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.

TIN CŨ HƠN
Tại sao ông già Noel lại mặc quần áo màu đỏ?

Tại sao ông già Noel lại mặc quần áo màu đỏ?

Ông già Noel, ông già Tuyết, Thánh Nicholas hay Santa Claus là cách gọi một người - linh hồn của lễ Giáng sinh. Hình ảnh của ông già Noel được lấy nguyên mẫu từ một nhân vật có thật trong lịch sử.

Đăng ngày: 25/12/2025
Người Ai Cập cổ đại ướp xác không phải để bảo quản thi thể mà vì mục đích hoàn toàn khác này

Người Ai Cập cổ đại ướp xác không phải để bảo quản thi thể mà vì mục đích hoàn toàn khác này

Quy trình ướp xác của người Ai Cập cổ đại có thể giúp bảo quản thi thể đáng kinh ngạc, nhưng mục đích ban đầu của việc ướp xác lại khiến chúng ta đều bất ngờ.

Đăng ngày: 25/12/2025
Khám phá lịch sử radio và công nghệ phát thanh

Khám phá lịch sử radio và công nghệ phát thanh

Sự phát triển vượt bậc của khoa học công nghệ hiện nay mang lại cho chúng ta nhiều loại hình giải trí dù bạn ở bất cứ đâu, bất cứ khi nào.

Đăng ngày: 25/12/2025
Kỳ lạ

Kỳ lạ "mì chính nhà giàu", từng chẳng ai thèm đến tranh nhau mua

Để mua được 1kg loại "mì chính" này, bạn cần phải chi ra số tiền lên tới hàng triệu đồng.

Đăng ngày: 25/12/2025
Sự thật bất ngờ về mù tạt mà bạn chưa biết

Sự thật bất ngờ về mù tạt mà bạn chưa biết

Ngoài ớt ra thì khi nói đến loại gia vị tạo ra vị cay, người ta sẽ nhắc ngay đến mù tạt. Tuy nhiên không nhiều người biết rằng, mù tạt có rất nhiều lợi ích cho sức khoẻ con người.

Đăng ngày: 25/12/2025
Ngắm bắn bằng một mắt hay hai mắt hiệu quả hơn?

Ngắm bắn bằng một mắt hay hai mắt hiệu quả hơn?

Chắc hẳn đời sinh viên ai cũng được cầm qua cây súng khi học quân sự. Thường thì chúng ta sẽ được tập cách ngắm bắn bằng một mắt.

Đăng ngày: 25/12/2025
Thú vui giải trí cực

Thú vui giải trí cực "chanh sả" trong 12 tháng của nữ giới Trung Quốc xưa

Cuộc sống của người Trung Quốc xưa có liên quan mật thiết đến khí hậu và 24 tiết khí.

Đăng ngày: 24/12/2025
Khoa Học News