Medir el tiempo utilizando el interior del núcleo de un átomo dejó de ser solamente una posibilidad teórica. Dos equipos científicos desarrollaron relojes nucleares funcionales basados en torio-229, una tecnología que podría impulsar nuevas mediciones de precisión y experimentos para estudiar fenómenos todavía desconocidos del universo.
Los proyectos fueron desarrollados de manera independiente por investigadores de la Universidad Técnica de Viena y la Universidad de Tsinghua, en China. Ambos utilizan cristales que contienen torio-229 y sistemas capaces de corregir automáticamente pequeñas variaciones en la frecuencia utilizada como referencia.
Relojes nucleares pueden mantenerse estables por sí mismos
A diferencia de los relojes atómicos convencionales, que utilizan transiciones de los electrones, estos dispositivos aprovechan un cambio energético dentro del propio núcleo. El torio-229 resulta especialmente útil porque su transición puede estimularse mediante tecnología láser.
El prototipo desarrollado en Viena logró funcionar durante más de 24 horas sin intervención. Un sistema de realimentación detecta desviaciones y ajusta nuevamente el láser a la frecuencia correspondiente al núcleo.
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Una herramienta para estudiar el universo
Los dispositivos todavía no superan a los mejores relojes ópticos. Entre las dificultades actuales está producir eficientemente la radiación ultravioleta de vacío necesaria para interactuar con el torio.
Sin embargo, su utilidad podría ir mucho más allá de saber la hora. La sensibilidad de la transición nuclear permitiría buscar posibles cambios en constantes fundamentales y estudiar modelos relacionados con materia oscura ultraligera.
El equipo de Viena ya utilizó su sistema para establecer límites experimentales sobre determinados modelos de materia oscura. Además, investigaciones recientes han demostrado que diferentes cristales pueden reproducir frecuencias nucleares muy similares, un requisito importante para fabricar dispositivos comparables.
