Jam Nuklir: Terobosan Waktu yang Super Akurat!
Ilmuwan asal Tiongkok baru saja membuat loncatan besar dalam teknologi jam nuklir, dengan menciptakan kristal baru yang mampu mengubah cahaya ultraviolet lebih efisien. Rekor dunia baru ini bikin teknologi jam nuklir semakin dekat dengan kenyataan. Kristal borat terfluorinasi ini meningkatkan cahaya laser hingga panjang gelombang 145,2 nm, mengalahkan titik acuan sebelumnya 150 nm yang dicetak oleh kristal Tiongkok dari tahun 1990-an.
Panjang gelombang ini pendek banget dan sangat tepat, memenuhi syarat penting untuk pengembangan jam nuklir portabel superakurat yang lagi digarap di Amerika Serikat, Tiongkok, dan negara lainnya.
Jam Nuklir – Upgrade Besar untuk GPS
Jam nuklir ini mengandalkan getaran di dalam inti atom, bukan getaran elektron seperti pada jam atom biasa. Inti atom jauh lebih stabil dan nggak mudah terpengaruh oleh suhu, getaran eksternal, serta medan magnet. Ini berarti jam nuklir bisa 10 sampai 1.000 kali lebih akurat dibandingkan dengan jam atom yang kita kenal hari ini.
Dengan tingkat ketepatan seperti ini, navigasi di wilayah yang sulit dijangkau GPS, seperti di luar angkasa atau di bawah air, jadi mungkin. Saat ini, kapal selam harus muncul ke permukaan untuk mendapatkan sinyal GPS, ini bikin mereka rentan terdeteksi. Jam nuklir bisa ngasih mereka kebebasan untuk bernavigasi di bawah air dengan cara memperhitungkan kecepatan, arah, dan waktu yang sudah berlalu.
Penelitian ini dipimpin oleh Pan Shilie dari Xinjiang Technical Institute of Physics and Chemistry, memanfaatkan thorium 229 untuk penelitian mereka. Unsur ini spesial banget karena intinya bergetar pada tingkat energi yang sangat rendah, sehingga lebih mudah untuk dipantau dan diukur. Tapi, untuk mengukurnya, dibutuhkan laser UV yang super presisi dengan panjang gelombang sekitar 148,3 nm, yang selama ini sulit diproduksi.
Kristal baru ini bisa mengubah cahaya laser menjadi 145,2 nm. Meski belum sepenuhnya mencapai target, ini adalah langkah besar ke depan. Tim peneliti menulis bahwa kerja mereka “membuka jalan untuk pengembangan praktis jam nuklir thorium 229.”
Kalau target panjang gelombang ini tercapai, kristal ini juga bisa membantu rudal agar kebal terhadap sinyal navigasi yang dihambat, ini tentunya menjadi keuntungan di masa perang. Untuk pesawat luar angkasa, navigasi otonom ke luar angkasa tanpa perlu koreksi dari Bumi juga akan jadi mungkin, dan sinyal dari bintang, pulsar, serta sumber radio bisa digunakan sebagai bantuan navigasi.
Proyek ini juga menawarkan cara baru untuk mendesain material ultraviolet mendalam generasi berikutnya untuk berbagai aplikasi. Secara teori, tingkat ketepatan ekstrem jam nuklir ini bisa memperketat sinkronisasi jaringan, yang memungkinkan kecepatan internet lebih cepat di sistem masa depan.
Namun, perlu diingat, jam nuklir ini kemungkinan nggak akan sepenuhnya menggantikan GPS, melainkan membantu mengurangi ketergantungan pada sistem tersebut jika semua dikembangkan dengan sempurna. GPS bisa dihambat atau dipalsukan dengan sinyal palsu, membuatnya rentan saat perang, dan kurang efektif di bawah air atau tanah. Jam nuklir thorium bakal mampu mengatasi semua batasan ini.
