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.

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

Từ khóa liên quan:
Loading...
TIN CŨ HƠN
Những công dụng bất ngờ của nắp chai bia

Những công dụng bất ngờ của nắp chai bia

Làm lưỡi gọt củ gừng, khoai tây hay ngăn cho túi rác không trượt xuống... là những công dụng bất ngờ của nắp chai bia.

Đăng ngày: 02/10/2023
Những bí ẩn sâu thẳm bên trong Tử Cấm Thành

Những bí ẩn sâu thẳm bên trong Tử Cấm Thành

Tử Cấm Thành là một khu phức hợp cung điện ở khu Đông Thành thuộc Bắc Kinh, Trung Quốc, với tổng diện tích 720.000 mét vuông (180 mẫu).

Đăng ngày: 02/10/2023
Sứ mệnh quan trọng của vi sinh vật trong cơ thể chết

Sứ mệnh quan trọng của vi sinh vật trong cơ thể chết

Vi sinh vật trong cơ thể người chết vẫn tồn tại và đóng vai trò quan trọng trong tiến trình tái chế chất dinh dưỡng còn sót lại trong cơ thể đã chết để nuôi dưỡng sự sống mới.

Đăng ngày: 02/10/2023
Di chuyển cặp sư tử đá trước Thái Hòa điện trong Cố cung, nhóm thợ hốt hoảng bởi cảnh tượng chưa từng thấy

Di chuyển cặp sư tử đá trước Thái Hòa điện trong Cố cung, nhóm thợ hốt hoảng bởi cảnh tượng chưa từng thấy

Năm 1976, khi tu sửa Cố cung và di chuyển cặp sư tử đá trước Thái Hòa điện, đã xảy ra một chuyện khiến người thời bấy giờ vô cùng hoảng sợ.

Đăng ngày: 01/10/2023
Cây gỗ hóa ngọc sánh ngang kim cương, giá 600 tỷ đồng

Cây gỗ hóa ngọc sánh ngang kim cương, giá 600 tỷ đồng

Gỗ hóa ngọc hay còn gọi là gỗ hóa thạch, là loại gỗ được hình thành từ rừng cây nguyên sinh dưới tác động của núi lửa, gỗ bị chôn vùi trong nham thạch hàng triệu năm và hóa ngọc.

Đăng ngày: 30/09/2023
Sự thật khó tin về chuyện vệ sinh của thái giám và cung nữ trong cung

Sự thật khó tin về chuyện vệ sinh của thái giám và cung nữ trong cung

Đến cả việc vệ sinh cá nhân, các thái giám và cung nữ cũng phải tranh thủ. Thậm chí, họ phải dùng nhiều cách khác nhau để giữ hương thơm cơ thể...

Đăng ngày: 29/09/2023
Nhiệt bị giữ lại dưới lòng đất đang đe dọa các tòa nhà

Nhiệt bị giữ lại dưới lòng đất đang đe dọa các tòa nhà

Tàu điện ngầm và các tòa nhà tỏa nhiệt trực tiếp xuống lòng đất có thể làm biến dạng mặt đất và khiến cơ sở hạ tầng của các thành phố bị nứt.

Đăng ngày: 29/09/2023
Tiêu điểm
Khoa Học News