- Pesquisadores de Viena, do NIST e outras instituições desenvolveram o primeiro relógio que marca o tempo usando o núcleo de um átomo, com tório-229, mantendo o sistema funcionando por 24 horas.
- O relógio usa laser ultravioleta para controlar mudanças de energia no núcleo dentro de um cristal de fluoreto de cálcio, que funciona como referência para estabilizar o tempo.
- Ainda é um protótipo e, apesar de ser extremamente estável, fica atrás dos melhores relógios atômicos ópticos; pode operar em temperatura ambiente e apresenta menor sensibilidade a ruídos externos.
- A pesquisa visa oferecer medições de tempo mais precisas e auxiliar na busca por matéria escura e por possíveis novas físicas além do Modelo Padrão; até o momento não foram identificadas novas partículas.
- Futuras melhorias são necessárias em relação à temperatura, campos magnéticos e componentes, além de potencialidades para aplicações em navegação, telecomunicações e sincronização de dados.
O primeiro relógio nuclear do mundo já funciona e pode abrir caminho para medições de tempo ainda mais precisas, além de indicar possíveis sinais de matéria escura. A tecnologia usa o núcleo de átomos para marcar o tempo, em vez dos elétrons.
Desenvolvedores incluem pesquisadores da Universidade Técnica de Viena, no instanceof Áustria, o NIST dos EUA e outras instituições. Em 2024, foi apresentado o protótipo, e agora o sistema operou continuamente por 24 horas para novos testes.
O experimento avançou com a manipulação do isótopo tório-229, dentro de um cristal de fluoreto de cálcio, sob laser ultravioleta. O relógio nuclear se ajusta usando a própria transição nuclear como referência de freqüência.
A equipe relatou que o protótipo ainda não supera os melhores relógios atômicos ópticos. Mesmo assim, a variação estimada é de dezenas de segundos a cada bilhão de anos, sinalizando grande estabilidade potencial.
Além da precisão, o relógio nuclear funciona em temperatura ambiente, diferentemente de muitos relógios atômicos que exigem câmaras de vácuo e resfriamento extremo. O avanço facilita futuras versões menores e mais resistentes.
Perspectivas para a física do Universo
Pesquisadores veem aplicações na busca por fenômenos além do Modelo Padrão, incluindo sinais de matéria escura ou de forças ainda não descritas. Pequenas alterações na energia nuclear poderiam indicar novas partículas.
Apesar dos resultados encorajadores, ainda não houve detecção de nova partícula ou de quinta força. Os experimentos reduziram algumas possibilidades, mas ainda é cedo para conclusões definitivas.
Os próximos passos envolvem entender a resposta do relógio a variações de temperatura e campos magnéticos, além de aperfeiçoar lasers e componentes para ampliar a confiabilidade a longo prazo.
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