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

Khoảng cách địa lý chính là yếu tố quan trọng quyết định đội tuyển nào sẽ vô định World Cup 2018

tinybook tinybook 1 tuần 20 giờ
Khoảng cách địa lý chính là yếu tố quan trọng quyết định đội tuyển nào sẽ vô định World Cup 2018
Vận động viên chuyên nghiệp cũng là con người nhưng có điều kiện thể chất và phản xạ tốt hơn. Tuy nhiên, thể lực của họ bị ảnh hưởng nặng nề bởi những chuyến bay dài.

Núi lửa Hawaii phun ra cả đá quý, mưa xuống cho người dân Hawaii tha hồ nhặt

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Núi lửa Hawaii phun ra cả đá quý, mưa xuống cho người dân Hawaii tha hồ nhặt
Có lẽ đây là cách núi lửa Kīlauea xin lỗi vì tàn phá mọi thứ nặng nề quá.

Cùng xem ngôi sao YouTube Casey Neistat "cưỡi" chiếc ô tô bay đầu tiên

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Cùng xem ngôi sao YouTube Casey Neistat "cưỡi" chiếc ô tô bay đầu tiên
Casey Neistat đã đăng tải video trải nghiệm lần đầu điều khiển chiếc ô tô bay của hãng Kitty Hawk lên kênh YouTube của mình.

Thót tim với cuộc đua marathon trên những sợi dây treo lơ lửng cách 100 mét so với mặt đất

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Thót tim với cuộc đua marathon trên những sợi dây treo lơ lửng cách 100 mét so với mặt đất
Với những người không đủ sự can đảm, có lẽ chỉ riêng việc nhìn xuống dưới từ độ cao 100 mét đã là một điều cực kỳ khó khăn chứ chưa nói đến việc di chuyển một quãng đường dài tới 100 mét như những vận động viên này.

FIFA World Cup 2018 năm nay có những thứ công nghệ hiện đại tuyệt vời, hứa hẹn mùa bóng công bằng chưa từng có

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
FIFA World Cup 2018 năm nay có những thứ công nghệ hiện đại tuyệt vời, hứa hẹn mùa bóng công bằng chưa từng có
Công nghệ hòa mình một cách êm ái vào bóng đá, cho ta những trận cầu đỉnh cao và công bằng chưa từng có.

"Tiêu tan" khối u ung thư chỉ với 1 mũi tiêm duy nhất: Chủ tịch Hội ung thư Việt Nam nói gì?

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
"Tiêu tan" khối u ung thư chỉ với 1 mũi tiêm duy nhất: Chủ tịch Hội ung thư Việt Nam nói gì?
Thông tin một phụ nữ người Mỹ khỏi ung thư vú di căn nhờ áp dụng phương pháp điều trị ung thư mới đã khiến nhiều bệnh nhân mong chờ phương pháp này được thực hiện ở Việt Nam.

Nước Mỹ vươn lên vị trí bá chủ siêu máy tính, với con quái vật Summit xử lý được 200 triệu tỉ phép tính một giây

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Nước Mỹ vươn lên vị trí bá chủ siêu máy tính, với con quái vật Summit xử lý được 200 triệu tỉ phép tính một giây
Đã 5 năm rồi, Mỹ mới quay lại vị thế "siêu máy tính mạnh nhất hành tinh" này.

5 công nghệ tiên tiến trong thế giới giả tưởng của Westworld và bao giờ ta có được chúng

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
5 công nghệ tiên tiến trong thế giới giả tưởng của Westworld và bao giờ ta có được chúng
Những sản phẩm giả tưởng luôn bị giới hạn bởi một thứ duy nhất: sức sáng tạo, trí tưởng tượng của con người.

Khi máy hủy tài liệu được nâng cấp động cơ tới 44.400rpm, tốc độ cắt giấy nhanh tới nỗi không kịp quan sát

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Khi máy hủy tài liệu được nâng cấp động cơ tới 44.400rpm, tốc độ cắt giấy nhanh tới nỗi không kịp quan sát
Đừng dại để tay hoặc bất cứ thứ gì gần máy hủy tài liệu này nếu bạn không muốn có kết cục giống những tờ giấy bị “hành hình” chỉ trong vòng chưa đầy một nốt nhạc này.

Các yếu tố khoa học đằng sau quả bóng World Cup 2018: bay ổn định hơn, lợi cho cả người sút lẫn người bắt

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Các yếu tố khoa học đằng sau quả bóng World Cup 2018: bay ổn định hơn, lợi cho cả người sút lẫn người bắt
Trái với những gì các thủ môn đã phàn nàn, các nhà khoa học lại có những nhận định khác.

Chẳng có thứ lông tự nhiên nào "thần thánh" được như thế này: kháng cả lửa và nước, bền đến nỗi dùng để bện cầu treo

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Chẳng có thứ lông tự nhiên nào "thần thánh" được như thế này: kháng cả lửa và nước, bền đến nỗi dùng để bện cầu treo
Tất nhiên là chất lượng đi đôi với một mác giá không rẻ.

Google vẫn hợp tác với các cơ quan quân sự, nhưng sẽ không bao giờ phát triển vũ khí AI

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Google vẫn hợp tác với các cơ quan quân sự, nhưng sẽ không bao giờ phát triển vũ khí AI
Đó là một phần nội dung của bộ quy tắc mới được Google công bố, sau những lùm xùm và chỉ trích liên quan đến dự án Maven - dự án sử dụng AI để phân tích những video theo dõi được drone quân sự quay lại.

Bí ẩn sau những tài liệu đã mất tích của Tesla: Đáng sợ đến mức nó sẽ không bao giờ được thấy ánh sáng ban ngày?

tinybook tinybook 1 tuần 5 ngày
Bí ẩn sau những tài liệu đã mất tích của Tesla: Đáng sợ đến mức nó sẽ không bao giờ được thấy ánh sáng ban ngày?
Để ngăn ngừa nguy cơ thứ vũ khí chết người này vào tay quân địch, chính phủ Mỹ đã lập tức chiếm giữ toàn bộ tài sản và tư liệu từ phòng khách sạn của Tesla tại New York.

Công nghệ AI và Robot phát triển là thế, tại sao mãi vẫn chưa có Robot người giúp việc?

tinybook tinybook 1 tuần 5 ngày
Công nghệ AI và Robot phát triển là thế, tại sao mãi vẫn chưa có Robot người giúp việc?
Với sự phát triển của công nghệ Robot và AI như hiện tại, một trong những câu hỏi khiến rất nhiều người cảm thấy băn khoăn đó là: tại sao vẫn chưa ai tạo ra được robot giúp việc nhà?

Sự trùng hợp đáng kinh ngạc khiến cho Mặt Trăng và Mặt Trời không cùng kích cỡ mà vẫn che khuất được nhau

tinybook tinybook 1 tuần 6 ngày
Sự trùng hợp đáng kinh ngạc khiến cho Mặt Trăng và Mặt Trời không cùng kích cỡ mà vẫn che khuất được nhau
Một sự trùng hợp chưa từng thấy tại bất kì hành tinh nào trong Vũ trụ.

Có thể bạn chưa biết: Cơ thể chúng ta có đến hai bộ não!

tinybook tinybook 1 tuần 6 ngày
Có thể bạn chưa biết: Cơ thể chúng ta có đến hai bộ não!
Thậm chí bộ não thứ hai còn có những "cảm xúc" của riêng mình.

Thước phim hiếm có: Một mảnh thiên thạch chạm đất, sáng lóa cả một vùng trời

tinybook tinybook 1 tuần 6 ngày
Thước phim hiếm có: Một mảnh thiên thạch chạm đất, sáng lóa cả một vùng trời
Nhưng có chắc đây là thiên thạch không nhỉ? NASA chỉ phát hiện ra thứ này vài giờ trước khi nó chạm đất.

Ngỡ ngàng trước ảo giác khiến Mặt Trăng như một khối cầu khổng lồ lao xuống mặt đất

tinybook tinybook 1 tuần 6 ngày
Ngỡ ngàng trước ảo giác khiến Mặt Trăng như một khối cầu khổng lồ lao xuống mặt đất
Bạn đừng nhầm hình ảnh Mặt Trăng khổng lồ đang lặn xuống này giống với cảnh trong một bộ phim viễn tưởng nào đó bởi đây hoàn toàn là một thủ thuật tạo ảo giác rất đặc biệt trong nhiếp ảnh.

Hacker chứng minh rằng nếu có máy tính đủ mạnh, Bitcoin và blockchain hoàn toàn có thể bị hack

tinybook tinybook 2 tuần 1 giờ
Hacker chứng minh rằng nếu có máy tính đủ mạnh, Bitcoin và blockchain hoàn toàn có thể bị hack
Bitcoin và các đồng tiền mã hóa đang đứng trước những mối đe dọa mới.

Mặt Trăng đang từ từ làm cho 1 ngày trên Trái Đất trở nên dài hơn, 1,4 tỷ năm trước 1 ngày chỉ có 18 tiếng

tinybook tinybook 2 tuần 3 giờ
Mặt Trăng đang từ từ làm cho 1 ngày trên Trái Đất trở nên dài hơn, 1,4 tỷ năm trước 1 ngày chỉ có 18 tiếng
Trung bình mỗi năm một ngày trên Trái Đất lại dài thêm 0,00001542857 giây.

NASA: Tìm thấy vật chất hữu cơ cổ đại trên Sao Hỏa, các nhà khoa học đang "đi đúng hướng" để tìm ra dấu vết sự sống

tinybook tinybook 2 tuần 6 giờ
NASA: Tìm thấy vật chất hữu cơ cổ đại trên Sao Hỏa, các nhà khoa học đang "đi đúng hướng" để tìm ra dấu vết sự sống
Liệu có phải Sao Hỏa đã từng có sự sống và vẫn có thể đang có sự sống?

Kết quả họp báo NASA: Tìm ra dấu vết của sự sống trên sao Hỏa trong quá khứ, và có thể bây giờ vẫn còn

tinybook tinybook 2 tuần 8 giờ
Kết quả họp báo NASA: Tìm ra dấu vết của sự sống trên sao Hỏa trong quá khứ, và có thể bây giờ vẫn còn
Các bằng chứng mới đây cho thấy nhiều khả năng sao Hỏa đã từng nuôi dưỡng sự sống trong quá khứ. Và thậm chí có thể là cả bây giờ.

Thuật toán mới của Quân đội Mỹ sẽ giúp tính ra lượng caffeine để bạn đạt hiệu suất làm việc cao nhất

tinybook tinybook 2 tuần 8 giờ
Thuật toán mới của Quân đội Mỹ sẽ giúp tính ra lượng caffeine để bạn đạt hiệu suất làm việc cao nhất
Quân đội muốn bạn phải tỉnh táo để làm nhiệm vụ ngày đêm!

Bằng cách cực kì khéo léo, anh chàng này đã chứng minh rằng Trái Đất không phải là hình phẳng

tinybook tinybook 2 tuần 18 giờ
Bằng cách cực kì khéo léo, anh chàng này đã chứng minh rằng Trái Đất không phải là hình phẳng
Cách chứng minh của anh chàng này chắc chắn sẽ khiến những ai tin Trái Đất hình phẳng phải suy nghĩ lại.

Hi hữu vụ việc bác sỹ kiện bệnh nhân 1 triệu USD chỉ vì tội đánh giá phòng khám 1 sao trên mạng Internet

tinybook tinybook 2 tuần 21 giờ
Hi hữu vụ việc bác sỹ kiện bệnh nhân 1 triệu USD chỉ vì tội đánh giá phòng khám 1 sao trên mạng Internet
Một người phụ nữ sống tại New York có nguy cơ phải trả số tiền bị kiện lên tới 1 triệu USD sau khi đánh giá phòng khám tư nhân của một bác sỹ ở Manhattan mà cô đã tới đó hồi năm ngoái với điểm số 1 sao.

Nghiên cứu cho thấy trò chơi điện tử rất có ích với bác sỹ phẫu thuật

tinybook tinybook 2 tuần 1 ngày
Nghiên cứu cho thấy trò chơi điện tử rất có ích với bác sỹ phẫu thuật
Không đơn thuần chỉ là thú vui vô bổ mất thời gian, trò chơi điện tử rất có ích trong việc gia tăng sự phối hợp tay-mắt của bạn.

Thế giới dưới mắt của các loài khác nhau: mắt con người nhìn cực kì sắc nét, hóa ra ruồi muỗi "cận nặng", chẳng nhìn thấy cái gì cả

tinybook tinybook 2 tuần 1 ngày
Thế giới dưới mắt của các loài khác nhau: mắt con người nhìn cực kì sắc nét, hóa ra ruồi muỗi "cận nặng", chẳng nhìn thấy cái gì cả
Đôi mắt của con người thường không được xếp loại cao trong thế giới các loài vật, loài mèo có thể nhìn rất rõ trong bóng tối và một vài loài nhện có đến 12 con mắt trừng trừng nhìn bạn.

Chuyện gì xảy ra nếu bạn ăn phải chất phóng xạ uranium?

tinybook tinybook 2 tuần 1 ngày
Chuyện gì xảy ra nếu bạn ăn phải chất phóng xạ uranium?
Nhân loại vẫn chưa ghi nhận ai đủ dũng cảm để tống cả 1 bát đầy uranium vào bụng...

Tương lai loài người sẽ 'trông cậy' vào loài gián: Từ thần dược chữa ung thư, dọn rác thải cho đến đảm bảo an ninh lương thực!

tinybook tinybook 2 tuần 1 ngày
Tương lai loài người sẽ trông cậy vào loài gián: Từ thần dược chữa ung thư, dọn rác thải cho đến đảm bảo an ninh lương thực!
Tại Sơn Đông, số trang trại nuôi gián đã tăng gấp 3 lần lên khoảng 400 chỉ trong vòng 3 năm qua và số nghiên cứu về tác dụng của loài động vật này cũng tăng chóng mặt. Tại tỉnh Tứ Xuyên, các nhà đầu tư thậm chí đã xây dựng phòng nghiên cứu với 6 tỷ con gián để tìm thuốc chữa ung thư.

Nghiên cứu đột phá mới xác nhận Hạt Của Chúa - Hạt Higgs có một người bạn, tỉ lệ phát hiện ra "tình bạn" này chỉ là 1%

tinybook tinybook 2 tuần 1 ngày
Nghiên cứu đột phá mới xác nhận Hạt Của Chúa - Hạt Higgs có một người bạn, tỉ lệ phát hiện ra "tình bạn" này chỉ là 1%
Hiểu hơn về vật lý, hiểu hơn về cách thức thế giới này hoạt động, ta mới có thể biết được cách xoay chuyển vật lý cơ bản theo ý muốn để tự phục vụ mình.sdafsdf
tinybook Công Nghệ Thông Tin








Chat