Cientistas criam primeiros relógios nucleares funcionais do mundo

Cientistas de Viena, na Áustria, e Pequim, na China, desenvolveram de forma independente os primeiros relógios nucleares funcionais do mundo, colocando em funcionamento uma tecnologia buscada por físicos há décadas e que pode ampliar a precisão da medição do tempo.

Como funciona um relógio nuclear

Esses relógios não são alimentados por fusão ou fissão nuclear. A medição ocorre a partir da interação entre um laser de alta potência e o núcleo de um átomo. Enquanto os relógios atômicos convencionais medem mudanças de energia dos elétrons, os relógios nucleares observam transições envolvendo prótons e nêutrons no núcleo, região muito menor que a dos elétrons.

Os equipamentos de Viena e Pequim usam tório‑229 preso em cristais sólidos de fluoreto de cálcio. Cada grupo adotou abordagens experimentais distintas, mas ambos chegaram a relógios funcionais ao mesmo tempo, demonstrando a robustez do conceito.

Onde a tecnologia pode ser usada

Os melhores relógios atômicos convencionais já ganham ou perdem apenas um segundo em bilhões de anos, sendo essenciais para sistemas de navegação por satélite e redes de comunicação. Quando aperfeiçoados, os relógios nucleares poderão ampliar essas possibilidades.

• Navegação por satélite
• Sincronização de dados em redes de comunicação
• Levantamentos de alta precisão
• Metrologia e pesquisas em física fundamental, incluindo a busca por matéria escura

Próxima etapa

Os protótipos ainda estão longe do desempenho desejado. O relógio de Viena possui cristais de tório com maior concentração e melhores propriedades ópticas, enquanto o equipamento de Pequim conta com um laser mais potente. A combinação dessas características pode melhorar significativamente o desempenho dos relógios nucleares.

“A criação de um relógio nuclear era algo com que os físicos sonhavam há quase 50 anos. Minha equipe trabalha para alcançar esse objetivo desde 2008”, afirmou o físico Thorsten Schumm.