En 1949, les physiciens construisent la première horloge atomique au monde. Au lieu d'un pendule traditionnel, il garde le temps en comptant les vibrations des atomes, ce qui le rend bien plus précis que les horloges à quartz qui l'ont précédé.

Aujourd'hui, les horloges atomiques établissent la norme de précision en matière de chronométrage: elles peuvent être fabriquées avec une précision telle qu'elles perdront moins d'une demi-seconde sur 15 milliards d'années. Mais maintenant, les physiciens pensent pouvoir faire mieux - en construisant une horloge nucléaire.

Au lieu de compter les vibrations des atomes, une horloge nucléaire suit leur transition d'un état excité à un état fondamental. La difficulté est de le faire. C'est possible avec les lasers, mais ils ne peuvent mesurer que les transitions les plus lentes, ce qui se produit dans un isotope du thorium appelé thorium 229.

Longs tests

Même si cela s’avérait délicat dans le passé, les chercheurs affiliés à plusieurs institutions allemandes estiment qu’ils ont réussi à résoudre ce problème en utilisant ce qu’ils appellent une "technique de détection de plaques à microcanaux basse consommation"..

Essentiellement, ils tirent des électrons dans un écran en phosphore, ce qui libère de la lumière visible qui peut être capturée par une caméra..

Après de longs tests, afin de s'assurer que les signaux provenaient du thorium-229 et non d'une autre source, ils sont désormais confiants de pouvoir dire qu'ils peuvent suivre efficacement la transition. Cela ouvre la porte à une horloge nucléaire, ce qui pourrait être un ordre de grandeur plus précis que même les meilleures horloges atomiques actuelles..

Bien sûr, très peu de gens ont besoin d'une horloge aussi précise que celle de la vie quotidienne. Il serait plutôt utilisé pour tester des constantes physiques fondamentales, pour rechercher de la matière noire, ou pour utiliser des capteurs de gravité 3D ou dans le cadre d’un système de détection de tremblement de terre. Cela peut également nous permettre de redéfinir plus précisément la longueur d’une seconde..

Les détails complets sur la manière dont les expériences ont été conduites ont été publiés dans un article paru dans Nature.

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