O nível de precisão do relógio triplicou desde o último melhoramento feito em relógios atómicos, em 2014, pela mesma equipa. O novo relógio atómico é ainda 50% mais estável, segundo o comunicado do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia dos Estados Unidos, no Colorado, onde trabalha a equipa responsável pelo trabalho.

“Este reforço da estabilidade não vai apenas transportar a precisão da medição do tempo para um novo nível”, explicam os autores do trabalho. Poderá também levar à substituição dos actuais relógios atómicos, que trabalham usando átomos de césio.

A medição do tempo com mais precisão tem impactos potenciais na nossa vida quotidiana, como nas tecnologias que dão informação sobre o posicionamento geográfico, como o sistema GPS. E traz ainda novos desafios científicos em diferentes áreas de investigação, como na ciência quantitativa.

Como todos os pêndulos, os relógios atómicos medem o tempo com base na duração do segundo, a que corresponde um fenómeno físico que se repete regularmente.

No dispositivo microscópico desenvolvido pela equipa, os investigadores colocaram alguns milhares de átomos de estrôncio numa rede óptica formada por raios laser. Depois, mediram 430 milhões de milhões de “batimentos” do átomo de estrôncio por segundo – estes “batimentos” são as mudanças dos níveis de energia dos electrões destes átomos.

Até agora, para estas medições serem rigorosas, tinham de ser feitas a temperaturas extremamente baixas, perto do zero absoluto (273,15 graus Celsius negativos). Qualquer radiação (calor) faz com que os “batimentos” dos átomos se alterem. Mas, desta vez, os cientistas conseguiram isolar o dispositivo de entrada de radiação, o que permitiu que este relógio atómico funcionasse à temperatura ambiente. “Este é de facto um dos pontos fortes da nossa abordagem, já que podemos pôr este relógio a funcionar numa configuração simples e normal”, explicou o investigador Jun Ye, co-autor do artigo, citado no mesmo comunicado.

Este relógio é ainda capaz de medir as mudanças ínfimas na duração do tempo a altitudes diferentes, um fenómeno ligado à gravidade previsto pelo famoso físico Albert Einstein há um século, referem os investigadores. Na teoria da relatividade, Einstein previu estes efeitos, em que o tiquetaque dos relógios seria mais rápido a maiores altitudes, indicando uma alteração na gravidade. “O nosso desempenho significa que podemos medir a diferença gravitacional quando levantamos o pêndulo apenas dois centímetros da superfície da Terra”, adiantou Jun Ye.