Nguyên tử nhỏ hơn 7 lần so với chúng ta từng biết

Vào năm 2010, một nhóm các nhà khoa học đã tìm thấy sự khác biệt trong phương pháp đo proton truyền thống khi họ thực hiện kỹ thuật đo lường mới trên một nguyên tử được gọi là deuteron.


Proton là những hạt được tìm thấy bên trong hạt nhân nguyên tử. Theo kết quả của Ủy ban Quốc tế về Dữ liệu Khoa học và Công nghệ (CODATA) đo đạc được từ nhiều năm trước, bán kính của proton được cho là vào khoảng 0,877 femtomet (1 femtomet bằng 1×10^-15 mét).


Tuy nhiên, nhà khoa học Randolf Pohl cùng các đồng nghiệp từ Viện nghiên cứu Max Planck về Quang học Lượng tử ở Garching, Đức đã tìm thấy sự khác biệt lớn so với con số được chấp nhận trước đó vào năm 2010 và một lần nữa vào năm 2013 sau khi sử dụng kỹ thuật đo lường mới.




Proton là những hạt được tìm thấy bên trong hạt nhân nguyên tử.

Pohl và nhóm của mình sử dụng công nghệ mới để phân tích sự thay đổi năng lượng quanh hạt nhân hydro ở quy mô hạt muon. Muon là các hạt hạ nguyên tử không ổn định có cùng lớp như electron, nhưng có khối lượng lớn hơn khoảng 200 lần.


Bằng cách chuyển electron nguyên tử hydro cho các hạt muon nặng hơn, các nhà nghiên cứu đã thay thế thành phần hạt proton và electron của một nguyên tử. Sau khi ghi lại hình ảnh sự thay đổi của nguyên tử bằng một chùm tia laser, các nhà nghiên cứu đã đo đạc sự thay đổi về mức độ năng lượng, cho phép họ tính toán hạt nhân proton của nguyên tử.


Đo đạc của Pohl và nhóm nghiên cứu cho kết quả bán kính nhỏ hơn 4% so với con số của CODATA. Điều này gây nên sự tranh luận về bán kính của proton. Nhưng trước khi các nhà khoa học đi sâu vào câu hỏi tại sao bán kính của nó lại nhỏ như thế, thì họ phát hiện một sự khác biệt trong kết quả từ máy quang phổ của CODATA.




Deuteron là một đồng vị của nguyên tử hydro, có một proton và neutron tại hạt nhân của nó.

Theo bài nghiên cứu trên Tạp chí Science, các nhà khoa học cho biết rằng tính toán của CODATA trên hạt nhân nguyên tử deuterium, hay còn gọi là deuteron, có thể bị sai sót sau khi được kiểm chứng với kỹ thuật đo lường mới. Deuteron là một đồng vị của nguyên tử hydro, có một proton và neutron tại hạt nhân của nó.


Bằng cách kết hợp phép đo thực tế và lý thuyết, các nhà nghiên cứu đã đưa ra bán kính của deuteron là 2,125 femtomet – nhỏ hơn 0,8% so với bán kính deuteron được đo bởi CODATA.




Bán kính của deuteron là 2,125 femtomet – nhỏ hơn 0,8% so với bán kính deuteron được đo bởi CODATA.

'Như vậy, cả kích thước của proton và nguyên tử deuteron theo kết quả cũ khi trên các các electron đều mâu thuẫn với giá trị thu được khi đo đạc với kỹ thuật mới trên các hạt muon', trích một đoạn trong bài nghiên cứu đăng tải trên Science.


Tuy nhiên, dù đã có kết quả mới nhưng các nhà khoa học vẫn không có cách nào để giải quyết chúng tương ứng với lý thuyết hiện hành. 'Sự khác biệt này chỉ ra lỗi thử nghiệm hay lỗi lý thuyết, hoặc thậm chí liên quan đến các vấn đề vật lý ngoài mô hình chuẩn'.


Thay vì chỉ đơn giản chứng minh kết quả đo đạc của CODATA là sai sót, các nhà nghiên cứu nghĩ đến vấn đề có điều gì đó không ổn trong tâm nguyên tử, và khiến các vấn đề khó hiểu về bán kính proton càng trở nên khó hiểu hơn.


Cập nhật: 19/08/2016
Theo khampha

TIN LIÊN QUAN

Điều trị ung thư bằng liệu pháp proton siêu đắt bùng nổ ở Trung Quốc

Gần đây, giới nhà giàu Trung Quốc lại rộ lên trào lưu chữa bệnh ung thư bằng liệu pháp proton.

NASA thử nghiệm hệ thống động cơ proton mới cho tàu vũ trụ

Theo Cơ quan hàng không vũ trụ Mỹ (NASA), đây là hệ thống động cơ hứa hẹn có thể đưa tàu không gian ra ngoài hệ Mặt Trời với tốc độ cao hơn hiện nay rất nhiều.

Máy chữa vết thương không cần kháng sinh

Bộ Y tế cho phép Bệnh viện Trung ương Huế thử nghiệm phương pháp này trên một số bệnh nhân.

Hệ thống hỗ trợ trực tuyến cảnh báo lũ ở Quảng Nam

Người dân trên lưu vực sông Vu Gia, tỉnh Quảng Nam sẽ nhận được những thông tin cảnh báo về lũ lụt, lũ quét nhanh hơn nhờ hệ hỗ trợ trực tuyến cảnh báo lũ tự động thông qua qua website, tin nhắn SMS.

Giáo sư Harvard tin rằng không gian 5 chiều thực sự tồn tại trên Trái Đất

Con người đang sống trong không gian 3 chiều. Thí nghiệm khoa học đã phát hiện không gian chiều thứ 5 có thể thực sự tồn tại, Giáo sư vật lý lý thuyết hạt và vũ trụ học tại Đại học Harvard, Lisa Randall cho hay.

Bệnh nhân dễ chết nếu được phẫu thuật vào ban đêm

Y bác sĩ mệt mỏi và thiếu hụt nhân sự, các ca phẫu thuật vào ban đêm dễ gây chết người hơn 2 lần so với các ca phẫu thuật vào ban ngày.

Bộ nhớ nguyên tử lưu tất cả sách trên thế giới trong một con tem

Các nhà khoa học Hà Lan đã phát triển một thế hệ bộ nhớ mới, có thể lưu giữ thông tin tại các vị trí nguyên tử Clo riêng biệt trên một mặt đế bằng đồng.

Những điều bạn cần biết về canxi

Canxi là một nguyên liệu phổ biến nhất trong tự nhiên. Thật vậy, canxi là thành phần cần thiết của tất cả các sinh vật sống và cũng có rất nhiều trong phi sinh vật, chẳng hạn như đất và nước.

THỦ THUẬT HAY

Xem video Picture-in-Picture với trình duyệt Chrome trên Android 8 Oreo

Một trong những tính năng hay nhất của Android 8 là Picture in Picture (PiP), cho phép bạn xem video dạng cửa sổ thu nhỏ vừa sử dụng một app khác. Hiện chưa có nhiều app hỗ trợ chức năng này, chỉ mới có Chrome, YouTube

Bạn đã biết cách sử dụng công nghệ 3D Touch trên iPhone 6s chưa?

3D Touch là tính năng cảm ứng trên điện thoại iPhone 6s cho phép điện thoại có 2 cách phản ứng khác nhau tuỳ vào lực chạm lên màn hình. Vậy bạn đã biết cách sử dụng công nghệ 3D Touch trên iPhone 6s chưa?

Hướng dẫn cách kiểm tra dung lượng pin chính xác trên iPhone/iPad

Việc kiểm tra dung lượng pin sau một thời gian dài sử dụng là rất cần thiết với người dùng smartphone, nhất là trên iPhone. Qua đó chúng ta sẽ biết được tình trạng pin và thay thế pin kịp thời để tránh tình trạng pin

Hướng dẫn khắc phục lỗi màn hình cảm ứng không nhạy trên smartphone Android

Có một thực tế rằng Android là một trong những hệ điều hành ngốn RAM nhiều nhất hiện nay, nhất là với phiên bản Android càng cũ thì khả năng ngốn ram của nó càng lớn.

Cách xoá file rác đơn giản để làm mượt Windows 10

Windows 10 là hệ điều hành phổ biến nhất hiện nay, tuy nhiên việc sử dụng lâu dài sẽ dẫn đến tích tụ rất nhiều file rác và các tệp tin không cần thiết, gây ảnh hưởng đến hiệu suất của máy tính. Vì vậy, việc xoá file rác

ĐÁNH GIÁ NHANH

Giải mã sức hút của iPhone 13 Pro Max sau hơn 1 tháng ra mắt

Trong bộ tứ iPhone 13 vừa được Apple trình làng cách đây hơn 1 tháng, iPhone 13 Pro Max là bản cao cấp nhất và được chú ý nhiều nhất. Vậy sức hút của iPhone 13 Pro Max đến từ đâu mà nhiều người đặt mua đến vậy? iPhone

Sở hữu “món hời” Galaxy A03s pin khủng 5000mAh, màn hình lớn cùng nhiều ưu đãi độc quyền từ Samsung

Mùa tựu trường đã đến, cơ hội để GenZ săn deal Galaxy A03s mới ra mắt – một thiết bị giá rẻ với thời lượng sử dụng pin ấn tượng, màn hình lớn, trải nghiệm mượt mà đáp ứng nhu cầu học tập và giải trí tại nhà mùa giãn

Trải nghiệm Yamaha Sirius sau 10.000km sử dụng

Các dòng xe số phổ thông đã trở nên rất phổ biến bởi sự tiện dụng, nhỏ gọn và tiết kiệm của nó. Tại thị trường nước ta, các dòng xe số phổ thông đã thâm nhập vào thị trường được hơn 20 năm và đã có những thành công