Torio-229 e laser: passo decisivo verso lorologio più preciso
Un nuovo risultato scientifico riporta l’attenzione su uno degli obiettivi più ambiziosi della fisica moderna: l’orologio nucleare ottico. Un team di ricerca che coinvolge la University of California, Los Angeles, la Ludwig Maximilian University of Munich e la Johannes Gutenberg University Mainz ha annunciato un importante passo avanti nello studio del torio-229. Per la prima volta, gli scienziati sono riusciti a ottenere l’eccitazione laser di questo isotopo in un materiale ospite non trasparente alla luce ultravioletta estrema. Un dettaglio tecnico solo in apparenza, che in realtà amplia enormemente le possibilità sperimentali.
Per capire la portata della scoperta, occorre fare un passo indietro. Gli attuali orologi atomici, nati a metà del Novecento con il cesio e poi perfezionati con elementi come stronzio, mercurio e itterbio, si basano sulle transizioni energetiche degli elettroni. Sono strumenti straordinariamente precisi, ma restano sensibili a campi elettrici e magnetici esterni. L’idea dell’orologio nucleare nasce proprio per superare questo limite, sfruttando transizioni che avvengono nel nucleo atomico, molto più piccolo e stabile.
Il torio-229 è un candidato unico perché possiede una transizione nucleare a energia insolitamente bassa, accessibile con laser. Tuttavia, fino a poco tempo fa, questo tipo di eccitazione era possibile solo in materiali trasparenti alla luce a 148 nanometri, una condizione che restringeva fortemente la scelta dei supporti solidi. Già nel 2024 i ricercatori erano riusciti, per la prima volta, a eccitare direttamente il nucleo del torio con un laser, ma sempre all’interno di questi materiali “speciali”.
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