Pesquisadores deram mais um grande passo no campo da cronometria ultraprecisa com o desenvolvimento de um relógio nuclear. Nas últimas décadas, relógios extremamente precisos surgiram, superando os tradicionais relógios atômicos utilizados globalmente. No entanto, cientistas acreditam que podem ir além e criar um relógio atômico, que promete ser ainda mais estável e exato.
A precisão desses relógios depende da capacidade de medir oscilações extremamente rápidas e consistentes. Nos relógios atômicos, essas oscilações são causadas pelos elétrons saltando entre diferentes níveis de energia.
Nos relógios atômicos tradicionais, utilizam-se micro-ondas e átomos de césio. Já os relógios atômicos ópticos, que são significativamente mais precisos, empregam diferentes comprimentos de onda e outros átomos, mas continuam a medir as transições dos elétrons.
A inovação dos relógios nucleares está no fato de que as mudanças de energia ocorrem no núcleo do átomo, que é muito mais estável do que os elétrons ao redor. Normalmente, essas transições no núcleo exigem luz de alta energia, como raios-X.
Medindo a frequência do tório-229
- Cientistas identificaram que o tório-229 possui uma transição de energia muito mais baixa, podendo ser ativada por luz ultravioleta, o que facilita o processo.
- O estudo foi publicado na revista Nature.
- Até recentemente, o valor preciso da frequência dessa transição ainda era desconhecido.
- Agora, os pesquisadores conseguiram medi-la com exatidão utilizando um relógio atômico óptico extremamente preciso, um cristal de tório-229 e um laser.
- Esse é o primeiro passo crucial para o desenvolvimento de um novo método de medir o tempo.
Leia mais:
- Mistérios da fusão nuclear podem ser solucionados usando… maionese
- Água de Fukushima é segura para consumo anos após acidente na usina nuclear?
- Por que não existe avião nuclear? Entenda se é possível e desafios
Potenciais aplicações e impactos
“Imagine um relógio de pulso que não perderia nem um segundo mesmo após bilhões de anos”, afirmou Jun Ye, pesquisador do National Institute of Standards and Technology. “Ainda não chegamos lá, mas essa pesquisa nos aproxima desse nível de precisão.”
Embora essa precisão possa parecer sem aplicações práticas imediatas, relógios atômicos já são usados diariamente de forma indireta, como em transferências bancárias e sistemas de navegação. Com relógios mais precisos, poderemos ter internet mais rápida e comunicações mais seguras.
Por mais que ainda haja um longo caminho, essa descoberta demonstra que um novo futuro para a medição do tempo está se aproximando.
“Com este primeiro protótipo, provamos que o tório pode ser usado como referência para medições de ultra-alta precisão. Agora, só resta o desenvolvimento técnico, sem mais obstáculos significativos à vista”, disse Thorsten Schumm, da Universidade de Tecnologia de Viena.
Tags: