El desarrollo de relojes nucleares promete mejorar la precisión de navegación e inspeccionar la relatividad general
2025-11-15 11:08
Fuente:TASS
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El 1 de agosto, TASS informó que el desarrollo de relojes nucleares mejorará la precisión de futuros sistemas de navegación satelital y permitirá medir con alta precisión una serie de constantes fundamentales, incluyendo la constante gravitacional, inspeccionando así las bases de los efectos cosmológicos de la relatividad general. El centro de noticias del Centro Nacional de Física y Matemáticas de Sarov (NCPM) reportó esta noticia.

Los relojes nucleares son más compactos, estables y precisos que los relojes atómicos, y su precisión está directamente relacionada con la mejora de la precisión de sistemas de navegación satelital (como GPS, GLONASS). Los estándares de frecuencia de alta precisión pueden registrar la relación entre frecuencias de transición y campos gravitatorios; utilizando estándares de frecuencia en satélites, se puede medir el campo gravitatorio de la Tierra. El doctor en ciencias físicas y matemáticas, director del departamento de problemas de metrología física y técnica del Instituto de Ingeniería Física de Moscú de la Universidad Nuclear Estatal, y responsable del proyecto de desarrollo de relojes de torio, Peter Boryshuk, indica que los estándares de frecuencia nuclear también pueden resolver problemas de física fundamental, particularmente midiendo con alta precisión algunas constantes fundamentales (como la constante de estructura fina, la constante gravitacional), inspeccionando así las bases de los efectos cosmológicos de la relatividad general.

Peter Boryshuk también señala que utilizando tales medios técnicos satelitales, se puede lograr detección remota de depósitos minerales, campos de gas y condensado de petróleo y gas, dibujar mapas de navegación de geoide de alta precisión, y resolver tareas de uso dual civil y militar.

El director científico del Centro Nacional de Investigación Atómica (NCFM) y académico de la Academia de Ciencias de Rusia, Alexander Sergeev, afirma que el desarrollo de relojes atómicos y nucleares está en la frontera de la investigación científica. Actualmente, el estándar de frecuencia reconocido internacionalmente es el reloj atómico de cesio, que se basa en la transición entre dos niveles de energía en la estructura hiperfin de átomos de cesio-133 para reproducir la unidad de medición de frecuencia. A diferencia de las transiciones de niveles de energía electrónicos, las transiciones nucleares están protegidas por la capa electrónica, exentas de influencias externas, mejorando la precisión de medición en varios órdenes de magnitud.

Alexander Sergeev agrega que la transición isotópica isomer nuclear del isótopo torio-229 es la más prometedora para construir relojes nucleares, con una energía de aproximadamente 8,3 eV y frecuencia en la región ultravioleta del vacío, actualmente alcanzable con fuentes láser disponibles. El trabajo de investigación en este campo se realiza dentro del marco del plan científico del Centro Nacional de Investigación Atómica, con colaboración de científicos apoyados por la Corporación Estatal de Energía Atómica (Rosatom).

Según Alexander Sergeev, equipos de investigación de élite en todo el mundo están explorando métodos para fabricar relojes nucleares. Aunque la idea de fabricar relojes atómicos utilizando la transición isotópica isomer nuclear del isótopo torio-229 se propuso hace mucho tiempo, hasta 2024, los científicos lograron el primer éxito práctico en esta dirección.

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