Đồng hồ nguyên tử chỉ sai một giây sau 30 tỷ năm

Đồng hồ nguyên tử quang học của Trung Quốc được thiết kế để đạt độ chính xác một phần tỷ tỷ của một giây trên mặt đất, tương đương chỉ sai một giây sau 30 tỷ năm.

Đồng hồ nguyên tử của Mỹ sử dụng strontium để theo dõi thời gian. Ảnh: Science Photo Library.

Nếu vượt qua đánh giá, đồng hồ nguyên tử do nhóm chuyên gia đứng đầu là Trung tâm dịch vụ thời gian quốc gia tại Tây An sẽ được đưa lên trạm vũ trụ Thiên Cung trong tháng 10 để phục vụ nghiên cứu vật lý cao cấp. Thiết bị cũng góp phần tạo nên mạng lưới bấm giờ cùng với vệ tinh định vị Bắc Đẩu và các cơ sở trên mặt đất trong vài năm tới, giúp tăng độ chính xác gấp hơn 4 lần. Đồng hồ nguyên tử quang học cho phép liên lạc và định vị nhanh hơn, đồng thời đóng vai trò quan trọng đối với quốc phòng.

Hiện nay, các nhà nghiên cứu đang chờ kết quả kiểm tra để xem thiết bị hoạt động tốt tới mức nào trong không gian. Quá trình thử nghiệm bắt đầu vào cuối tháng 4/2022. Jun Ye, nhà vật lý ở Viện tiêu chuẩn và công nghệ quốc gia Mỹ và Đại học Colorado Boulder, cho biết việc đạt độ chính xác tương tự trong vũ trụ rất khó. Ye là trưởng nhóm nghiên cứu phát triển đồng hồ quang học chính xác nhất thế giới trong phòng thí nghiệm.

Theo ông, phát triển đồng hồ quang học nhỏ và nhẹ hơn để sử dụng trong không gian rất khác so với sử dụng trong phòng thí nghiệm. Thách thức chính là làm thế nào để đạt kích thước nhỏ gọn cùng khả năng vận hành bền bỉ. Theo Xinhua, đồng hồ quang học phát triển cho trạm Thiên Cung phải nhỏ hơn 20 lần so với trong phòng thí nghiệm để lắp vừa trên giá thí nghiệm của trạm.

Trong lịch sử, con người đã sử dụng những hiện tượng thiên nhiên với chu kỳ dao động đều đặn để theo dõi thời gian như dựa vào vòng quay của Trái Đất và chuyển động của các ngôi sao trong hàng nghìn năm. Chiếc đồng hồ nguyên tử đầu tiên được phát minh vào năm 1949 để đo thời gian bằng cách theo dõi tần số bức xạ của nguyên tử vốn cực kỳ ổn định. Ngày nay, định vị vệ tinh và tính giờ trên mạng Internet đều không thể thiếu đồng hồ nguyên tử. Các nhà khoa học châu Âu cũng đang tham gia dự án mang tên Atomic Clock Ensemble in Space nhằm đưa mạng lưới đồng hồ nguyên tử lên Trạm Vũ trụ Quốc tế.

An Khang (Theo SCMP)