Cientistas do Joint Institute for Laboratory Astrophysics (JILA, EUA) construíram o relógio atômico mais preciso até hoje – se você executá-lo por um tempo duas vezes maior que a idade atual do Universo, ele estará errado apenas um segundo. Isto ajudará a melhorar os serviços de navegação e a auxiliar no estudo das distorções induzidas pela gravidade no fluxo do tempo em distâncias curtas.
Fonte da imagem: nist.gov
O princípio de funcionamento dos relógios atômicos baseia-se na contagem das vibrações dos átomos – são eventos extremamente previsíveis. Por exemplo, os átomos de césio-133 vibram 9.192.631.770 vezes por segundo, e isso tem sido usado para definir oficialmente o segundo desde 1967. Os relógios atômicos baseados neste elemento perdem um segundo a cada 300 milhões de anos.
Os cientistas da JILA construíram um relógio atômico muito mais preciso. O projeto baseia-se em vários designs que os pesquisadores criaram nos últimos anos. O dispositivo utiliza estrôncio em vez de átomos de césio, que vibram 429 trilhões de vezes por segundo; e as medições são feitas não usando microondas, mas sim luz visível, cuja onda tem uma frequência mais alta.
Dezenas de milhares de átomos de estrôncio estão envoltos numa “rede de luz” suave, o que ajuda a melhorar significativamente a precisão dos relógios atómicos porque duas fontes de erro são eliminadas: a influência da radiação laser e a colisão de átomos entre si. Como resultado, a precisão do dispositivo é de 8,1 unidades para 10 quintilhões. Por outras palavras, tal relógio falharia por um segundo depois de funcionar durante 30 mil milhões de anos – mais do dobro da idade actual do Universo.
Esta elevada precisão ajudará, por exemplo, a melhorar o desempenho dos sistemas de comunicação e de navegação por satélite. Também será útil em pesquisas de física: a gravidade pode distorcer a velocidade do tempo, e este dispositivo é capaz de marcar essa diferença a uma distância da largura de um fio de cabelo.