Horloges nucléaires au thorium : un nouveau cap dans la mesure du temps express
Les horloges atomiques classiques reposent sur la spectroscopie — le comptage des oscillations des électrons. Les horloges nucléaires au thorium-229 s'appuient sur le noyau lui-même. Son état excité vit 641 secondes : pour la physique nucléaire, c'est un pendule dans un sirop épais, dont une oscillation dure une éternité, mais qui est d'une stabilité irréprochable.
En plaçant ces noyaux dans un cristal, les physiciens se heurtent à un problème : les défauts du réseau agissent comme un sol inégal qui perturbe le rythme de chaque pendule à sa manière. Le défi est d'aplanir ce sol. Alors, l'horloge deviendra plus précise : une erreur d'une seconde sur toute la durée de vie de l'Univers. Elle pourra détecter la différence d'écoulement du temps entre deux étages et tester la solidité du modèle standard de la physique.
Le thorium-229 est le seul noyau dont la transition peut être déclenchée par un simple laser ultraviolet, et non par un dangereux rayonnement gamma. Cela rend les expériences de laboratoire et sûres.