Tìm ra cách đo thời gian hoàn toàn mới

Đã từ rất lâu, con người đã tìm ra cách xác định thời gian trôi thông qua những chiếc đồng hồ hay con lắc dao động. Đó cũng được xem là cách duy nhất để chúng ta phân biệt giữa những khái niệm "khi đó", "bây giờ" hay "tương lai".

Tuy nhiên, ở cấp độ lượng tử của các electron đang hoạt động liên tục xung quanh chúng ta, không phải lúc nào cũng có thể xác định được thời gian một cách chính xác, đặc biệt là khái niệm "ngay bây giờ".

Tại đó, câu hỏi "bây giờ là lúc nào" sẽ khiến chúng ta thực sự cảm thấy khó để trả lời. Các nhà khoa học sử dụng hình ảnh "làn sương mơ hồ" để giải thích về trường hợp này. Trên thực tế, ngay cả khi sử dụng đồng hồ bấm giờ, chúng ta vẫn không thể xác định chính xác về thời gian trong một số tình huống.

Để giải đáp câu hỏi này, các nhà nghiên cứu từ Đại học Uppsala, Thụy Điển, đã mang đến một giải pháp tiềm năng, có thể giúp chúng ta xác định được "hình dạng của thời gian" ở cấp độ lượng tử.

Nghiên cứu của nhóm liên quan đến việc đo lường kết quả sau khi các nguyên tử helium được kích thích bằng tia laze, rồi so sánh để thấy chúng có thể tồn tại trong một khoảng thời gian như thế nào.

"Nếu sử dụng bộ đếm, bạn phải xác định số 0. Nói cách khác, bạn phải bắt đầu đếm vào một thời điểm nào đó", nhà vật lý Marta Berholts từ Đại học Uppsala, người đứng đầu nhóm nghiên cứu, cho biết.

Tuy nhiên, nhà nghiên cứu khẳng định điều này trở nên khó khăn với cách tính thời gian hiện tại. Đó là vì như đã đề cập, cách tính gặp nhiều vấn đề, đôi khi không rõ ràng hoặc đơn giản là bất tiện để đo lường.

Bằng cách xác định thời gian mới, chúng ta có thể đo được các sự kiện ở quy mô nhỏ. Điều quan trọng là không có bất kỳ cột mốc nào được yêu cầu để xác định "khi đó" và "bây giờ", vốn đóng vai trò là điểm bắt đầu và điểm dừng của thời gian.

"Với phương pháp mới, bạn sẽ không phải khởi động chiếc đồng hồ. Thay vào đó, chỉ cần nhìn vào cấu trúc giao thoa và nói: Ồ, đã được 4 nano giây rồi", Berholts giải thích.

Được biết, bằng cách đo lường thời gian mới, các kỹ thuật viên có thể quan sát dấu thời gian cho các sự kiện chỉ thoáng qua chỉ bằng 1,7 phần nghìn tỷ giây.

Trong tương lai, các nhà nghiên cứu cho rằng có thể thay thế heli bằng các nguyên tử khác, hoặc thậm chí sử dụng các xung laze có năng lượng khác nhau, để mở rộng quy chuẩn về dấu thời gian cho phù hợp với từng phạm vi, điều kiện khác nhau.