Ce réveil nucléaire sera le système de mesure le plus précis de l'Univers
Les scientifiques ont fait une découverte révolutionnaire qui va changer la donne dans le domaine de la physique nucléaire. Un nouveau système de mesure basé sur les réveils nucléaires est en cours de développement et promet d'être le plus précis jamais conçu. Grâce à cette innovation, les chercheurs pourront mesurer les phénomènes subatomiques avec une précision inégalée, ce qui ouvrira de nouvelles portes pour la compréhension de l'Univers. Les implications de cette découverte sont considérables, car elle permettra de refiner nos connaissances sur la matière et l'énergie. Nous allons découvrir ensemble les détails de cette avancée scientifique qui va révolutionner notre compréhension de l'Univers.
Un pas décisif vers l'horloge atomique la plus précise du monde
La science rêve de contrôler l'énergie quantique depuis des décennies et maintenant, elle pourrait être un peu plus proche de son but grâce à un expérience révolutionnaire. Une équipe de chercheurs a conçu le premier prototype d'horloge nucléaire, utilisant le cœur d'un matériau peu connu sur Terre : le thorium.
Les horloges nucléaires permettent de contrôler l'énergie quantique dans tous ses états, ce qui fait de l'Université Technique de Vienne l'un des lieux où l'un des expériences les plus ambitieuses a été menée. Les chercheurs ont couplé un horloge atomique à base de strontium à un cristal contenant des noyaux de thorium.
Le premier prototype d'horloge nucléaire
« Avec ce premier prototype, nous avons démontré que le thorium peut être utilisé comme chronomètre pour des mesures d'une précision extrêmement élevée », explique le physicien Thorsten Strumm, qui a participé à l'étude. Ce projet est ambitieux et permettrait d'être un peu plus proche d'un chronométrage ultraprecis avec énergie quantique.
Le développement de l'horloge nucléaire ne sera pas simple. Le dispositif doit mesurer le changement des états d'énergie dans les atomes stimulés par un laser. Les électrons de thorium tournent autour du noyau atomique dans un mouvement aléatoire mais prévisible, ce qui permet de calculer le passage du temps d'une manière beaucoup plus précise.
Les horloges nucléaires, les plus précises de l'Univers
Les horloges atomiques sont plus précises que les modèles de marques qui coûtent des milliers d'euros, mais l'horloge nucléaire les surpasse. Ce prototype serait beaucoup plus stable et précis en mesurant le noyau des atomes et non les électrons.
Les horloges nucléaires pourraient réaliser les mesures les plus précises de l'Univers. Cela peut sembler insignifiant pour une personne qui a besoin d'un appareil indiquant l'heure sur son poignet, mais cela pourrait améliorer la communication entre les appareils ultraconnectés ou la recherche de la matière noire.
Le projet de l'Université Technique de Vienne consisterait à obtenir un tic-tac constant, mais ils ont besoin de collaborer avec d'autres équipes de recherche pour développer leur technologie. L'Institut National des Normes et de la Technologie (JILA) a conçu une surface de strontium qui interagit avec la lumière infrarouge et stocke les noyaux de thorium.
Le tic-tac de la fin du monde
Le cristal de fluorure de calcium contient les noyaux de thorium qui changent grâce à la lumière ultraviolette de vide. Le second étape consiste à convertir la lumière infrarouge en ultraviolette en passant les longueurs d'onde infrarouges par du gaz xénon, puis synchroniser la fréquence du laser avec le tic-tac des atomes de strontium.
La recherche a encore un long chemin à parcourir, mais les scientifiques ont démontré qu'il est possible de créer un horloge nucléaire. Le prototype n'est pas plus précis que les horloges atomiques que l'on connaît, mais la technologie pour l'atteindre est plus proche de ce que l'on pensait.
« Imaginons un montre-bracelet qui ne se décalerait pas d'une seconde même si elle fonctionnait pendant des milliards d'années. Nous n'avons pas encore atteint ce point, mais cette recherche nous rapproche de ce niveau de précision », selon le physicien Jun Ye de JILA.
Les étapes à venir sont encore incertaines, mais les scientifiques ont franchi un pas décisif vers la création d'une horloge nucléaire, qui pourrait révolutionner notre compréhension de l'univers et de la précision du temps.
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