Gli orologi nucleari hanno cominciato a funzionare in laboratorio. Il loro riferimento per misurare il tempo è una transizione nel nucleo atomico: una strada diversa da quella seguita dagli orologi atomici convenzionali.
La notizia, ripresa da ANSA il 24 ottobre, riguarda due esperimenti indipendenti pubblicati su Nature il 7 ottobre 2026. I protagonisti sono i gruppi di Thorsten Schumm, della TU Wien, e di Shiqian Ding, dell’Università Tsinghua.
Orologi nucleari: il ritmo arriva dal torio
Come spiega la presentazione degli studi di Nature Portfolio, gli orologi atomici seguono i passaggi degli elettroni tra livelli energetici. Quelli nucleari sfruttano invece due stati del nucleo del torio-229, un isotopo che può essere interrogato con un laser.
Entrambi i gruppi hanno incorporato il torio in un cristallo di fluoruro di calcio. La luce e la risposta dei nuclei forniscono così il riferimento per il conteggio del tempo. Il “ticchettio” è una frequenza misurabile, non il rumore di un meccanismo con lancette.
Un laser che viene corretto mentre lavora
Nel prototipo descritto dalla TU Wien l’8 ottobre, i nuclei assorbono la luce quando la frequenza del laser è quella giusta. Se questa si sposta, l’assorbimento diminuisce: il sistema rileva la variazione e corregge il laser.
Questo circuito di retroazione permette di mantenere il ritmo stabile. Il gruppo di Vienna riferisce un funzionamento di oltre 24 ore senza interventi, un passaggio importante per trasformare un fenomeno fisico in un riferimento operativo.
Che cosa significa un secondo in 30 milioni di anni
La TU Wien indica una precisione dell’ordine di 10−15, equivalente a circa un secondo in 30 milioni di anni. È un modo per esprimere il risultato della misura svolta nell’arco di una giornata, non la durata di una prova realmente protratta per milioni di anni.
I ricercatori precisano che il prototipo non raggiunge ancora i migliori orologi atomici ottici. Laser più potenti e cristalli migliori sono tra le possibili strade per aumentarne le prestazioni.
Perché interessano anche oltre la misura del tempo
La Tsinghua University, nel comunicato del 9 ottobre, sottolinea le prospettive di sistemi più compatti e robusti. Il suo gruppo ha sviluppato un laser ultravioletto continuo e chiuso il circuito che ne stabilizza la frequenza sulla transizione nucleare.
Confrontare orologi nucleari e atomici potrebbe inoltre aiutare a cercare variazioni delle costanti fondamentali o segnali legati alla materia oscura. Anche Filippo Levi dell’INRIM, interpellato da ANSA, pone l’accento sulla possibilità di studiare una fisica diversa. Sono prospettive di ricerca: questi esperimenti non dimostrano che le costanti varino né che la materia oscura sia stata scoperta.
