Đây là thứ nguyên tố sẽ tái định nghĩa khái niệm thời gian

Đây là thứ nguyên tố sẽ tái định nghĩa khái niệm thời gian
Theo: TNS Theo Trí Thức Trẻ
Thể loại: Khoa Học Công Nghệ
Nếu một chiếc đồng hồ bắt đầu đếm giờ từ thời kỳ loài khủng long còn thống trị mặt đất, thì nó sẽ không thể chạy sai lệch dù chỉ 1 giây cho tới thời điểm bây giờ. Nhưng các nhà khoa học cho rằng chúng ta còn có thể đạt được độ chính xác cao hơn thế.

Rất nhiều điều có thể xảy ra trong một giây đồng hồ. Bạn có thể đụng mặt một người lạ, búng ngón tay, yêu một ai đó, ăn uống ngủ nghỉ... Nhưng một giây thực sự kéo dài bao lâu? Và nó có chính xác như chúng ta nghĩ không?

Đây là thứ nguyên tố sẽ tái định nghĩa khái niệm thời gian - Ảnh 1.

Hiện tại, những chiếc đồng hồ chính xác nhất, dùng để báo giờ địa cầu, bị chậm 1s sau mỗi 300 triệu năm. Vậy, nếu một chiếc đồng hồ bắt đầu đếm giờ từ thời kỳ loài khủng long còn thống trị mặt đất, thì nó sẽ không thể chạy sai lệch dù chỉ 1 giây cho tới thời điểm bây giờ. Nhưng các nhà khoa học cho rằng chúng ta còn có thể đạt được độ chính xác cao hơn thế.

Vậy đâu là quy ước cho độ dài của khoảng thời gian 1s?

Trước đây, 1 giây được định nghĩa là 1/86400 của một vòng tự quay quanh trục của Trái Đất. Nhưng vòng quay trái đất không phải lúc nào cũng chính xác là 24 giờ. Vì thế các nhà khoa học quyết định không quan sát bầu trời để hiệu chỉnh đồng hồ nữa và thu nhỏ mọi thứ xuống mức độ nguyên tử, đơn vị cấu tạo “vô hình” của mọi vật chất.

Vào năm 1967, Ủy ban Quốc tế về Trọng lượng và Định lượng đã định nghĩa 1s là khoảng thời gian cần để kích thích một nguyên tử cesium. Tức là khoảng thời gian để các hạt electron của nguyên tử này chuyển từ bậc năng lượng này sang bậc năng lượng tiếp theo. Cần chính xác 9.192.631.770 chu kỳ của bức xạ vi sóng thì mới kích thích được nguyên tử cesium.

Đây là thứ nguyên tố sẽ tái định nghĩa khái niệm thời gian - Ảnh 2.

Con số đó nghe có vẻ là được viết ra ngẫu nhiên, nhưng, theo báo cáo được đăng tải trên tờ American Scientific, thực tế người ta đã mất gần ba năm để tìm ra nó. Hiện nay, có tới hàng trăm chiếc đồng hồ nguyên tử cesium chịu trách nhiệm chuẩn thời gian toàn cầu và kiểm soát điều hướng GPS. Nhưng trong thập kỷ qua, một thế hệ đồng hồ nguyên tử mới đã nổi lên, đó là đồng hồ quang học. Chúng có độ chính xác hơn 100 lần so với đồng hồ cesium.

Thế hệ đồng hồ quang học này có cách hoạt động không khác gì so với đồng hồ cesium, ngoại trừ việc chúng sử dụng các nguyên tử như nhôm hoặc ytterbi, bị kích thích bởi ánh sáng khả kiến có tần số cao thay vì bức xạ vi sóng chậm. Với tần số cao hơn, phép đo giây trở nên chính xác hơn.

Theo giáo sư vật lý tại đại học Quốc gia Singapore, Murray Barrett, để dễ hiểu hơn, bạn hãy tưởng tượng hai loại đồng hồ này là hai loại thước kẻ. Loại thước kẻ cesiumi có độ chia nhỏ nhất là 20cm. Còn loại thước kẻ quang học thì có độ chia nhỏ nhất chính xác đến 200mm.

Đây là thứ nguyên tố sẽ tái định nghĩa khái niệm thời gian - Ảnh 3.

Mặc dù với ưu thế gần như chính xác tuyệt đối của đồng hồ quang học, nhưng để duy trì nó chạy trong một thời gian dài trong môi trường không ổn định là một việc khá khó khăn. Giáo sư Barrett cho biết nhiệt độ phòng có thể làm thay đổi điện từ trường tác động lên các nguyên tử, do đó làm sai lệch sự đo lường thời gian. Do đó, đồng hồ cesium vẫn đáng tin cậy hơn nhiều so với đồng hồ quang học trong thực tế.

Chế tạo đồng hồ nguyên tử ít nhạy cảm hơn

Trong một nghiên cứu mới, nhóm nghiên cứu của giáo sư Murray Barrett đã phát hiện ra rằng ion lutetium ít nhạy cảm với sự thay đổi về nhiệt độ của môi trường hơn bất kỳ nguyên tố nào khác được sử dụng để chế tạo đồng hồ quang học. Các nguyên tử Lutetium là các ion tích điện. Chúng di chuyển ra trước và sau, phản hồi lại điện từ trường được tạo ra bởi sóng như ánh sáng hay vi sóng,... Các nhà khoa học gọi sự chuyển động này là “chuyển động vi mô”. Và các chuyển động vi mô này gây ảnh hưởng đến sự chính xác đo lường thời gian của đồng hồ.

Đây là thứ nguyên tố sẽ tái định nghĩa khái niệm thời gian - Ảnh 4.

Barrett cho biết, vì phải bù đắp cho sự chuyển động này nên rất khó để chế tạo 1 chiếc đồng hồ nguyên tử với nhiều hơn một ion lutetium, điều mà dường như phi thực tế. May thay, nhóm nghiên cứu đã tìm ra một yếu tố tự nhiên có thể loại bỏ các chuyển động vì mô này. Tuy nhiên, cái giá phải trả cho sự bù đắp chuyển động lại khiến cho các nguyên tử này trở nên nhạy cảm hơn với nhiệt độ phòng. Vậy thì nguyên tử lutetium có thể không phải là câu trả lời cho loại đồng hồ nguyên tử mới ít nhạy cảm hơn.

Hơn cả việc định lượng thời gian

Mặc dù Barett khẳng định ion lutetium mang đầy tiềm năng, có vẻ ông đã hơi vội khi tái quy ước 1s bằng đồng hồ quang học. Trong khi thực chất, quy ước của đồng hồ cesium hoàn toàn đáng công nhận. Nhưng ông vẫn cho rằng đồng hồ quang học với độ chính xác cao hơn có thể cho phép con người ứng dụng vào các loại công nghệ khoa học tân tiến mà với đồng hồ cesium, chúng ta sẽ không thể thực hiện được.

Ông đưa ra ví dụ: mỗi nơi khác nhau trên thế giới thì đồng hồ sẽ chỉ thời gian khác nhau, vì thời gian bị bóp méo bởi trọng lực, theo thuyết tương đối rộng của Albert Einstein. Ngay bây giờ, các đồng hồ nguyên tử trên trái đất không thể phát hiện ra sự bẻ cong thời gian do lực hấp dẫn của trái đất tạo nên. Nhưng nếu các nhà nghiên cứu có thể đặt vô số các đồng hồ quang học trên khắp thế giới, từ đó họ sẽ có thể thiết lập được trường hấp dẫn của hành tinh chúng ta.

Đây là thứ nguyên tố sẽ tái định nghĩa khái niệm thời gian - Ảnh 5.

Hơn thế nữa, các đồng hồ nguyên tử với độ chính xác cao có thể phát hiện ra các vật chất và năng lượng mà chúng ta chưa tìm ra. Bao gồm các vật chất tối tạo ra lực hấp dẫn nhưng không tương tác với ánh sáng thông thường; hay năng lượng tối, một năng lượng bí ẩn dường như đang đẩy nhanh sự giãn nở của quả bóng vũ trụ.

Dưới đây có thể là cách để phát hiện ra các vật chất và năng lượng đó: khi đã biết tần số cần thiết để kích thích một nguyên tử trong 1s, ta có thể sử dụng các đồng hồ trên khắp thế giới để phát hiện ra các vật chất, năng lượng lạ làm thay đổi mốc tần số đó. Một số giả thuyết cho rằng các vật chất tối nằm ở xung quanh chúng ta. Vậy nếu một mảng vật chất tối đi qua vị trí có đồng hồ nguyên tử sẽ làm nhiễu loạn, sai lệch đồng hồ.

Không kể các ví dụ trên, Barratt tin rằng chắc chắn còn rất nhiều ứng dụng thú vị của loại đồng hồ này mà ta chưa thể nghĩ tới ngay ở thời điểm này.

Tham khảo: Howstuffworks

4 smartphone bán chạy nhất năm 2018 đều là iPhone, nhưng là iPhone cũ

tinybook tinybook 2 tuần 6 ngày
4 smartphone bán chạy nhất năm 2018 đều là iPhone, nhưng là iPhone cũ
Mặc dù có một số thương hiệu khác như Xiaomi và Samsung cũng xuất hiện trong bảng xếp hạng, tuy nhiên phần lớn smartphone dẫn đầu đều đến từ Apple.

Mạng viễn thông Đông Dương ITelecom ra mắt: Dùng chung hạ tầng VinaPhone, 77.000 đồng được 90GB data/tháng, đầu số 087

tinybook tinybook 3 tuần 5 ngày
Mạng viễn thông Đông Dương ITelecom ra mắt: Dùng chung hạ tầng VinaPhone, 77.000 đồng được 90GB data/tháng, đầu số 087
ITelecom là nhà mạng đầu tiên tại Việt Nam hoạt động theo mô hình mạng viễn thông ảo (MVNO).

Apple bị kiện vì cố tình che giấu sự sụt giảm nhu cầu iPhone tại Trung Quốc

tinybook tinybook 1 tháng 1 ngày
Apple bị kiện vì cố tình che giấu sự sụt giảm nhu cầu iPhone tại Trung Quốc
Phía nguyên đơn cho biết việc Apple bưng bít thông tin là hành vi gian lận vì nó ảnh hưởng đến giá trị cổ phiếu cũng như định giá công ty.

Huawei: “Apple chưa hỏi mua chip 5G của chúng tôi”

tinybook tinybook 1 tháng 3 ngày
Huawei: “Apple chưa hỏi mua chip 5G của chúng tôi”
Huawei vừa chính thức bác bỏ tin đồn liên quan đến việc cung cấp chip mạng 5G cho các mẫu iPhone tiếp theo của Apple.

NASA cảnh báo các mối đe dọa đối với trái đất do thiên thạch gây ra phải được xem xét nghiêm túc

tinybook tinybook 2 tuần 5 ngày
NASA cảnh báo các mối đe dọa đối với trái đất do thiên thạch gây ra phải được xem xét nghiêm túc
Hôm thứ Hai, người đứng đầu NASA cho biết các thiên thạch có thể phá hủy toàn bộ một tiểu bang của Hoa Kỳ là mối đe dọa thực sự đối với trái đất.

Tiết lộ câu chuyện phía sau việc Steve Jobs chọn Tim Cook làm CEO của Apple

tinybook tinybook 2 tuần 6 ngày
Tiết lộ câu chuyện phía sau việc Steve Jobs chọn Tim Cook làm CEO của Apple
Tiếp nối di sản của người tiền nhiệm vĩ đại – Steve Jobs đã để lại không phải là một con đường dễ dàng dành cho Tim Cook.

Ở Hàn Quốc, người ta đang xây dựng một thành phố hiện đại, loại bỏ hoàn toàn nhu cầu sử dụng ô tô

tinybook tinybook 2 tuần 6 ngày
Ở Hàn Quốc, người ta đang xây dựng một thành phố hiện đại, loại bỏ hoàn toàn nhu cầu sử dụng ô tô
Chính phủ Hàn Quốc mong muốn Quận Thương mại Quốc tế IBD trở thành ngọn hải đăng mới trong khía cạnh quy hoạch các thành phố lớn.

Chú ong bắp cày này được đặt theo tên của Dracula vì một lý do ai cũng phải bất ngờ

tinybook tinybook 2 tuần 6 ngày
Chú ong bắp cày này được đặt theo tên của Dracula vì một lý do ai cũng phải bất ngờ
Chú ong bắp cày kỳ lạ này được bảo quản kỹ càng trong hổ phách, và nếu nhìn kỹ, bạn sẽ thấy nó có một tập hợp các bộ phận tạo thành cái miệng treo lủng lẳng từ trên đầu.

Khoảng cách giàu nghèo giữa các nước càng lúc càng lớn vì... biến đổi khí hậu

tinybook tinybook 2 tuần 6 ngày
Khoảng cách giàu nghèo giữa các nước càng lúc càng lớn vì... biến đổi khí hậu
Không chỉ làm chậm tiến trình thu hẹp bất bình đẳng, biến đổi khí hậu còn đang khiến cho khoảng cách giàu nghèo giữa những quốc gia đã phát triển thuộc khu vực hàn đới và các nước đang phát triển ở gần hơn so với xích đạo ngày một trầm trọng thêm.

WHO cấm trẻ dưới 2 tuổi tiếp xúc với màn hình điện tử

tinybook tinybook 3 tuần 5 giờ
WHO cấm trẻ dưới 2 tuổi tiếp xúc với màn hình điện tử
Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) đang tiến hành một cách kiên quyết việc cấm cho trẻ nhỏ xem TV hoặc chơi điện thoại thông minh, đồng thời thúc đẩy các bậc cha mẹ giúp con cái họ vận động nhiều và ngủ đủ giấc.

Phát hiện lượng hạt nhân khổng lồ tích trữ trong các dòng sông băng của Trái đất

tinybook tinybook 3 tuần 6 giờ
Phát hiện lượng hạt nhân khổng lồ tích trữ trong các dòng sông băng của Trái đất
Nghiên cứu gần đây nhất được trình bày tại Đại hội đồng Liên minh khoa học địa chất châu Âu năm nay cho thấy các mảnh vụn phóng xạ lưu trữ trong dòng sông băng thực sự có thể trở thành một quả bom hẹn giờ.

Các nhà khoa học đã có thể mô phỏng giọng nói bằng tín hiệu não

tinybook tinybook 3 tuần 6 giờ
Các nhà khoa học đã có thể mô phỏng giọng nói bằng tín hiệu não
Bằng cách thu thập tần số não liên quan đến các chuyển động cơ hàm, môi và lưỡi, các nhà khoa học đã thiết lập nên một hệ thống tạo giọng nói ảo, được nghiên cứu cho những người mất khả năng nói.

[Vietsub] Kem được sản xuất như thế nào?

tinybook tinybook 3 tuần 17 giờ
[Vietsub] Kem được sản xuất như thế nào?
Nhân mấy hôm trời nóng, tranh thủ tìm hiểu quy trình sản xuất kem cho hạ nhiệt nào!

Nhờ hiệu ứng lượng tử, các nhà khoa học tìm được cách tạo nên siêu ổ cứng mới

tinybook tinybook 3 tuần 17 giờ
Nhờ hiệu ứng lượng tử, các nhà khoa học tìm được cách tạo nên siêu ổ cứng mới
Hiệu ứng lượng tử mới phát hiện cho phép các nhà khoa học kiểm soát được hướng quay của các hạt electron trên hợp kim làm nên ổ đĩa cứng, tạo nên các thiết bị lưu trữ mới nhanh hơn, dung lượng lớn hơn đáng kể so với trước.

Smartphone có hoạt động được ngoài không gian không, NASA có cả một dự án để trả lời cho bạn

tinybook tinybook 3 tuần 18 giờ
Smartphone có hoạt động được ngoài không gian không, NASA có cả một dự án để trả lời cho bạn
Không gian vũ trụ vẫn còn nhiều điều cần khám phá, smartphone là một trong những thứ đó.

7 sáng tạo trong ngành công nghiệp quốc phòng gợi nhắc chúng ta về sự nguy hiểm của Skynet và trí tuệ nhân tạo

tinybook tinybook 3 tuần 18 giờ
7 sáng tạo trong ngành công nghiệp quốc phòng gợi nhắc chúng ta về sự nguy hiểm của Skynet và trí tuệ nhân tạo
Những sáng tạo vũ khí ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong ngành công nghiệp quốc phòng không đơn thuần chỉ đem lại lợi ích cho con người mà cũng có thể là một mối nguy trong tương lai nếu chúng ta không thể kiểm soát chúng.

50 tuổi vẫn có bộ não của thanh niên 25 tuổi nếu ngồi thiền mỗi ngày

tinybook tinybook 3 tuần 18 giờ
50 tuổi vẫn có bộ não của thanh niên 25 tuổi nếu ngồi thiền mỗi ngày
Trong khi hầu hết vỏ não của chúng ta teo đi theo thời gian thì các thiền giả 50 tuổi trong nghiên cứu có lượng chất xám tương đương với một nửa tuổi thọ của họ.

Nếu như Elon Musk được ví như Iron Man, thì đây chính là Superman của thế giới xe điện

tinybook tinybook 3 tuần 1 ngày
Nếu như Elon Musk được ví như Iron Man, thì đây chính là Superman của thế giới xe điện
Thị trường xe điện ngày một sôi nổi, đó chính là những gì Elon Musk hằng mong ước.

Tìm ra lý do vũ khí Đội quân đất nung của Tần Thủy Hoàng vẫn sáng bóng và sắc bén sau hơn 2000 năm

tinybook tinybook 3 tuần 1 ngày
Tìm ra lý do vũ khí Đội quân đất nung của Tần Thủy Hoàng vẫn sáng bóng và sắc bén sau hơn 2000 năm
Các chiến binh và ngựa bằng đất nung đứng bên trong hố số 1 của Bảo tàng Chiến binh và Ngựa đất nung ở Tây An, tỉnh Thiểm Tây, Trung Quốc

Start-up Trung Quốc thử nghiệm thành công tên lửa mini

tinybook tinybook 3 tuần 2 ngày
Start-up Trung Quốc thử nghiệm thành công tên lửa mini
Trong suốt cuộc thử nghiệm tên lửa tái sử dụng cao 8,1m, các kỹ sư thuộc start-up LinkSpace, do các doanh nhân trẻ nhất trong lĩnh vực không gian Trung Quốc thành lập, đã sử dụng dây bằng vật liệu Kevlar để đảm bảo tên lửa hạ cánh an toàn.

Trung Quốc: Lái xe buýt qua cầu kính khổng lồ để chứng minh độ an toàn của cây cầu

tinybook tinybook 3 tuần 2 ngày
Trung Quốc: Lái xe buýt qua cầu kính khổng lồ để chứng minh độ an toàn của cây cầu
Từng có hàng trăm lượt người đi qua cùng lúc mà chẳng làm sao nên một chiếc xe buýt chỉ nặng vài tấn cũng chẳng nhằm nhò gì với cây cầu kính khổng lồ tại công viên Trương Gia Giới, Hồ Nam.

Mỗi siêu xe Koenigsegg có giá 2 triệu USD, một năm chỉ có 16 chiếc. Vậy hãng kiểm tra độ bền ra sao cho đỡ phí?

tinybook tinybook 3 tuần 2 ngày
Mỗi siêu xe Koenigsegg có giá 2 triệu USD, một năm chỉ có 16 chiếc. Vậy hãng kiểm tra độ bền ra sao cho đỡ phí?
Họ phải dùng phương pháp thử nghiệm đặc biệt thay vì biến hàng loạt chiếc siêu xe thành phế liệu.

King Ghidorah - đối thủ truyền kiếp khiến vua quái vật Godzilla cũng phải e dè

tinybook tinybook 3 tuần 2 ngày
King Ghidorah - đối thủ truyền kiếp khiến vua quái vật Godzilla cũng phải e dè
Tháng 5 này, bộ phim Godzilla: King of the Monsters chính thức được chiếu trên màn ảnh rộng, Godzilla sẽ đối mặt với một đối thủ truyền kiếp và là thách thức lớn nhất từ trước tới nay của vua quái vật. Đó chính là King Ghidorah.

Kỳ công ghép hàng ngàn mảnh bìa carton thành mô hình xe tăng chiến đấu trông như thật với tỷ lệ 1:1

tinybook tinybook 3 tuần 2 ngày
Kỳ công ghép hàng ngàn mảnh bìa carton thành mô hình xe tăng chiến đấu trông như thật với tỷ lệ 1:1
Khó ai có thể tin mô hình xe tăng khổng lồ, tương đương với tỷ lệ thật này lại được làm nên từ những tấm bìa carton nhỏ.

Giả thuyết mới: Night King đang cưỡi rồng tới đánh phá King's Landing

tinybook tinybook 3 tuần 3 ngày
Giả thuyết mới: Night King đang cưỡi rồng tới đánh phá Kings Landing
Đây là lý do tại sao Viserion chưa xuất hiện trước cổng Winterfell.

Hàu là "công nhân vệ sinh" cho đại dương, nhưng chúng ta đã tiêu diệt đến 90% loài sinh vật này

tinybook tinybook 3 tuần 3 ngày
Hàu là "công nhân vệ sinh" cho đại dương, nhưng chúng ta đã tiêu diệt đến 90% loài sinh vật này
Chỉ một con hàu cũng có thể làm sạch đến 50 gallon (227 lít) nước mỗi ngày, giúp loại bỏ các nhân tố gây ô nhiễm và hòa chất độc hại. Tuy nhiên, quần thể hàu trên khắp thế giới đang bị hủy hoại. Hiện tại, các nhà khoa học đang nỗ lực tìm cách để tái sinh chúng ở một số vùng như Solent, bờ biển phía nam nước Anh, nơi số lượng hàu đang sụt giảm nghiêm trọng.

Pin thể rắn, hậu duệ thay thế hoàn toàn pin Li-ion, có được bước tiến quan trọng để ứng dụng vào smartphone

tinybook tinybook 3 tuần 3 ngày
Pin thể rắn, hậu duệ thay thế hoàn toàn pin Li-ion, có được bước tiến quan trọng để ứng dụng vào smartphone
Tương tự ổ đĩa thể rắn SSD là bước tiến của lưu trữ dữ liệu, pin thể rắn sẽ là bước tiến tiếp theo của công nghệ lưu trữ năng lượng.

Điều gì xảy ra khi Thanos xóa sổ một nửa số cá thể mỗi loài trên Trái Đất?

tinybook tinybook 3 tuần 4 ngày
Điều gì xảy ra khi Thanos xóa sổ một nửa số cá thể mỗi loài trên Trái Đất?
Đây là một kế hoạch toàn toàn ... ngu ngốc của gã khổng lồ điên loạn. Có lẽ là do Thanos điên thật.

Steam Cleaning - công nghệ dùng để làm sạch tường Đại Nội Huế cho thấy sức mạnh của nước có thể lớn đến mức nào

tinybook tinybook 3 tuần 5 ngày
Steam Cleaning - công nghệ dùng để làm sạch tường Đại Nội Huế cho thấy sức mạnh của nước có thể lớn đến mức nào
Nước hóa ra có rất nhiều công dụng đầy sức mạnh, từ khả năng... đánh vảy cá đến "thay áo" cho Đại Nội Huế. Tất cả mọi thứ đều nằm trong tầm tay của khoa học.

Bật mí những cực phẩm dành cho các fan Marvel thể hiện tình yêu với Avengers: Endgame

tinybook tinybook 3 tuần 5 ngày
Bật mí những cực phẩm dành cho các fan Marvel thể hiện tình yêu với Avengers: Endgame
Ngoài những items quen thuộc như áo phông, mô hình thì BST giày thể thao thiết kế dựa trên bộ 3 siêu anh hùng Ironman, Captain America và Thor đang là siêu phẩm hot hit được fans săn đón nhiệt tình.
tinybook Công Nghệ Thông Tin








Chat