Jam nuklir pertama di dunia segera beroperasi, ilmuwan ungkap keunggulannya

Ilmuwan dari JILA, sebuah institut gabungan antara University of Colorado Boulder dan National Institute of Standards and Technology (NIST), berhasil menciptakan komponen-komponen utama untuk membangun jam nuklir pertama di dunia. Jam ini diharapkan segera mulai beroperasi, menawarkan ketepatan waktu yang jauh lebih tinggi dibandingkan jam atom standar.

Dilansir dari Wion News (8/9), jam nuklir ini dibuat menggunakan inti atom thorium dan dirancang untuk mengukur waktu dengan menggunakan lompatan energi dari inti atom, berbeda dengan jam atom yang mengandalkan getaran dari atom. Meski belum dirakit secara keseluruhan, para peneliti telah mengumpulkan semua komponen yang dibutuhkan untuk menyusun jam nuklir tersebut.

Jam atom saat ini merupakan metode paling presisi untuk mengukur waktu dan berperan penting dalam mengoordinasikan zona waktu internasional, serta membantu sinkronisasi transaksi keuangan dan internet. Meskipun presisi jam atom tidak terlalu terlihat dalam kehidupan sehari-hari, teknologi ini sangat penting dalam sistem penentuan posisi global (GPS), komunikasi digital, dan kecepatan internet.

Namun, jam nuklir diharapkan dapat mengukur waktu dengan presisi yang lebih tinggi lagi karena energi yang digunakan berasal dari inti atom, bukan dari getaran elektromagnetik seperti pada jam atom. “Tingkat energi jam nuklir sangat terkait dengan kekuatan inti yang kuat, sedangkan jam atom lebih bergantung pada gaya elektromagnetik,” kata Chuankun Zhang, fisikawan di JILA, seperti dikutip dari Interesting Engineering.

Meskipun jam nuklir belum dirakit, ilmuwan telah mencapai peningkatan akurasi pengukuran energi nuklir hingga satu juta kali lipat dibandingkan pengukuran sebelumnya. “Ini memungkinkan kami untuk menyelesaikan sublevel energi kuantum dari transisi nuklir ini untuk pertama kalinya,” ujar Zhang.

Para peneliti sedang berupaya meningkatkan resolusi spektroskopi lebih lanjut dan mengevaluasi pergeseran sistematis dari transisi energi untuk mencapai akurasi jam yang lebih baik saat mulai dioperasikan. Zhang menjelaskan bahwa secara teknis, tidak ada kesulitan untuk membangun jam nuklir kapan saja karena semua komponennya sudah berhasil diuji di laboratorium.

Jam nuklir diharapkan lebih sederhana dibandingkan jam atom modern karena tidak memerlukan teknologi kompleks seperti vakum ultra-tinggi, pendinginan laser, dan penjebakan. “Kami dapat menyelidiki transisi nuklir dalam sistem keadaan padat, yang memungkinkan kami membangun jam yang jauh lebih sederhana tanpa memerlukan teknologi canggih,” tambah Zhang.

Dengan terciptanya jam nuklir ini, dunia mungkin akan segera memasuki era baru dalam ketepatan pengukuran waktu, memberikan kontribusi penting bagi kemajuan teknologi dan pemahaman mendalam tentang fisika fundamental.