khi được các nhà khoa học định nghĩa lại vào năm 1960. 1 m lúc này được
xác định là khoảng cách tương đương 1.650.763,73 lần bước sóng ánh sáng
trong phổ đỏ-cam do một nguyên tử krypton-86 phát ra. Khoảng cách này
gần như khớp với chiều dài của thanh bạch kim cũ, nhưng các bước sóng
ánh sáng do Kr-86 phát ra lại có cùng độ dài ở bất kỳ đâu trong chân không.
(Phải định nghĩa như vậy thì mới gửi qua email được chứ!) Kể từ đó, các
nhà khoa học đo lường đã tái định nghĩa 1 m là khoảng cách mà ánh sáng di
chuyển trong chân không trong 1/299.792.458 giây.
Tương tự, định nghĩa chính thức của một giây từng được công nhận là
khoảng 1/86.400 của một vòng Trái Đất tự quay quanh trục. Nhưng vài sự
thật phiền nhiễu đã khiến định nghĩa này trở nên bất tiện. Độ dài một ngày
dần tăng lên do sự lên xuống của thủy triều, khiến vòng quay của Trái Đất bị
níu chậm. Để khắc phục, cứ khoảng mỗi ba năm, các nhà đo lường lại chèn
thêm một “giây nhuận” (vào nửa đêm ngày 31 tháng 12, thường là khi chẳng
có ai chú ý). Nhưng giây nhuận chỉ là một giải pháp tạm thời. Thay vì gắn
một đơn vị thời gian được cho là phổ quát với sự vận động của một hành
tinh đá “tầm thường” như Trái Đất, cục quản lý tiêu chuẩn Mỹ đã phát triển
đồng hồ nguyên tử cesi.
Đồng hồ nguyên tử hoạt động dựa trên cơ chế nhảy qua lại giữa các trạng
thái dừng của các electron bị kích thích mà ta đã thảo luận. Nhưng đồng hồ
nguyên tử cũng khai thác một chuyển động tinh vi hơn: “cấu trúc tế vi” (fine
structure) của các electron. Nếu bước nhảy bình thường của một electron
giống như ca sĩ nhảy quãng tám giữa hai nốt sol, thì ở cấu trúc tế vi cũng có
những bước nhảy như từ sol lên sol giáng hay sol thăng
1
. Các hiệu ứng của
cấu trúc tế vi thể hiện rõ nhất trong từ trường, gây ra bởi những những hiệu
ứng mà bạn hoàn toàn có thể phớt lờ nếu chỉ học vật lý cơ bản (trừ khi đang
học một lĩnh vực vật lý rất chuyên sâu như tương tác từ giữa electron và
proton, hay hiệu chỉnh do tính tương đối của Einstein). Kết quả là những
điều chỉnh cấu trúc tế vi*: mỗi electron nhảy thấp hơn một chút (lên sol
giáng) hoặc cao hơn một chút (lên sol thăng) so với dự kiến.
