Chế tạo đồng hồ nguyên tử đơn giản nhất

Chiếc đồng hồ được tạo ra bởi duy nhất 1 loại hạt trong nguyên tử được các nhà khoa học cho là loại đồng hồ không thể đơn giản hơn.

Thiết bị đo thời gian mới này còn có thể xác định được khối lượng. Bên cạnh đó, thành công này mở đường cho các nhà nghiên cứu tạo ra những chiếc đồng hồ kì lạ hơn vào tương lai không xa - không sử dụng các hạt hoặc thậm chí dựa trên phản vật chất.

Chế tạo đồng hồ nguyên tử đơn giản nhất
Chiếc đồng được tạo ra chỉ từ một hạt nguyên tử được coi là đơn giản nhất từ trước tới nay.

Chiếc đồng hồ đơn giản nhất đã được tạo ra là những chiếc đồng hồ nguyên tử, dựa vào cách các nguyên tử di chuyển giữa hai mức năng lượng. Về cơ bản, những chiếc đồng hồ này cần ít nhất 2 hạt - hạt nhân nguyên tử và electron chuyển động giữa các tầng năng lượng xung quanh hạt nhân.

Loading...

Liệu rằng đồng hồ có thể đơn giản hơn thế?

Các nhà nghiên cứu đã đặt câu hỏi và đưa ra giả thuyết về chiếc đồng hồ được tạo ra chỉ nhờ một loại hạt. Bắt đầu với phương trình nổi tiếng của (Einstein) E=mc2 và hệ quả của nó là giả thuyết sóng de Broglie cho thấy, giả thuyết có thể hiện thực hóa qua sự chuyển đổi năng lượng. Như vậy, một hạt của vật chất về nguyên tắc có thể dao động thường xuyên như ngon sóng, do đó hoạt động theo nguyên lý của đồng hồ.

Vấn đề là tần số dao động của một hạt vật chất quá cao nên không ai có thể đo lường được nó. Một lần nữa nhờ thuyết tương đối của Einstein, các nhà vật lý biết rằng khi các vật thể di chuyển và trở về một vị trí cố định, chúng sẽ trải qua ít thời gian hơn so với vật đứng yên.

Holger Müller, nhà vật lý tại trường đại học California, Berkeley đã đề xuất việc dùng tia laze tách nhỏ 1 hạt trong nguyên tử Xêzi (Cs 55) thành hai phần, một nửa di chuyển và quay lại, nửa kia giữ nguyên vị trí cũ. “Một ít, rất ít thời gian (1/3 giây) đã trôi qua khi nửa kia di chuyển, vì vậy nó dao động ít hơn nửa còn lại khoảng 100.000 dao động”.

Thí nghiệm cho thấy chúng ta có thể đo thời gian nhờ một hạt duy nhất, loại đồng hồ chính xác như đồng hồ nguyên tử được phát triển 60 năm trước đây nhưng ít chính xác hơn khoảng 1 tỷ lần loại đồng hồ nguyên tử mới nhất, đồng hồ quang học.

Holger Müller và các đồng nghiệp còn liên kết thời gian với khối lượng của nguyên tử, như vậy thời gian có thể được sử dụng để xác định khối lượng. Một khả năng thú vị cùng phiên bản đồng hồ này là dựa trên phản vật chất thay vì vật chất thông thường. Vật chất và phảnv ật chất sẽ nổ tung khi tiếp xúc với nhau và một trong số các bí ẩn của vũ trụ là lý do tại sao chúng ta chưa từng biết đến phản vật chất.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Biến chất thải hạt nhân thành pin sạch nhờ kim cương

Biến chất thải hạt nhân thành pin sạch nhờ kim cương

Chất thải hạt nhân vẫn luôn là mối lo ngại chính yếu về môi trường, nhưng sớm thôi, nó có thể trở thành một nguồn năng lượng sạch.

Đăng ngày: 01/12/2016
Du thuyền năng lượng mặt trời của Triều Tiên bắt đầu hoạt động

Du thuyền năng lượng mặt trời của Triều Tiên bắt đầu hoạt động

Thuyền năng lượng mặt trời Ngọc Lưu được lắp 80 tấm pin năng lượng mặt trời, có thể chở 50 - 60 khách, bắt đầu hoạt động ở sông Đại Đồng, Bình Nhưỡng, Triều Tiên.

Đăng ngày: 28/11/2016
Mỹ phát triển robot nhằm thống trị đáy đại dương

Mỹ phát triển robot nhằm thống trị đáy đại dương

Washington đang đầu tư mạnh cho các phương tiện chiến đấu không người lái dưới nước nhằm thống trị đáy đại dương qua đó nắm lợi thế trước đối phương.

Đăng ngày: 28/11/2016
Dự đoán công nghệ xe hơi trong 10 năm tới

Dự đoán công nghệ xe hơi trong 10 năm tới

Xe hơi sẽ được trang bị thêm các công nghệ tiên tiến như hệ thống kiểm soát hành trình, hỗ trợ đi đúng làn đường, phanh tự động, lái tự động trong 10 năm tới.

Đăng ngày: 28/11/2016
Máy lọc khổng lồ bất lực trước không khí ô nhiễm Bắc Kinh

Máy lọc khổng lồ bất lực trước không khí ô nhiễm Bắc Kinh

Chiếc máy lọc không khí do một công ty Hà Lan thiết kế cho kết quả đáng thất vọng trước tình trạng ô nhiễm khói mù nghiêm trọng ở Bắc Kinh.

Đăng ngày: 27/11/2016
Robot sân bay biết nói 28 thứ tiếng và truy tìm tội phạm

Robot sân bay biết nói 28 thứ tiếng và truy tìm tội phạm

Những giây phút làm thủ tục tại sân bay sẽ dễ chịu hơn nếu bạn được trò chuyện với một chú robot thông minh có hình dạng đáng yêu.

Đăng ngày: 26/11/2016
Singapore đã dùng công nghệ để biến nước thải thành nước uống ra sao?

Singapore đã dùng công nghệ để biến nước thải thành nước uống ra sao?

Từng phải đối mặt với vấn nạn tương tự khoảng 5 thập kỷ trước, quốc gia láng giềng Singapore đã có những phương pháp rất khôn ngoan để giải quyết triệt để vấn nạn ô nhiễm.

Đăng ngày: 25/11/2016
Tiêu điểm
Khoa Học News