Los relojes nucleares ponen a trabajar el núcleo del átomo

Equipos independientes de Viena y Pekín han construido relojes nucleares funcionales que utilizan cambios de energía dentro de los núcleos atómicos para medir el tiempo. Los prototipos todavía no superan a los mejores relojes atómicos, pero demuestran el funcionamiento de una tecnología que los físicos llevan casi 50 años tratando de desarrollar.

Ambos dispositivos, descritos en la revista Nature, utilizan láseres y torio-229, una forma de torio incorporada en cristales. Los relojes atómicos convencionales se basan en cambios de energía que involucran a los electrones. Los relojes nucleares, en cambio, utilizan cambios dentro del núcleo del átomo, menos sensible a las perturbaciones externas. Aquí, «nuclear» describe el mecanismo de medición del tiempo, no una fuente de energía basada en la fisión o la fusión.

El reloj de Viena se mantuvo estable durante más de 24 horas sin intervención. La precisión medida equivale a un error de aproximadamente un segundo en 30 millones de años. En comparación, los mejores relojes atómicos convencionales solo se adelantarían o atrasarían un segundo en miles de millones de años.

Su potencial va más allá de medir el tiempo. En un experimento de búsqueda de materia oscura, el dispositivo de Viena rindió al nivel de los mejores relojes atómicos, aunque no detectó materia oscura. Los investigadores esperan que versiones mejoradas permitan realizar pruebas más precisas de la física fundamental. Los equipos también tienen puntos fuertes complementarios: los cristales de torio de Viena presentan mejores propiedades ópticas y una mayor concentración de torio, mientras que el láser de Pekín es más potente, lo que apunta a una vía práctica para mejorar el rendimiento.