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 cách cài đặt đồng hồ Garmin trên máy tính

Việc đầu tiên khi bạn sở hữu chiếc đồng hồ Garmin là cần phải tạo tài khoản và thiết lập các tính năng cho thiết bị. Để làm được điều này chúng ta phải biết cách cài đặt đồng hồ Garmin trên máy tính. Vậy bạn hãy làm

Cách tạo trung tâm tin nhắn tất cả trong một với Epichrome

Từ Gmail cho tới Facebook Messenger, từ WhatsApp cho tới Telegram, có cả trăm nghìn cách để gửi và nhận tin nhắn. Đây là cách để bạn đưa tất cả về một nơi.

Hướng dẫn chuyển file từ PC sang điện thoại bằng Cốc Cốc

Cốc Cốc đã ra mắt tính năng chuyển file từ máy tính sang di động cực kỳ nhanh chóng, tiện lợi. Chỉ cần cả máy tính, điện thoại di động đều cài đặt trình duyệt Cốc Cốc là có thể trải nghiệm tính năng chuyển file siêu

Hướng dẫn thao tác với mạng cho người dùng Linux: 11 câu lệnh cần biết

Linux hỗ trợ các câu lệnh để tải file, chẩn đoán vấn đề về mạng, quản lý các giao diện mạng hay xem thống kê mạng trên terminal. Đây là một số câu lệnh Linux thông dụng để làm việc với mạng, mời các bạn tham khảo.

Tải và trải nghiệm HERE WeGo - Tra bản đồ offline trên cực tốt trên Android

HERE WeGo là ứng dụng bản đồ cực hay với nhiều tính năng mới cực kỳ hữu ích cho người dùng. Với ứng dụng này, bạn có thể đi khắp nơi mà không cần quan tâm đến 3G với bản đồ offline, hướng dẫn bằng giọn nói. Lưu lại lộ

ĐÁNH GIÁ NHANH

Đánh giá thời lượng sử dụng pin của Galaxy S7: Ấn tượng không ngoài dự đoán

Với dung lượng pin cao 3000 mAh, Galaxy S7 cho thời gian sử dụng rất ấn tượng đủ để người dùng thoải mái trải nghiệm trong một ngày.

Jaguar F-Type S Convertible: Hiệu năng cao, vẻ đẹp ấn tượng và trải nghiệm lái choáng ngợp

Có nhiều yếu tố khiến Jaguar E-Type được tôn thờ và ca ngợi bởi cả fan cuồng của hãng xe Anh và những nhà báo, nhà thiết kế khó tính nhất. Đó có thể là tốc độ tối đa 240 km/h thuộc hàng

Lần đầu lái thử Ford Kuga/Escape 2017 facelift

Đã đến lúc Ford Kuga (hay Escape, như cách gọi ở các châu lục khác) được nâng cấp giữa chu kỳ, lần nâng cấp này là một phần kế hoạch của hãng xe Mỹ nhằm củng cố dòng SUV của mình tại châu Âu.