Pesquisadores criam relógio atômico com precisão inédita

Os pesquisadores deram mais um grande passo no campo da cronometria ultraprecisa com o desenvolvimento de um relógio nuclear. Nas últimas décadas, surgiram relógios extremamente precisos, superando os relógios atômicos tradicionais usados ​​globalmente. No entanto, os cientistas acreditam que podem ir mais longe e criar um relógio atómico, que promete ser ainda mais estável e preciso.

A precisão destes relógios depende da capacidade de medir oscilações extremamente rápidas e consistentes. Nos relógios atômicos, essas oscilações são causadas por elétrons que saltam entre diferentes níveis de energia.

Nos relógios atômicos tradicionais, são usados ​​micro-ondas e átomos de césio. Os relógios atômicos ópticos, que são significativamente mais precisos, empregam diferentes comprimentos de onda e outros átomos, mas continuam a medir transições eletrônicas.

A inovação dos relógios nucleares reside no fato de que as mudanças de energia ocorrem no núcleo do átomo, que é muito mais estável do que os elétrons circundantes. Normalmente, essas transições no núcleo requerem luz de alta energia, como os raios X.

Medindo a frequência do tório-229

• Os cientistas identificaram que o tório-229 tem uma transição energética muito menor e pode ser ativado pela luz ultravioleta, o que facilita o processo.
• O estudo foi publicado na revista Natureza.
• Até recentemente, o valor preciso da frequência desta transição ainda era desconhecido.
• Agora, os pesquisadores conseguiram medi-lo com exatidão usando um relógio atômico óptico extremamente preciso, um cristal de tório-229 e um laser.
• Este é o primeiro passo crucial para o desenvolvimento de um novo método de medição do tempo.

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Potenciais aplicações e impactos

“Imagine um relógio de pulso que não perderia um segundo mesmo depois de bilhões de anos”, disse Jun Ye, pesquisador do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia. “Ainda não chegamos lá, mas esta pesquisa nos aproxima desse nível de precisão.”

Embora esta precisão possa parecer não ter aplicações práticas imediatas, os relógios atómicos já são utilizados diariamente de forma indirecta, como em transferências bancárias e sistemas de navegação. Com relógios mais precisos, poderemos ter uma Internet mais rápida e comunicações mais seguras.

Embora ainda haja um longo caminho a percorrer, esta descoberta demonstra que um novo futuro para a medição do tempo se aproxima.

“Com este primeiro protótipo, provamos que o tório pode ser usado como referência para medições de altíssima precisão. Agora tudo o que resta é o desenvolvimento técnico, sem mais obstáculos significativos à vista”, disse Thorsten Schumm, da Universidade de Tecnologia de Viena.