Pesquisadores apresentaram um protótipo inédito de relógio nuclear, uma inovação com potencial para revolucionar a cronometragem de alta precisão, conforme descrito em um estudo publicado na revista Nature, nesta quarta-feira (4).
Pela primeira vez, cientistas conseguiram transferir o núcleo de um átomo de tório de um estado para outro utilizando um laser, um avanço que possibilitou a criação do primeiro relógio nuclear do mundo e abre novas perspectivas para medições extremamente precisas.
O estudo foi liderado pelo professor Thorsten Schumm, da Universidade Técnica de Viena.
Todo relógio precisa de um mecanismo que funcione como um marcador de tempo, assim como o balanço constante de um pêndulo em um relógio tradicional.
Os relógios modernos de alta precisão geralmente utilizam a oscilação de ondas eletromagnéticas geradas por lasers. No entanto, a frequência desses lasers pode sofrer pequenas variações com o tempo, necessitando de correções regulares.
“É por isso que, além do laser, você precisa de um sistema quântico que reaja de forma extremamente seletiva a uma frequência de laser muito específica”, explicou Schumm.
De acordo com o comunicado de imprensa dos cientistas, a equipe usou um laser ultravioleta projetado especificamente para detectar “a frequência de um salto de energia em núcleos de tório embutidos em um cristal sólido”.
Além disso, os pesquisadores empregaram um “pente de frequência óptica”, uma tecnologia que divide a luz em múltiplas frequências, permitindo a contagem dos ciclos das ondas ultravioleta.
Apesar de o protótipo ainda não ter superado a precisão dos relógios atômicos existentes, Schumm acredita que isso ocorrerá nos próximos dois ou três anos.
“Nosso objetivo era desenvolver uma nova tecnologia. Uma vez que ela está lá, o aumento na qualidade vem naturalmente, esse sempre foi o caso”, explicou.
Schumm comparou a situação aos primeiros automóveis, que não eram mais rápidos que carruagens, mas representavam um avanço conceitual significativo.
“É exatamente esse novo conceito que alcançamos agora com o relógio nuclear”, concluiu o pesquisador.
Se aperfeiçoado, o relógio nuclear poderá redefinir os padrões de medição de tempo e ter aplicações importantes em diversas áreas da ciência e tecnologia.
