El primer reloj nuclear pondrá a prueba si cambian las constantes fundamentales

• Física nuclear

  • El primer reloj nuclear pondrá a prueba si cambian las constantes fundamentales
  • El descubrimiento de una transición del núcleo atómico de torio-229 controlable con láser dio a los físicos una herramienta para explorar las fuerzas que mantienen unido al universo

• Introducción

  • En mayo de 2024, el estudiante de posgrado Chuankun Zhang, del instituto JILA, encontró una señal que los físicos habían estado buscando durante 50 años
  • Captó la señal de que el núcleo atómico de torio-229 cambiaba entre dos estados, confirmando la transición de un "reloj nuclear"
  • Esta medición fue la tercera en anunciarse, después de resultados en Alemania y California, y es millones de veces más precisa que las anteriores

• Un milagro de la naturaleza

  • En 1976, se descubrió la singularidad del isótopo torio-229, un subproducto de la investigación sobre armas nucleares durante la Guerra Fría
  • Los electrones absorben energía externa para pasar a un estado excitado y luego vuelven al estado fundamental
  • La concepción moderna del tiempo se define a través de este proceso

• Medición de constantes

  • La transición nuclear de torio-229 está en un rango de energía que puede inducirse con los láseres existentes
  • Esta transición permite observar si las constantes fundamentales de la física cambian con el tiempo
  • Los físicos teóricos sostienen que esta transición puede usarse para probar si las leyes de la naturaleza cambian

• Comienza la carrera

  • Varios equipos de investigación compiten por construir el primer reloj nuclear
  • Encontrar la energía exacta del láser era el desafío clave
  • Un avance en CERN aceleró la investigación

• Resultados y perspectivas

  • Varios equipos lograron casi al mismo tiempo inducir con láser la transición del torio-229
  • Estos resultados serán las mediciones más precisas durante los próximos años
  • Ahora ya es posible usar esta herramienta para estudiar las constantes fundamentales

Resumen de GN⁺

• Este artículo trata del proceso de crear un reloj nuclear a través de la transición del núcleo atómico de torio-229
• El reloj nuclear es una herramienta importante para poner a prueba si las constantes fundamentales de la física cambian con el tiempo
• Esta investigación permite mediciones mucho más precisas que las de los relojes atómicos existentes
• En el futuro, esta herramienta podría usarse para estudiar si cambian las leyes de la naturaleza
• Un proyecto con una función similar es la investigación existente sobre relojes atómicos