Thiết bị chính xác hơn cả đồng hồ nguyên tử

Các nhà khoa học vừa nghiên cứu một loại đồng hồ laser có độ chính xác gấp 3 lần đồng hồ nguyên tử.

Trước đây, nhân loại dựa trên vòng quay của Trái đất để tính toán thời gian và coi một vòng quay của Trái đất tương đương với một ngày. Tuy nhiên vì Trái đất nghiêng trên trục của mình trong khi quay nên một số ngày có thể ngắn hơn hoặc dài hơn những ngày khác.

Đồng hồ nguyên tử đã được chứng minh là phương pháp chính xác hơn để xác định thời gian, và nó đã được sử dụng để tính giây trong Hệ thống Đơn vị Quốc tế từ thập niên 1960. Tuy nhiên các nhà khoa học vừa tuyên bố họ đã phát hiện ra một phương pháp chính xác hơn để tính toán thời gian.

Thiết bị được gọi là đồng hồ mắt cáo quang học này chỉ sai lệch 1 giây trong suốt 300 triệu năm, đồng nghĩa với việc nó chính xác hơn đồng hồ nguyên tử hiện nay tới ba lần.

Đồng hồ mắt cáo quang học chính xác hơn đồng hồ nguyên tử gấp 3 lần

Từ phát hiện này, nhóm nghiên cứu công bố trên tạp chí Nature Communications rằng họ đề xuất một hệ thống chính xác hơn để tính giây.

Hệ thống đồng hồ nguyên tử hiện nay sử dụng các “rung động” rất đều đặn của nguyên tử để tính toán khoảng cách thời gian bằng cách phát vi sóng vào đám mây nguyên tử caesium để làm chúng rung động. Tuy nhiên trong hệ thống mới, các nhà khoa học sử dụng ánh sáng để kích thích các nguyên tử strontium.

Tiến sĩ Jerome Lodewyck thuộc Đài thiên văn Paris cho biết: “Trong những chiếc đồng hồ này chúng tôi sử dụng các chùm tia laser. Tia laser tạo ra kích thích rung động nhanh hơn nhiều so với bức xạ vi sóng, và chúng tôi chia thời gian ra những khoảng cách ngắn hơn nhiều để tính toán thời gian chính xác hơn.”

Đồng hồ quang học này chính xác hơn gấp ba lần so với đồng hồ nguyên tử caesium vốn chỉ sai lệch 1 giây trong mỗi 100 triệu năm.

Nhóm nghiên cứu hy vọng loại đồng hồ này sẽ góp phần định nghĩa lại về thời gian

Ngoài việc so sánh đồng hồ mắt cáo quang học với đồng hồ nguyên tử, nhóm nghiên cứu còn so sánh hai đồng hồ quang học với nhau, và kết quả là hai đồng hồ này hoàn toàn thống nhất về thời gian và cũng rất ổn định.

Tiến sĩ Lodewyck giải thích: “Chẳng hạn như bạn có một chiếc đồng hồ đeo tay, và hôm nay bạn muộn 1 giây, ngày mai lại sớm 1 giây, có nghĩa là chiếc đồng hồ của bạn không ổn định. Nhưng nếu nó vẫn đảm bảo độ chính xác trong 1 triệu ngày thì thời gian đó là đúng.”

Nhiều công nghệ hiện nay như viễn thông, định vị vệ tinh và thị trường chứng khoán phụ thuộc rất nhiều vào các phương pháp tính toán thời gian. Nhóm nghiên cứu cho rằng loại đồng hồ quang học mới của họ sẽ góp phần định nghĩa lại về giây trong một ngày nào đó.

Một loại đồng hồ nữa cũng đang được nghiên cứu, đó là đồng hồ ion. Loại đồng hồ này chỉ sai lệch 1 giây trong vài tỉ năm, tuy nhiên vì nó phụ thuộc vào một ion duy nhất nên không đạt được sự ổn định cần thiết để sử dụng rộng rãi.