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.
Chiêm ngưỡng giàn khoan lớn nhất lịch sử nhân loại
Với sức kéo lên tới 1,2 triệu tấn, cao 472m và trọng lượng riêng 650.000 tấn, Troll A là một trong những công trình đồ sộ nhất trong lịch sử nhân loại.
10 kỳ quan thế giới cổ đại sẽ trông ra sao nếu chưa từng sụp đổ mà vẫn tồn tại đến ngày nay?
Dự án thú vị giúp chúng ta hình dung Vườn treo Babylon, thành cổ Athens, tượng Nhân Sư,... của thế giới cổ đại đã từng đẹp và hoành tráng như thế nào.
Khám phá tuyến cống ngầm "khổng lồ" dưới lòng sông Tô Lịch
Tuyến cống ngầm dài 15km của dự án Nhà máy xử lý nước thải Yên Xá đã hoàn thiện, chuẩn bị giải cứu dòng sông Tô Lịch đang ô nhiễm.
“Đổ” 20 tỷ USD xuống biển, Nhật Bản khiến thế giới kinh ngạc với công trình tưởng chừng bất khả thi
Với khoản đầu tư lên tới 20 tỉ USD, sân bay Quốc tế Kansai nằm ở giữa Vịnh Osaka ngoài khơi bờ biển Honshu, Osaka của Nhật Bản, khiến không ít du khách phải bất ngờ.
Bí mật ít biết bên trong hầm mộ 200 tuổi của Hoàng gia Anh
Ngày 19/9 vừa qua, linh cữu Nữ hoàng Elizabeth II được hạ xuống Hầm mộ Hoàng gia, đoàn tụ với Hoàng thân Philip, sau đó quan tài cả hai sẽ được chuyển đến an táng cạnh người thân.
Fehmarnbelt - Đường hầm dưới biển dài nhất thế giới
Đan Mạch và Đức sẽ sớm được nối với nhau bằng một đường hầm dưới nước dài 18km. Dự án dự kiến được hoàn thành năm 2029.
