Đồng hồ nguyên tử của viện JILA chính xác nhất thế giới
Đồng hồ nguyên tử của viện JILA có thể chỉ lệch một giây sau 30 tỷ năm nhờ khả năng tính giờ cực chính xác.
Các nhà khoa học ở viện nghiên cứu JILA của Mỹ phát triển một loại đồng hồ nguyên tử quang học mới chính xác đến mức có thể đo những tác động nhỏ nhất, theo dự đoán từ thuyết tương đối tổng quát của Einstein. Đồng hồ này có thể giúp định nghĩa một giây chính xác hơn, dẫn tới phát hiện những mỏ khoáng sản mới dưới lòng đất, Interesting Engineering hôm 2/7 đưa tin.
Mạng quang học được dùng để đo ánh sáng phản chiếu từ nguyên tử. (Ảnh: K. Palubicki/NIST)
Đồng hồ nguyên tử thường sử dụng vi sóng để xác định độ dài của một giây. Tuy nhiên, nghiên cứu cho thấy chiếu ánh sáng khả kiến vào nguyên tử có thể giúp đếm giây chính xác hơn do sóng ánh sáng có tần số cao hơn. Đồng hồ nguyên tử quang học có thể lệch một giây sau 30 tỷ năm so với đồng hồ sử dụng vi sóng. Tuy nhiên, để đạt độ chính xác này, đồng hồ cần đo được phần cực nhỏ của một giây.
Thay vì dùng chùm ánh sáng khả kiến, nhóm nghiên cứu ở JILA sử dụng mạng lưới ánh sáng gọi là mạng quang học để đo hàng chục nghìn nguyên tử cùng lúc. Cách này cung cấp cho đồng hồ nguyên tử nhiều dữ liệu hơn để đo chính xác một giây. Dù phương pháp mạng quang học từng được sử dụng trước đây, các nhà nghiên cứu JILA thực hiện phép đo theo cách tương đối mới, góp phần giảm hai nguồn lỗi là laser đo nguyên tử và tác động của nguyên tử đâm vào nhau khi chúng bị nén chặt.
Theo thuyết tương đối tổng quát của Einstein, lực hấp dẫn ảnh hưởng tới thời gian. Trường hấp dẫn mạnh làm chậm dòng thời gian. Đồng hồ do JILA phát triển đủ nhạy để đo tác động của lực hấp dẫn tới việc tính giờ ở cấp dưới milimet.
Máy tính lượng tử dựa vào các đặc điểm của nguyên tử và phân tử để tiến hành phép tính phức tạp. Do đồng hồ JILA có thể đo chính xác, nhóm nghiên cứu lên kế hoạch sử dụng nó trong lĩnh vực vi mô, nơi thuyết tương đối tổng quát giao cắt với cơ học lượng tử, để đo thay đổi trong dòng thời gian do ảnh hưởng của lực hấp dẫn. Đồng thời, độ chính xác của đồng hồ có thể giúp nhà khoa học tính giờ qua khoảng cách cực lớn trong không gian. "Nếu chúng ta muốn hạ cánh tàu vũ trụ trên sao Hỏa một cách chuẩn xác, chúng ta cần đồng hồ chính xác gấp nhiều lần so với hệ thống GPS", Jun Ye, nhà vật lý ở JILA, cho biết.
JILA là viện liên kết giữa Viện tiêu chuẩn và công nghệ quốc gia Mỹ (NIST) và Đại học Colorado Boulder. Nhóm nghiên cứu sẽ công bố phát hiện trên tạp chí Physical Review Letters.
Lò phản ứng nhiệt hạch nóng gấp 5 lần lõi Mặt trời
Các nhà vật lý plasma đã đạt được nhiệt độ gần 75 triệu độ C ở lò phản ứng nhiệt hạch Norman tại California, vượt xa độ nóng khoảng 15 triệu độ C của lõi Mặt trời.
Dùng tên lửa để... xây cầu, Trung Quốc khiến thế giới ngỡ ngàng với công trình "đi trên mây" độc đáo
Cầu Siduhe công trình “khổng lồ” chứng minh sự phát triển vượt bậc của hệ thống cơ sở hạ tầng cầu đường của Trung Quốc.
15 công trình cổ đại bí ẩn trên thế giới thách thức giới khoa học
Những người sống trên Trái Đất vào hàng ngàn năm trước đã tạo ra những công trình có quy mô đồ sộ và hết sức công phu.
"Hầm thời gian" đóng kín đợi mở cửa sau 6.000 năm
Năm 1940, nhà nghiên cứu Mỹ tạo một hầm lưu trữ những hiện vật của con người, chờ được mở cửa và nghiên cứu vào năm 8113.
Khám phá lò phản ứng đầu tiên trên thế giới có thể sản xuất năng lượng vô tận
Đây là lò phản ứng đầu tiên trên thế giới sẽ cung cấp năng lượng cho Trái đất bằng phản ứng hạt nhân giống như Mặt trời.
Truyền thuyết bí ẩn về Vườn treo Babylon
Vườn treo Babylon được ghi chép lại rất nhiều trong các tài liệu của các nhà sử học Hy Lạp như Strabo và Diodorus Siculus, nhưng mặc khác lại có ít bằng chứng về sự hiện diện của chúng.
