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

Giới thiệu về cơ sở dữ liệu - Database

Microsoft Access là công cụ tạo và quản lý cơ sở dữ liệu. Để hiểu về Access trước hết bạn phải hiểu về cơ sở dữ liệu (database).

Cách biến ảnh thường thành các ký tự độc đáo trên smartphone

Bạn đã từng thấy hình ảnh được tạo bởi ký tự chữ viết độc đáo, lạ mắt nhưng không biết cách thực hiện. Tham khảo cách làm sau đây của chúng tôi để thực hiện dễ dàng ngay trên điện thoại nhé.

Có những kỹ năng công nghệ này trong CV, bạn sẽ nắm chắc “tấm vé” vào vòng phỏng vấn

Kỹ năng công nghệ giờ đây đang được rất nhiều nhà tuyển dụng chú ý khi tìm kiếm nhân tài cho tổ chức. Nếu bạn đang sở hữu ít nhất một trong các kỹ năng được liệt kê trong danh sách này thì hãy tự tin thể hiện chúng

Cách để không Block Facebook, không bị khóa tài khoản

Việc các bậc phụ huynh, giáo viên bị Block Facebook đã không còn xa lạ gì. Khi bạn không thích ai đó, không muốn bố mẹ, thầy cô xem Facebook cá nhân sẽ thường chọn các khóa Facebook của họ. Ngược lại bạn cũng có thể bị

Hướng dẫn chữa màn hình điện thoại bị vỡ

Bạn bị rơi điện thoại mà vỡ màn hình, đừng lo vì có một cách cực kỳ đơn giản sẽ giúp bạn sống chung với chiếc điện thoại vỡ màn

ĐÁNH GIÁ NHANH

Đánh giá Pocophone F1: Liệu có thể làm hài lòng đa số người dùng?

Để mở rộng và tăng tầm ảnh hưởng của hãng, Xiaomi đã ra mắt thêm một thương hiệu phụ có tên Pocophone. Được biết, thương hiệu này hướng đến mục đích sản xuất các sản phẩm có cấu hình vượt trội nhưng giá thành lại vừa

Trên tay Xiaomi Redmi 5A tại Việt Nam: quá nhiều điều hay với giá 1,8 triệu

Xiaomi đang tỏ ra rất nhạy bén khi họ biết được sức hút thương hiệu của mình tại thị trường Việt Nam. Đó là lý do mà hãng điện thoại được mệnh danh “Apple Trung Quốc” đã liên tiếp giới thiệu các sản phẩm chủ lực ở Việt

Đánh giá vòng đeo tay thông minh DT No.1 F5, kiểu dáng thể thao, giá chỉ 1 triệu đồng

Ở bài viết lần trước, TCN đã có bài đánh giá trên tay sản phẩm vòng đeo tay thông minh DT No.1 F4, lần này TCN mang tới sản phẩm mới nhất của thương hiệu DT No.1 là chiếc F5 – vòng đeo tay thông minh thích hợp cho