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

Cách đăng ký 4G Viettel ngày không giới hạn Data chỉ với 3000 đồng

Nhu cầu sử dụng TikTok, YouTube, Zalo, Zoom, Liên Quân Mobile, PUGB,... trên điện thoại hiện nay rất cao. Sau đây là cách đăng ký 4G Viettel ngày dung lượng tốc độ cao không giới hạn chỉ với 3000 đồng nhé.

Cách đổi tên Gmail trên điện thoại, máy tính một cách đơn giản và nhanh chóng

Hướng dẫn bạn cách đổi tên Gmail trên điện thoại, máy tính để có thể phân biệt được với những tài khoản khác của bạn một cách đơn giản. Click xem ngay!

Dùng thử ứng dụng Skype mới được thiết kế lại trên Mac và Windows

Hẳn người dùng không còn lạ lẫm gì với Skype - ứng dụng chat và gọi video trên điện thoại cũng như máy tính. Mới đây, Microsoft đã quyết định 'khoác áo mới' cho ứng dụng này. Phiên bản preview của bản cập nhật này đã

Tạo dòng trạng thái Facebook trên phông nền viết tay

Thế giới di động - Trong thời gian qua, hẳn nhiều group công nghệ sôi sục trào lưu tạo hình có trang cá nhân Facebook độc đáo bằng Picsart đúng không nào? Nhưng...

Hướng dẫn cài đặt Win bằng Bootcamp lên MacBook hay iMac

MacBook và hệ điều hành MacOS thực sự rất hấp dẫn đối với nhiều người. Tuy nhiên, nếu muốn sử dụng Windows 10 trên chiếc laptop mang thương hiệu “quả táo cắn dở”, bài viết bên dưới sẽ giúp bạn dễ dàng hơn trong việc

ĐÁNH GIÁ NHANH

Đánh giá laptop chơi game ASUS ROG G703 Chimera giá 90 triệu

Trước hết mình xin được khẳng định đây là... laptop mượn. 90 triệu vượt quá ngân sách của mình dành cho laptop, và có lẽ rất nhiều bạn đọc bài viết này.

Đánh giá nhanh BMW X2: Thực sự thú vị nhưng không dành cho tất cả mọi người

Với sự xuất hiện của chiếc xe mới nhất này, gia đình X-series tại Việt Nam đã đầy đủ mọi gương mặt từ X1 đến X6. So với các mẫu xe đàn anh, BMW X2 trông nhỏ gọn hơn và thiết kế cũng đậm chất thể thao hơn với gói nâng

Trên tay Realme GT Neo2: Màn hình lấy mẫu cảm ứng lên tới 600Hz, chip Snapdragon 870 mạnh mẽ

Vừa qua, Realme đã chính thức ra mắt mẫu smartphone chuyên game tầm trung có tên gọi là Realme GT Neo2. Ngoài thiết kế mới lạ, sản phẩm còn được trang bị cấu hình vượt trội với con chip Snapdragon 870 mạnh mẽ, cùng màn