Viena e Pequim criam os primeiros relógios nucleares funcionais do mundo
Equipes da TU Wien, na Áustria, e da Universidade Tsinghua, na China, apresentaram na revista Nature os primeiros relógios que usam o núcleo de átomos de tório-229 para marcar o tempo. A tecnologia ainda não supera os melhores relógios atômicos, mas abre caminho para uma nova física.
Por Letícia Prado · Repórter de Ciência
Pra escala humana
Imagine um relógio tão estável que poderia continuar marcando o tempo certo por bilhões de anos sem atrasar ou adiantar um segundo. É esse o padrão que os relógios atômicos atuais perseguem — e é esse o padrão que uma nova geração de relógios, batizados de "nucleares", quer superar.
Pela primeira vez, duas equipes de pesquisa independentes — uma na TU Wien, a Universidade Técnica de Viena, instituição austríaca de referência em física experimental, e outra na Universidade Tsinghua, uma das principais universidades de pesquisa da China, em Pequim — construíram relógios nucleares que efetivamente funcionam. Os resultados foram descritos em artigos separados publicados na revista científica Nature.
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O que é confirmado
Os dois dispositivos usam o mesmo princípio: em vez de medir as oscilações dos elétrons de um átomo, como fazem os relógios atômicos convencionais, eles medem transições de energia dentro do núcleo atômico — no caso, do tório-229, um isótopo radioativo raro. O tório fica embutido em cristais sólidos de fluoreto de cálcio, e um laser de alta potência é ajustado até encontrar o ponto exato em que os núcleos absorvem mais luz. Esse ponto se torna o "tique" do relógio.
Segundo o físico Thorsten Schumm, da TU Wien, que lidera o projeto austríaco junto com Ekkehard Peik, "a criação de um relógio nuclear era algo com que os físicos sonhavam há quase 50 anos". O time de Viena é o primeiro a conseguir um relógio nuclear que se autoestabiliza, mantendo-se estável por mais de 24 horas sem intervenção humana.
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Já a equipe chinesa, liderada pelo físico Shiqian Ding, da Tsinghua, chegou a um resultado curioso: o relógio de Pequim se mostrou cerca de seis vezes mais estável que o protótipo vienense em testes iniciais de curto prazo. Ainda assim, nenhum dos dois supera os melhores relógios atômicos em uso hoje, que podem ganhar ou perder apenas um segundo ao longo de bilhões de anos.
O que é hipótese
Aqui entra a parte especulativa, mas embasada: cientistas apostam que relógios nucleares, uma vez refinados, poderão superar os atômicos em precisão, porque o núcleo atômico é muito mais isolado de interferências externas do que a nuvem de elétrons. Isso abriria portas para aplicações que vão de sistemas de GPS mais exatos à detecção de matéria escura e testes de constantes fundamentais da física — o que Schumm descreve como acesso a "um universo completamente novo da física".
O fato de dois grupos distintos, com abordagens técnicas diferentes, terem chegado a resultados funcionais ao mesmo tempo é visto pelos próprios pesquisadores como sinal de que o conceito é robusto e não depende de uma única implementação técnica — ou seja, não foi sorte de laboratório, mas um caminho replicável. O que ainda não existe é um cronograma firme para quando esses relógios vão sair do estágio de prova de conceito e virar instrumento prático de medição.