Relógios atômicos dão um passo para redefinir o segundo

Os cientistas compararam três relógios atômicos, incluindo o relógio atômico de itérbio mostrado, em uma etapa em direção a uma futura redefinição do segundo.

N. PHILLIPS / NIST


Uma nova comparação de relógio é a mais precisa ainda, com precisão de um quatrilionésimo de um por cento

Uma nova medição aproxima os cientistas de reformular a forma como controlamos o tempo.

Depois que os cientistas redefiniram a unidade de massa, o quilograma, em 2019, eles se voltaram para a revisão da unidade fundamental de tempo, a segunda. Agora, as comparações entre três relógios atômicos marcam um passo importante em direção a esse objetivo.

Desde 1960, o segundo foi definido por relógios atômicos feitos de átomos de césio, que absorvem e emitem luz em uma determinada frequência que determina a duração de um segundo. Mas “houve muitas melhorias nos relógios atômicos desde então”, diz o físico David Hume, do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia em Boulder, Colorado. Relógios aprimorados chamados relógios atômicos ópticos podem ser usado para definir mais precisamente o segundo.

Mas, primeiro, os cientistas devem garantir que entenderam completamente os novos relógios, por exemplo, comparando as frequências de luz de diferentes relógios. Agora, os cientistas da Boulder Atomic Clock Optical Network, ou BACON, fizeram tais comparações, medindo as razões de frequências de três relógios atômicos, um feito de átomos de itérbio, um de átomos de estrôncio e um feito com um único átomo de alumínio eletricamente carregado. Os resultados são as comparações de relógio mais precisas até agora, com incertezas menores que um quatrilionésimo de um por cento, relatam os pesquisadores na Nature de 25 de março.

Como os três relógios estavam em locais diferentes – dois no NIST e os outros a 1,5 km de distância no instituto de pesquisa JILA – a equipe comparou os relógios enviando informações por uma fibra óptica e por um link ao ar livre. Essa capacidade de comparar relógios atômicos ópticos distantes é um passo em direção a redes de relógios que poderiam ser usadas para fazer medições precisas, como caracterizar a gravidade da Terra e testar a física fundamental.


Publicado em 27/03/2021 01h19

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