Externe

Cele doua echipe si-au prezentat rezultatele in doua studii publicate miercuri in revista Nature, citata de Reuters. Ceasurile nu sunt inca mai precise decat cele mai bune ceasuri atomice existente, insa cercetatorii cred ca au potentialul de a le depasi dupa ce tehnologia va fi perfectionata. Iar miza nu tine doar de a masura timpul cu o precizie si mai mare. Ceasurile nucleare ar putea avea aplicatii in navigatia prin satelit, comunicatii, masuratori de mare precizie si chiar in cautarea unor fenomene pe care fizicienii inca nu le pot explica. Ce este, de fapt, un ceas nuclear? Numele poate suna ca si cum ceasul ar avea nevoie de o reactie nucleara pentru a functiona. Nu este cazul. Un ceas nuclear masoara timpul prin modul in care un laser interactioneaza cu nucleul unui atom. Ambele dispozitive create la Viena si Beijing folosesc un izotop al toriului, numit toriu-229, prins in cristale solide de fluorura de calciu. Pentru a intelege diferenta, trebuie sa ne uitam putin in interiorul atomului Ceasurile atomice traditionale folosesc lasere sau microunde pentru a determina schimbarile de energie ale electronilor din jurul nucleului. Aceste tranzitii sunt extrem de regulate si pot servi drept "tic-tac" pentru un ceas. Intr-un ceas nuclear, laserul interactioneaza direct cu protonii si neutronii din nucleu si ii face sa treaca intre diferite niveluri de energie. Nucleul atomului este mult mai mic decat invelisul in care se afla electronii. Tocmai de aceea, cercetatorii cred ca aceste tranzitii ar putea permite, in cele din urma, o masurare si mai precisa a timpului. De ce conteaza o precizie atat de mare? Cele mai bune ceasuri atomice din prezent sunt atat de precise, incat ar pierde sau ar castiga doar o secunda dupa miliarde de ani. Aceasta precizie nu este doar o curiozitate pentru fizicieni. Ea sta la baza unor tehnologii pe care le folosim in fiecare zi. Sistemele de navigatie prin satelit, comunicatiile prin internet, retelele mobile si transmisiile prin fibra optica depind de sincronizari extrem de precise. Un ceas nuclear perfectionat ar putea face aceste sisteme si mai precise. Cercetatorii cred, de asemenea, ca asemenea dispozitive ar putea fi mai mici si mai putin sensibile decat unele dintre cele mai performante ceasuri atomice actuale. Thorsten Schumm, fizician la Universitatea Tehnica din Viena si unul dintre coordonatorii echipei austriece, vede aplicatii inclusiv in navigatia prin satelit, sincronizarea transferurilor de date si domeniul masuratorilor de mare precizie. Viena si Beijing au ajuns la aceeasi tinta Faptul ca doua echipe au reusit aproape simultan este important. Cercetatorul chinez Shiqian Ding, de la Universitatea Tsinghua, spune ca rezultatul arata ca ideea functioneaza si nu depinde de o singura metoda experimentala. Cele doua echipe au folosit abordari diferite. Iar cercetatorii au observat deja ca tehnologiile lor s-ar putea completa. Ceasul de la Viena are cristale de toriu cu proprietati optice mai bune si o concentratie mai mare. Echipa de la Beijing dispune insa de un laser mai puternic. "Daca punem aceste componente impreuna, putem construi un ceas semnificativ mai bun", a spus Schumm. Un nou instrument pentru cautarea materiei intunecate Poate cea mai spectaculoasa aplicatie nu are legatura cu GPS-ul sau internetul. Echipa de la Viena a folosit noul ceas intr-un experiment care a incercat sa detecteze materia intunecata, una dintre marile enigme ale Universului. Materia intunecata pare sa existe in cantitati uriase, dar nimeni nu a reusit pana acum sa o observe direct. Cercetatorii au cautat semnale foarte fine care ar putea indica interactiunea ei cu materia obisnuita. Experimentul nu a detectat materia intunecata. A aratat insa ca ceasul nuclear poate face masuratori la nivelul celor mai bune ceasuri atomice existente. Pentru cercetatori, acesta este doar inceputul Ceasul nuclear este inca departe de performanta pe care si-o doresc fizicienii. Dar faptul ca doua echipe au reusit sa construiasca independent astfel de dispozitive schimba statutul ideii: ceea ce timp de decenii a fost doar un vis al fizicienilor exista acum in laborator. "Ne ofera acces la un univers complet nou al fizicii", spune Schumm.