Dos equipos han construido relojes nucleares con torio-229, una tecnología que podría superar a los relojes atómicos.
La construcción de relojes nucleares operativos supone un avance importante en la medida del tiempo. Dos equipos independientes, uno en China y otro en Austria, han logrado que núcleos de torio-229 funcionen como referencia estable. Era una posibilidad prometedora, pero difícil de llevar al laboratorio.
Los relojes atómicos actuales fijan el tiempo mediante transiciones de electrones entre niveles de energía. La versión nuclear desplaza esa referencia al interior del átomo, donde protones y neutrones cambian de estado. Como el núcleo está más protegido, podría ofrecer una medida más estable.
El torio-229 es el candidato clave porque posee una transición nuclear de energía inusualmente baja, accesible mediante luz láser. Esa luz se encuentra en el ultravioleta de vacío, una región exigente. Para salvar el obstáculo, los dos grupos incorporaron torio en cristales de fluoruro de calcio y lo excitaron con láseres de unos 148 nanómetros.
Cada demostración validó la tecnología desde un ángulo distinto. El equipo chino bloqueó la frecuencia del láser a la transición nuclear y obtuvo una estabilidad próxima a una parte en diez billones tras un día. El grupo europeo buscó variaciones periódicas que delataran materia oscura ultraligera. No halló una señal positiva, pero mostró una sensibilidad comparable a la de relojes atómicos avanzados.
Estos resultados no convierten aún al reloj nuclear en una herramienta cotidiana. Falta miniaturizar el sistema y hacerlo más práctico. Si esa evolución llega, podría mejorar la navegación, los sensores gravitatorios y los ensayos de física fundamental. Además, ofrecería otra forma de comprobar si las constantes de la naturaleza permanecen invariables.
Basado en: Sam Jarman, Phys.org