Đồng hồ nguyên tử chỉ sai 1 giây sau 300 tỷ năm

Một thí nghiệm đột phá sử dụng laser tia X hé lộ tiềm năng của scandium, hứa hẹn tạo ra đồng hồ nguyên tử với độ chính xác chưa từng có.

Nhóm nghiên cứu quốc tế đạt được phát hiện mang tính cách mạng với máy laser tia X XFEL châu Âu, đưa con người tiến gần hơn tới hiện thực hóa tiềm năng của đồng hồ nguyên tử. Họ kích thích chuyển đổi ở hạt nhân của scandium, một nguyên tố có sẵn. Sự cộng hưởng độc đáo này đòi hỏi tia X với năng lượng 12,4 kiloelectronvolts (keV), mạnh gấp 10.000 lần năng lượng của ánh sáng khả kiến, với bề rộng chỉ 1,4 femtoelectronvolt (feV), tương đương chỉ sai một giây trong 300 tỷ năm, Interesting Engineering hôm 28/9 đưa tin.


Mô phỏng đồng hồ nguyên tử scandium. (Ảnh: DESY)

Ralf Röhlsberger, nhà khoa học ở trung tâm nghiên cứu quốc gia DESY, Đức, nhận định độ chính xác của đồng hồ sẽ góp phần định nghĩa lại ranh giới của việc bấm giờ chính xác hơn.

Đồng hồ nguyên tử phục vụ nhiều ứng dụng, bao gồm định vị vệ tinh chuẩn xác. Yuri Shvyd’ko, trưởng nhóm dự án ở Phòng thí nghiệm Quốc gia Argonne, nhấn mạnh tiềm năng khoa học của cộng hưởng scandium, được công nhận từ hơn ba thập kỷ trước. Tuy nhiên, cho tới nay, giới nghiên cứu vẫn phải đối mặt thách thức tìm ra nguồn tia X đủ sáng để chiếu rọi đường cộng hưởng rất hẹp của scandium.

Sử dụng laser tia X như XFEL của châu Âu cho phép các nhà nghiên cứu dùng đèn laser tia X soi lên scandium cán mỏng và phát hiện quầng sáng lưu lại từ hạt nhân nguyên tử bị kích thích. Thành tựu này mở đường cho quá trình phát triển đồng hồ nguyên tử.

Hiểu biết về năng lượng cộng hưởng đóng vai trò thiết yếu trong chế tạo đồng hồ nguyên tử. Trong thí nghiệm gần đây, công nghệ khử ồn và quang học tinh thể độ phân giải giúp các nhà nghiên cứu xác định năng lượng cộng hưởng scandium với độ chính xác đặc biệt, cao gấp 250 lần so với những phép đo trước đây, đánh dấu bước tiến quan trọng trong hiện thực hóa đồng hồ hạt nhân nguyên tử.

Ứng dụng của đột phá này còn vượt xa bấm giờ. Công nghệ hứa hẹn đem đến quang phổ kế độ chính xác siêu cao, những phép đo tác động vật lý cơ bản, thăm dò giãn nở thời gian do hấp dẫn ở cấp dưới milimet, qua đó tăng cường hiểu biết về vũ trụ. Đây là thành tựu từ quá trình hợp tác giữa các nhà nghiên cứu ở nhiều viện trên toàn cầu.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Sự thật ít ai biết về Pythagoras

Sự thật ít ai biết về Pythagoras

Hầu hết mọi người đều đã nghe nói về Định lý Pythagore nổi tiếng, theo đó có thể tính được độ dài các cạnh của một số tam giác nhất định.

Đăng ngày: 16/05/2025
Nghiên cứu tâm lý của Đại học Harvard: Người hay để tâm trí

Nghiên cứu tâm lý của Đại học Harvard: Người hay để tâm trí "đi lang thang" thường không hạnh phúc

Nhiều người sẵn sàng chi số tiền khổng lồ để mua được hạnh phúc từ những thứ mới lạ, ở những nơi xa xôi, thế nhưng họ lại quên mất một cách để có được hạnh phúc đơn giản.

Đăng ngày: 16/05/2025
Giếng bí ẩn nghìn năm bốc mùi lạ mà nhân loại chưa thể chạm đáy

Giếng bí ẩn nghìn năm bốc mùi lạ mà nhân loại chưa thể chạm đáy

Chiếc giếng bí ẩn này nằm ở vùng sa mạc phía đông Yemen, là một lỗ hổng khồng lồ của Trái đất, được cho là đã tồn tại hàng triệu năm.

Đăng ngày: 15/05/2025
Thiếp gia quan - Hình phạt chỉ với một tờ giấy nhưng độ tàn bạo không kém gì lăng trì

Thiếp gia quan - Hình phạt chỉ với một tờ giấy nhưng độ tàn bạo không kém gì lăng trì

Chu Nguyên Chương đã nghĩ ra loại hình phạt tàn khốc tới mức các tù nhân vừa nghe nhắc tới tên đã một mực đòi chết thay vì chịu đựng nó.

Đăng ngày: 15/05/2025
Những bí kíp làm đẹp cổ xưa đến nay

Những bí kíp làm đẹp cổ xưa đến nay

Phụ nữ xưa dùng ngọc lăn mặt để lưu thông máu, thoa nước hoa hồng, mặt nạ đất sét dưỡng ẩm da... cũng là cách làm đẹp ngày nay.

Đăng ngày: 15/05/2025
Khám phá vận tải cơ Việt Nam C-295M

Khám phá vận tải cơ Việt Nam C-295M

Năm 2013, quân đội Nhân Dân Việt Nam đã ký hợp đồng mua máy bay vận tải C-295 cho nhiệm vụ vận chuyển vũ khí quân sự để thay thế một phần phi đội máy bay An-26 đang được sử dụng.

Đăng ngày: 15/05/2025
Căn phòng yên tĩnh nhất thế giới: Bạn có thể nghe thấy cả tiếng máu chảy trên đầu mình

Căn phòng yên tĩnh nhất thế giới: Bạn có thể nghe thấy cả tiếng máu chảy trên đầu mình

Một số người tin rằng họ có thể bị phát điên khi ở trong căn phòng này. Bởi sự im lặng có thể cũng giống như một hình thức tra tấn.

Đăng ngày: 15/05/2025
Tiêu điểm
Khoa Học News