O primeiro relógio nuclear testará se as constantes fundamentais mudam

• Física nuclear

  • O primeiro relógio nuclear testará se as constantes fundamentais mudam
  • A descoberta de uma transição controlável por laser no núcleo do tório-229 deu aos físicos uma ferramenta para explorar as forças que mantêm o universo unido

• Introdução

  • Em maio de 2024, o estudante de pós-graduação Chuankun Zhang, do instituto JILA, encontrou um sinal que os físicos procuravam havia 50 anos
  • Ele capturou o sinal da mudança do núcleo do tório-229 entre dois estados, confirmando a transição do “relógio nuclear”
  • Essa medição foi a terceira a ser anunciada, após resultados da Alemanha e da Califórnia, e foi milhões de vezes mais precisa do que as anteriores

• Milagre da natureza

  • Em 1976, foi descoberta a característica especial do isótopo tório-229, um subproduto das pesquisas sobre armas nucleares da Guerra Fria
  • Os elétrons absorvem energia externa, entram em um estado excitado e depois retornam ao estado fundamental
  • O conceito moderno de tempo é definido por esse processo

• Medição de constantes

  • A transição nuclear do tório-229 está em uma faixa de energia que pode ser induzida por lasers já existentes
  • Usando essa transição, é possível observar se as constantes fundamentais da física mudam com o tempo
  • Físicos teóricos afirmam que essa transição permite testar se as leis da natureza estão mudando

• A corrida começa

  • Várias equipes de pesquisa estão competindo para construir o primeiro relógio nuclear
  • Encontrar a energia exata do laser era o principal desafio
  • Um avanço no CERN acelerou as pesquisas

• Resultados e perspectivas

  • Várias equipes conseguiram quase ao mesmo tempo induzir por laser a transição do tório-229
  • Esses resultados deverão se tornar as medições mais precisas dos próximos anos
  • Agora, tornou-se possível usar essa ferramenta para estudar as constantes fundamentais

Resumo do GN⁺

• Este artigo trata do processo de criação de um relógio nuclear por meio da transição do núcleo do tório-229
• O relógio nuclear é uma ferramenta importante para testar se as constantes fundamentais da física mudam com o tempo
• Esta pesquisa permite medições muito mais precisas do que os relógios atômicos existentes
• No futuro, essa ferramenta poderá ser usada para estudar se as leis da natureza mudam
• Um projeto com função semelhante é a pesquisa existente sobre relógios atômicos