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

Firewall và Antivirus: Sự khác biệt là gì và có cần cả hai không?

Bạn đã nghe nói nhiều đến phần mềm chống virus và tường lửa. Nhưng mỗi phần mềm có chức năng gì và liệu hệ thống có an toàn khi chỉ sử dụng một trong hai giải pháp bảo vệ này? PLC:

Hướng dẫn quét mống mắt hiệu quả trên Galaxy S8

Quét mống mắt là phương thức bảo mật hệ thống mà Galaxy S8 và Galaxy S8 Plus sử dụng, ngoài hình thức bảo mật vân tay và mật khẩu.

Hướng dẫn chuyển tiếp cuộc gọi trên iPhone trong vòng một nốt nhạc

Chuyển tiếp cuộc gọi là tính năng rất hữu ích với người dùng có nhiều số điện thoại. Vậy bạn đã biết cách chuyển tiếp cuộc gọi trên iPhone chưa?

Hướng dẫn cách in ảnh, tài liệu, email và nhiều nội dung khác từ iPhone

Trong bài viết này, TCN sẽ hướng dẫn bạn cách in ảnh, tài liệu, email và nhiều nội dung khác từ iPhone. Bạn có thể in không dây nếu sử dụng máy in hỗ trợ AirPrint, hoặc dùng ứng dụng in ấn để cung cấp giao diện cho các

Tự động mở các bài báo yêu thích với trình đọc Reader Mode trên Safari

Chế độ Reader Mode trong trình duyệt Safari cho phép người đọc tập trung đọc những bài báo mà không hiển thị quảng cáo hay các nội dung không liên quan khác hiện nay đã có thêm tính năng tự động mở trên các trang web

ĐÁNH GIÁ NHANH

5 lý do nâng cấp lên iPhone 13 và iPhone 13 Pro ngay khi mở bán

Nếu vẫn còn băn khoăn không biết có nên nâng cấp lên iPhone 13 và iPhone 13 Pro hay không thì bạn hãy đọc ngay những lý do nâng cấp lên iPhone 13 và iPhone 13 Pro mà chúng tôi chia sẻ dưới đây để có câu trả lời nhé.

Đánh giá Galaxy Tab A6 Spen: Trải nghiệm hoàn hảo cho dân văn phòng

Thiết kế gọn gàng, màn hình 10.1 inch PLS Full HD Tab A6 10.1 Spen được thiết kế nhựa nguyên khối với mặt lưng nhám tạo cảm giác bám tay. Các góc được bo tốt...

Đánh giá pin Xiaomi Mi Mix 2: kém hơn thế hệ đầu tiên

Mi Mix 2 thật sự là một sự cải lùi so với Mi Mix thế hệ đầu tiên, ít nhất là ở thời gian sử dụng pin. Với viên pin nhỏ hơn (chỉ 3.400 mAh thay vì 4.400 mAh), thời gian dùng của Mi Mix 2 kém hơn so với đời trước như một