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 phiên bản iOS 11.3 Beta 4 vừa được Apple tung ra

Sau 2 tuần kể từ khi bản Beta 3 chính thức đến tay người dùng thì hôm nay phiên bản iOS 11.3 Beta 4 đã được Apple tung ra và bạn có thể update ngay bây giờ.

Cách tháo pin laptop không thể đơn giản hơn

Trong vài trường hợp bạn cần tháo pin laptop để vệ sinh máy hay sử dụng nguồn điện trực tiếp. Nhưng bạn không muốn nhờ đến sự trợ giúp các trung tầm thì đâu là cách?

Đây là những gì bạn cần làm khi Windows 10 không còn được hỗ trợ trên PC

Máy tính của bạn đã có sẵn phiên bản Windows 10 Creators Update chưa? Bản cập nhật miễn phí mới nhất của Microsoft cho hệ điều hành đang liên tục phát triển bao gồm nhiều tính năng mới. Tuy nhiên, không phải ai cũng có

Mẹo giải quyết vấn đề treo ứng dụng, thoát ứng dụng đột ngột khi đang sử dụng trên Android

Có nhiều nguyên nhân gây ra trường hợp này: có thể là do phần mềm lỗi, điện thoại hết bộ nhớ Ram hoặc phần mềm không tương thích với điện thoại, vv. Điều này gây khó chịu và cực kỳ phiền toái cho người dùng Android.

tweakCompatible - Tiện ích giúp kiểm tra khả năng tương thích của tweak với iOS 11 trước khi cài đặt

Về cơ bản, tweakCompatible là một tinh chỉnh dành cho thiết bị đã jailbreak do lập trình viên Jilppold phát triển. Phần lớn nguồn dữ liệu được đóng góp từ cộng đồng người dùng iOS, giúp kiểm tra tính tương thích của

ĐÁNH GIÁ NHANH

Đánh giá chi tiết Surface Go (2018): Chiếc máy tính rẻ nhất của Microsoft

Khung vỏ được làm từ hợp kim Magie, lớp sơn cao cấp cho cảm giác sờ vào êm, và thân thiện chứ không sắc và trơn như lớp sơn Anodized của Macbook. Mình thích lớp sơn này của MS hơn.

Đánh giá Redmi 4A, đọ camera LG G6 và Galaxy S8 Plus,

Đến với tuần này có gì, hãy cùng mình đánh giá chi tiết chiếc smartphone chính hãng dưới 3 triệu Xiaomi Redmi 4A. Trải nghiệm tốc độ 4G trên gói...

Đánh giá iPhone 12: Xứng danh siêu phẩm đáng sắm nhất năm

Nếu là iFan bạn chắc chắn rất mong chờ những thông tin mới nhất về chiếc điện thoại tiếp theo của nhà Táo, iPhone 12. Tại đây bạn có thể tìm thấy mọi thông tin về iPhone 12, những hình ảnh rò rỉ mới nhất, thông tin về