Pesquisadores de Singapura anunciaram a construção do relógio atômico mais preciso do mundo até o momento, superando todos os modelos anteriores em precisão e estabilidade. O novo equipamento, desenvolvido na Universidade Nacional de Singapura, utiliza o elemento lutécio (Lu) para medir o tempo com uma incerteza de apenas 1×10⁻¹⁹, um avanço significativo em relação às tecnologias existentes. Murray Barrett, membro da equipe de pesquisa, afirmou estar confiante de que esse é o relógio mais preciso já fabricado, uma conclusão respaldada por testes comparativos realizados com dois dispositivos idênticos operando simultaneamente, que apresentaram uma discrepância de apenas 5,7×10⁻¹⁹.
A inovação representa um avanço importante na cronometria de alta precisão, uma área que, desde a década de 1960, utiliza a oscilação de átomos de césio (Cs) como padrão global para definição do segundo. Desde então, a comunidade científica tem buscado elementos mais precisos, como o itérbio (Yb), o estrôncio (Sr) e o alumínio (Al), cujo desempenho supera o do césio em medições de tempo. Esses esforços têm resultado na possibilidade de redefinir o conceito de segundo, que pode ocorrer a partir de 2030, com base em padrões mais precisos obtidos com relógios ópticos.
O uso do lutécio na construção do novo relógio não foi uma escolha aleatória. Pesquisadores do projeto estudaram o elemento por mais de uma década, convencidos de que suas propriedades poderiam oferecer um desempenho superior. O elemento apresenta uma transição de energia que sofre pouca influência de variações ambientais, como mudanças de temperatura e do campo magnético terrestre, fatores que normalmente introduzem erros em outros relógios atômicos. Essa resistência torna o relógio de lutécio altamente estável, mesmo em condições ambientais extremas, como as encontradas em regiões como o Vale da Morte, na Califórnia, ou na Antártida.
O avanço técnico foi possível graças a uma técnica denominada “média hiperfina”, desenvolvida para definir com maior precisão a transição atômica utilizada na cronometragem. Após anos de ajustes, os pesquisadores conseguiram medir a frequência do relógio com 19 casas decimais, atingindo uma incerteza de apenas 1×10⁻¹⁹, a menor já registrada para um relógio atômico óptico. Além disso, ao comparar dois desses relógios idênticos, a equipe constatou uma precisão de 5,7×10⁻¹⁹, o que representa a comparação mais precisa já feita entre dispositivos desse tipo.
Um aspecto notável do novo relógio é sua sensibilidade à influência da gravidade, conforme previsto pela Teoria da Relatividade de Albert Einstein. Em testes realizados com dois relógios colocados em posições com diferença de apenas alguns milímetros de altura, foi possível detectar uma variação no tempo devido às diferenças no campo gravitacional, demonstrando a capacidade do equipamento de perceber efeitos gravitacionais de escala extremamente pequena. Para garantir a precisão do experimento, os pesquisadores mediram a posição dos íons de lutécio com precisão de aproximadamente um milímetro, assegurando que as diferenças observadas não fossem causadas por variações ambientais.
Apesar do alto grau de precisão, a equipe reconhece a complexidade de comparar o relógio de lutécio com outros modelos ópticos de alta precisão. Como esses dispositivos podem detectar efeitos gravitacionais provocados por diferenças de altura de apenas alguns milímetros, as variações naturais do campo gravitacional terrestre representam obstáculos para medições comparativas. Para avançar nessa fronteira tecnológica, os pesquisadores planejam miniaturizar o relógio, tornando-o portátil, de modo que possa ser utilizado em viagens e experimentos em diferentes ambientes. Essa redução de tamanho visa ampliar suas aplicações, incluindo o monitoramento de pequenas alterações no campo gravitacional, testes de teorias físicas fundamentais e melhorias em sistemas que dependem de medições extremamente precisas.
