Dos equipos científicos que trabajaban por separado en Viena y Pekín desarrollaron los primeros relojes nucleares funcionales del mundo. El avance representa una nueva etapa en la medición ultraprecisa del tiempo y podría tener aplicaciones en la navegación por satélite, la transferencia de datos, la topografía y la metrología
Los dispositivos todavía no superan a los mejores relojes atómicos convencionales. Sin embargo, los investigadores sostienen que tienen el potencial para alcanzar una precisión mayor y, con el tiempo, ser menos voluminosos y delicados
Una medición basada en el núcleo del átomo
Los relojes nucleares no funcionan mediante fusión ni fisión. Calculan el paso del tiempo observando la interacción entre un láser de alta potencia y el núcleo de un átomo
Ambos prototipos utilizan torio-229, un isótopo del torio atrapado en cristales sólidos de fluoruro de calcio. Los dos grupos lograron poner en funcionamiento sus relojes al mismo tiempo, aunque emplearon enfoques experimentales diferentes
El equipo de Viena trabaja en este objetivo desde 2008. Sus investigadores señalaron que la creación de un reloj nuclear era una meta perseguida por los físicos desde hacía casi 50 años
La diferencia con los relojes atómicos
Los relojes atómicos convencionales miden el tiempo mediante láseres o microondas que hacen saltar electrones entre distintos niveles de energía. Para ello utilizan elementos como el cesio o el estroncio
Los relojes nucleares emplean láseres para provocar transiciones de protones y neutrones dentro del núcleo del torio-229. Como el núcleo es mucho más pequeño que la capa electrónica que lo rodea, el seguimiento de esas transiciones podría permitir una medición aún más precisa
Una tecnología que todavía está en desarrollo
El reloj nuclear de Viena cuenta con cristales de torio de mayor concentración y mejores propiedades ópticas. El prototipo de Pekín, en cambio, dispone de un láser más potente. La combinación de esos componentes podría producir un reloj significativamente mejor, según los investigadores
Los mejores relojes atómicos convencionales pueden funcionar durante miles de millones de años con una desviación de apenas un segundo. Esa precisión resulta fundamental para los sistemas globales de navegación por satélite y para las comunicaciones por Internet, telefonía móvil y fibra óptica
Los investigadores también consideran que los relojes nucleares podrían servir para estudiar la física fundamental. El equipo de Viena utilizó su dispositivo en un experimento destinado a buscar señales de materia oscura, pero no logró detectarla. Aun así, el reloj funcionó al nivel de los mejores relojes atómicos