JAM NUKLIR (INTI ATOM)

"Mungkin Anda pernah bertanya-tanya tentang keajaiban orang-orang yang hidup jauh sebelum kemunculan alat-alat pengukur waktu. Terutama untuk mereka yang bisa bangun sebelum ayam berkokok sementara kebanyakan orang di jaman sekarang butuh jam weker berfasilitas snooze untuk bangun (berfungsi untuk berbunyi lagi beberapa saat setelah ditekan tombolnya): bagaimana caranya?"

Mau tak mau manusia modern mesti bersyukur dan mengacungkan jempol untuk orang-orang yang memunculkan maupun yang menggunakan ide peredaran matahari sebagai penunjuk waktu. Dan juga mesti mengacungkan lebih banyak lagi jempol untuk yang menemukan jam pasir ataupun yang memakai dupa terbakar dalam mengukur waktu. Karena dari merekalah tumbuh pemikiran awal akan kebutuhan alat pengukur waktu yang lebih akurat. Akurasi pengukuran waktu hingga saat ini masih terus ditingkat-kembangkan untuk mencari yang terbaik.

Sebelum 2011, orang-orang mengenal jam atom cesium sebagai yang terbaik. Jam ini mengukur banyaknya waktu yang dibutuhkan atom di dalam jam untuk berpindah level energi. Berdasarkan National Institute of Standards and Technology (NIST), interval satu detik didefinisikan sebagai waktu yang dibutuhkan atom cesium untuk berosilasi selama 9192631770 kali. Bagaimana akhirnya atom cesium bisa dijadikan jam? Ini dimulai ketika disadari elektron tunggal yang berada di bagian terluar dari level energi memiliki spin dan berperilaku seperti magnet mini. Jika diberikan gelombang mikro (diproduksi oleh osilator kristal quartz) dengan frekuensi tertentu (dalam hal ini 9192631770 siklus/s) maka orientasi kutub magnetik spin elektron dan keadaan energinya akan berubah. Jam atom cesium ini memiliki tingkat akurasi hingga kurang dari 1 detik dalam waktu 20 juta tahun. Sejak kemunculannya pada tahun 1949, posisi jam atom sebagai alat penunjuk waktu paling akurat memang tidak dapat terbantahkan. Baru setelah tahun masehi mencapai angka 2011, posisinya sebagai alat ukur terbaik dan paling akurat tergantikan oleh jam nuklir (inti atom).

Adalah Corey Campbell, seorang peneliti asal Georgia Institute of Technology, Atlanta, yang bersama koleganya membuat sebuah klaim bahwa jam nuklir yang mereka desain memiliki tingkat akurasi enampuluh kali lebih tinggi dibandingkan dengan pendahulunya, jam atom. Skemanya sederhana, laser-laser digunakan untuk mengontrol orientasi spasial dari orbit-orbit elektron di dalam atom Thorium. Dengan cara tersebut, neutron di inti atom akan berosilasi sehingga dapat difungsikan sebagai pendulum. Osilasi neutron yang terjadi akan memiliki laju osilasi yang (hampir) tidak dipengaruhi oleh gangguan eksternal karena neutron terikat dengan kuat dalam inti. Membawa teori tersebut, mereka percaya telah berhasil membuat alat pengukur waktu yang lebih baik dari jam atom cesium. Lebih berani lagi, mereka juga menyebutkan bahwa pergeseran waktu yang disebabkan jam inti atom tersebut terjadi selama 200 miliar tahun sekali. 

Itu berarti empat belas kali umur alam semesta. 

Sumber: Nuclear clock could steal atomic clock's crown (artikel online http://www.newscientist.com); One step closer to a nuclear timekeeper  (artikel online http://www.newscientist.com); Building a Better Clock: Researchers Develop Blueprint for Nuclear Clock Accurate Over Billions of Years  (artikel online gatech.edu);