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

Hướng dẫn thay đổi địa chỉ MAC trên macOS

Một địa chỉ MAC là một số sê-ri đi kèm với mọi thiết bị phần cứng kết nối Internet. Vậy nó đóng vai trò gì, tại sao phải thay đổi địa chỉ MAC trên Mac và làm thế nào để thực hiện được điều đó?

Xác định tên cây cỏ cực dễ và chính xác với mẹo sử dụng Google Lens

Cây cỏ thì có hàng ngàn, hàng vạn loài với những cái tên khác nhau. Muốn biết hết chúng các bạn sẽ phải đi khắp thế giới và đọc hàng ngàn cuốn sách về thực vật. Tuy nhiên, chỉ với mẹo sử dụng Google Lens các bạn có thể

Hướng dẫn tùy ý lưu file tải về từ Bchrome

Tuy có 'nguồn gốc' giống với Chrome và Cốc Cốc , nhưng giao diện cài đặt của Bchrome có chút khác biệt, chính vì vậy để thay đổi vị trí lưu file trên Bchrome cũng có đôi chút khác biệt.

Trải nghiệm tính năng Windows Sandbox - máy ảo test virus và mã độc trên Windows 10 19H1

Windows Sandbox là một tính năng mới ra mắt của Microsoft, đây là một tính năng hoàn hảo giúp người dùng có thể thử nghiệm và bảo vệ máy tính khỏi mã độc nguy hiểm, ẩn nấp trong các ứng dụng và phần mềm. Hôm nay chúng

Hướng dẫn cách cài đặt và gỡ bỏ tiện ích mở rộng trên các trình duyệt web

Trong số hàng loạt các công cụ duyệt web đang có mặt trên thị trường hiện nay, phổ biến nhất là Chrome, Cốc Cốc và Firefox. Vì vậy, trong bài viết này sẽ hướng dẫn các bạn cách cài đặt và gỡ bỏ tiện ích mở rộng trên

ĐÁNH GIÁ NHANH

Kiểm tra độ bền iPhone 13 Pro Max bằng những màn tra tấn kinh điển

JerryRigEverything nổi tiếng với những video tra tấn điện thoại vừa tung video kiểm tra độ bền iPhone 13 Pro Max. Liệu mẫu iPhone cao cấp nhất nhất của Apple có vượt qua được những màn tra tấn kinh điển từ

Samsung đã khẳng định vị thế dẫn đầu ngành công nghiệp di động thế nào trong mùa dịch?

Thành công vượt bậc từ hai sản phẩm Galaxy đột phá Samsung Galaxy Z Flip3 5G và Galaxy Fold3 5G đã là minh chứng rõ ràng cho vị thế dẫn đầu ngành công nghiệp của Samsung trong mùa dịch. Vượt qua những khó khăn về mọi

Đánh giá hiệu năng Vsmart Joy 1: Đáp ứng tốt nhu cầu cơ bản, chiến tốt Asphalt 8 đồ họa cao

Snapdragon 435 không phải là một con chip mạnh nhưng nó thực sự nổi bật trong phân khúc 2,5 triệu đồng, cùng với 3GB RAM hiệu năng của Vsmart Joy 1 có thể nói là ấn tượng trong phân khúc.