El primer reloj nuclear del mundo ya funciona y podría abrir la puerta a la detección de una quinta fuerza de la naturaleza

Un equipo de investigadores ha logrado poner en marcha el primer reloj nuclear funcional del mundo, un hito que promete revolucionar la medición del tiempo y, potencialmente, desbloquear nuevos secretos del universo. El avance, publicado recientemente, utiliza el núcleo de un átomo en lugar de sus electrones para mantener la hora, lo que lo hace significativamente más estable que los relojes atómicos más precisos disponibles hoy en día .

La clave de este desarrollo reside en el uso del isótopo torio-229, cuyo núcleo posee un estado de energía inusualmente bajo que puede ser manipulado con luz láser ultravioleta. Durante más de una década, los científicos intentaron controlar esta transición nuclear. El éxito llegó gracias al desarrollo de láseres de onda continua que operan en la longitud de onda exacta necesaria, permitiendo una medición inmediata de la frecuencia y la estabilización del reloj .

A diferencia de los relojes atómicos que requieren átomos ultracongelados en vacío, este reloj nuclear opera a temperatura ambiente con los núcleos de torio incrustados en un cristal. Esta característica lo hace mucho más compacto y resistente a perturbaciones externas, ya que la transición nuclear es hasta diez mil veces menos sensible al ruido ambiental que las transiciones electrónicas. Los investigadores consiguieron mantener el reloj en funcionamiento continuo durante 24 horas .

Más allá de la precisión cronométrica, el verdadero potencial del reloj nuclear radica en su capacidad para sondear los fundamentos de la física. Mientras los relojes atómicos son sensibles principalmente a las fuerzas electromagnéticas, el nuevo reloj interactúa con tres de las cuatro fuerzas fundamentales: la nuclear fuerte, la nuclear débil y el electromagnetismo . Esto lo convierte en un detector excepcionalmente sensible para fenómenos como la materia oscura o una posible quinta fuerza de la naturaleza, predicha por muchas teorías más allá del modelo estándar .

Según explicó Thorsten Schumm, profesor de la Universidad Tecnológica de Viena e integrante del equipo investigador, “haber trabajado en este campo durante más de 15 años, es simplemente hermoso ver cómo una idea tan ‘salvaje’ como manipular un núcleo atómico con un láser se ha convertido en realidad” . A pesar de que los expertos reconocen que aún pasarán años antes de que este reloj nuclear pueda competir con los mejores relojes atómicos, el camino hacia este logro ya está generando un valiosísimo conocimiento científico .