là khác phổ biến. Các nhà nghiên cứu người Ý, trong một báo cáo năm 2011 khi phân tích rằng khi cung cấp một lượng kali cao hơn 1,64 g mỗi ngày có sự liên hệ với việc giảm 21% nguy cơ đột quỵ.
Lượng Kali trong máu người bình thường là nằm trong khoảng 3,5-5,0 mmol\l. Dưới 3,5 sẽ bị chứng giảm kali huyết, trên 5,0 sẽ tăng kali máu. Cả hai khả năng đều có khả năng dẫn đến tử vong.
Bổ sung kali ở dạng dược phẩm được sử dụng phổ biến nhất trong việc kết hợp với loop diuretic và thiazide, các phân loại lợi tiểu giúp tống ra khõi cơ thể natri và nước, nhưng tác dụng phụ cũng gây ra mất kali trong nước tiểu. Nhiều cách bổ sung ở dạng dược phẩm và không phải dược phẩm cũng có mặt. Các muối kali như kali chloride có thể cho hòa tan vào nước, nhưng vị đắng/mặn của các dung dịch có hàm lượng ion kali cao làm cho có cảm giác ngon miệng do việc bổ sung chất lỏng có nồng độ cao khó mà tạo ra được. Những liều bổ sung dạng thuốc đặc biệt dao động từ 10 mmol (400 mg, bằng khoảng 1 cốc sữa hoặc một cốc cam ép 180ml) đến 20 mmol (800 mg) một liều. Các muối kali cũng có ở dạng viên nén hoặc viên nang, dùng cho mục đích điều trị cho phép kali thoát một cách chậm chạp ra khỏi viên thuốc, vì hàm lượng các ion kali rất cao có thể giết chết các mô, và làm tổn thương đến niên mạc dạ dày hoặc niêm mạc ruột. Vì lý do này, các viên thuốc bổ sung kali không kê theo toa bị giới hạn đến 99 mg kali theo luật của Hoa Kỳ.
Các ion kali là thành phần thiết yếu trong dinh dưỡng thực vật và được tìm thấy trong hầu hết các loại đất. Chúng được dùng làm phân bón cho nông nghiệp, trồng trọt và thủy canh ở dạng kali chloride (KCl), kali sulfat (), hoăc nitrat (). Phân bón nông nghiệp tiêu thụ 95% các hóa phẩm của kali trên toàn cầu, và khoảng 90% kali được cung cấp ở dạng KCl. Thành phần kali trong hầu hết thực vật dao động từ 0,5% đến 2% khối lượng các vụ mùa, thường ở dạng . Các vụ mùa năng suất cao phụ thuộc vào lượng phân bón để bổ sung cho lượng kali mất đi do thực vật hấp thu. Hầu hết phân bón chứa kali chloride, trong khi kali sulfat được dùng cho các vụ mùa nhạy cảm với chloride hoặc vụ mùa cần lượng lưu huỳnh cao hơn. Kali sulfat được tạo ra chủ yếu bằng sự phân giải các khoáng phức của kainit (MgSO·KCl·3HO) và langbeinit (MgSO·KSO). Chỉ có rất ít phân bón chứa kali nitrat. Trong năm 2005, khoảng 93% sản lượng kali trên thế giới đã được tiêu thụ bởi các ngành công nghiệp phân bón.
Cation kali là dưỡng chất thiết yếu cho con người và sức khỏe. Kali chloride được dùng thay thế cho muối ăn nhằm giảm lượng cung cấp natri để kiểm soát bệnh cao huyết áp. USDA liệt kê pa tê cà chua, nước cam, củ cải đường, đậu trắng, cà chua, chuối và nhiều nguồn thức ăn khác cung cấp kali được xếp theo mức độ giảm dầm hàm lượng kali.
Kali natri tartrate (KNaCHO, Rochelle salt) là một thành phần chính của bột nở; nó cũng được sử dụng trong các gương mạ bạc. Kali bromat () là một chất oxy hóa mạnh (E924), được dùng để tăng độ dẻo và độ nở cao của bột bánh mì. Kali bisulfit () được dùng làm chất bảo quản thực phẩm, như trong rượu vang và bia (nhưng không có trong thịt). Nó cũng được sử dụng để tẩy trong dệt-nhuộm và thuộc da.
Các chất hóa học kali chính là kali hydroxide, kali carbonat, kali sulfat, và kali chloride. Hàng triệu tấn các hợp chất này được sản xuất mỗi năm.
Kali hydroxide là một base mạnh, được dùng ở mức độ công nghiệp để trung hòa các acid mạnh và yếu, để khống chế pH và để sản xuất các muối kali. Nó cũng được dùng để làm bánh xà phòng từ mỡ và dầu trong công nghiệp tẩy rửa và trong các phản ứng thủy phân như các este.
Kali nitrat (KNO) được lấy từ các nguồn tự nhiên như guano và evaporit hoặc được sản xuất từ công nghệ Haber; nó là một chất oxy hóa trong thuốc súng (thuốc súng đen) và là một loại phân bón quan trọng. Kali cyanide (KCN) được dùng trong công nghiệp để hòa tan đồng và các kim loại quý, đặc biệt là bạc và vàng, bằng cách tạo ra ở dạng phức chất. Những ứng dụng của nó gồm khai thác vàng, mạ điện, và đúc điện ("electroforming") của các kim loại này; nó cũng được dùng trong tổng hợp hữu cơ để tạo ra nitriles. Kali carbonat ( hay potash) được dùng trong sản xuất thủy tinh, xà phòng, ống phóng màn hình màu, đèn huỳnh quan, dệt nhuộm và chất tạo màu. Kali permanganat (KMnO) là một chất oxy hóa, có tính tẩy mạnh và được sử dụng trong sản xuất saccharin. Kali chlorat (KClO) được cho vào vật liệu nổ. Kali bromide (KBr) đước đây được sử dụng làm thuốc an thầnh và trong nhiếp ảnh.
Kali cromat (KCrO) được dùng trong mực, nhuộm, chất tạo màu (màu vàng đỏ sáng); trong chất nổ và pháo hoa; trong thuộc da, trong giấy bẫy ruồi và diêm an toàn, tất cả các ứng dụng trên do tính chất của ion cromat hơn là các ion kali.
Hợp kim NaK với điểm nóng chảy thấp và sức căng bề mặt cao được dùng làm chất làm mát trong một số lò phản ứng hạt nhân nhanh và vệ tinh ra đa của Liên Xô.
Các hợp chất kali quá phổ biến đến nổi có hàng ngàn ứng dụng nhỏ tại chỗ. Chất rắn màu cam superoxide KO là nguồn cung cấp oxy tiện lợi và là chất hấp thụ carbon dioxide. Nó được sử dụng rộng rãi trong hệ thống thông khí mỏ, các tàu ngầm và tàu không gian do nó chứa ít thể tích hơn oxy khí.
Kali cobaltinitrit được dùng làm chất tạo màu của các họa sĩ với tên gọi Aureolin hay Coban vàng.
Hợp kim của natri và kali, NaK ở dạng chất lỏng được dùng làm chất trung gian truyền nhiệt và làm chất hút ẩm để tạo ra một môi trường không khí khô. Nó có thể được sử dụng trong phản ứng chưng cất. Hợp kim gồm 12% Na, 47% K và 41% Cs có nhiệt độ nóng chảy −78 °C, thấp nhất trong tất cả các hợp chất kim loại.
Kali kim loại được dùng ở nhiều dạng khác nhau trong từ kế.
Kali nguyên chất phản ứng mãnh liệt với nước và hơi ẩm. Do vậy, nó cần được bảo quản trong dầu khoáng hay dầu lửa và cần phải hết sức thận trọng khi làm việc với nó.
Phản ứng này rất mãnh liệt và giải phóng ra một lượng nhiệt đủ để đốt cháy hydro được tạo ra. Nó có thể chuyển sang nổ nếu có mặt oxy. Kali hydroxide là một chất kiềm mạnh có thể gây bỏng da. Bột kali mịn sẽ cháy trong không khí ở nhiệt độ phòng. Kim loại dạng khối sẽ cháy trong không khí nếu được nung nóng. Do nó có tỷ trọng 0,89 g/cm³, nên đối kali nổi trên nước làm cho nó tiếp xúc với oxy trong khí quyển. Nhiều chất chữa cháy phổ biến, bao gồm cả nước, cũng không có tác dụng hoặc làm đám cháy kali trở nên dữ dội hơn. Nitơ, argon, natri chloride (muối ăn), natri carbonat (tro sô-da), và silic dioxide (cát) có thể dập cháy nếu chúng khô (không chứa nước). Một số chất chữa cháy dạng bột khô nhóm D (natri chloride, natri carbonat, T.E.C.) được thiết kế riêng cho chữa cháy kim loại cũng hiệu quả. Các chất này lấy đi oxy của đám cháy và làm lạnh kim loại kali.
Kali phản ứng mãnh liệt với các halogen và sẽ phát nổ nếu có mặt brom. Nó cũng phản ứng nổ với acid sulfuric. Việc đốt kali sẽ tạo ra peroxide và superoxide. Các peroxide này có thể phản ứng một cách mãnh liệt với các hợp chất hữu cơ như các loại dầu. Cả per-oxide va super-oxide có thể phản ứng nổ với kali kim loại.
Do kali phản ứng với hơi nước trong không khí nên nó thường được bảo quản trong các loại dầu khoán anhydrous hoặc kerosen. Không giống lithi và natri, tuy nhiên kali không thể bảo quản trong dầu lâu hơn 6 tháng trừ khi trong môi trường không khí trơ (không có oxy) hoặc môi trường chân không. Sau thời gian cất giữ lâu dài trong không khí, các peroxide nhạy với sốc có thể hình thành trên kim loại và dưới nắp của thùng chứa, và có thể nổ khi mở nắp.
Do tính chất hoạt động cao của kim loại kali, nó phải được vận chuyển một cách cực kỳ cẩn thận, phải có bảo vệ toàn bộ da và mắt và có bộ phận chống nổ cách li giữa người và kim loại. Uống một lượng lớn các hợp chất kali có thể dẫn đến chứng tăng kali máu làm ảnh hưởng mạnh đến hệ tim mạch. Kali chloride được dùng ở Hoa Kỳ cho việc hành quyết bằng cách tiêm.
|
2606 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2606 | Bồ tạt | |
2611 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2611 | CeBIT | CeBIT là một trong những hội chợ lớn nhất thế giới về kỹ thuật thông tin, được tổ chức hằng năm vào tháng Ba tại Hannover, Đức. CeBIT là chữ đầu tự của "Centrum der Büro- und Informationstechnik" (Trung tâm của Kỹ thuật Thông tin và Kỹ thuật Văn phòng). Người tổ chức hội chợ là Công ty cổ phần Hội chợ Đức ("Deutsche Messe AG").
CeBIT phát triển từ phần triển lãm nằm trong khuôn khổ của Hội chợ Hannover được tổ chức hằng năm từ sau 1947. Bắt đầu từ năm 1970 phần triển lãm này được gọi là Trung tâm của Kỹ thuật Thông tin và Kỹ thuật Văn phòng ("Centrum der Büro- und Informationstechnik") sau đó là Trung tâm thế giới dành cho các Kỹ thuật Truyền thông, Thông tin và Văn phòng ("Welt-Centrum für Büro-, Informations- und Kommunikationstechnik").
Vào năm 1986 Hội chợ Hannover được chia ra thành Hội chợ công nghiệp Hannover và CeBIT độc lập, một phần cũng là kết quả của một sự phát triển liên tục cả về số lượng các hãng tham gia và về diện tích triển lãm. Ngày 12 tháng 3 năm 1986 CeBIT đầu tiên tách ra khỏi Hội chợ Hannover. Có 2.142 hãng các ngành kỹ thuật viễn thông, thông tin và văn phòng đã trưng bày các sản phẩm của họ trên 200.000 m² diện tích. Ngành viễn thông được đưa vào chương trình của CeBIT lần đầu tiên cũng vào năm này. Mặc dầu có một số chỉ trích về việc tách ra khỏi Hội chợ Hannover để trở thành CeBIT riêng biệt đầu tiên, khoảng 334.000 khách đã đến tham quan hội chợ. Từ đó CeBIT đã phát triển sôi nổi hơn Hội chợ công nghiệp về mặt số lượng khách tham quan. Vào năm 1996 và 1998 CeBIT home ở Hannover được tổ chức như một chi nhánh của CeBIT, chủ yếu trưng bày các trò chơi trên máy tính, trò chơi trên các máy chuyên dụng (tiếng Anh: "console"), các phần cứng dùng trong trò chơi điện tử và các sản phẩm của ngành điện tử tiêu khiển. Hội chợ này được tổ chức luân phiên với hội chợ IFA ở Berlin (Đức). Games Convention là hội chợ kế thừa của CeBIT home. Mục đích của CeBIT home là kéo các khách cá nhân ra khỏi CeBIT vì họ làm phiền các khách tham quan chuyên môn.
Từ năm 1999 Công ty cổ phần Hội chợ Đức ("Deutsche Messe AG") đã tổ chức thêm các triển lãm khác trên thế giới như CeBIT America ở Thành phố New York hay CeBIT Asia ở Thượng Hải.
|
2612 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2612 | Hằng số Planck | Hằng số Planck là một hằng số vật lý cơ bản, ký hiệu bằng formula_1, có tầm quan trọng to lớn trong cơ học lượng tử. Năng lượng của một photon bằng tần số của nó nhân với hằng số Planck. Do tương đương khối lượng–năng lượng, hằng số Planck cũng liên hệ giữa khối lượng và tần số.
Trong đo lường học, hằng số Planck, cùng những hằng số khác, được dùng để định nghĩa kilogram, một đơn vị SI. Các đơn vị SI được định nghĩa sao cho khi biểu diễn hằng số Planck trong các đơn vị SI, nó có giá trị đúng bằng
Cuối thế kỷ 19, phổ bức xạ vật đen đã được đo với độ chính xác cao, nhưng phân bố của những phép đo ở tần số cao chênh lệch đáng kể so với những tiên đoán bằng lý thuyết thời bấy giờ. Năm 1900, Max Planck bằng thực nghiệm đưa ra một công thức cho phổ quan sát được. Ông giả sử một hạt tích điện dao động trong một khoảng trống với bức xạ vật đen chỉ có thể thay đổi mức năng lượng của nó theo bước nhỏ tỷ lệ thuận với tần số của sóng điện từ tương ứng. Bằng kết quả thí nghiệm, ông tính được hằng số tỷ lệ này, và hằng số đó được đặt tên để vinh danh ông. Năm 1905, Albert Einstein xác định mức năng lượng tối thiểu, hay "lượng tử", của một sóng điện từ. Lượng tử ánh sáng có tính chất giống như một hạt không mang điện, và cuối cùng có tên gọi photon. Max Planck nhận Giải Nobel Vật lý năm 1918 cho "những đóng góp của ông cho sự tiến bộ của Vật lý với phát hiện lượng tử năng lượng của ông".
Liên hệ Planck cho biết năng lượng photon tỷ lệ thuận với tần số tương ứng , và hằng số tỷ lệ được gọi là hằng số Planck, ký hiệu bằng :
Năng lượng này cực kỳ nhỏ so với mức năng lượng của những đồ vật thường ngày.
Vì tần số , bước sóng , và tốc độ ánh sáng được liên kết với nhau bởi formula_3, hệ thức trên có thể được viết thành
Định nghĩa của hằng số Planck sử dụng đơn vị SI của tần số, tức là hertz, vốn biểu thị một vòng, 360 độ hay radian, mỗi giây. Trong một số trường hợp mà tần số góc (tần số biểu diễn bằng radian trên giây thay vì vòng trên giây, tức hertz) được dùng, người ta thường đưa hệ số vào trong hằng số Planck, dẫn đến hằng số Planck rút gọn. Hằng số Planck rút gọn bằng hằng số Planck chia cho và được ký hiệu bằng formula_5 (đọc là "h-bar"):
Năm 1923, Louis de Broglie tổng quát hóa liên hệ Planck–Einstein với giả thuyết hằng số Planck là hệ số tỷ lệ giữa động lượng và bước sóng lượng tử không chỉ của photon, mà của một hạt bất kỳ. Thực nghiệm sau đó xác nhận giả thuyết này, và nó xuất hiện trong toàn bộ lý thuyết lượng tử, bao gồm điện động học. Bước sóng de Broglie của một hạt là
trong đó là động lượng của một hạt, ví dụ như photon, hoặc bất kỳ hạt sơ cấp nào khác.
Năng lượng của một photon với tần số góc là
còn động lượng thì bằng
trong đó là một số sóng góc.
Hai mối liên hệ này là phần thời gian và không gian của biểu thức tương đối hẹp sử dụng 4-vectơ:
Cơ học thống kê cổ điển yêu cầu sự tồn tại của (nhưng không đưa ra giá trị của nó). Sau phát hiện của Planck, một giả thuyết mới xuất hiện cho rằng tác động vật lý không thể có giá trị bất kỳ, mà phải là bội số nguyên của một đại lượng rất nhỏ, "lượng tử của tác động", nay được gọi là "hằng số Planck". Đây là một ý tưởng cốt yếu trong "thuyết lượng tử cũ" phát triển bởi các nhà vật lý như Bohr, Sommerfeld, và Ishiwara, trong đó tồn tại quỹ đạo hạt nhưng chúng bị ẩn đi, và chúng tuân theo các định luật lượng tử. Quan điểm này đã bị thay thế bởi thuyết lượng tử hiện đại, trong đó quỹ đạo chuyển động thậm chí không tồn tại; một hạt được biểu diễn bằng một hàm sóng trong không gian và thời gian. Cùng với đó là khái niệm lượng tử năng lượng, và cả chuyển động hạt lẫn lượng tử năng lượng đều không thể được giải thích bởi vật lý cổ điển.
Hằng số Planck có thứ nguyên của mômen động lượng. Trong đơn vị SI, hằng số Planck được biểu diễn bằng joule trên hertz (J⋅Hz hoặc kg⋅m⋅s). Một điểm cần lưu ý trong thứ nguyên của hằng số Planck là việc đơn vị SI của tần số, hertz, biểu diễn một chu kỳ trọn vẹn, 360 độ hay radian, một giây. Tần số góc bằng radian trên giây thường tự nhiên hơn trong toán và vật lý, và nhiều công thức sử dụng hằng số Planck rút gọn.
Các giá trị trên là chính xác và cố định sau lần định nghĩa lại đơn vị cơ bản SI năm 2019.
Từ năm 2019, giá trị của hằng số Planck đã được cố định, với biểu diễn thập phân hữu hạn. Dưới định nghĩa hiện tại của kilogram, phát biểu rằng, "Kilogram [...] được định nghĩa bằng cách cố định giá trị của bằng với đơn vị J⋅s, tương đương với kg⋅m⋅s, trong đó mét và giây được định nghĩa bằng tốc độ ánh sáng và tần số chuyển siêu tinh tế của trạng thái cơ bản của một nguyên tử caesi-133 ." Điều này nghĩa là giá trị của một kilogram, chứ không phải giá trị của hằng số Planck, cần phải được tìm bằng thực nghiệm, bằng những phương pháp như cân Kibble và phương pháp mật độ tinh thể tia X. Để minh họa cụ thể hơn, giả sử quyết định cố định giá trị của được đưa ra năm 2010. Khi đó, giá trị của là , và từ đó giá trị của kilogram cũng được tính từ con số này. Những thực nghiệm trong tương lai sẽ cho thấy giá trị của kilogram lúc ấy bằng lần giá trị của Nguyên mẫu Kilogram Quốc tế (IPK).
Hằng số Planck xuất phát từ nỗ lực của Max Planck để đưa ra một biểu thức toán học nhằm tiên đoán phổ bức xạ từ một nguồn nhiệt kín, hay bức xạ vật đen. Kết quả là một biểu thức toán học với tên gọi định luật Planck.
Cuối thế kỷ 19, Max Planck xem xét vấn đề bức xạ vật đen do Kirchhoff đưa ra khoảng 40 năm trước đó. Tất cả vật thể vật lý phát ra bức xạ điện từ tự động và liên tục. Không có biểu thức hay lời giải thích nào cho hình dạng của phổ bức xạ quan sát được. Vào lúc đó, định luật Wien khớp với dữ liệu ở bước sóng ngắn và nhiệt độ cao, nhưng sai khác hoàn toàn ở bước sóng dài. Cũng vào thời điểm này, Lord Rayleigh tìm ra một công thức, ngày nay gọi là định luật Rayleigh–Jeans, có thể tiên đoán bước sóng dài tương đối chính xác, nhưng lại không thể giải thích cho bước sóng ngắn.
Planck tiếp cận vấn đề với giải thuyết rằng phương trình chuyển động của ánh sáng miêu tả một tập hợp các dao động điều hòa, mỗi tần số tương ứng với một dao động. Ông xem xét sự thay đổi entropy của những hạt dao động so với nhiệt độ của vật thể, làm cho nó khớp với định luật Wien, và cuối cùng đưa ra một hàm số để xấp xỉ phổ vật đen, dẫn đến một công thức thực nghiệm cho bước sóng dài.
Planck tìm ra một biểu thức khớp với định luật Wien ở bước sóng ngắn và công thức thực nghiệm ở bước sóng dài. Biểu thức này có một hằng số , được cho là lấy từ Hilfsgrösse (biến phụ), và sau được biết đến là hằng số Planck. Biểu thức cho độ rọi phổ chiếu xạ của một vật đen với tần số tại nhiệt độ tuyệt đối là
trong đó là hằng số Boltzmann, là hằng số Planck, và là tốc độ ánh sáng trong môi trường, có thể là vật liệu hoặc chân không.
Độ rọi phổ chiếu xạ (tiếng Anh: "spectral radiance") của một vật miêu tả mức năng lượng nó phát ra ở những tần số bức xạ khác nhau. Đại lượng này bằng công suất phát xạ trên một đơn vị diện tích bề mặt, trên một đơn vị góc khối, trên một đơn vị tần số. Độ rọi phổ chiếu xạ cũng có thể được biểu diễn trên một đơn vị bước sóng thay vì một đơn vị tần số. Trong trường hợp đó, công thức trên trở thành
cho thấy năng lượng bức xạ ở bước sóng ngắn tăng theo nhiệt độ nhanh hơn so với ở bước sóng dài.
Định luật Planck cũng có thể được biểu diễn theo những đại lượng khác, ví dụ như số photon bức xạ ở bước sóng nhất định, hay là mật độ năng lượng trên một thể tích bức xạ. Đơn vị SI của là , còn của là .
Planck sớm nhận ra rằng lời giải của ông không phải là duy nhất. Một số lời giải khác tồn tại, mỗi cái cho giá trị entropy của các hạt dao động khác nhau. Để giải quyết vấn đề này, Planck dùng đến cơ học thống kê, một ngành còn gây tranh cãi thời bấy giờ, việc mà ông miêu tả là "một hành động tuyệt vọng … tôi đã sẵn sàng từ bỏ tất cả những niềm tin của mình trong vật lý." Một trong những điều kiện của lời giải này là
Với điều kiện mới này, Planck đã lượng tử hóa năng lượng của các hạt dao động, "một giả thuyết hoàn toàn hình thức … thực tế tôi không nghĩ nhiều về nó ..." theo lời của chính ông. Áp dụng điều kiện này cho định luật Wien cho thấy "phần tử năng lượng" phải tỉ lệ với tần số của dao động, ngày nay gọi là "liên hệ Planck–Einstein":
Sử dụng dữ liệu bức xạ vật đen từ thí nghiệm, Planck tính được giá trị của bằng khoảng , sai khác 1,2% so với giá trị chính thức ngày nay. Ông cũng là người đầu tiên xác định giá trị của hằng số Boltzmann bằng công thức này.
Vấn đề vật đen được xét lại vào năm 1905, khi Rayleigh cùng với Jeans và độc lập với Einstein chứng minh rằng điện từ học cổ điện "không thể" giải thích phổ bức xạ đo được. Những chứng minh này thường được biết đến với tên gọi "thảm họa cực tím", do Paul Ehrenfest đặt năm 1911. Chúng, cùng với nghiên cứu của Einstein về hiệu ứng quang điện, khiến các nhà vật lý học ngày càng tin rằng việc lượng tử hóa mức năng lượng của Planck có ý nghĩa sâu hơn là một công cụ toán học đơn thuần. hội nghị Solvay đầu tiên năm 1911 có chủ đề "lý thuyết bức xạ và lượng tử".
Hiệu ứng quang điện là sự phát xạ electron (gọi là "quang điện tử") từ một bề mặt có ánh sáng chiếu vào. Hiện tượng này lần đầu được quan sát bởi Alexandre Edmond Becquerel năm 1839, mặc dù các nguồn thường ghi nhận Heinrich Hertz, người xuất bản nghiên cứu chi tiết đầu tiên năm 1887. Một nghiên cứu khác của Philipp Lenard (Lénárd Fülöp) được xuất bản năm 1902. Năm 1905, Einstein viết bài báo thảo luận về hiện tượng này bằng lượng tử ánh sáng, một thành tựu đã cho ông giải Nobel Vật lý năm 1921, sau khi những tiên đoán của ông được xác nhận bởi Robert Andrews Millikan.
Trước bài báo của Einstein, bức xạ điện từ như ánh sáng được coi là có hành vi của sóng: đó cũng là nguồn gốc cho các thuật ngữ "tần số" và "bước sóng" dùng để miêu tả các loại bức xạ khác nhau. Năng lượng của một sóng trên một đơn vị thời gian là cường độ. Ánh sáng từ một đèn pha sân khấu có cường độ lớn hơn ánh sáng của một bóng đèn dân dụng, tức đèn pha tỏa ra nhiều năng lượng hơn trên một đơn vị thời gian và một đơn vị không gian, ngay cả khi màu sắc của hai bóng đèn rất giống nhau. Những loại sóng khác như âm thanh hay sóng biển cũng có cường độ của chúng. Tuy nhiên, năng lượng của hiệu ứng quang điện không có tính chất giống như sóng ánh sáng.
Các quang điện tử được phát ra có động năng nhất định, và động năng của mỗi quang điện tử là "độc lập" với cường độ của ánh sáng, nhưng tỷ lệ thuận với tần số, và nếu tần số quá thấp, sẽ không có quang điện tử nào được phát ra. Giả sử tần số đủ cao để gây ra hiệu ứng quang điện, cường độ nguồn sáng tăng dẫn đến nhiều quang điện tử với cùng động năng được phát ra, thay vì cùng số lượng quang điện tử với động năng lớn hơn.
Einstein giải thích những quan sát này với việc lượng tử hóa ánh sáng: năng lượng ánh sáng không được truyền liên tục dưới dạng sóng, mà chỉ theo những "gói" nhỏ hay lượng tử. Những "gói" năng lượng này, về sau được gọi là photon, có độ lớn bằng những "phần tử năng lượng" của Planck, dẫn đến liên hệ Planck–Einstein:
Giả thiết của Einstein về sau được chứng minh bằng thực nghiệm: hằng số tỉ lệ giữa tần số nguồn sáng và động năng của các quang điện tử bằng với hằng số Planck .
Năm 1912, John William Nicholson giới thiệu h-bar vào lý thuyết nguyên tử và là người đầu tiên lượng tử hóa tần số góc thành . Niels Bohr trích dẫn ông trong bài báo mô hình nguyên tử Bohr năm 1913. Ảnh hưởng của mô hình hạt nhân nguyên tử Nicholson lên mô hình của Bohr đã được nhiều nhà sử học nghiên cứu.
Năm 1913, Niels Bohr đưa ra mô hình lượng tử của nguyên tử thứ ba, nhằm giải quyết những thiếu sót của mô hình Rutherford cổ điển. Mô hình nguyên tử lượng tử đầu tiên được đề xuất bởi Arthur Erich Haas năm 1910 và được thảo luận chi tiết ở Hội nghị Solvay 1911. Trong điện từ học cổ điển, một điện tích chuyển động tròn sẽ phát ra bức xạ điện từ. Nếu điện tích đó là một electron quay quanh hạt nhân, bức xạ sẽ khiến nó mất năng lượng và rơi dần vào hạt nhân. Bohr giải quyết nghịch lý này với cảm hứng từ công trình của Planck: một electron trong nguyên tử Bohr chỉ có thể có mức năng lượng định trước , trong đó
với là tốc độ ánh sáng trong chân không, là hằng số xác định từ thực nghiệm (hằng số Rydberg), và Khi electron đạt mức năng lượng thấp nhất (), nó không thể tiến gần hơn đến hạt nhân nữa. Phương pháp này cho phép Bohr tính đến công thức Rydberg, một miêu tả thực nghiệm cho phổ nguyên tử của hydro, và giải thích cho giá trị của hằng số Rydberg bằng những hằng số cơ bản khác.
Bohr cũng đề xuất đại lượng , ngày nay gọi là hằng số Planck rút gọn, làm lượng tử cho mô men động lượng. Ban đầu, Bohr cho rằng đại lượng này là mômen động lượng của mỗi electron trong nguyên tử, nhưng giả thiết này sai, và mặc cho nỗ lực của Arnold Sommerfeld và những người khác, mô hình Bohr không thể miêu tả chính xác mômen động lượng của electron. Quy luật lượng tử hóa tổng quát cho electron – trong đó mô hình Bohr là trường hợp đặc biệt cho nguyên tử hydro – được miêu tả bởi cơ học ma trận của Heisenberg năm 1925 và phương trình sóng Schrödinger năm 1926, và hằng số Planck rút gọn vẫn là lượng tử cơ bản cho mômen động lượng. Cụ thể hơn, nếu là tổng mômen động lượng của một hệ với bất biến quay và là mômen động lượng đối với một trục bất kỳ, chúng chỉ có thể mang các giá trị
Hằng số Planck cũng xuất hiện trong biểu thức của nguyên lý bất định của Werner Heisenberg. Với nhiều hạt ở cùng trạng thái, sự bất định về vị trí và sự bất định về động lượng thỏa mãn
trong đó sự bất định được định nghĩa là độ lệch chuẩn của giá trị đo được từ giá trị kỳ vọng. Có một số cặp biến liên hợp đo được khác tuân theo một nguyên lý tương tự, ví dụ như thời gian và năng lượng. Mối quan hệ tỉ lệ nghịch giữa hai độ bất định này dẫn đến một đánh đổi trong các thí nghiệm lượng tử, khi mà càng đo chính xác một đại lượng khiến đại lượng kia càng sai lệch.
Ngoài ra, một trong những nền móng của cơ học lượng tử nằm trong quan hệ giao hoán tử giữa toán tử vị trí formula_20 và toán tử động lượng formula_21:
trong đó là Kronecker delta.
|
2614 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2614 | Năng lượng | Trong vật lý, năng lượng là đại lượng vật lý mà phải được chuyển đến một đối tượng để thực hiện một công trên, hoặc để làm nóng, các đối tượng. Năng lượng là thứ mà được coi là một đại lượng được bảo toàn; định luật bảo toàn năng lượng cho biết năng lượng có thể được chuyển đổi thành các dạng khác nhau, nhưng không tự nhiên sinh ra hoặc mất đi. Đơn vị SI của năng lượng là jun, đó là công làm cho một đối tượng di chuyển với khoảng cách 1 mét để chống lại một lực có giá trị 1 newton.
Các dạng năng lượng phổ biến bao gồm động năng của vật chuyển động, năng lượng tiềm tàng được lưu trữ bởi vị trí của vật trong trường lực (lực hấp dẫn, điện hoặc từ), năng lượng đàn hồi được lưu trữ bằng cách kéo căng vật thể rắn, năng lượng hóa học được giải phóng khi nhiên liệu bị đốt cháy, năng lượng bức xạ mang theo ánh sáng và năng lượng nhiệt do nhiệt độ của một vật thể.
Khối lượng và năng lượng có liên quan chặt chẽ với nhau. Do sự tương đương năng lượng khối lượng, bất kỳ vật thể nào có khối lượng khi đứng yên (gọi là khối lượng nghỉ) cũng có một lượng năng lượng tương đương có dạng gọi là năng lượng nghỉ và bất kỳ năng lượng bổ sung nào (dưới mọi hình thức) mà vật thể có được ở trên năng lượng nghỉ sẽ tăng tổng khối lượng của vật thể giống như nó tăng tổng năng lượng của nó. Ví dụ, sau khi làm nóng một vật thể, sự gia tăng năng lượng của nó có thể được đo bằng một sự gia tăng nhỏ về khối lượng, với một thang đo đủ nhạy.
Các sinh vật sống đòi hỏi năng lượng để sống, chẳng hạn như năng lượng con người có được từ thức ăn. Nền văn minh của con người đòi hỏi năng lượng để hoạt động, nó lấy từ các nguồn năng lượng như nhiên liệu hóa thạch, nhiên liệu hạt nhân hoặc năng lượng tái tạo. Các quá trình của khí hậu và hệ sinh thái của Trái Đất được thúc đẩy bởi năng lượng bức xạ mà Trái Đất nhận được từ Mặt Trời và năng lượng địa nhiệt có trong Trái Đất.
Tổng năng lượng của một hệ thống có thể được phân chia và phân loại thành thế năng, động năng hoặc kết hợp cả hai theo nhiều cách khác nhau. Năng lượng động học được xác định bởi chuyển động của một vật thể - hoặc chuyển động tổng hợp của các thành phần của một vật thể - và năng lượng tiềm năng phản ánh tiềm năng của một vật thể có chuyển động, và nói chung là một chức năng của vị trí của một vật thể trong một trường hoặc có thể được lưu trữ trong chính nó.
Mặc dù hai loại này là đủ để mô tả tất cả các dạng năng lượng, nhưng thường thuận tiện khi đề cập đến sự kết hợp cụ thể của thế năng và động năng như dạng riêng của nó. Ví dụ, năng lượng cơ học vĩ mô là tổng của động năng tịnh tiến và quay và năng lượng trong một hệ thống bỏ qua động năng do nhiệt độ và năng lượng hạt nhân kết hợp sử dụng thế năng từ lực hạt nhân và lực yếu), trong số những lực khác.
Từ tiếng Anh "energy" từ từ , có thể xuất hiện lần đầu tiên trong tác phẩm của Aristotle vào thế kỷ thứ 4 trước Công nguyên. Trái ngược với định nghĩa hiện đại, energeia là một khái niệm triết học định tính, nghĩa rộng để bao gồm các ý tưởng như hạnh phúc và niềm vui.
Vào cuối thế kỷ 17, Gottfried Leibniz đã đề xuất ý tưởng về hoặc lực sống, được định nghĩa là tích của khối lượng của một vật và vận tốc của nó bình phương; ông tin rằng tổng số "viva" đã được bảo tồn. Để giải thích cho sự chậm lại do ma sát, Leibniz đưa ra giả thuyết rằng năng lượng nhiệt bao gồm chuyển động ngẫu nhiên của các bộ phận cấu thành của vật chất, mặc dù nó sẽ kéo dài hơn một thế kỷ cho đến khi điều này thường được chấp nhận. Sự tương tự hiện đại của tính chất này, động năng, khác "với vis viva" chỉ là một tích của hai biến số.
Năm 1807, Thomas Young có thể là người đầu tiên sử dụng thuật ngữ "năng lượng" thay vì "vis viva", theo nghĩa hiện đại của nó. Gustave-Gaspard Coriolis đã mô tả " động năng " vào năm 1829 theo nghĩa hiện đại của nó, và vào năm 1853, William Rankine đã đặt ra thuật ngữ " năng lượng tiềm năng ". Định luật bảo toàn năng lượng cũng được đưa ra lần đầu tiên vào đầu thế kỷ 19, và áp dụng cho bất kỳ hệ cô lập nào. Người ta đã tranh luận trong một số năm, liệu nhiệt là một chất vật lý, được gọi là nhiệt lượng, hay chỉ đơn thuần là một đại lượng vật lý, chẳng hạn như động lượng. Năm 1845, James Prescott Joule đã phát hiện ra mối liên hệ giữa công việc cơ khí và sự sinh nhiệt.
Những phát triển này đã dẫn đến lý thuyết bảo tồn năng lượng, được chính thức hóa phần lớn bởi William Thomson (Lord Kelvin) là lĩnh vực nhiệt động lực học. Nhiệt động lực học đã hỗ trợ sự phát triển nhanh chóng các giải thích về các quá trình hóa học của Rudolf Clausius, Josiah Willard Gibbs và Walther Nernst. Nó cũng dẫn đến một công thức toán học về khái niệm entropy của Clausius và đưa ra các định luật về năng lượng bức xạ của Jožef Stefan. Theo định lý của Noether, việc bảo tồn năng lượng là hệ quả của thực tế là các định luật vật lý không thay đổi theo thời gian. Do đó, kể từ năm 1918, các nhà lý thuyết đã hiểu rằng định luật bảo toàn năng lượng là hệ quả toán học trực tiếp của tính đối xứng tịnh tiến của đại lượng liên hợp với năng lượng, cụ thể là thời gian.
Năm 1843, Joule độc lập phát hiện ra sự tương đương cơ học trong một loạt các thí nghiệm. Thí nghiệm nổi tiếng nhất trong số chúng đã sử dụng "máy Joule": trọng lượng giảm dần, được gắn vào một chuỗi, gây ra sự quay của một mái chèo ngâm trong nước, thực tế cách nhiệt từ truyền nhiệt. Nó cho thấy rằng năng lượng hấp dẫn bị mất bởi trọng lượng giảm dần bằng với năng lượng bên trong mà nước thu được thông qua ma sát với mái chèo.
Trong Hệ đo lường quốc tế (SI), đơn vị năng lượng là joule, được đặt theo tên của James Prescott Joule. Nó là một đơn vị dẫn xuất. Nó tương đương với năng lượng tiêu hao (hoặc công hoàn thành) khi tác dụng một lực của một newton thông qua khoảng cách một mét. Tuy nhiên, năng lượng cũng được biểu thị ở nhiều đơn vị khác không phải là một phần của SI, chẳng hạn như erg, calo, Đơn vị Nhiệt Anh, kilowatt-giờ và kilocalories, đòi hỏi hệ số chuyển đổi khi được biểu thị bằng đơn vị SI.
Đơn vị SI của tốc độ năng lượng (năng lượng trên một đơn vị thời gian) là watt, là một joule mỗi giây. Do đó, một joule là một watt-giây và 3600 joule bằng một watt-giờ. Đơn vị năng lượng CGS là erg và đơn vị thông thường của Anh và Hoa Kỳ là feet-pound. Đơn vị năng lượng khác như Electronvolt, calo thức ăn hoặc nhiệt động lực học kcal (dựa trên sự thay đổi nhiệt độ của nước trong một quá trình làm nóng), và BTU được sử dụng trong lĩnh vực cụ thể của khoa học và thương mại.
Trong cơ học cổ điển, năng lượng là một tính chất hữu ích về mặt khái niệm và toán học, vì nó là một đại lượng được bảo toàn. Một số công thức của cơ học đã được phát triển sử dụng năng lượng như một khái niệm cốt lõi.
Công, một chức năng của năng lượng, là lực nhân khoảng cách.
formula_1
Điều này nói rằng công (formula_2) bằng tích phân đường thẳng của lực F dọc theo đường dẫn "C"; để biết chi tiết xem bài viết công cơ học. Công và do đó năng lượng phụ thuộc vào hệ quy chiếu. Ví dụ, hãy xem xét một quả bóng bị gậy đánh. Trong hệ quy chiếu trung tâm, gậy không sinh công trên quả bóng. Nhưng, trong khung tham chiếu của người vung gậy, công đáng kể được gậy thực hiện trên quả bóng.
Tổng năng lượng của một hệ thống đôi khi được gọi là Hamilton, theo tên của William Rowan Hamilton. Các phương trình cổ điển của chuyển động có thể được viết theo thuật ngữ Hamilton, ngay cả đối với các hệ thống rất phức tạp hoặc trừu tượng. Các phương trình cổ điển này có các chất tương tự trực tiếp đáng chú ý trong cơ học lượng tử phi tương đối.
Một khái niệm khác liên quan đến năng lượng được gọi là Lagrangian, theo tên của Joseph-Louis Lagrange. Chủ nghĩa hình thức này là cơ bản như Hamilton, và cả hai có thể được sử dụng để rút ra các phương trình chuyển động hoặc có nguồn gốc từ chúng. Nó được phát minh trong bối cảnh cơ học cổ điển, nhưng nói chung là hữu ích trong vật lý hiện đại. Lagrange được định nghĩa là động năng "trừ đi" thế năng. Thông thường, chủ nghĩa hình thức Lagrange thuận tiện hơn về mặt toán học so với Hamilton cho các hệ thống không bảo thủ (như các hệ thống có ma sát).
Định lý Noether (1918) nói rằng bất kỳ sự đối xứng khác biệt nào về hành động của một hệ thống vật lý đều có luật bảo tồn tương ứng. Định lý của Noether đã trở thành một công cụ cơ bản của vật lý lý thuyết hiện đại và tính toán của các biến thể. Một khái quát về các công thức tinh dịch trên các hằng số chuyển động trong cơ học Lagrangian và Hamilton (1788 và 1833, tương ứng), nó không áp dụng cho các hệ thống không thể được mô hình hóa bằng Lagrangian; ví dụ, các hệ thống tiêu tan với các đối xứng liên tục không cần phải có luật bảo tồn tương ứng.
Trong bối cảnh hóa học, năng lượng là một thuộc tính của một chất là kết quả của cấu trúc nguyên tử, phân tử hoặc tổng hợp của nó. Vì một sự biến đổi hóa học đi kèm với một sự thay đổi trong một hoặc nhiều loại cấu trúc này, nó luôn luôn đi kèm với sự tăng hoặc giảm năng lượng của các chất liên quan. Một số năng lượng được truyền giữa môi trường xung quanh và các chất phản ứng của phản ứng dưới dạng nhiệt hoặc ánh sáng; do đó các sản phẩm của một phản ứng có thể có nhiều hoặc ít năng lượng hơn các chất phản ứng. Một phản ứng được cho là tỏa nhiệt hoặc ngoại sinh nếu trạng thái cuối cùng ở thang năng lượng thấp hơn trạng thái ban đầu; trong trường hợp phản ứng nhiệt nội thì tình huống ngược lại. Phản ứng hóa học hầu như không thể xảy ra trừ khi các chất phản ứng vượt qua hàng rào năng lượng được gọi là năng lượng kích hoạt. "Tốc độ" của phản ứng hóa học (ở nhiệt độ đã cho "T") liên quan đến năng lượng kích hoạt "E" bởi yếu tố dân số của Boltzmann e đó là xác suất phân tử có năng lượng lớn hơn hoặc bằng "E" ở nhiệt độ đã cho "T." Sự phụ thuộc theo cấp số nhân của tốc độ phản ứng vào nhiệt độ được gọi là phương trình Arrhenius. Năng lượng kích hoạt cần thiết cho một phản ứng hóa học có thể được cung cấp dưới dạng năng lượng nhiệt.
Trong sinh học, năng lượng là một thuộc tính của tất cả các hệ thống sinh học từ sinh quyển đến sinh vật nhỏ nhất. Trong một sinh vật, nó chịu trách nhiệm cho sự tăng trưởng và phát triển của một tế bào sinh học hoặc một cơ quan của một sinh vật. Năng lượng được sử dụng trong hô hấp hầu hết được lưu trữ trong oxy phân tử và có thể được mở khóa bằng các phản ứng với các phân tử của các chất như carbohydrate (bao gồm cả đường), lipid và protein được lưu trữ bởi các tế bào. Về mặt con người, tương đương con người (He) (Chuyển đổi năng lượng của con người) chỉ ra, đối với một lượng chi tiêu năng lượng nhất định, lượng năng lượng tương đối cần thiết cho quá trình trao đổi chất của con người, giả sử chi tiêu năng lượng trung bình của con người là 12.500 kJ mỗi ngày và tốc độ trao đổi chất cơ bản là 80 watt. Ví dụ, nếu cơ thể chúng ta chạy (trung bình) ở mức 80 watt, thì một bóng đèn chạy ở 100 watt đang chạy ở mức 1,25 tương đương con người (100 ÷ 80) tức là 1,25 He. Đối với một nhiệm vụ khó khăn chỉ trong vài giây, một người có thể đưa ra hàng ngàn watt, gấp nhiều lần 746 watt trong một mã lực chính thức. Đối với các nhiệm vụ kéo dài vài phút, một người phù hợp có thể tạo ra khoảng 1.000 watt. Đối với một hoạt động phải được duy trì trong một giờ, sản lượng giảm xuống khoảng 300; đối với một hoạt động được duy trì cả ngày, 150 watt là khoảng tối đa. Tương đương con người hỗ trợ sự hiểu biết về dòng năng lượng trong các hệ thống vật lý và sinh học bằng cách biểu thị các đơn vị năng lượng theo thuật ngữ của con người: nó cung cấp "cảm giác" cho việc sử dụng một lượng năng lượng nhất định.
Năng lượng bức xạ của ánh sáng mặt trời cũng được thực vật thu giữ dưới dạng "năng lượng hóa học" trong quang hợp, khi carbon dioxide và nước (hai hợp chất năng lượng thấp) được chuyển đổi thành carbohydrate, lipid và protein và các hợp chất năng lượng cao như oxy và ATP. Carbonhydrat, lipid và protein có thể giải phóng năng lượng oxy, được sử dụng bởi các sinh vật sống như một chất nhận điện tử. Sự giải phóng năng lượng được lưu trữ trong quá trình quang hợp vì nhiệt hoặc ánh sáng có thể được kích hoạt đột ngột bởi một tia lửa, trong một đám cháy rừng, hoặc nó có thể được cung cấp chậm hơn cho quá trình trao đổi chất của động vật hoặc con người, khi các phân tử hữu cơ được hấp thụ và quá trình dị hóa được kích hoạt bởi enzyme hoạt động.
Bất kỳ sinh vật sống nào cũng dựa vào một nguồn năng lượng bên ngoài - năng lượng bức xạ từ Mặt trời trong trường hợp thực vật xanh, năng lượng hóa học ở dạng nào đó trong trường hợp động vật - để có thể phát triển và sinh sản. 1500 15002000 hàng ngày Calo (6 Tiếng8 MJ) được khuyến nghị cho một người trưởng thành được sử dụng như một sự kết hợp của các phân tử oxy và thực phẩm, sau này chủ yếu là carbohydrate và chất béo, trong đó glucose (C H O ) và stearin (C H O ) là những ví dụ thuận tiện. Các phân tử thực phẩm bị oxy hóa thành carbon dioxide và nước trong ty thể
<chem>C6H12O6 + 6O2 -> 6CO2 + 6H2O</chem>
<chem>C57H110O6 + 81.5O2 -> 57CO2 + 55H2O</chem>
và một số năng lượng được sử dụng để chuyển đổi ADP thành ATP.
ADP + HPO → ATP + HO
Phần còn lại của năng lượng hóa học trong O và carbohydrate hoặc chất béo được chuyển thành nhiệt: ATP được sử dụng như một loại "tiền tệ năng lượng", và một số năng lượng hóa học mà nó chứa được sử dụng cho chuyển hóa khác khi ATP phản ứng với các nhóm OH và cuối cùng phân tách thành ADP và phosphat (ở mỗi giai đoạn của quá trình trao đổi chất, một số năng lượng hóa học được chuyển thành nhiệt). Chỉ một phần rất nhỏ của năng lượng hóa học ban đầu được sử dụng cho công việc:
Dường như các sinh vật sống hoạt động kém hiệu quả (theo nghĩa vật lý) trong việc sử dụng năng lượng mà chúng nhận được (năng lượng hóa học hoặc năng lượng bức xạ), và sự thật là hầu hết các máy móc thực sự có độ hiệu quả cao hơn. Trong các sinh vật đang phát triển, năng lượng được chuyển đổi thành nhiệt phục vụ mục đích sống còn, vì nó cho phép mô sinh vật có trật tự cao đối với các phân tử mà nó được tạo ra. Định luật thứ hai của nhiệt động lực học nói rằng năng lượng (và vật chất) có xu hướng lan tỏa đều hơn trong vũ trụ: tập trung năng lượng (hoặc vật chất) ở một nơi cụ thể, cần phải truyền ra một lượng năng lượng lớn hơn (dưới dạng nhiệt) trên phần còn lại của vũ trụ ("môi trường xung quanh"). Các sinh vật đơn giản hơn có thể đạt được hiệu quả năng lượng cao hơn các sinh vật phức tạp hơn, nhưng các sinh vật phức tạp có thể chiếm các hốc sinh thái không có sẵn cho các sinh vật khác đơn giản hơn. Sự chuyển đổi một phần năng lượng hóa học thành nhiệt ở mỗi bước trong quá trình trao đổi chất là lý do vật lý đằng sau kim tự tháp sinh khối quan sát được trong sinh thái học: chỉ thực hiện bước đầu tiên trong chuỗi thức ăn, theo ước tính 124,7 PG / a của carbon được cố định bằng quang hợp, 64.3 PG/a (52%) được sử dụng cho quá trình chuyển hóa của cây xanh, tức là được chuyển đổi thành carbon dioxide và nhiệt.
Trong địa chất, trôi dạt lục địa, dãy núi, núi lửa và động đất là những hiện tượng có thể được giải thích dưới dạng biến đổi năng lượng trong lòng đất, trong khi các hiện tượng khí tượng như gió, mưa, mưa đá, tuyết, sét, lốc xoáy và bão là tất cả là kết quả của sự biến đổi năng lượng do năng lượng mặt trời mang lại trên bầu khí quyển của hành tinh Trái Đất.
Ánh sáng Mặt Trời có thể được lưu trữ dưới dạng thế năng hấp dẫn sau khi nó chiếu đến Trái Đất, vì (ví dụ) nước bốc hơi từ các đại dương và được lắng đọng trên các ngọn núi (tại đó sau khi được giải phóng tại một đập thủy điện, nó có thể được sử dụng để chạy tua-bin hoặc máy phát điện để sản xuất điện lực). Ánh sáng Mặt Trời cũng thúc đẩy nhiều hiện tượng thời tiết, lưu lại những hiện tượng được tạo ra bởi các sự kiện núi lửa. Một ví dụ về sự kiện thời tiết qua trung gian mặt trời là một cơn bão, xảy ra khi những vùng rộng lớn không ổn định của đại dương ấm áp, nóng lên trong nhiều tháng, từ bỏ một phần năng lượng nhiệt của chúng đột ngột để cung cấp năng lượng cho một vài ngày chuyển động không khí dữ dội.
Trong một quá trình chậm hơn, sự phân rã phóng xạ của các nguyên tử trong lõi Trái Đất giải phóng nhiệt. Năng lượng nhiệt này tích trữ trong kiến tạo địa tầng và có thể nâng cả núi, thông qua kiến tạo sơn. Việc nâng chậm này đại diện cho một loại dự trữ năng lượng hấp dẫn của năng lượng nhiệt, sau này có thể được giải phóng thành động năng hoạt động trong các vụ lở đất, sau một sự kiện kích hoạt. Động đất cũng giải phóng năng lượng tiềm tàng đàn hồi được lưu trữ trong đá, kho lưu trữ năng lượng này được tạo ra cuối cùng từ cùng một nguồn nhiệt phóng xạ. Do đó, theo cách hiểu hiện tại, các sự kiện quen thuộc như lở đất và động đất giải phóng năng lượng đã được lưu trữ dưới dạng thế năng trong trường hấp dẫn của Trái Đất hoặc biến dạng đàn hồi (thế năng cơ học) trong đá. Trước đó, chúng đại diện cho sự giải phóng năng lượng đã được lưu trữ trong các nguyên tử nặng kể từ khi các ngôi sao siêu tân tinh bị phá hủy từ lâu tạo ra các nguyên tử này.
Trong vũ trụ học và thiên văn học, các hiện tượng của các ngôi sao, tân tinh, siêu tân tinh, quasar và vụ nổ tia gamma là sự biến đổi năng lượng năng lượng cao nhất của vũ trụ. Tất cả các hiện tượng sao (bao gồm cả hoạt động của Mặt Trời) được thúc đẩy bởi các loại biến đổi năng lượng khác nhau. Năng lượng trong các biến đổi như vậy là từ sự sụp đổ lực hấp dẫn của vật chất (thường là hydro phân tử) vào các loại vật thể thiên văn khác nhau (sao, lỗ đen, v.v.) hoặc từ phản ứng tổng hợp hạt nhân (của các nguyên tố nhẹ hơn, chủ yếu là hydro). Phản ứng tổng hợp hạt nhân của hydro trong Mặt Trời cũng giải phóng một kho năng lượng tiềm năng khác được tạo ra vào thời điểm xảy ra Vụ nổ lớn. Vào thời điểm đó, theo lý thuyết, không gian mở rộng và vũ trụ nguội quá nhanh để hydro hoàn toàn hợp nhất thành các nguyên tố nặng hơn. Điều này có nghĩa là hydro đại diện cho một kho năng lượng tiềm năng có thể được giải phóng bằng phản ứng tổng hợp. Quá trình nhiệt hạch như vậy được kích hoạt bởi nhiệt và áp suất được tạo ra từ sự sụp đổ lực hấp dẫn của các đám mây hydro khi chúng tạo ra các ngôi sao và một số năng lượng nhiệt hạch sau đó được chuyển thành ánh sáng Mặt Trời.
Trong cơ học lượng tử, năng lượng được định nghĩa theo thuật ngữ của toán tử năng lượng như là một đạo hàm thời gian của hàm sóng. Phương trình Schrödinger tương đương toán tử năng lượng với toàn bộ năng lượng của hạt hoặc hệ. Kết quả của nó có thể được coi là một định nghĩa về đo lường năng lượng trong cơ học lượng tử. Phương trình Schrödinger mô tả sự phụ thuộc không gian và thời gian của hàm sóng thay đổi chậm (không tương đối) của các hệ lượng tử. Giải pháp của phương trình này cho một hệ thống ràng buộc là rời rạc (một tập hợp các trạng thái được phép, mỗi trạng thái được đặc trưng bởi một mức năng lượng) dẫn đến khái niệm lượng tử. Trong giải pháp của phương trình Schrödinger cho bất kỳ bộ dao động (máy rung) và cho sóng điện từ trong chân không, các trạng thái năng lượng thu được có liên quan đến tần số theo mối quan hệ của Planck: formula_3 (Ở đây formula_4 là hằng số của Planck và formula_5 tần số). Trong trường hợp sóng điện từ, các trạng thái năng lượng này được gọi là lượng tử ánh sáng hoặc photon.
Khi tính toán động năng (hoạt động để tăng tốc một vật thể lớn từ tốc độ 0 đến tốc độ hữu hạn) một cách tương đối - sử dụng các phép biến đổi Lorentz thay vì cơ học Newton - Einstein đã phát hiện ra một sản phẩm phụ bất ngờ của các phép tính này là một thuật ngữ năng lượng không biến mất ở mức 0 tốc độ. Ông gọi đó là năng lượng nghỉ: năng lượng mà mọi vật thể lớn sở hữu ngay cả khi đứng yên. Lượng năng lượng tỷ lệ thuận với khối lượng của cơ thể:
formula_6
trong đó
Ví dụ, hãy xem xét sự hủy diệt electron - positron, trong đó năng lượng còn lại của hai hạt riêng lẻ (tương đương với họ khối lượng nghỉ) được chuyển đổi sang năng lượng bức xạ của photon được tạo ra trong quá trình này. Trong hệ thống này, vật chất và phản vật chất (electron và positron) bị phá hủy và thay đổi thành phi vật chất (các photon). Tuy nhiên, tổng khối lượng và tổng năng lượng không thay đổi trong quá trình tương tác này. Các photon đều không có khối lượng nghỉ nhưng dù sao cũng có năng lượng bức xạ biểu hiện cùng quán tính giống như hai hạt ban đầu. Đây là một quá trình thuận nghịch - quá trình nghịch đảo được gọi là tạo cặp - trong đó khối lượng hạt còn lại được tạo ra từ năng lượng bức xạ của hai (hoặc nhiều) photon hủy diệt.
Trong thuyết tương đối rộng, tenxơ ứng suất năng lượng dùng làm thuật ngữ nguồn cho trường hấp dẫn, tương tự như cách khối lượng đóng vai trò là thuật ngữ nguồn trong phép tính xấp xỉ Newton không tương đối.
Năng lượng và khối lượng là biểu hiện của một và cùng một thuộc tính vật lý cơ bản của một hệ thống. Đặc tính này chịu trách nhiệm về quán tính và cường độ tương tác hấp dẫn của hệ thống ("biểu hiện khối lượng") và cũng chịu trách nhiệm về khả năng tiềm tàng của hệ thống để thực hiện công việc hoặc sưởi ấm ("biểu hiện năng lượng"), chịu các hạn chế của quy luật vật lý khác.
Trong vật lý cổ điển, năng lượng là một đại lượng vô hướng, liên hợp chính tắc với thời gian. Trong thuyết tương đối đặc biệt, năng lượng cũng là một vô hướng (mặc dù không phải là vô hướng Lorentz mà là thành phần thời gian của động lực học 4 động lực). Nói cách khác, năng lượng là bất biến đối với các phép quay của không gian, nhưng không phải là bất biến đối với các phép quay của không-thời gian (= boosts).
formula_8
formula_9 là độ lớn của công (J)
formula_10 là độ lớn lực tác dụng lên vật ()
<chem>d</chem> là độ dời của điểm đặt của lực (m)
formula_11 là góc tạo bởi chiều của lực và chiều của độ dời
Động năng là dạng năng lượng của một vật có được do nó đang chuyển động và được xác định theo công thức:
formula_12
|
2616 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2616 | Kilôgam | Kilôgam (hay Kilogram, ký hiệu là kg) là đơn vị đo khối lượng, một trong bảy đơn vị đo cơ bản của hệ đo lường quốc tế (SI). Nó được định nghĩa là "khối lượng của khối kilôgam chuẩn quốc tế, làm từ hợp kim platin-iridi, được tổ chức BIPM lưu giữ trong điều kiện miêu tả theo BIPM 1998". Chữ kilô (hoặc ký hiệu là k) viết liền trước các đơn vị trong hệ đo lường quốc tế để chỉ rằng đơn vị này được nhân lên 1.000 lần. Xem thêm trang Độ lớn trong SI.
Kilôgam ban đầu được định nghĩa vào năm 1795 là khối lượng của một lít nước. Đây là một định nghĩa đơn giản, nhưng khó sử dụng trong thực tế. Tuy nhiên, theo các định nghĩa mới nhất về đơn vị, mối quan hệ này vẫn có độ chính xác là 30 ppm. Năm 1799, vật mẫu "Kilogram des Archives" bằng bạch kim thay thế nó làm tiêu chuẩn khối lượng. Năm 1889, một hình trụ bằng hợp kim platin-iridi, Nguyên mẫu Quốc tế của Kilôgam (IPK) đã trở thành tiêu chuẩn của đơn vị khối lượng cho hệ mét, và duy trì như vậy cho đến năm 2019. Kilôgam là đơn vị SI cuối cùng được xác định bởi một vật mẫu vật lý.
Kilôgam giờ đây được định nghĩa theo giây và đồng hồ, dựa trên các hằng số cơ bản cố định của tự nhiên. Điều này cho phép phòng thí nghiệm đo lường được trang bị phù hợp hiệu chuẩn một dụng cụ đo khối lượng như cân bằng Kibble làm tiêu chuẩn chính để xác định khối lượng của kilôgam một cách chính xác, mặc dù IPK và các khối lượng kilôgam chính xác khác vẫn được sử dụng làm tiêu chuẩn phụ cho mọi mục đích thông thường.
Tại Việt Nam, kilôgam còn thường được gọi là "cân" hay "ký" trong giao dịch thương mại.
Kilôgam được định nghĩa theo ba hằng số vật lý cơ bản: Tốc độ ánh sáng , tần số chuyển tiếp nguyên tử cụ thể và hằng số Planck . Định nghĩa chính thức là:
Định nghĩa này làm cho kilogam phù hợp với các định nghĩa cũ hơn: khối lượng vẫn nằm trong khoảng sai số 30 ppm so với khối lượng của một lít nước.
Kilôgam là đơn vị SI cơ bản duy nhất có tiền tố SI ("kilo") như một phần tên của nó. Từ "kilôgam" hoặc "kilôgam" có nguồn gốc từ trong tiếng Pháp, bản thân nó đã là một loại từ tự tạo, có tiền tố của từ gốc tiếng Hy Lạp là "một nghìn" trước từ , một thuật ngữ La tinh muộn nghĩa là "trọng lượng nhỏ", xuất phát từ tiếng Hy Lạp . Từ được viết vào văn bản luật của Pháp vào năm 1795, trong "Nghị định số 18", đã sửa đổi hệ thống đơn vị tạm thời được đưa ra bởi Công ước Quốc gia Pháp hai năm trước đó, rằng là trọng lượng ( ) của một centimét khối nước, bằng 1/1.000 của một . Trong nghị định năm 1795, thuật ngữ do đó đã thay thế , và thay thế cho .
Cách đánh vần tiếng Pháp này đã được chấp nhận ở Anh khi từ này được sử dụng lần đầu tiên trong tiếng Anh vào năm 1795, với chính tả "kilogram" được sử dụng ở Hoa Kỳ. Ở Vương quốc Anh, cả hai cách viết đều được sử dụng, với "kilogram" ngày càng phổ biến hơn. Luật của Vương quốc Anh quy định các đơn vị được sử dụng khi giao dịch theo trọng lượng hoặc thước đo không ngăn cản việc sử dụng một trong hai cách viết trên.
Vào thế kỷ 19 từ tiếng Pháp , là từ rút ngắn của , đã được du nhập vào ngôn ngữ tiếng Anh, nơi nó được dùng để chỉ cả kilôgam và kilômét. Mặc dù "kilo" là một lựa chọn thay thế có thể chấp nhận được, nhưng đối với "The Economist" chẳng hạn, hệ thống Termium Plus của chính phủ Canada tuyên bố rằng việc sử dụng "SI (Hệ thống đơn vị quốc tế), được tuân theo trong văn bản khoa học và kỹ thuật" không cho phép sử dụng được mô tả là "tên không chính thức phổ biến" trên Từ điển Đơn vị đo lường (Dictionary of Units of Measurement) của Russ Rowlett. Khi Quốc hội Hoa Kỳ ban hành quy chế pháp lý của hệ thống mét vào năm 1866, nó đã cho phép sử dụng từ "kilo" để thay thế cho từ "kilogram", nhưng vào năm 1990 đã thu hồi trạng thái này của từ "kilo".
Hệ thống SI được giới thiệu vào năm 1960, và vào năm 1970, BIPM bắt đầu xuất bản "Tài liệu SI", trong đó có tất cả các quyết định và khuyến nghị có liên quan của các đơn vị liên quan đến CGPM. "Tài liệu quảng cáo SI" quy định rằng “Không được phép sử dụng chữ viết tắt cho các ký hiệu đơn vị hoặc tên đơn vị... ".
Chủ yếu là do các đơn vị cho điện từ học mà kilôgam thay vì gam cuối cùng đã được sử dụng làm đơn vị khối lượng cơ bản trong SI. Một loạt các cuộc thảo luận và quyết định có liên quan bắt đầu vào khoảng những năm 1850 và kết thúc một cách hiệu quả vào năm 1946. Tóm lại, vào cuối thế kỷ 19, 'đơn vị thực tế' cho các đại lượng điện và từ như ampe và vôn đã được thiết lập rất tốt trong thực tế. sử dụng (ví dụ: điện báo). Thật không may, chúng không phù hợp với các đơn vị cơ bản thịnh hành lúc bấy giờ cho chiều dài và khối lượng, cm và gam. Tuy nhiên, 'đơn vị thực hành' cũng bao gồm một số đơn vị cơ học thuần túy; đặc biệt, tích của ampe và vôn cho một đơn vị công suất hoàn toàn cơ học là watt. Các nhà khoa học nhận thấy rằng các đơn vị thực tế thuần túy cơ học như oát sẽ được thống nhất trong một hệ thống trong đó đơn vị đo chiều dài cơ bản là mét và đơn vị khối lượng cơ bản là kilôgam. Trên thực tế, vì không ai muốn thay thế giây làm đơn vị cơ bản của thời gian, mét và kilôgam là "cặp đơn vị cơ bản duy nhất" của chiều dài và khối lượng sao cho 1. watt là một đơn vị công suất nhất quán, 2. the các đơn vị cơ bản của độ dài và thời gian là các tỷ lệ nguyên-lũy thừa của mét và gam (để hệ thống vẫn là 'hệ mét'), và 3. kích thước của các đơn vị cơ sở là chiều dài và khối lượng thuận tiện cho việc sử dụng thực tế. Điều này sẽ vẫn loại bỏ các đơn vị điện và từ thuần túy: trong khi các đơn vị thực tế thuần túy cơ học như oát được kết hợp trong hệ thống mét-kilôgam-giây, thì các đơn vị điện và từ rõ ràng như vôn, ampe, vv thì không. Cách duy nhất để làm cho "các" đơn vị đó đồng nhất với hệ thống mét-kilôgam-giây là sửa đổi hệ thống đó theo một cách khác: người ta phải tăng số kích thước cơ bản từ ba (chiều dài, khối lượng và thời gian) đến bốn (ba cái trước đó, cộng với một đơn vị hoàn toàn mang thuộc tính điện).
Đơn vị đo cơ bản của khối lượng là gam, nhưng đã nhanh chóng bị chuyển sang kilôgam, đã được định nghĩa như là khối lượng của nước nguyên chất tại điểm mà nó nặng nhất (+3,98 độ C) trong một khối lập phương có các cạnh bằng 1/10 của mét. Một kilôgam bằng khoảng 2,2 pound. Khoảng không gian lập phương này còn được gọi là một lít để thể tích của các chất lỏng khác nhau có thể dễ dàng so sánh. Năm 1799, một ống hình trụ bằng platin đã được sản xuất để làm tiêu chuẩn cho kilôgam, vì thế tiêu chuẩn dựa trên cơ sở nước chưa bao giờ được sử dụng như là tiêu chuẩn gốc khi mà hệ mét thực sự được sử dụng. Năm 1890, nó được thay thế bằng ống hình trụ là hợp kim gồm 90% platin và 10% iridi. Nó được sử dụng làm kilôgam tiêu chuẩn từ đó đến nay và được lưu giữ ở Paris. Kilôgam là đơn vị đo lường cơ bản duy nhất không được định nghĩa lại theo thuật ngữ của các hiện tượng tự nhiên không đổi. Tuy nhiên, tại cuộc họp của Hội khoa học Hoàng gia tại Luân Đôn vào ngày 15 tháng 2 năm 2005, các nhà khoa học đã lên tiếng kêu gọi thay thế khối lượng của "kilôgam tiêu chuẩn" ở Paris vì định nghĩa chính thức chỉ rõ rằng "thuộc tính không thay đổi của tự nhiên" cần được sử dụng (hơn là một vật cụ thể mà khối lượng của nó có thể bị thay đổi).
Định nghĩa kilôgam trên, xuất hiện từ năm 1889 cho đến nay, chưa dựa vào các tính chất vật lý cơ bản của tự nhiên và phụ thuộc vào công nghệ bảo quản và sao chép khối kilôgam chuẩn. Thí nghiệm cho thấy, khối lượng của khối kilôgam chuẩn và các bản sao sai khác nhau khoảng 2 micrôgam. Hơn nữa khối lượng của khối kilôgam chuẩn đã giảm 50 micrôgam trong 100 năm qua. Sai số này khiến định nghĩa trên có nhiều khả năng sẽ bị thay thế bởi một định nghĩa chính xác hơn. Các nhà hoạt động đang hi vọng thay thế khối kilogram tiêu chuẩn bằng những hiện tượng tự nhiên khác để đạt được chuẩn thống nhất và chính xác cho đơn vị khối lượng này.
Ngày 16 tháng 11 năm 2018, Hội nghị Cân nặng và Đo lường (CGPM) tổ chức tại Versailles đã tiến hành bỏ phiếu, thông qua việc bãi bỏ định nghĩa kilogram cũ và chào đón định nghĩa đại lượng kilôgam mới. Các nhà khoa học đề xuất xác định khái niệm "một kilogram" thông qua hằng số Planck. Việc bỏ phiếu được thông qua và định nghĩa mới đã chính thức được áp dụng vào ngày 20 tháng 5 năm 2019.
|
2621 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2621 | Tiền tố SI | Trong hệ đo lường quốc tế, khi muốn viết một đơn vị đo lớn gấp 10, với "x" nằm trong khoảng từ -30 đến 30, lần một đơn vị đo nào đó, có thể viết liền trước một trong các chữ trong danh sách dưới đây.
Ví dụ, nếu muốn viết đơn vị bằng 1000 mét, sử dụng chữ kilô để viết kilômét, hoặc dùng chữ viết tắt k để viết km.
Một số chữ viết liền trước được sử dụng theo nghĩa hơi khác với các đơn vị đo lượng thông tin ví dụ như byte hoặc bit trong tin học. Vì này, Ủy ban Điện Quốc tế (IEC) làm một bộ tiền tố nhị phân mới vào năm 1998, có tên theo âm tiết đầu tiên của tiền tố thập phân và "bi". Ký hiệu là ký hiệu thường cộng với chữ "i".
|
2622 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2622 | Yotta- | Yotta (ký hiệu Y) là tiền tố SI được viết liền trước một đơn vị đo lường quốc tế để chỉ bội số lớn gấp 10 hay 1.000.000.000.000.000.000.000.000 (1 triệu tỷ tỷ) lần của đơn vị này.
Tiền tố này được công nhận từ năm 1991. Theo tiếng Hy Lạp, Yotta có nghĩa là "tám", vì nó bằng 1000. Yotta là tiền tố cuối cùng và lớn nhất của hệ SI được công nhận, cho đến khi hai tiền tố mới ronna và quetta được công nhận vào năm 2022.
|
2623 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2623 | Zetta- | Zêta (viết tắt Z) là một tiền tố được viết liền trước một đơn vị đo lường quốc tế để chỉ bội số lớn gấp 10 hay 1.000.000.000.000.000.000.000 lần.
Độ lớn này được công nhận từ năm 1991, theo tiếng Pháp nghĩa là 7, vì nó bằng 1000.
|
2624 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2624 | Exa- | Exa (viết tắt E) là một tiền tố được viết liền trước một đơn vị đo lường quốc tế để chỉ bội số lớn gấp 10 hay 1 000 000 000 000 000 000 lần.
Độ lớn này được công nhận từ năm 1991, theo tiếng Hy Lạp nghĩa là 6, vì nó bằng 1000.
|
2625 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2625 | Peta- | Pêta (viết tắt P) là một tiền tố được viết liền trước một đơn vị đo lường quốc tế để chỉ bội số lớn gấp 10 hay 1.000.000.000.000.000 lần.
Độ lớn này được công nhận từ năm 1975, theo tiếng Hy Lạp nghĩa là 5, vì nó bằng 1000.
Trong tin học, ví dụ viết liền trước byte hoặc bit, độ lớn này còn mang nghĩa 2 = 1024 = 1 125 899 906 842 624.
|
2626 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2626 | Tera- | Tera (viết tắt T) là một tiền tố được viết liền trước một đơn vị đo lường quốc tế để chỉ bội số lớn gấp 10 hay 1.000.000.000.000 lần.
Độ lớn này được công nhận từ năm 1960, theo tiếng Hy Lạp nghĩa là con quỷ khổng lồ.
Trong tin học, ví dụ viết liền trước byte hoặc bit, độ lớn này còn mang nghĩa 2 = 1024 = 1.099.511.627.776.
|
2627 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2627 | Giga- | Giga (viết tắt G) là một tiền tố được viết liền trước một đơn vị đo lường quốc tế để chỉ bội số lớn gấp 10 hay 1.000.000.000 lần.
Độ lớn này được công nhận từ năm 1960, theo tiếng Hy Lạp nghĩa là khổng lồ.
Trong tin học, ví dụ viết liền trước byte hoặc bit, độ lớn này còn mang nghĩa 2 = 1024 = 1.073.741.824.
|
2628 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2628 | Mega- | Mega (viết tắt M) là một tiền tố được viết liền trước một đơn vị đo lường quốc tế để chỉ bội số lớn gấp 10 hay 1.000.000 lần.
Độ lớn này được công nhận từ năm 1960, theo tiếng Hy Lạp nghĩa là vĩ đại.
Trong tin học, ví dụ viết liền trước byte hoặc bit, độ lớn này còn mang nghĩa 2 = 1024 = 1.048.576.
Trong địa chất học, M là viết tắt của từ "Milion" có nghĩa là triệu năm về trước.
|
2629 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2629 | Kilo- | Kilo (ký hiệu k) là một tiền tố được viết liền trước một đơn vị đo lường quốc tế để chỉ bội số lớn gấp 10 hay 1.000 lần.
Độ lớn này được công nhận từ năm 1795, theo tiếng Hy Lạp nghĩa là một nghìn.
Trong tin học, ví dụ viết liền trước byte hoặc bit, độ lớn này còn mang nghĩa 2 = 1.024.
Trong địa chất học, 1Ka được hiểu là 1.000 năm về trước.
|
2630 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2630 | Hecto- | Hecto (viết tắt h) là một tiền tố được viết liền trước một đơn vị đo lường quốc tế để chỉ bội số lớn gấp 100 lần.
Độ lớn này được công nhận từ năm 1795, theo tiếng Hy Lạp nghĩa là một trăm.
|
2631 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2631 | Deca- | Deca (viết tắt da) là một tiền tố được viết liền trước một đơn vị đo lường quốc tế để chỉ bội số lớn gấp 10 lần.
Độ lớn này theo tiếng Hy Lạp nghĩa là mười.
|
2632 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2632 | Deci- | Deci (viết tắt d) là một tiền tố được viết liền trước một đơn vị đo lường quốc tế để chỉ ước số nhỏ hơn 10 lần.
Độ lớn này được công nhận từ năm 1795, theo tiếng Latin nghĩa là một phần mười.
|
2633 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2633 | Centi- | Centi (viết tắt c) là một tiền tố được viết liền trước một đơn vị đo lường quốc tế để chỉ ước số nhỏ hơn 100 lần.
Độ lớn này được công nhận từ năm 1795, theo tiếng Latin nghĩa là một trăm.
|
2634 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2634 | Mili- | Mili (viết tắt m) là một tiền tố được viết liền trước một đơn vị đo lường quốc tế để chỉ ước số nhỏ hơn 1.000 lần.
Độ lớn này được công bố vào năm 1973, và được công nhận từ năm 1795, theo tiếng Latin nghĩa là một phần nghìn.
|
2635 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2635 | Micro- | Micro (ký hiệu: "µ") là một tiền tố được viết liền trước một đơn vị đo lường quốc tế để chỉ ước số nhỏ hơn 1.000.000 lần hay 10.
Độ lớn này được công nhận từ năm 1960, theo tiếng Hy Lạp nghĩa là "nhỏ".
|
2636 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2636 | Nano- | Nano (viết tắt n) là một tiền tố được viết liền trước một đơn vị đo lường quốc tế để chỉ đơn vị nhỏ gấp 10 hay 1.000.000.000 lần.
Độ lớn này được công nhận từ năm 1960. Theo tiếng Hy Lạp, nano nghĩa là chú lùn.
|
2637 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2637 | Pico- | Pico (viết tắt p) là một tiền tố được viết liền trước một đơn vị đo lường quốc tế để chỉ đơn vị nhỏ gấp 10 hay 1.000.000.000.000 lần.
Độ lớn này được công nhận từ năm 1960. Theo tiếng Ý, pico nghĩa là nhỏ.
|
2638 | https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=2638 | Femto- | Femto( viết tắt f) là một tiền tố được viết liền trước một đơn vị đo lường quốc tế để chỉ đơn vị nhỏ gấp 10 hay 1.000.000.000.000.000 lần.
Độ lớn này được công nhận từ năm 1964. Theo tiếng Đan Mạch, femto nghĩa là 15.
|