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.
"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.
Đường hầm dài nhất thế giới chính thức hoàn thành tại Thụy Sỹ
Đường hầm dài nhất thế giới với chiều dài lên tới hơn 56km xuyên qua dãy núi Alps đã được hoàn thành tại Thụy Sỹ.
Công trình ngầm chống lũ vô địch thế giới của Nhật Bản: Mỗi bể trụ đủ sức chứa 1 tàu con thoi
Trải qua nhiều thập kỷ qua, Nhật Bản đã hoàn thiện công trình nghệ thuật đồ sộ này, đồng thời tự hào rằng hệ thống phòng chống lũ phức tạp của mình có thể sánh ngang với các kỳ quan thế giới.
Máy đo trọng lực lượng tử đầu tiên xuất hiện, tiết lộ bản đồ bí mật của thế giới dưới lòng đất!
Máy đo trọng lực lượng tử, một thiết bị có khả năng phát hiện những bí mật của thế giới dưới lòng đất, cuối cùng đã xuất hiện trên sân khấu của khoa học nhân loại.
