Cercetătorii au construit primele ceasuri nucleare funcționale. Unul a atins o precizie echivalentă cu o secundă în 30 de milioane de ani
Adaugă-ne ca sursă preferată în Google
Urmărește Libertatea in Google Discover
Cercetătorii din Austria și China au construit două ceasuri nucleare care funcționează independent și ar putea deveni mai precise decât cele mai performante ceasuri atomice din lume. Prototipul realizat la Viena a fost testat timp de peste 24 de ore și a atins o stabilitate echivalentă, teoretic, cu o abatere de numai o secundă în 30 de milioane de ani. Rezultatele au fost publicate miercuri, 7 octombrie 2026, în revista științifică Nature, potrivit Reuters.
Cuprins:
- Ceasul nuclear din Viena a funcționat singur timp de peste 24 de ore
- Cum funcționează ceasul nuclear și de ce este atât de special
- Cercetătorii chinezi au construit un ceas asemănător, dar au folosit altă metodă
- La ce vor fi folosite ceasurile nucleare: de la GPS până la internet
- Noul ceas a fost folosit și pentru a căuta materia întunecată din Univers
- Primul pas a fost făcut în 2024. Ce au reușit acum cercetătorii
Ceasul nuclear din Viena a funcționat singur timp de peste 24 de ore
Două echipe de oameni de știință, una de la Universitatea Tehnică din Viena, în colaborare cu specialiști germani, și cealaltă de la Universitatea Tsinghua din Beijing, au reușit să construiască independent ceasuri nucleare care își reglează automat funcționarea. Este un pas important pentru o tehnologie la care cercetătorii lucrează de zeci de ani.
Cel mai spectaculos rezultat a venit de la Viena, unde ceasul a funcționat stabil mai bine de 24 de ore, fără intervenția cercetătorilor. Stabilitatea măsurată a fost echivalentă cu o abatere de aproximativ o secundă în 30 de milioane de ani.
Fizicianul Thorsten Schumm, de la Universitatea Tehnică din Viena, a explicat că dispozitivul nu a ajuns încă la performanțele celor mai bune ceasuri atomice, dar consideră rezultatul remarcabil pentru un prim prototip autonom.
Cum funcționează ceasul nuclear și de ce este atât de special
Ceasurile atomice folosesc mișcările și schimbările de energie ale electronilor din atomi pentru a măsura timpul cu o precizie foarte mare. Noul ceas funcționează diferit. În locul electronilor, cercetătorii folosesc chiar nucleul atomului. Pentru asta, au ales un izotop special, numit toriu-229, pe care l-au introdus în cristale de fluorură de calciu. Cristalele sunt expuse unui fascicul laser ultraviolet. Nucleele de toriu absorb lumina numai atunci când laserul are frecvența potrivită.
Dacă frecvența se modifică, chiar și foarte puțin, sistemul detectează schimbarea și o corectează automat. Practic, ceasul își păstrează singur ritmul, fără să fie nevoie ca oamenii de știință să îl ajusteze permanent. Avantajul este că nucleul atomic este de peste 10.000 de ori mai mic decât atomul în ansamblu și poate fi mai puțin sensibil la anumite influențe din exterior. Tocmai această proprietate le dă cercetătorilor speranța că, în viitor, ceasurile nucleare ar putea depăși precizia celor atomice.
Cercetătorii chinezi au construit un ceas asemănător, dar au folosit altă metodă
Echipa de la Beijing a obținut un rezultat similar, folosind însă o soluție tehnică diferită. În timp ce specialiștii din Viena au lucrat cu cristale care conțineau o concentrație mai mare de toriu-229, cercetătorii chinezi au utilizat un laser ultraviolet mai puternic. Ambele metode au funcționat, iar oamenii de știință consideră că avantajele lor ar putea fi combinate.
Astfel, următoarele generații de ceasuri nucleare ar putea deveni mai stabile, mai precise și mai ușor de construit. Pentru moment, dispozitivele sunt încă prototipuri de laborator. Cele mai avansate ceasuri atomice optice rămân mai performante, unele având abateri teoretice de ordinul unei secunde în zeci de miliarde de ani.
La ce vor fi folosite ceasurile nucleare: de la GPS până la internet
Deși pare o invenție destinată exclusiv laboratoarelor, măsurarea extrem de precisă a timpului este importantă și în viața de zi cu zi. Sistemele GPS, de exemplu, au nevoie de ceasuri foarte bine sincronizate pentru a stabili poziția unui utilizator. Același lucru este valabil pentru rețelele de comunicații și pentru transmiterea datelor pe internet. O eroare foarte mică de sincronizare poate afecta precizia unor sisteme care depind de măsurarea exactă a timpului.
Cercetătorii cred că noile ceasuri ar putea îmbunătăți în viitor navigația prin satelit, comunicațiile și măsurătorile științifice. În plus, pentru că folosesc cristale solide, dispozitivele ar putea deveni mai compacte și mai ușor de utilizat decât unele dintre instalațiile atomice actuale. Până atunci, tehnologia trebuie însă îmbunătățită și testată în continuare.
Noul ceas a fost folosit și pentru a căuta materia întunecată din Univers
Cercetătorii austrieci au mers și mai departe. Au folosit ceasul nuclear într-un experiment prin care au încercat să detecteze posibile semne ale materiei întunecate. Materia întunecată este una dintre marile necunoscute ale fizicii. Oamenii de știință consideră că aceasta există datorită efectelor gravitaționale observate în Univers, dar nu au reușit încă să stabilească din ce este alcătuită. Anumite teorii sugerează că materia întunecată ar putea provoca modificări extrem de mici ale unor proprietăți fizice fundamentale.
Aceste schimbări ar putea fi observate prin compararea unui ceas nuclear cu unul atomic. Echipa din Viena a făcut deja asemenea măsurători, urmărind variații pe intervale cuprinse între 20 de secunde și o zi. Experimentul nu a dus la descoperirea materiei întunecate, dar a demonstrat că noua tehnologie poate fi folosită și pentru cercetări fundamentale.
Primul pas a fost făcut în 2024. Ce au reușit acum cercetătorii
Primele rezultate importante au apărut în aprilie 2024, când oamenii de știință au reușit să stimuleze cu ajutorul laserului nucleele de toriu-229. Câteva luni mai târziu, în septembrie 2024, a fost prezentat un prim ceas nuclear experimental, care funcționa împreună cu un ceas atomic. Problema era că sistemul nuclear nu își putea regla singur frecvența.
Acum, cercetătorii din Austria și China au reușit tocmai acest lucru: au construit ceasuri nucleare care funcționează autonom și își corectează automat ritmul. Următorul obiectiv este să le crească precizia până când vor putea concura cu cele mai bune ceasuri atomice, iar apoi, posibil, să le depășească. Dacă acest lucru se va întâmpla, invenția ar putea schimba nu doar felul în care măsurăm timpul, ci și modul în care studiem Universul.
