Découvrez l’horloge « nucléaire » : un dispositif qui marque le passage du temps grâce à des signaux minuscules provenant du noyau d’un atome. Une équipe de chercheurs dirigée par des scientifiques du JILA, un institut conjoint du Nationwide Institute of Requirements and Expertise (NIST), a annoncé aujourd’hui l’horloge, et publié ses conclusions dans Nature.
« Imaginez une montre-bracelet qui ne perdrait pas une seconde même si vous la laissiez fonctionner pendant des milliards d’années », a déclaré Jun Ye, physicien au NIST et au JILA, dans un communiqué du NIST. « Même si nous n’y sommes pas encore tout à fait parvenus, cette recherche nous rapproche de ce niveau de précision. »
Horloges atomiques Les horloges sont très stables sur de longues périodes de temps, ce qui signifie qu’elles sont fiables pour certaines des mesures les plus minutieuses que les scientifiques doivent effectuer. Les horloges ordinaires comme celles de votre montre-bracelet utilisent un oscillateur à cristal de quartz pour garder l’heure ; les cristaux vibrent à des fréquences spécifiques qui mesurent le passage du temps, à la manière d’un pendule dans une horloge de parquet. Mais le plus haut niveau de précision est nécessaire pour les mesures à haut risque, comme la vérification des positions des engins spatiaux.
Les horloges atomiques utilisent la lumière laser pour faire passer les électrons en orbite autour des atomes d’un niveau d’énergie à un autre, remplaçant ainsi la fonction d’un pendule oscillant pour mesurer le temps. Selon le communiqué du NIST, les horloges nucléaires se comporteraient de la même manière, en capitalisant sur les sauts d’énergie dans le noyau d’un atome pour mesurer le temps.
L’horloge nucléaire serait également moins bruyante qu’une horloge atomique, automobile son fonctionnement ne repose pas sur la mesure des électrons, qui peuvent être perturbés par des champs électromagnétiques errants. Mais pour qu’un noyau fasse les sauts d’énergie nécessaires au chronométrage, les scientifiques doivent généralement le faire exploser avec un kind de rayons X spécialement conçusC’est pourquoi l’horloge nouvellement décrite fonctionne au thorium, dont le noyau n’a besoin que de lumière ultraviolette pour réaliser des sauts d’énergie.
« Avec ce premier prototype, nous avons prouvé que le thorium peut être utilisé comme chronomètre pour des mesures de très haute précision », a déclaré Thorsten Schumm, membre de l’équipe et physicien à la TU Wien, lors d’une conférence de presse. libérer« Il ne reste plus qu’à faire un travail de développement method, sans plus d’obstacles majeurs à craindre. »
L’horloge nucléaire récemment dévoilée n’est pas plus précise que les meilleures horloges atomiques actuelles, mais Schumm a déclaré que son équipe devrait dépasser ces appareils de mesure du temps dans quelques années. « Les premières voitures n’étaient pas plus rapides que des calèches. Il s’agissait d’introduire un nouveau idea », a déclaré Schumm. « Et c’est exactement ce que nous avons réussi à faire avec l’horloge nucléaire. »
En juillet, une autre équipe de chercheurs a présenté la l’horloge atomique la plus précise à ce jour. Cette horloge piège des milliers d’atomes pour garder le temps et ne perd qu’une seconde tous les 30 milliards d’années. À l’échelle, notre univers n’a pas encore 14 milliards d’années et la Terre n’en a pas encore 5 milliards.
Ce sont des moments enivrants pour le temps lui-même !
