Estudo revela nova técnica em espectroscopia nuclear que pode redefinir constantes fundamentais

São PauloFisicos da UCLA inovam ao estudar núcleos atômicos

Um grupo de físicos da UCLA descobriu uma nova maneira de investigar núcleos atômicos. Eles utilizaram lasers para excitar o núcleo de um átomo de tório. Essa técnica pode ajudar na criação dos relógios atômicos mais precisos de todos os tempos e permitir medições de constantes fundamentais com maior exatidão.

Pontos Principais:

• Equipe da UCLA utilizou lasers para excitar o núcleo de um átomo de tório.
• Isso pode levar a relógios atômicos mais precisos.
• Constantes fundamentais, como a constante de estrutura fina, podem ser redefinidas.

Por quase 50 anos, cientistas tentaram usar lasers para excitar o núcleo de um átomo, mas os elétrons ao redor do núcleo geralmente reagem à luz, dificultando esse processo. Uma equipe da UCLA, liderada pelo Professor Eric Hudson, encontrou uma solução ao colocar átomos de tório dentro de um cristal transparente que contém muito flúor. O flúor se liga fortemente aos elétrons, impedindo-os de reagir ao laser. Dessa forma, mais luz do laser consegue alcançar o núcleo.

O novo método aprimora significantemente a medição de tempo, gravidade e outras áreas. Ao invés de utilizar elétrons como os relógios atômicos atuais, ele emprega nêutrons e prótons, que são menos influenciados por mudanças ambientais. Isso torna as medições muito mais precisas.

Existem diversas aplicações possíveis para um relógio nuclear à base de tório. Esse tipo de relógio seria menor, mais resistente e fácil de transportar em comparação com os relógios atômicos atuais. Além disso, seria mais preciso do que qualquer relógio já construído. Tal dispositivo poderia revolucionar a navegação e comunicação no espaço profundo. Além do mais, ele permitiria aos cientistas verificar se constantes como a constante da estrutura fina realmente permanecem invariáveis ao longo do tempo.

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Astrônomos sugeriram que a constante de estrutura fina poderia variar em diferentes regiões do universo ou ao longo do tempo. Este novo método pode ser a melhor maneira de testar essa hipótese. Se comprovada, essa descoberta pode revolucionar nosso entendimento das leis fundamentais da física.

O estudo publicado na revista Physical Review Letters nos aproxima de medições extremamente precisas. Essas medições podem demonstrar que certos aspectos da natureza, que acreditávamos ser imutáveis, na verdade podem sofrer alterações. Isso pode transformar a nossa compreensão do universo.

A equipe de Hudson tem trabalhado nesta pesquisa por 15 anos. Eles avançaram na obtenção de medições mais precisas do núcleo do átomo. Isso pode nos ajudar a entender melhor sobre matéria, energia e as regras fundamentais do espaço e do tempo.

A pesquisa foi financiada pela National Science Foundation (NSF). Denise Caldwell, a chefe interina da Diretoria de Ciências Matemáticas e Físicas da NSF, mencionou que medições precisas de constantes fundamentais nos ajudam a compreender melhor o universo. Essa nova tecnologia pode trazer grandes mudanças.

Resumo do Avanço na Espectroscopia Nuclear

Este avanço na espectroscopia nuclear vai além de ser um mero feito acadêmico. Suas aplicações práticas podem revolucionar tecnologias de cronometragem, navegação e comunicação. Além disso, abre novas possibilidades para a compreensão dos constantes fundamentais da natureza, podendo transformar nossa visão do universo.