 |
| Tinh thể được sử dụng trong đồng hồ hạt nhân của nhóm nghiên cứu Vienna. (Nguồn: TU Wien) |
Báo The New York Times đưa tin, kết quả được công bố đồng thời trên tạp chí Nature ngày 7/10, đánh dấu bước tiến lịch sử đối với công nghệ đo thời gian và mở ra nhiều triển vọng lớn trong định vị vệ tinh, viễn thông lẫn vật lý vũ trụ.
| More from WVR |
 Nga nói gì về việc Pháp phóng thử tên lửa đạn đạo từ tàu ngầm hạt nhân? |
Dù mang tên “đồng hồ hạt nhân”, nhưng thiết bị này hoàn toàn không liên quan phản ứng phân hạch hay nhiệt hạch, mà tạo nên sự khác biệt cốt lõi ở chính cơ chế đo nhịp thời gian.
Trong đồng hồ nguyên tử truyền thống, các nhà khoa học dùng laser hoặc vi sóng để kích thích electron chuyển đổi qua lại giữa các mức năng lượng ở lớp vỏ nguyên tử của các nguyên tố như cesium hay strontium.
Trong khi đó, đồng hồ hạt nhân lại theo dõi sự chuyển đổi năng lượng của proton và neutron nằm sâu bên trong hạt nhân nguyên tử thorium-229.
Do hạt nhân có kích thước siêu nhỏ và được bảo vệ hiệu quả bởi lớp vỏ electron bên ngoài, phương thức này ít bị ảnh hưởng bởi nhiễu loạn môi trường, hứa hẹn đạt độ chính xác vượt trội hơn hẳn.
Thành tựu này là quả ngọt sau gần 50 năm nỗ lực theo đuổi của giới vật lý toàn cầu, được hiện thực hóa qua hai phương pháp kỹ thuật riêng biệt.
Nhóm nghiên cứu tại Đại học Kỹ thuật Vienna (Áo) do nhà vật lý Thorsten Schumm dẫn dắt từ năm 2008 sở hữu các tinh thể thorium có độ tinh khiết và nồng độ cao hơn. Trong khi đó, nhóm của nhà vật lý Đinh Thế Khiêm tại Đại học Thanh Hoa (Bắc Kinh) lại nắm giữ hệ thống laser công suất mạnh hơn.
Việc cả hai cỗ máy cùng vận hành thành công chứng minh tính khả thi của công nghệ mà không bị phụ thuộc vào một giải pháp kỹ thuật duy nhất, đồng thời mở ra triển vọng kết hợp thế mạnh về tinh thể của Vienna và công nghệ laser của Bắc Kinh để tạo ra thế hệ đồng hồ hạt nhân có hiệu suất đột phá.
Hiện nay, các đồng hồ nguyên tử tân tiến nhất đã đạt độ chính xác đáng kinh ngạc khi có thể chỉ sai lệch khoảng 1 giây sau hàng tỷ năm vận hành, trở thành nền tảng cho mạng Internet, viễn thông 5G, cáp quang và hệ thống định vị GPS.
Tuy nhiên, đồng hồ hạt nhân khi hoàn thiện hứa hẹn sẽ mang đến những bước tiến xa hơn nhờ khả năng thu nhỏ kích thước và vận hành bền bỉ trong môi trường khắc nghiệt, giúp tối ưu hóa hệ thống định vị toàn cầu, đồng bộ hóa dữ liệu tốc độ cao cũng như phục vụ khảo sát địa chất chính xác tuyệt đối.
Không dừng lại ở các ứng dụng đời sống, thiết bị còn mở ra công cụ mới cho vật lý cơ bản bằng việc đo đạc những biến đổi năng lượng siêu nhỏ để kiểm chứng các quy luật tự nhiên.
Nhóm nghiên cứu tại Vienna đã thử nghiệm dùng đồng hồ hạt nhân để săn tìm vật chất tối – thành phần bí ẩn chiếm phần lớn khối lượng vũ trụ – và đạt độ chính xác ngang ngửa với những cỗ máy đo đạc tân tiến nhất hiện nay.
Dù hiệu suất thử nghiệm hiện tại chưa vượt qua các đồng hồ nguyên tử đỉnh cao, việc hiện thực hóa mô hình hoạt động đã xác nhận tính khả thi của công nghệ này, đặt nền móng để các nhà khoa học tiếp tục hoàn thiện linh kiện và sớm đưa đồng hồ hạt nhân từ phòng thí nghiệm ra ứng dụng thực tế trong tương lai gần.
|
| Nga nói gì về việc Pháp phóng thử tên lửa đạn đạo từ tàu ngầm hạt nhân? Ngày 7/10, người phát ngôn Điện Kremlin Dmitry Peskov nhấn mạnh rằng, việc Pháp phóng thử tên lửa có khả năng mang đầu đạn hạt ... |
| Mỹ kêu gọi Iran thực hiện các cam kết không phổ biến vũ khí hạt nhân Mỹ và hàng chục quốc gia đã kêu gọi toàn bộ các quốc gia thành viên LHQ khôi phục các biện pháp hạn chế đối ... |
| Tổng thống Trump nói Iran 'gần như từ bỏ' ý định phát triển vũ khí hạt nhân Tổng thống Mỹ Donald Trump ngày 3/10 cho biết, Iran “gần như từ bỏ” ý định phát triển vũ khí hạt nhân, một trong những ... |
| Mỹ-Hàn Quốc chung lập trường đối với Triều Tiên Ngày 6/10, Ngoại trưởng Hàn Quốc Cho Hyun cho biết, nước này và Mỹ duy trì lập trường thống nhất về chính sách đối với ... |
| Mỹ yêu cầu Iran giảm năng lực làm giàu uranium để chấm dứt xung đột Ngày 6/10, Phó Tổng thống Mỹ JD Vance cho biết, Iran phải cắt giảm đáng kể năng lực làm giàu uranium nếu muốn đạt thỏa ... |
