Les horloges nucléaires représentent les avancées scientifiques les plus récentes dans le domaine de la mesure du temps avec une précision extrême. Des publications récentes dans la revue Nature ont présenté de nouvelles techniques pour leur fabrication. Malgré les progrès humains dans l’invention d’horloges toujours plus précises. Une montre classique à quartz peut encore perdre une minute en une semaine, tandis qu’une précision extrême devient essentielle pour le fonctionnement des réseaux de télécommunication et de nombreux aspects de la vie quotidienne.
Les horloges atomiques : la mesure la plus précise actuellement
La méthode la plus précise pour mesurer le temps est l’horloge atomique, qui exploite les oscillations naturelles des atomes. Les chercheurs stimulent l’atome à l’aide d’un laser pour suivre ses oscillations durant une impulsion lumineuse. Utilisant ces oscillations comme des « battements » pour mesurer le temps. Les meilleures horloges atomiques ne prennent ou ne perdent pas une seconde sur l’ensemble de l’âge de l’univers, estimé à 14 milliards d’années.
Des horloges atomiques aux horloges nucléaires
Les chercheurs développent désormais les horloges nucléaires, qui mesurent le noyau de l’atome plutôt que l’atome entier. Cela les rend presque insensibles aux forces extérieures pouvant affecter la précision des horloges atomiques, et donc bien plus précises. Le physicien André Derevianko, de l’Université du Nevada, explique que l’observation du noyau atomique est beaucoup plus difficile que celle de l’atome. Ce qui explique pourquoi les horloges nucléaires ne sont pas encore largement produites.
Thorium-229 : le matériau rare pour la mesure du temps
L’isotope thorium-229, issu de la désintégration de l’uranium-233, est un candidat prometteur pour les horloges nucléaires. Derevianko a mis au point une méthode pour le transformer en fine couche. Réduisant ainsi la quantité de matière radioactive rare. Rendant son utilisation plus sûre et moins coûteuse, tout en permettant l’étude de nouveaux effets quantiques.
Spectroscopie laser : nouvelle technique pour développer l’horloge nucléaire
Les recherches publiées dans Nature ont démontré pour la première fois le succès de l’utilisation de la spectroscopie laser pour étudier les propriétés du thorium-229, ouvrant la voie au développement d’une nouvelle génération d’horloges nucléaires ultra-précises et offrant des perspectives futures pour l’étude de l’énergie nucléaire et des systèmes quantiques.
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