# Who decides how long a second is? - John Kitching

https://www.youtube.com/watch?v=OKms5a0nGO4
Translation: vi

[00:06] In 1967, researchers from around the world gathered to answer a long-running scientific question—just how long is a second?
  Vào năm 1967, các nhà nghiên cứu từ khắp nơi trên thế giới đã tập hợp lại để trả lời một câu hỏi khoa học tồn tại từ lâu—một giây dài bao lâu?

[00:17] It might seem obvious at first.
  Thoạt nhìn, điều đó có vẻ hiển nhiên.

[00:19] A second is the tick of a clock, the swing of a pendulum, the time it takes to count to one.
  Một giây là tiếng tích tắc của đồng hồ, sự đu đưa của con lắc, thời gian để đếm đến một.

[00:25] But how precise are those measurements?
  Nhưng những phép đo đó chính xác đến mức nào?

[00:28] What is that length based on?
  Độ dài đó dựa trên cái gì?

[00:30] And how can we scientifically define this fundamental unit of time?
  Và làm thế nào chúng ta có thể định nghĩa một cách khoa học đơn vị thời gian cơ bản này?

[00:35] For most of human history, ancient civilizations measured time with unique calendars that tracked the steady march of the night sky.
  Trong phần lớn lịch sử loài người, các nền văn minh cổ đại đã đo thời gian bằng các lịch độc đáo theo dõi sự chuyển động đều đặn của bầu trời đêm.

[00:44] In fact, the second as we know it wasn’t introduced until the late 1500’s, when the Gregorian calendar began to spread across the globe alongside British colonialism.
  Thực tế, giây như chúng ta biết ngày nay đã không được giới thiệu cho đến cuối những năm 1500, khi lịch Gregorian bắt đầu lan rộng khắp toàn cầu cùng với chủ nghĩa thực dân Anh.

[00:57] The Gregorian calendar defined a day as a single revolution of the Earth about its axis.
  Lịch Gregorian định nghĩa một ngày là một vòng quay duy nhất của Trái đất quanh trục của nó.

[01:03] Each day could be divided into 24 hours, each hour into 60 minutes,
  Mỗi ngày có thể được chia thành 24 giờ, mỗi giờ thành 60 phút,

[01:09] and each minute into 60 seconds.
  và mỗi phút thành 60 giây.

[01:12] However, when it was first defined, the second was more of a mathematical idea than a useful unit of time.
  Tuy nhiên, khi nó lần đầu tiên được định nghĩa, giây giống một ý tưởng toán học hơn là một đơn vị thời gian hữu ích.

[01:20] Measuring days and hours was sufficient for most tasks in pastoral communities.
  Việc đo đếm ngày và giờ là đủ cho hầu hết các công việc trong các cộng đồng chăn nuôi.

[01:26] It wasn’t until society became interconnected through fast-moving railways that cities needed to agree on exact timekeeping.
  Mãi cho đến khi xã hội trở nên kết nối với nhau thông qua các tuyến đường sắt di chuyển nhanh, các thành phố mới cần thống nhất về việc ghi nhận thời gian chính xác.

[01:34] By the 1950’s, numerous global systems required every second to be perfectly accounted for, with as much precision as possible.
  Vào những năm 1950, vô số hệ thống toàn cầu yêu cầu mỗi giây phải được tính toán hoàn hảo, với độ chính xác cao nhất có thể.

[01:44] And what could be more precise than the atomic scale?
  Và còn gì chính xác hơn thang đo nguyên tử?

[01:49] As early as 1955, researchers began to develop atomic clocks, which relied on the unchanging laws of physics to establish a new foundation for timekeeping.
  Ngay từ năm 1955, các nhà nghiên cứu đã bắt đầu phát triển đồng hồ nguyên tử, dựa vào các định luật vật lý không đổi để thiết lập một nền tảng mới cho việc ghi nhận thời gian.

[02:01] An atom consists of negatively charged electrons orbiting a positively charged nucleus at a consistent frequency.
  Một nguyên tử bao gồm các electron mang điện tích âm quay quanh một hạt nhân mang điện tích dương với tần số nhất quán.

[02:09] The laws of quantum mechanics keep these electrons in place.
  Các định luật của cơ học lượng tử giữ cho các electron này ở đúng vị trí của chúng.

[02:14] but if you expose an atom to an electromagnetic field such as light or radio waves, you can slightly disturb an electron’s orientation.
  nhưng nếu bạn cho một nguyên tử tiếp xúc với một trường điện từ như ánh sáng hoặc sóng vô tuyến, bạn có thể làm xáo trộn nhẹ hướng của một electron.

[02:20] And if you briefly tweak an electron at just the right frequency, you can create a vibration that resembles a ticking pendulum.
  Và nếu bạn làm rung nhẹ một electron ở đúng tần số, bạn có thể tạo ra một dao động giống như một con lắc đang tích tắc.

[02:33] Unlike regular pendulums that quickly lose energy, electrons can tick for centuries.
  Không giống như con lắc thông thường nhanh chóng mất năng lượng, các electron có thể tích tắc trong nhiều thế kỷ.

[02:39] To maintain consistency and make ticks easier to measure, researchers vaporize the atoms, converting them to a less interactive and volatile state.
  Để duy trì sự nhất quán và làm cho các tích tắc dễ đo lường hơn, các nhà nghiên cứu làm bay hơi các nguyên tử, chuyển chúng sang trạng thái ít tương tác và ít biến động hơn.

[02:51] But this process doesn’t slow down the atom’s remarkably fast ticking.
  Nhưng quá trình này không làm chậm lại sự tích tắc nhanh đáng kinh ngạc của nguyên tử.

[02:55] Some atoms can oscillate over nine billion times per second, giving atomic clocks an unparalleled resolution for measuring time.
  Một số nguyên tử có thể dao động hơn chín tỷ lần mỗi giây, mang lại cho đồng hồ nguyên tử một độ phân giải chưa từng có để đo thời gian.

[03:05] And since every atom of a given elemental isotope is identical,
  Và vì mọi nguyên tử của một đồng vị nguyên tố nhất định đều giống hệt nhau,

[03:10] two researchers using the same element and the same electromagnetic wave
  hai nhà nghiên cứu sử dụng cùng một nguyên tố và cùng một sóng điện từ

[03:14] should produce perfectly consistent clocks.
  sẽ tạo ra những chiếc đồng hồ hoàn toàn nhất quán.

[03:18] But before timekeeping could go fully atomic,
  Nhưng trước khi việc đo thời gian có thể hoàn toàn dựa trên nguyên tử,

[03:21] countries had to decide which atom would work best.
  các quốc gia đã phải quyết định nguyên tử nào sẽ hoạt động tốt nhất.

[03:25] This was the discussion in 1967,
  Đây là cuộc thảo luận vào năm 1967,

[03:28] at the Thirteenth General Conference of the International Committee
  tại Hội nghị Tổng quát lần thứ Mười ba của Ủy ban Quốc tế

[03:33] for Weights and Measures.
  về Đo lường và Cân đo.

[03:35] There are 118 elements on the periodic table,
  Có 118 nguyên tố trong bảng tuần hoàn,

[03:39] each with their own unique properties.
  mỗi nguyên tố có những đặc tính độc đáo riêng.

[03:41] For this task, the researchers were looking for several things.
  Đối với nhiệm vụ này, các nhà nghiên cứu đã tìm kiếm một vài điều.

[03:45] The element needed to have long-lived
  Nguyên tố cần có tuổi thọ dài

[03:47] and high frequency electron oscillation for precise, long-term timekeeping.
  và dao động electron tần số cao để đo thời gian chính xác, dài hạn.

[03:54] To easily track this oscillation,
  Để dễ dàng theo dõi dao động này,

[03:56] it also needed to have a reliably measurable quantum spin—
  nó cũng cần có một spin lượng tử có thể đo lường đáng tin cậy—

[04:00] meaning the orientation of the axis about which the electron rotates—
  có nghĩa là hướng của trục mà electron quay quanh—

[04:05] as well as a simple energy level structure—
  cũng như cấu trúc mức năng lượng đơn giản—

[04:09] meaning the active electrons are few and their state is simple to identify.
  có nghĩa là số lượng electron hoạt động ít và trạng thái của chúng dễ dàng xác định.

[04:14] Finally, it needed to be easy to vaporize.
  Cuối cùng, nó cần dễ hóa hơi.

[04:18] The winning atom? Cesium-133.
  Nguyên tử chiến thắng? Cesium-133.

[04:22] Cesium was already a popular element for atomic clock research,
  Cesium đã là một nguyên tố phổ biến cho nghiên cứu đồng hồ nguyên tử,

[04:26] and by 1968, some cesium clocks were even commercially available.
  và đến năm 1968, một số đồng hồ cesium thậm chí còn có sẵn trên thị trường.

[04:31] All that was left was to determine how many ticks of a cesium atom
  Tất cả những gì còn lại là xác định có bao nhiêu nhịp của một nguyên tử cesium

[04:35] were in a second.
  trong một giây.

[04:37] The conference used the most precise astronomical measurement
  Hội nghị đã sử dụng phép đo thiên văn chính xác nhất

[04:41] of a second available at the time—
  của một giây có sẵn vào thời điểm đó—

[04:43] beginning with the number of days in a year and dividing down.
  bắt đầu với số ngày trong một năm và chia nhỏ xuống.

[04:47] When compared to the atom’s ticking rate,
  Khi so sánh với tốc độ tích tắc của nguyên tử,

[04:50] the results formally defined one second
  kết quả chính thức định nghĩa một giây

[04:53] as exactly 9,192,631,770 ticks of a cesium-133 atom.
  là chính xác 9.192.631.770 nhịp của một nguyên tử cesium-133.

[05:06] Today, atomic clocks are used all over the Earth— and beyond it.
  Ngày nay, đồng hồ nguyên tử được sử dụng khắp Trái đất— và xa hơn thế nữa.

[05:11] From radio signal transmitters to satellites
  Từ máy phát tín hiệu radio đến vệ tinh

[05:14] For global positioning systems, these devices have been synchronized to help us maintain a globally consistent time—with precision that’s second to none.