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

Hạt giống đầu tiên nảy mầm trên Mặt trăng của Trung Quốc đã chết

tinybook tinybook 3 ngày 3 giờ
Hạt giống đầu tiên nảy mầm trên Mặt trăng của Trung Quốc đã chết
Thật đáng tiếc nhưng thử nghiệm này cũng đã kết thúc, do điều kiện khắc nghiệt trên Mặt trăng.

Bangkok sử dụng mưa nhân tạo để giải quyết ô nhiễm không khí

tinybook tinybook 3 ngày 3 giờ
Bangkok sử dụng mưa nhân tạo để giải quyết ô nhiễm không khí
Nếu bạn có ý định du lịch Thái Lan, hãy cân nhắc kỹ trước khi đặt chân tới Bangkok.

Hãy làm ra những quả cà chua cay như ớt, các nhà khoa học nói

tinybook tinybook 3 ngày 20 giờ
Hãy làm ra những quả cà chua cay như ớt, các nhà khoa học nói
Nhưng để làm gì?

Săn Deal Công Nghệ - Rinh Vàng Tài Lộc tại Lazada

tinybook tinybook 3 ngày 22 giờ
Săn Deal Công Nghệ - Rinh Vàng Tài Lộc tại Lazada
Tết Kỷ Hợi 2019 sắp đến gần cũng là tín hiệu của mùa mua sắm nhộn nhịp, đặc biệt là với các tín đồ công nghệ khi các hãng lớn và uy tín tung ra hàng loạt khuyến mãi hấp dẫn để thu hút khách hàng.

Lần đầu tiên trong lịch sử, hạt giống Trung Quốc trồng trên Mặt trăng đã nảy mầm

tinybook tinybook 4 ngày 1 giờ
Lần đầu tiên trong lịch sử, hạt giống Trung Quốc trồng trên Mặt trăng đã nảy mầm
Nếu có thể trồng lương thực trên Mặt trăng, sẽ cho phép con người xây dựng căn cứ không gian trong tương lai.

Gậy ông đập lưng ông, hệ thống reCAPTCHA của Google bị chính công cụ của Google đánh bại

tinybook tinybook 4 ngày 20 giờ
Gậy ông đập lưng ông, hệ thống reCAPTCHA của Google bị chính công cụ của Google đánh bại
Dù Google đã sửa đổi và nâng cấp các công cụ của mình, phương pháp mới của các nhà nghiên cứu vẫn đạt tỷ lệ thành công hơn 90%.

Khai trương trung tâm thương mại Gigamall – tổ hợp giải trí công nghệ hiện đại hàng đầu Việt Nam

tinybook tinybook 5 ngày 4 giờ
Khai trương trung tâm thương mại Gigamall – tổ hợp giải trí công nghệ hiện đại hàng đầu Việt Nam
Trung tâm Thương mại Gigamall, tọa lạc trên đường Phạm Văn Đồng, quận Thủ Đức, TP.HCM chính thức đi vào hoạt động từ ngày 12/1.

Được quỹ của Bill Gates tài trợ, bệ xí dùng giun để xử lý phân sẽ là tương lai vệ sinh toàn cầu

tinybook tinybook 5 ngày 4 giờ
Được quỹ của Bill Gates tài trợ, bệ xí dùng giun để xử lý phân sẽ là tương lai vệ sinh toàn cầu
Loài giun này không thể sống nếu không có phân, chúng là một công cụ hoàn hảo để lắp vào hố xí tự hoại.

Xoắn não đầu năm với 4 câu đố do nhân viên Cơ quan An ninh Quốc gia Mỹ soạn ra

tinybook tinybook 5 ngày 21 giờ
Xoắn não đầu năm với 4 câu đố do nhân viên Cơ quan An ninh Quốc gia Mỹ soạn ra
Chúc bạn thể dục não vui vẻ.

Quái thú ăn thịt người vùng Gévaudan: nỗi kinh hãi của người dân Pháp hồi thế kỷ 18

tinybook tinybook 5 ngày 21 giờ
Quái thú ăn thịt người vùng Gévaudan: nỗi kinh hãi của người dân Pháp hồi thế kỷ 18
Con quái thú hoành hành suốt 3 năm trời, hạ sát tới cả trăm người.

Đừng quên Google có dự án Soli cực kỳ tiềm năng nhé: vừa đạt thành tựu mới, sờ từ xa biết sách có bao nhiêu trang

tinybook tinybook 5 ngày 22 giờ
Đừng quên Google có dự án Soli cực kỳ tiềm năng nhé: vừa đạt thành tựu mới, sờ từ xa biết sách có bao nhiêu trang
Nhìn vào những ví dụ, ta mong chờ từng ngày đến lúc Dự án Soli thành công.

Có thể bạn không tin nhưng đây là những tác phẩm cắt giấy tỉ mỉ tới từng milimet của nghệ nhân người Nhật

tinybook tinybook 5 ngày 22 giờ
Có thể bạn không tin nhưng đây là những tác phẩm cắt giấy tỉ mỉ tới từng milimet của nghệ nhân người Nhật
Chỉ với một tờ giấy bình thường nhưng nữ nghệ nhân người Nhật này có thể xử lý tỉ mỉ đến từng milimet và thổi hồn nó trở thành những tác phẩm nghệ thuật cắt giấy xuất sắc.

Video ghi lại cảnh thỏ ăn thịt đồng loại làm bất ngờ giới khoa học

tinybook tinybook 6 ngày 4 giờ
Video ghi lại cảnh thỏ ăn thịt đồng loại làm bất ngờ giới khoa học
Đừng vội sợ hại chú thỏ cưng sống trong lồng: thỏ ăn thịt chỉ khi vào đường cùng, thức ăn cạn kiệt, chúng mới tìm tới xác thối để kiếm bữa.

Lý giải hiện tượng con người đi trên than hồng nhưng không bị bỏng

tinybook tinybook 6 ngày 5 giờ
Lý giải hiện tượng con người đi trên than hồng nhưng không bị bỏng
Chắc hẳn bạn đã từng xem những nghi lễ như đi trên lửa trên TV hoặc ngoài đời nhưng có bao giờ bạn thắc mắc, tại sao người đi trên than hồng lại không hề bị bỏng hay làm sao. Vậy nguyên lý khoa học nào giúp họ làm được điều đó?

Lấy ý tưởng từ chân máy ảnh, nhiếp ảnh gia Nhật Bản chế tạo móc treo bao súng giúp bắn nhanh như Lucky Luke

tinybook tinybook 1 tuần 2 giờ
Lấy ý tưởng từ chân máy ảnh, nhiếp ảnh gia Nhật Bản chế tạo móc treo bao súng giúp bắn nhanh như Lucky Luke
Nhờ thiết bị này, xạ thủ sẽ có thể lấy súng ra khỏi bao nhanh hết mức có thể và đôi khi chỉ một phần nghìn giây cũng đã tạo ra sự khác biệt giữa các đối thủ.

Lý do đặc biệt khiến Mỹ không dùng hệ đo lường bằng mét như các nước khác

tinybook tinybook 1 tuần 22 giờ
Lý do đặc biệt khiến Mỹ không dùng hệ đo lường bằng mét như các nước khác
Cùng vài quốc gia ít ỏi trên thế giới, hiện giờ Hoa Kỹ vẫn sử dụng các đơn vì đo lường như feet, inch, pound thay vì km, m, kg, tại sao vậy?

Không cần đến Sing hay Nhật, giờ đây Việt Nam đã có khu giải trí công nghệ tương tác cực chất

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Không cần đến Sing hay Nhật, giờ đây Việt Nam đã có khu giải trí công nghệ tương tác cực chất
Mọi thứ đều trở thành hiện thực với người dân Sài Gòn khi tổ hợp giải trí công nghệ tương tác JP World đã chính thức ra mắt tại TTTM Gigamall.

Dưa chuột thì rẻ còn dưa chuột biển thì đắt như điên, có lý do cả đấy

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Dưa chuột thì rẻ còn dưa chuột biển thì đắt như điên, có lý do cả đấy
Dưa chuột thường giỏi lắm 70.000 đồng/kg, còn dưa chuột biển (hải sâm) lên tới 70 triệu đồng/kg.

[CES 2019] Với hệ thống IBM Q System One mạnh 20 qubit, IBM là hãng đầu tiên thương mại hóa máy tính lượng tử

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
[CES 2019] Với hệ thống IBM Q System One mạnh 20 qubit, IBM là hãng đầu tiên thương mại hóa máy tính lượng tử
Tương lai của con người sẽ được gắn liền với từ "lượng tử", với một trong những người tiên phong là IBM.

Internet xôn xao về người phụ nữ Hà Giang bị đỉa kí sinh trong họng suốt 3 tháng

tinybook tinybook 3 ngày 4 giờ
Internet xôn xao về người phụ nữ Hà Giang bị đỉa kí sinh trong họng suốt 3 tháng
Các bác sĩ đã loại bỏ con đỉa kí sinh 3 tháng trong họng của người phụ nữ 63 tuổi ở tỉnh Hà Giang.

Đừng xem trang Instagram mê hoặc thị giác này kẻo lại thích thú quá quên hết thời gian!

tinybook tinybook 3 ngày 5 giờ
Đừng xem trang Instagram mê hoặc thị giác này kẻo lại thích thú quá quên hết thời gian!
Không thiếu những video gây lú trên Internet, nhưng để tập trung được nhiều thứ thú vị như trang Instagram này thì hơi hiếm.

Nhân viên Apple Store nhận được gói hàng tưởng là iPhone, nhưng hóa ra lại là nửa cân ma túy đá

tinybook tinybook 3 ngày 7 giờ
Nhân viên Apple Store nhận được gói hàng tưởng là iPhone, nhưng hóa ra lại là nửa cân ma túy đá
Một tai nạn hy hữu đã xảy ra.

Netflix tăng giá tất cả các gói thuê bao

tinybook tinybook 3 ngày 19 giờ
Netflix tăng giá tất cả các gói thuê bao
Các gói cước mới có giá 9 USD, 13 USD và 16 USD.

TikTok đe dọa WeChat bằng ứng dụng nhắn tin mới

tinybook tinybook 4 ngày 2 giờ
TikTok đe dọa WeChat bằng ứng dụng nhắn tin mới
TikTok có hơn 500 triệu người dùng hàng tháng, trong khi WeChat đang có 1,1 tỷ người dùng.

Ứng dụng YouTube di động có thêm tính năng vuốt để chuyển video

tinybook tinybook 4 ngày 2 giờ
Ứng dụng YouTube di động có thêm tính năng vuốt để chuyển video
Tính năng mới hứa hẹn sẽ làm thay đổi hoàn toàn cách bạn xem video trên ứng dụng YouTube.

Từ chuyện "Hộp Cao sao vàng 2.000 đồng bán trên Amazon 7 USD, chiếc nón lá rao bán giá gấp 10 lần", DN Việt sẽ hưởng lợi lớn khi Amazon chính thức vào Việt Nam?

tinybook tinybook 4 ngày 5 giờ
Từ chuyện "Hộp Cao sao vàng 2.000 đồng bán trên Amazon 7 USD, chiếc nón lá rao bán giá gấp 10 lần", DN Việt sẽ hưởng lợi lớn khi Amazon chính thức vào Việt Nam?
Từ chuyện "Hộp Cao sao vàng 2.000 đồng bán trên Amazon 7 USD, chiếc nón lá rao bán giá gấp 10 lần", DN Việt sẽ hưởng lợi lớn khi Amazon chính thức vào Việt Nam?

Phát hiện phần mềm mã độc “có tâm”, chỉ tấn công người giàu

tinybook tinybook 4 ngày 8 giờ
Phát hiện phần mềm mã độc “có tâm”, chỉ tấn công người giàu
Phần mềm mã độc này không sử dụng phương pháp thông thường, thay vào đó là chọn lọc và tối đa hóa thiệt hại.

Ghen tức trước cơn sốt 5G, ngành công nghiệp cáp nhanh tay đăng ký thương hiệu...10G cho to

tinybook tinybook 4 ngày 19 giờ
Ghen tức trước cơn sốt 5G, ngành công nghiệp cáp nhanh tay đăng ký thương hiệu...10G cho to
Tuy nhiên, 10G ở đây lại không phải là "thế hệ 10" đâu.

Trung Quốc có thể copy tất cả mọi thứ, nhưng sao họ vẫn chưa copy và đánh bại được Tesla?

tinybook tinybook 4 ngày 21 giờ
Trung Quốc có thể copy tất cả mọi thứ, nhưng sao họ vẫn chưa copy và đánh bại được Tesla?
Họ có công nghệ, có nhân lực, thậm chí có cả bằng sáng chế của Tesla luôn. Điều gì đã ngăn họ lại?

Trợ lý ảo Alexa của Amazon "ngắt lời" con người trên sân khấu CES 2019, phải chăng AI đã có suy nghĩ riêng?

tinybook tinybook 5 ngày 5 giờ
Trợ lý ảo Alexa của Amazon "ngắt lời" con người trên sân khấu CES 2019, phải chăng AI đã có suy nghĩ riêng?
Nghe có vẻ hơi sợ nhưng quả thực sợ thật bởi đây là khoảnh khắc hiếm thấy và không phải trợ lý ảo nào giống như Alexa cũng có thể tham gia trò chuyện, thậm chí ngắt lời của con người.
tinybook Công Nghệ Thông Tin








Chat