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 kích hoạt 4G trên điện thoại Samsung

Bài viết hôm nay tiếp tục chia sẽ cách kích hoạt 4G trên dòng máy Samsung, không thể dùng mã lệnh chung như các dòng máy Android khác.

Khám phá những mẹo và thủ thuật hay trong Windows 7(Phần 1 )

Thật may mắn, Windows 7 có thể giúp bạn tiết kiệm một số thao tác bằng cách cho phép bạn cài đặt một thanh địa chỉ thu nhỏ ngay trong thanh taskbar. Khi bạn nhập một địa chỉ vào đấy, nó sẽ khởi chạy một cửa sổ trình

Hướng dẫn bạn sửa lỗi iCloud không đồng bộ hóa với thiết bị

Bạn đang gặp vấn đề với iCloud không đồng bộ hóa dữ liệu và không biết làm thế nào? Dưới đây là những cách khác nhau để giải quyết vấn đề đồng bộ hóa của iCloud và làm cho nó hoạt động trở lại.

Hướng dẫn kết bạn trên Zalo PC, Zalo Mobile và Zalo Web

Ngoài những tính năng trên, Zalo còn 'khá thông minh' khi đưa ra những gợi ý kết bạn khác cho người dùng ngay trong giao diện chính. Và chúng ta cũng có thể sử dụng tính năng này để thêm bạn vào danh bạ Zalo của mình.

Cách thực hiện Clean Boot (khởi động sạch) trên Windows 10 / 8 / 7

Clean Boot State được sử dụng để chẩn đoán và khắc phục các sự cố trên Windows. Nếu máy tính của bạn không thể khởi động bình thường hoặc nếu trong quá trình khởi động mà bạn nhận được thông báo lỗi, khi đó bạn có thể

ĐÁNH GIÁ NHANH

Đánh giá nhanh Lenovo Yoga Book: Thiết bị dành cho những ai yêu thích vẽ vời

Lần đầu tiên cầm chiếc Lenovo Yoga Book là mình đã rất ấn tượng với vẻ ngoài vô cùng quyến rũ của em nó. Nhìn tổng thể thì thiết bị giống như một quyển sổ tay lớn vậy. Với kích thước nhỏ gọn cùng trọng lượng chỉ khoảng

Đánh giá Lenovo A7010: 'Ngon, bổ, rẻ!'

Có giá chỉ 5 triệu đồng nhưng smartphone trung cấp Lenovo A7010 vẫn được tích hợp nhiều công nghệ thú vị, hiệu năng ổn định, thời lượng pin dài và đặc biệt là những công nghệ âm...

Những lý do khiến camera của iPhone chưa bằng máy ảnh DSLR

Thực tế cho thấy không chỉ có Apple, mà rất nhiều smartphone của những ông lớn khác như Google, Samsung đều có camera chưa thể bằng máy ảnh kỹ thuật số.