Khoa Sư phạm

Chiều ngày 28/01/2021, chi bộ Khoa Sư phạm đã tổ chức Lễ Kết nạp Đảng viên cho quần chúng ưu tú: Nguyễn Thị Quỳnh Thơ – Sinh viên lớp K14C- Giáo dục Tiểu học.

Trong suốt quá trình học tập và rèn luyện, sinh viên Quỳnh Thơ là gương mặt sinh viên tiêu biểu của Khoa Sư phạm. Không chỉ có bảng thành tích học tập xuất sắc, quần chúng Quỳnh Thơ còn là sinh viên năng nổ, tích cực tham gia hoạt động Đoàn, Hội của Liên chi đoàn khoa cũng như Đoàn thanh niên, Hội sinh viên trường.

Lễ kết nạp đảng viên mới cho quần chúng ưu tú Nguyễn Thị Quỳnh Thơ – Sinh viên lớp K14C- GDTH

Tại Lễ kết nạp, đồng chí Lê Văn An - Bí thư Chi bộ khoa Sư phạm đã công bố và trao Quyết định của Đảng ủy Khối CCQ&DN tỉnh Hà Tĩnh về việc kết nạp quần chúng Nguyễn Thị Quỳnh Thơ vào Đảng Cộng sản Việt Nam.

Đồng chí Lê Văn An trao Quyết định  kết nạp Nguyễn Thị Quỳnh Thơ vào Đảng Cộng sản Việt Nam

Sau khi nhận Quyết định, trước cờ Tổ quốc, Đảng kỳ và chân dung Chủ tịch Hồ Chí Minh, đồng chí đảng viên mới đã tuyên thệ tuyệt đối trung thành với lý tưởng cách mạng, chấp hành nghiêm chỉnh Cương lĩnh chính trị, Điều lệ Đảng, Nghị quyết, Chỉ thị của Đảng, chính sách, pháp luật của Nhà nước; không ngừng học tập nâng cao trình độ chuyên môn nghiệp vụ; tích cực tham gia công tác quần chúng, công tác xã hội, liên hệ chặt chẽ với nhân dân;…

Trong buổi lễ kết nạp, đồng chí Nguyễn Khánh  - Phó Bí thư Chi bộ Khoa Sư phạm đã phát biểu chúc mừng và giao nhiệm vụ cho đảng viên mới. Đồng thời, đồng chí Khánh cũng nhắc nhở các đảng viên mới cần tiếp tục phát huy vai trò tiên phong, gương mẫu, góp phần nâng cao vị thế của Khoa và Nhà trường.

Đồng chí Nguyễn Khánh phát biểu chúc mừng và giao nhiệm vụ cho đảng viên mới

Cũng trong buổi lễ, đồng chí Bí thư Chi bộ đề nghị Liên chi đoàn cần phối hợp với Đoàn trường và Chi bộ để có biện pháp nâng cao hiệu quả đóng góp của các đảng viên sinh viên đối với công tác đoàn và phong trào sinh viên của Nhà trường và tiếp tục chú trọng công tác phát triển đảng viên sinh viên.

Buổi Lễ đã diễn ra trong không khí trang nghiêm, đúng thủ tục và kết thúc tốt đẹp.

           Sử dụng tô pô, một chuyên ngành toán học nghiên cứu các tính chất không thay đổi của vật thể khi bị biến dạng liên tục, như một công cụ, ba nhà khoa học đoạt giải Nobel Vật lý năm nay đã “khám phá được bí mật của các vật chất lạ”, “làm cho các chuyên gia phải sững sờ”.

Biến một cái cốc thành hình xuyến nhờ các phép biến đổi liên tục tô pô.

Giải Nobel Vật lý 2016 vừa được trao cho ba nhà vật lý lý thuyết David Thouless (Đại học Washington), Duncan Haldane (Đại học Princeton) và Michael Kosterlitz (Đại học Brown) về “những phát minh lý thuyết về sự dịch chuyển các trạng thái tô pô và các trạng thái tô pô của vật chất” (trích thông báo của Viện Hàn lâm khoa học Thụy Điển). Thouless được nửa giải, còn Haldane và Kosterlitz chia nhau nửa giải còn lại.
     “Những người đoạt giải Nobel năm nay đã mở cửa một thế giới bí ẩn mà trong đó vật chất có thể nhận những trạng thái kỳ lạ. Họ đã sử dụng các phương pháp toán học tiên tiến để nghiên cứu các giai đoạn hay trạng thái không bình thường của vật chất như các chất siêu dẫn, siêu lỏng hoặc màng từ mỏng.” “Việc sử dụng các khái niệm tô pô của ba người đoạt giải Nobel trong vật lý là yếu tố quyết định đối với những phát minh của họ.”
     Tô pô là một chuyên ngành toán học nghiên cứu các tính chất không thay đổi của vật thể khi bị biến dạng một cách liên tục. Hai vật thể được coi là giống nhau về tô pô nếu có thể bóp nặn hay kéo giãn một vật này thành vật kia, ví dụ như một cái cốc có tay cầm và một cái vòng. Chúng có tính chất tô pô chung là chỉ chứa một lỗ hổng. Có thể phân biệt đặc tính tô pô của các vật thể thông qua số lỗ hổng của chúng. Khó có thể hình dung được chuyên ngành toán học trừu tượng này lại tìm thấy ứng dụng trong thực tiễn. Sử dụng tô pô như một công cụ, ba người đoạt giải Nobel năm nay đã “khám phá được bí mật của các vật chất lạ”, “làm cho các chuyên gia phải sững sờ”.
       Thông thường, vật chất có ba trạng thái rắn, lỏng và khí. Khi nhiệt độ thay đổi, chúng sẽ thay đổi trạng thái giống như nước bốc hơi khi sôi và đóng băng ở nhiệt độ âm. Các sự dịch chuyển trạng thái có thể giải thích được bằng sự chuyển động giữa các nguyên tử. Các nguyên tử sẽ tương tác với nhau theo các quy luật của vật lý lượng tử. Tuy nhiên, khi vật chất có dạng màng cực mỏng, sẽ xảy ra các hiện tượng khó hiểu. Ở nhiệt độ thấp, các nguyên tử của chúng có thể chuyển động mà không cản trở lẫn nhau nữa. Ví dụ như ta có hiện tượng siêu dẫn khi dòng điện được truyền tải mà không bị tiêu hao điện năng. Truyền tải trên các đường dây điện thông thường sẽ mất khoảng 15-20% điện năng. Vì vậy nếu dùng chất siêu dẫn thì sẽ tiết kiệm được rất nhiều chi phí. Tương tự như vậy là các chất siêu lỏng không chịu sự tác động của lực ma sát, có thể chuyển động mãi mãi.
         Đầu những năm1970, Michael Kosterlitz và David Thouless lật ngược các lý thuyết trước đó cho rằng không thể xảy ra sự dịch chuyển trạng thái trong các màng mỏng. Họ đưa ra khái niệm các vùng xoáy để giải thích hiện tượng siêu dẫn ở nhiệt độ thấp và cơ chế chuyển pha (giai đoạn) làm cho tính siêu dẫn biến mất ở nhiệt độ cao hơn. Các vùng xoáy là những cấu hình tô pô ổn định. Ở nhiệt độ thấp, chúng gắn chặt theo từng đôi; nhưng ở nhiệt độ cao, chúng sẽ rời nhau ra và chuyển động tự do. Mô hình dịch chuyển của Kosterlitz và Thouless được coi là một trong những phát minh quan trọng nhất của thế kỷ 20 trong ngành Vật lý chất rắn. Nó còn được áp dụng để giải thích một số hiện tượng trong Vật lý nguyên tử và Cơ học thống kê.
         Trong những năm 1980, Thouless giải thích được hiệu ứng Hall lượng tử xảy ra đối với các màng mỏng bán dẫn ở nhiệt độ cực thấp, trong đó độ dẫn điện thay đổi theo bậc số nguyên. Trước đó người ta không hiểu được tại sao độ dẫn điện lại thay đổi không liên tục mà lại theo cấp số nguyên. Thouless đã chỉ ra rằng hiệu ứng này mang tính tô pô. Xét về phương diện tô pô, vật thể sẽ thay đổi khi có thêm lỗ hổng và độ dẫn điện chỉ phụ thuộc vào số lỗ hổng.
          Cũng trong những năm 1980, Haldane phát hiện thấy khái niệm tô pô có thể sử dụng để giải thích tính chất của những chuỗi hạt nam châm được tìm thấy trong một số vật liệu. Các chuỗi hạt nam châm này có những đặc tính hoàn toàn khác biệt phụ thuộc vào tính chẵn lẻ của nam châm nguyên tử. Haldane chứng minh rằng nam châm chẵn có tính tô pô, còn nam châm lẻ thì không. Điều này lý giải tại sao chúng có những thuộc tính khác nhau hoàn toàn.

Minh hoạ về tô pô

Bây giờ chúng ta biết rất nhiều những sự dịch chuyển trạng thái tô pô, không chỉ trong các đường và màng mỏng hai chiều mà còn trong các vật liệu ba chiều thông thường. Trong thập kỷ qua, các phát minh của Thouless, Haldane và Kosterlitz đã thúc đẩy mạnh mẽ các nghiên cứu hàng đầu trong ngành vật lý chất rắn nhằm tìm ra các vật chất lạ. Người ta hy vọng các vật liệu này có thể được sử dụng trong các thế hệ thiết bị điện tử và vật liệu siêu dẫn mới, hoặc trong các máy tính lượng tử tương lai.

GS. Ngô Việt Trung

                                                                            (Bài đã đăng trên Tia sáng năm 2016)

                                 Một  minh họa giữa Toán học và Vật Lý

                  Chứng minh công thức Euler cho đa diện bằng vật lý

         Giải Nobel vật lý năm nay được trao cho ba nhà vật lý, Thouless, Haldane và Kosterlitz, vì những đóng góp liên quan đến các chuyển pha và các trạng thái tôpô. Nhân dịp này chúng ta sẽ dùng vật lý để chứng minh một công thức khá nổi tiếng, liên quan đến tôpô – công thức Euler cho đa diện. Công thức này nói rằng với một đa diện bất kỳ, số đỉnh V, số mặt F và số cạnh E của nó thoả mãn

                                              V + F – E = 2.

     Ví dụ với hình lập phương ta có V = 8, F = 6, E = 12, và 8 + 6 – 12 = 2. Bạn có thể kiểm tra với một vài hình đa diện nữa để thấy công thức luôn đúng.

Để chứng minh công thức này, ta sẽ lắp một mạch điện theo hình đa diện, thay mỗi cạnh của đa diện bằng một điện trở. Không quan trọng lắm các giá trị của điện trở là bao nhiêu, miễn là tất cả các điện trở đều khác không. Để cho đơn giản ta cho mỗi điện trở là 1 Ω. Sau đó ta chọn hai đỉnh và nối hai cực của một nguồn điện vào hai đỉnh đó, cũng không quan trọng lắm là đỉnh nào. Chẳng hạn với hình lập phương ta có thể tưởng tượng ra mạch điện như sau:

Khi ta nối một mạch điện như vậy, tất nhiên điện sẽ chạy trong mạch một cách nhất định. Ta có thể đặt nhiều câu hỏi với mạch điện này. Ví dụ ta có thể hỏi điện trở của mạch là bao nhiêu. Câu hỏi tôi sẽ hỏi là như sau: giả sử tổng dòng điện chạy qua mạch là 1 Amper, dòng điện chạy qua từng điện trở là bao nhiêu? (Tất nhiên là nếu trả lời được câu hỏi này thì có thể tìm ra được điện trở của mạch).

Để trả lời câu hỏi trên, ta sẽ lập một hệ phương trình cho phép ta tìm được dòng điện chảy qua từng điện trở. Giả sử AB là một cạnh, ta ký hiệu IAB là dòng điện chạy từ đỉnh A đến đỉnh B. Ta có IAB = –IBA, và có tổng cộng E đại lượng này. Ta sẽ lập một hệ phương trình để tìm giá trị của các dòng điện này.

Có hai loại phương trình, xuất phát từ hai định luật Kirchhoff. Loại đầu tiên là như sau. Giả sử A là một đỉnh, và B, C, D… là các đỉnh kề A. Ta có phương trình:

IAB + IAC + IAD + … = 0 hoặc 1 hoặc –1.

Vế phải là 0 nếu như đỉnh A không phải một trong hai đỉnh nối vào nguồn điện, là 1 nếu A được nối vào cực dương và –1 nếu A nối vào cực âm. Đơn giản phương trình này nói dòng điện chạy vào một đỉnh phải bằng dòng chạy ra từ đó.

Ta có tổng cộng bao nhiêu phương trình như thế này? Đếm thì thấy tổng cộng là V phương trình, nhưng thực ra chúng không độc lập với nhau. Có thể thấy điều này bằng cách lấy tổng tất cả các phương trình trên. Ta sẽ được đồng nhất thức 0 = 0, vì ở vế trái với mỗi IAB bao giờ cũng có IBA. Vế phải thì tất nhiên tổng là 1 + (–1) cộng nhiều số 0, cũng bằng không. Như vậy chỉ có V – 1 phương trình độc lập.

Nhưng những phương trình trên không phải tất cả các phương trình ta phải viết ra. Có một loạt các phương trình khác (phương trình loại hai). Ta giả sử ABCD là một mặt (ta cho nó là tứ giác ở đây nhưng logic tiếp theo đúng với mọi đa giác). Ta sẽ có phương trình

IAB + IBC + ICD + IDA = 0.

Tại sao có phương trình này? Đó là do điện trở trên mỗi cạnh là 1 Ω nên IAB cũng là hiệu điện thế giữa hai đỉnh A và B: IAB = UA – UB. Từ đó phương trình ở trên trở thành hiển nhiên. Tổng cộng có F phương trình như vậy. Tuy nhiên các phương trình này cũng không độc lập, nếu cộng tất cả các phương trình này lại ta lại có đồng nhất thức 0 = 0, do đó là chỉ có F – 1 phương trình loại hai.

Tổng cộng ta có như vậy là (V – 1) + (F – 1) = V + F – 2 phương trình.

Ta phải giải các phương trình này để tìm các dòng IAB. Có bao nhiêu ẩn số tất cả? Số ẩn là số cạnh E.

Thiên nhiên cho ta biết khi nối mạch điện thì chỉ có một nghiệm duy nhất, vậy số phương trình phải bằng số ẩn.

Do đó V + F – 2 = E.

Đây chính là công thức Euler phải chứng minh.

Chiều ngày 09/11/2021, TS. Lê Văn An – Bí thư Chi bộ, Phó Trưởng Khoa phụ trách đã đại diện cho cán bộ, giảng viên, nhân viên và sinh viên Khoa Sư phạm tặng quà và thăm hỏi sinh viên Đại học Hà Tĩnh đang thực hiện cách ly tập trung tại Ký túc xá của Trường.

Ổ dịch Covid-19 xuất hiện từ ngày 4/11/2021 đến 18h ngày 8/11/2021 tại Hà Tĩnh đã ghi nhận 48 ca dương tính trong cộng đồng. Trong đợt dịch này có một số sinh viên Đại học Hà Tĩnh là đối tượng F0, F1. Hiện nay, Ký túc xá trường Đại học Hà Tĩnh đã tiếp nhận 158 sinh viên Đại học Hà Tĩnh là đối tượng F1 phải thực hiện cách ly tập trung. Để chia sẻ và động viên các em sinh viên Đại học Hà Tĩnh yên tâm thực hiện tốt yêu cầu cách ly tập trung, tập thể cán bộ, giảng viên, nhân viên và sinh viên khoa Sư phạm đã chuẩn bị 53 phần quà là các nhu yếu phẩm cần thiết gửi tới 53 phòng cách ly tại Ký túc xá của trường.

Đại diện ban chủ nhiệm khoa Sư phạm, TS. Lê Văn An- Bí thư chi bộ, Phó trưởng khoa phụ trách đã gửi gắm tới các em sinh viên: “Các thầy cô và các bạn sinh viên gửi tới các em món quà động viên tinh thần, chúc các em sức khỏe, bình an. Chúng ta luôn sát cánh cùng nhau để vượt qua đại dịch Covid-19”.

Một số hình ảnh tại buổi tặng quà:

TS. Lê Văn An gửi quà tặng các em sinh viên tại khu cách ly tập trung

Quà tặng được chuyển đến khu vực cách ly

Sinh viên nhận quà tại khu cách ly tập trung

Bạn có biết rằng không hề tồn tại giải Nobel Toán học. Nhiều người đã đưa ra giả thuyết nghe có vẻ rất hợp lý về lý do của việc này, chúng ta cùng tìm hiểu...

Giải Nobel là giải thưởng danh giá nhất cho các nhà khoa học nhằm tôn vinh những thành tựu cũng như những cống hiến của các nhà khoa học cho sự nghiệp phát triển khoa học và hoà bình của thế giới. Tuy nhiên lại không có giải Nobel dành cho Toán học. Tại sao vậy?

1. Sự ra đời của các giải Nobel

Hình ảnh về Alfred Bernhard Nobel (Nguồn: Internet)

Alfred Bernhard Nobel (21/10/1833 – 10/12/1896) là một nhà hóa học, kỹ sư, nhà phát minh, doanh nhân và nhà hảo tâm người Thụy Điển. Nobel phát minh ra ballistite, là tiền thân của nhiều vật liệu nổ không khói được dùng phổ biến sau này.

Trong suốt cuộc đời mình, ông đã có hơn 350 phát minh, trong đó, nổi bật nhất là thuốc nổ (dynamite). Nguyên tố hóa học Nobelium được đặt theo tên của ông. Ông cũng tích lũy được một số tài sản khổng lồ trong lúc sinh thời. Sau khi bị chỉ trích vì đã phát minh ra cách thức giết chết con người nhanh nhất, ông đã quyết định thay đổi di chúc và quyên góp tài sản của mình để thành lập nên giải thưởng vô Nobel.

Giải thưởng Nobel là giải thưởng vô cùng danh giá. Trong di chúc Nobel đã để lại 94% tài sản của mình (khoảng 235 triệu USD/250 triệu USD – con số đã được điều chỉnh theo lạm phát) để làm giải thưởng về các lĩnh vực: Vật lý, Hóa học, Y học, Văn học và Hòa bình. Được quản lý bởi quỹ Nobel, cho tới nay tài sản để lại của Nobel đã được sinh sôi nảy nở lên tới hơn 500 triệu USD. Mỗi người khi được trao giải Nobel sẽ được nhận một huy chương bằng vàng thật, bằng chứng nhận và số tiền trên 1 triệu USD. Nhận giải có thể là một cá nhân hoặc nhóm không quá 3 người. Tuy nhiên, Nobel không trao giải cho lĩnh vực Toán học.

2. Lý do vì sao không có Nobel Toán học

Toán học là một bộ môn khoa học rất quan trọng, đóng vai trò rất lớn trong đời sống từ xưa cho đến nay. Vì vậy, đối với nhiều người, việc không trao giải Nobel cho lĩnh vực toán học là một điều bất công khá lớn.

Câu hỏi được đặt ra từ lâu nay là tại sao Nobel lại không trao giải cho các thành tựu nghiên cứu Toán học? Lời đồn thổi dễ thấy nhất ở khắp mọi nơi là do vợ/vợ sắp cưới/người yêu của ông đã bỏ ông đi theo một nhà toán học danh tiếng, do vậy Nobel cảm thấy bị xúc phạm và không trao giải thưởng cho môn Toán (trong khi lại trao giải cho Lý, Hóa).

Thực sự thì không có bất cứ bằng chứng nào chứng minh được điều này. Trong cuộc đời của Alfred Nobel, có 3 người phụ nữ đặc biệt. Người đầu tiên là Alexandra, người đã từ chối lời cầu hôn của Nobel. Thư ký của Nobel, Bertha Kinsky là người phụ nữ thứ 2 nhưng cô này đã quyết định cưới người yêu cũ của mình. Sau đám cưới, Kinsky và Nobel vẫn giữ quan hệ rất tốt. Người thứ 3, người phụ nữ đã có quan hệ với Nobel tới 18 năm qua thư từ và chỉ là thư từ là bà Sophie Hess. Kết thúc cuộc đời, Nobel không hề kết hôn với bất cứ người phụ nữ nào. Cả 3 người phụ nữ này đều chẳng liên quan tới bất cứ một nhà toán học nào như lời đồn thổi.

Lý do mà Nobel không trao giải cho môn Toán có lẽ là vì ông chẳng quan tâm tới môn này, hay rõ hơn là vì ông chỉ trao giải cho những bộ môn/lĩnh vực mà ông quan tâm. Vật lý và Hóa học là hai bộ môn Nobel nghiên cứu rất nhiều, Văn học thì là sở thích của ông. Y học cũng là một ngành mà Nobel nhìn nhận sẽ giúp ích được cho thế giới sau này rất nhiều. Giải thưởng Nobel về Hòa bình là do bà Kinsky, một trong 3 người phụ nữ của Nobel đề xuất với ông bởi lúc đó Nobel được coi là người giúp tạo ra chiến tranh ở khắp nơi (do bằng sáng chế về thuốc nổ của ông) và giải thưởng về Hòa bình sẽ làm thay đổi nhận thức của mọi người về ông.

Như vậy, khi định ra các giải thưởng Nobel cũng có thể ông đã dựa vào ý kiến chủ quan của mình và vì ông không hứng thú với Toán học và cho rằng Toán học chỉ bổ trợ cho các ngành khoa học khác. Vì thế nên ông đã không định ra giải thưởng này khi để lại di chúc.

Đến tận ngày nay, lý do vì sao không có giải thưởng Nobel toán học vẫn còn là một bí ẩn.

Lễ trao giải Nobel (Nguồn: Internet)

3. Một số giải thưởng danh giá dành cho Toán học

Tuy không có giải Nobel toán học nhưng trên thế giới, vẫn có các giải thưởng toán học danh tiếng khác mang sức ảnh hưởng lớn.

Đầu tiên phải nhắc đến Huy chương Fields, được thành lập năm 1936 theo tên của nhà toán học người Canada - John Charles Fields. Giải thưởng này được trao 4 năm mỗi lần cho nhà toán học dưới 40 tuổi, (trong khi giải Nobel trao 1 năm một lần), số tiền thưởng của giải Fields chỉ là 15.000 USD (so với giải Nobel là 1 triệu USD) và giải Fields thường không trao cho một thành tựu nghiên cứu xuất sắc đơn lẻ mà trao cho cả quá trình nghiên cứu xuất sắc.

Năm 2010, giáo sư Ngô Bảo Châu của Việt Nam đã đoạt Huy chương Field với công trình “chứng minh bổ đề cơ bản” và được coi là một trong 10 khám phá của năm do tạp chí Time bình chọn.

Giáo sư Ngô Bảo Châu (Nguồn Internet)

Tiếp theo phải kể đến Giải Abel là giải thưởng được nhà vua Na Uy trao hàng năm cho những nhà toán học xuất chúng. Lễ trao giải diễn ra tại hội trường của khoa Luật thuộc Đại học Oslo, nơi diễn ra buổi lễ trao giải Nobel Hòa bình từ 1947 đến 1989. Ủy ban giải Abel cũng thành lập Hội thảo Abel, được quản lý bởi Hội Toán học Na Uy. Giải Abel được đi kèm với số tiền thưởng là 6 triệu tiền Krone Na Uy, có giá trị (2010) tương đương với 740,000 € hoặc 992,000 USD. Ủy ban giải Abel đã quyết định tăng giá trị tiền thưởng lên đến 7,5 triệu Krone Na Uy kể từ năm 2020.

(Sưu tầm và tổng hợp)