Relógios nucleares são mais precisos do que relógios atômicos.
O relógio nuclear é considerado muito mais capaz do que o relógio atômico, que determina a duração de um segundo através de saltos de energia nos elétrons dos átomos e é atualmente o auge da medição do tempo.
No entanto, pesquisadores desenvolveram recentemente uma técnica que pode melhorar essa precisão, desencadeando e medindo oscilações em um alvo ainda mais difícil: o núcleo de um átomo (o núcleo é o centro de um átomo).
Como funciona um relógio nuclear: Os cientistas medem a frequência dos pulsos de energia que afetam o núcleo de um átomo contando os comprimentos de onda no sinal ultravioleta. Esses comprimentos de onda podem fazer com que as transições nucleares oscilem em frequências mais altas, permitindo uma medição do tempo mais precisa. Imagem: Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST)
Para o relógio nuclear, os cientistas usaram luz ultravioleta para excitar os núcleos de um átomo de tório-229 em um cristal sólido. Em seguida, mediram a frequência dos pulsos de energia que atingiam o núcleo — o equivalente a um pêndulo em um relógio convencional — e contaram os comprimentos de onda da luz ultravioleta usando um instrumento chamado pente de frequência óptica.
Gerar saltos de energia nos núcleos atômicos requer um sinal de frequência muito mais alta do que o usado em relógios atômicos. Com mais ciclos de onda por segundo, espera-se que o método forneça medições de tempo mais precisas.
Embora o relógio nuclear ainda esteja em desenvolvimento, eles percebem que ele pode transformar não apenas a medição do tempo, mas também a pesquisa em física, influenciando até mesmo a maneira como os cientistas estudam a estrutura do universo.
O protótipo já é tão preciso quanto um relógio atômico, e espera-se que as versões futuras sejam ainda mais precisas e estáveis, de acordo com uma pesquisa publicada em 4 de setembro na revista Nature.
“Existem alguns fatores que podemos aproveitar para melhorar a precisão”, disse o autor principal, Chuankun Zhang, estudante de pós-graduação no JILA, um centro de pesquisa financiado pela Universidade do Colorado em Boulder e pelo Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia.
Revolução física?
Como é sabido, a precisão dos relógios atômicos é muito superior à dos relógios convencionais. Há décadas, os relógios atômicos são utilizados na tecnologia GPS para exploração espacial e para a marcação do tempo internacional.
Além disso, a precisão e a estabilidade dos relógios atômicos forneceram aos cientistas ferramentas importantes para o estudo de terremotos, campos gravitacionais e espaço-tempo.
Para fazer o relógio nuclear funcionar, os cientistas usaram luz ultravioleta para excitar os núcleos dos átomos de tório-229. Foto: JILA
No entanto, os relógios atômicos também são suscetíveis à dessincronização. A interferência eletromagnética pode perturbar os elétrons excitados e afetar a precisão da medição do tempo, afirma Zhang.
É provável que esses campos sejam "estimulados", disse a Dra. Olga Kocharovskaya, professora emérita de física da Universidade Texas A&M, que não participou da pesquisa.
Os relógios nucleares não são apenas mais precisos, mas também mais simples e portáteis, acrescentou ela, porque, ao contrário dos relógios atômicos, não exigem condições de alto vácuo, resfriamento extremo ou blindagem contra interferências magnéticas e elétricas.
De acordo com os cientistas, embora ainda existam muitos fatores a serem superados antes que os relógios nucleares superem o desempenho dos relógios atômicos ou os substituam, essas descobertas demonstram que esse momento não está longe.
Ha Trang (de acordo com a CNN)
Fonte: https://www.congluan.vn/dong-ho-hat-nhan-den-gan-thuc-te-nho-nhung-dot-pha-vat-ly-moi-post312059.html
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