China e Áustria criam os primeiros relógios nucleares em funcionamento do mundo

Equipes científicas de Pequim e Viena desenvolveram de forma independente os dois primeiros relógios nucleares operacionais do mundo. A informação foi publicada pela agência Reuters nesta quarta-feira (7).

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Os novos dispositivos são apontados pelos pesquisadores como a próxima geração dos relógios atômicos e têm potencial para atingir níveis ainda maiores de precisão. Por enquanto, porém, eles não superam os melhores relógios atômicos convencionais, que medem transições de elétrons ao redor do núcleo, enquanto os nucleares analisam transições dentro do próprio núcleo.

"As duas equipes trabalharam de forma independente e chegaram a relógios nucleares de tório-229 operacionais ao mesmo tempo, usando abordagens experimentais diferentes. Acho isso muito encorajador, porque mostra que o conceito é robusto e não depende de uma implementação técnica específica", afirmou o físico Shiqian Ding, da Universidade Tsinghua, que ajudou a liderar a equipe de Pequim.

Os dois relógios utilizam tório-229, um isótopo do elemento tório, preso em cristais de fluoreto de cálcio. Um laser de alta potência é usado para medir mudanças de energia dentro do núcleo do átomo.

Como funciona

Nos relógios atômicos convencionais, lasers ou micro-ondas fazem elétrons alternarem entre níveis de energia na camada externa do átomo. Nos relógios nucleares, o processo envolve prótons e nêutrons dentro do núcleo.

A expectativa dos pesquisadores é que esse método possa alcançar uma precisão ainda maior. Os melhores relógios atômicos atuais podem passar bilhões de anos perdendo ou ganhando apenas um segundo.

"A criação de um relógio nuclear era algo com que os físicos sonhavam havia quase 50 anos. Na minha equipe, trabalhamos para atingir esse objetivo desde 2008", afirmou o físico Thorsten Schumm, da Universidade Técnica de Viena.

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Schumm apontou possíveis aplicações em navegação por satélite, sincronização de transferência de dados, topografia e metrologia. Ele ressaltou, contudo, que a tecnologia ainda está "longe de seu desempenho-alvo".

Segundo o pesquisador, a equipe de Viena dispõe de cristais de tório com maior concentração e melhores propriedades ópticas, enquanto o grupo de Pequim possui um laser mais potente. "Já combinando esses componentes, podemos construir um relógio significativamente melhor", disse.

A equipe de Viena também utilizou o relógio nuclear em um experimento para tentar detectar matéria escura. A substância não foi identificada, mas o dispositivo operou no nível dos melhores relógios atômicos.

"Isso dá acesso a todo um novo universo da física", afirmou Schumm.