Sai lệch hiếm hoi của những chiếc đồng hồ chính xác nhất hành tinh

Theo New York Times, nguyên nhân của sai lệch bắt nguồn từ một sự cố mất điện do gió lớn, khiến thời gian chuẩn bị trễ khoảng 5 phần triệu giây. Mức chênh lệch này nhỏ đến mức con người không thể cảm nhận, song với giới khoa học và các cơ quan quản lý thời gian, đó vẫn là một tín hiệu cần được theo dõi cẩn trọng.

Sự việc xảy ra tại khuôn viên ở Boulder, bang Colorado (Mỹ), nơi Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Mỹ (NIST) vận hành một số đồng hồ nguyên tử có độ chính xác hàng đầu thế giới. NIST cũng là cơ quan liên bang chịu trách nhiệm giám sát Dịch vụ Thời gian Internet, hệ thống cung cấp giờ chính thức của Mỹ cho hàng triệu thiết bị kết nối trên toàn cầu.

Trong một email gửi tới danh sách thư công khai, ông Jeff Sherman, quan chức của NIST, cho biết gió mạnh đã làm hỏng một máy phát điện vào ngày 17/12, dẫn đến độ trễ nói trên. So với các mốc thời gian quen thuộc như một cái chớp mắt hay búng tay, mức sai số này nhanh hơn rất nhiều lần và gần như không thể nhận ra trong đời sống thường nhật.

Trên thực tế, phần lớn người dùng không hề nhận thấy bất kỳ thay đổi nào, còn các hoạt động của chính phủ Mỹ vẫn diễn ra bình thường. Tuy nhiên, do giờ chính thức được sử dụng làm điểm tham chiếu cho nhiều hệ thống quan trọng, từ điện thoại di động đến các ứng dụng hàng không vũ trụ, nên ngay cả sai lệch nhỏ nhất cũng cần được kiểm soát.

Thời gian chuẩn của Mỹ đóng vai trò then chốt trong nhiều lĩnh vực như khoa học, viễn thông và hạ tầng thiết yếu. Những hệ thống đòi hỏi sự đồng bộ chính xác giữa nhiều địa điểm, bao gồm GPS, giao dịch ngân hàng, thị trường chứng khoán hay thậm chí cả việc gửi email, đều phụ thuộc vào độ tin cậy của các đồng hồ nguyên tử này.

Tuy vậy, theo bà Rebecca Jacobson, đại diện của NIST, ảnh hưởng của sự cố lần này là rất hạn chế. Bà cho biết hệ thống đo thời gian quốc gia không dựa vào một thiết bị đơn lẻ mà được xây dựng trên mạng lưới phân tán gồm nhiều đồng hồ và máy chủ, nhằm đảm bảo khả năng dự phòng.

“Không có ai hay thiết bị nào tự mình giữ thời gian cả”, bà Jacobson nhấn mạnh trong email, đồng thời cho biết các cơ chế dự phòng đã được thiết kế sẵn để xử lý chính xác những tình huống tương tự.

Đồng hồ nguyên tử khác xa các loại đồng hồ thông thường. Tại cơ sở Boulder, những thiết bị tinh vi nhất sử dụng tia laser, bộ dò, sóng vi ba được tinh chỉnh cẩn thận cùng nhiều công nghệ chuyên dụng để khai thác các xung thời gian từ nguyên tử xesi. Theo NIST, độ chính xác của đồng hồ cao đến mức nếu bắt đầu chạy từ 100 triệu năm trước, đến nay nó cũng chưa lệch quá một giây.

Thông qua Dịch vụ Thời gian Internet của NIST, máy tính và các thiết bị kết nối mạng có thể đồng bộ đồng hồ nội bộ với giờ chính thức của Mỹ. Nhiều thiết bị được lập trình tự động kiểm tra thời gian theo chu kỳ, từ mỗi giờ đến mỗi ngày. Thời gian hiển thị trên điện thoại thông minh của người dùng, dù qua nhiều lớp trung gian, cuối cùng vẫn bắt nguồn từ những chiếc đồng hồ nguyên tử chính xác bậc nhất này.