Công trình khoa học của Kristian Birkeland đầy đủ chi tiết nhất

Kristian Birkeland là nhà khoa học nổi tiếng được in trên tờ tiền 200 krone của Na Uy từ năm 1994. Ông là nhà nghiên cứu tiên phong trong lĩnh vực từ trường Trái đất và hiện tượng cực quang. Tuy nhiên Birkeland từng là một nhà khoa học bị quên lãng trong gần 60 năm. Mãi về sau, những di sản của ông để lại mới được nhân loại công nhận. Vì vậy ít ai biết được về toàn bộ những đóng góp của vị khoa học gia này. Hãy cùng khám phá bài viết dưới đây để để hiểu rõ hơn về ông nhé.

Tiểu sử của nhà khoa học Kristian Birkeland

Kristian Olaf Bernhard Birkeland là một khoa học gia nổi tiếng người Na Uy.  Ông sinh ngày 13/12/1867 và mất ngày 15/6/1917. Ông được biết đến nhiều nhất nhờ các lý thuyết về dòng điện trong khí quyển. Chúng đã làm sáng tỏ bản chất của hiện tượng ánh sáng cực quang.

Birkeland cũng là người đứng sau quy trình này mang tên Birkeland-Eyde. Phát minh tuyệt vời này cho phép sản xuất phân bón bằng cách thu hoạch nitơ từ không khí.

Birkeland có đến 60 bằng sáng chế trong nhiều lĩnh vực. Từ bơ thực vật, trứng cá muối cho đến một loại pháo từ trường. Đặc biệt, ông đã đặt nền móng quan trọng cho lĩnh vực vật lý không gian và mặt trời. Sau này Birkeland đã được đề cử giải Nobel bảy lần nhờ những phát minh của mình.

Birkeland được sinh ra ở tỉnh Christiania (Oslo) tại Na Uy. Năm 18 tuổi, lần đầu chàng thanh niên trẻ tuổi viết bài báo về lĩnh vực khoa học.

Năm 38 tuổi Birkeland kết hôn với bà Ida Charlotte Hammer. Birkeland là một người cuồng công việc, ít chăm lo đến vợ của mình. Và họ cũng không có con nên đã dẫn tới quyết định ly hôn vào năm 1911.

Ông bị chứng hoang tưởng nghiêm trọng do sử dụng barbital làm thuốc ngủ. Sau đó Birkeland đã chết trong phòng của mình tại khách sạn Seiyoken. Khi ông đang chuẩn bị đi thăm các đồng nghiệp tại Đại học Tokyo. Vì sự ra đi đột ngột của ông nên xuất hiện một số giả thuyết cho rằng ông tự sát.

Những thành tựu nghiên cứu nổi tiếng của Kristian Birkeland

Kế thừa từ di sản Birkeland để lại, Nauy trở thành quốc gia đi đầu lĩnh vực vật lý năng lượng mặt trời.

Kristian Birkeland đã dành cả cuộc đời mình cho khoa học với nhiều phát minh quan trọng cho nhân loại. Nhưng ông được nhiều người biết đến hơn qua quy trình Birkeland-Eyde và đặc biệt là thuyết cực quang.

Mô hình từ trường Trái Đất của ông cho rằng các hạt điện tử đâm trực tiếp vào Trái Đất. Sau đó chúng được dẫn dắt về phía các cực từ và sinh ra ánh sáng xung quanh các cực.

Quy trình Birkeland-Eyde

Đây là nghiên cứu xuất sắc nhất được của Birkeland. Ông cùng với đối tác kinh doanh là Sam Eyde phát triển nó vào năm 1903. Dựa trên phương pháp tiến hành từng được Henry Cavendish sử dụng vào năm 1784. Từ đó thiết lập ra một phản ứng cố định Nitơ từ khí quyển. Quy trình gồm nhiều bước sử dụng các vòng cung điện để phản ứng nito (N2) với oxi (O2). Qua nhiều giai đoạn tạo thành axit nitric (HNO3) rồi thủy phân để tạo ra các muối nitrat (NO3–). Điều này được ứng dụng trong việc sản xuất phân đạm vô cơ.

Quy trình Birkeland–Eyde là một quy trình công nghiệp cạnh tranh khi bắt đầu sản xuất phân bón bằng nitơ. Một nhà máy áp dụng quy trình này được xây dựng tại Rjukan và Notodden ở Na Uy. Và kết hợp với việc xây dựng các công trình thủy điện lớn. 

Vì vậy quy trình này được mang tên Birkeland – Eyde. Quy trình tương đối kém hiệu quả về tiêu thụ năng lượng. Vì gặp khó khăn trong quá trình tổng hợp khi chưa giải quyết được bài toán về năng lượng. Quy trình này sau đó nhường bước cho phát minh mới của nhà hóa học mang tên Heber. Bằng sự kết hợp giữa quy trình Haber và quy trình Ostwald. Quy trình Haber tạo ra amoniac (NH3) từ phân tử nitơ (N2) và hydro (H2).

Lý thuyết về cực quang

Nghiên cứu tâm huyết của Birkeland được mọi người nhớ đến nhiều nhất là lý thuyết hiện tượng cực quang.

Dù ông có những phát minh tiên phong nhưng Birkeland vẫn gần như chìm vào quên lãng. Một phần là do ông không thể chứng minh lý thuyết của mình liên quan đến ánh sáng cực quang.

Chỉ khi con người có thể thực hiện các phép đo từ vệ tinh trong không gian. Các lý thuyết về cực quang và nhiễu loạn từ trường Trái đất của ông mới được công nhận.

Bằng các tia âm cực Birkeland đã tạo ra các ánh sáng cực quang nhân tạo. Và kết luận cực quang do các hạt mang điện từ mặt trời cùng từ trường quanh Trái đất dẫn vào bầu khí quyển. Ông cũng cho rằng bầu khí quyển gồm một lượng lớn các hạt mang điện tích.

Sau nhiêu thế kỷ, cộng đồng khoa học ngày nay đã thừa nhận lý thuyết cực quang của Kristian Birkeland. Đồng thời ông được xem là người tiên phong trong nghiên cứu từ trường và cực quang.

Trên đây là toàn bộ những thông tin về Các công trình khoa học của Kristian Birkeland. Hy vọng bài viết giúp bạn hiểu hơn về nhà khoa học đã đặt nền móng cho lý thuyết cực quang này. Từ đó thêm biết ơn những con người đã dành cả cuộc đời vì sự phát triển của nhân loại. Dù sau này công trình ấy mới được công nhận nhưng vẫn nguyên vẹn giá trị to lớn của nó. Cảm ơn các bạn đã theo dõi và đừng quên đón chờ những bài viết tiếp theo của chúng tôi.