Timp de zeci de ani, oamenii de știință în domeniul fizicii au urmărit un scop care părea aproape de neatins: construirea unui ceas capabil să măsoare timpul folosind nucleul atomic, în locul electronilor care orbitează în jurul său.
Recent, cercetătorii au dovedit funcționalitatea primului ceas nuclear, o realizare revoluționară care ar putea conduce la instrumente de măsurare mult mai precise și la noi metode de a explora materia întunecată sau fizica dincolo de Modelul Standard.
Cele mai avansate ceasuri de astăzi sunt [ceasuri atomice optice](https://www.descopera.ro/dnews/20686928-a-fost-creat-primul-ceas-nuclear-din-lume). Acestea măsoară frecvența electronilor care trec de la un nivel de energie la altul. Aceste dispozitive sunt atât de precise încât ar pierde mai puțin de o secundă în 100 de milioane de ani.
Un ceas nuclear funcționează pe un principiu similar, dar măsoară tranzițiile energetice din interiorul nucleului atomic. Deoarece nucleul se găsește în centrul atomului, acesta beneficiază de o protecție mult mai bună împotriva perturbațiilor externe, precum câmpurile electrice sau magnetice, fiind de 1.000 până la 10.000 de ori mai puțin vulnerabil la zgomotul ambiental decât electronii.
## O fizică inovatoare
Acest aspect [oferă ceasului nuclear](https://www.descopera.ro/dnews/17872114-ceasul-apocalipsei-se-apropie-de-miezul-noptii-odata-cu-abolirea-tratatului-fortelor-nucleare-intermediare) un coeficient de calitate semnificativ mai mare, permițându-i să rămână stabil pe perioade extinse. Dispozitivul se bazează pe un izotop rar, toriu-229, al cărui nucleu deține o stare excitată cu o energie neobișnuit de scăzută, ce poate fi controlată prin intervenția luminii laser ultraviolete.
Un progres tehnologic esențial a fost crearea laserelor cu undă continuă care funcționează la lungimea de undă perfectă pentru a excita nucleul de toriu, permițând ajustările instantanee ale frecvenței. Datorită acestei configurații, echipa a menținut ceasul nuclear activ timp de 24 de ore.
Spre deosebire de ceasurile atomice optice, care necesită atomi extrem de reci suspendați în camere de vid, nucleele de toriu sunt incluse într-un cristal solid la temperatura camerei. Această caracteristică ar putea facilita, în viitor, realizarea unor dispozitive compacte, extrem de utile pentru sisteme de navigație, rețele de telecomunicații și sincronizarea datelor, conform [LiveScience](https://www.livescience.com/physics-mathematics/particle-physics/the-worlds-first-nuclear-clock-just-ticked-on-and-it-could-help-detect-a-fifth-fundamental-force-of-physics).
## Un obiectiv părea imposibil
Pe lângă măsurarea timpului, fizicienii sunt entuziasmați de potențialul ceasului de a testa legile fundamentale ale universului. În timp ce ceasurile atomice analizează interacțiunile electromagnetice ale electronilor, ceasurile nucleare sunt sensibile la forța nucleară puternică, forța nucleară slabă și electromagnetism, trei dintre cele patru forțe fundamentale.
Toriu-229 este ideal deoarece diferențele de energie [dintre stările nucleare](https://www.descopera.ro/stiinta/20826002-tehnologia-nucleara-de-fuziune-la-rece-va-fi-testata-in-spatiu) derivă dintr-un echilibru fragil între forțele electromagnetice și nucleare.
Orice fluctuație minoră în aceste forțe fundamentale, cum ar fi interacțiunea nucleului cu anumite forme de materie întunecată sau oscilația unei constante fizice, ar fi amplificată și detectată imediat de ceas. Deși tehnologia se află abia la început, ea pavează calea către o fizică complet nouă.
## Vă mai recomandăm să citiți și:
[A fost creat primul ceas nuclear din lume](https://www.descopera.ro/dnews/20686928-a-fost
