Un nuevo invento ha sacudido el mundo científico, ya que, en Estados Unidos se fabricó el reloj atómico más preciso y exacto del mundo, el cual solo se retrasará un segundo cada 30 mil millones de años mientras esté en funcionamiento.
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Y es que, cuando un reloj se atrasa unos segundos, incluso cuando lo va haciendo poco a poco hasta que el retraso es ya de uno o dos minutos, en el entorno de un hogar no suele haber problemas drásticos.
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Sin embargo, para los científicos un retraso de un segundo puede significar la diferencia entre el lanzamiento exitoso de un cohete y que este termine explotando por los aires. Por tal motivo, se ha fabricado este nuevo reloj atómico que evitará estos problemas, ya que solo habrá que ponerlo en hora cada 30 mil millones de años.
Para poder tener una idea de qué tan preciso es, si se hiciera un balance de lo que se podría haber atrasado desde que el mundo, seguramente habría sido insignificante, ya que se estima que el universo tiene 13.8 mil millones de años y, al retrasarse un segundo cada 30 mil millones de años, significa que ni siquiera, todavía, habría que ponerlo en hora.
¿Cómo trabajará este nuevo reloj atómico?
El dispositivo para medir el tiempo fue desarrollado por científicos de JILA (Joint Institute for Laboratory Astrophysics), una institución conjunta del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) y la Universidad de Colorado en Boulder, utilizando una red de luz que permite atrapar y medir simultáneamente decenas de miles de átomos individuales.
Este artefacto considerado el primero capaz de detectar a escala microscópica los efectos de la gravedad predichos por la teoría de la relatividad general, ya es una realidad y promete abrir nuevos escenarios para la física, desde la redefinición del segundo hasta la computación cuántica, desde la búsqueda de la materia oscura hasta la exploración de Marte.
Lo anterior, debido a que es una trampa atómica que mantiene a decenas de miles de átomos en su lugar y mide el tiempo a través del movimiento confiable de electrones alrededor del átomo. El reloj se describe en un artículo que aún no ha sido revisado por pares y que actualmente se encuentra alojado en el servidor de preimpresión arXiv y publicado en Physical Review Letters.
Es importante mencionar, que este nuevo reloj atómico es más preciso y dos veces más exacto que el anterior reloj récord, también fabricado por JILA, al punto que si se usara por los próximos 30 mil millones de años sólo perdería un segundo de precisión.
Un reloj que usa luz de espectro visible, en vez de microondas
El secreto de este nuevo dispositivo para medir el tiempo radica en atrapar átomos con una red de luz láser menos profunda y más delicada que los relojes de red óptica anteriores, dicha acción redujo significativamente dos fuentes principales de error: los efectos de la luz láser que atrapa átomos y las colisiones entre átomos que chocan cuando están demasiado cerca unos de otros.
Y es que, los relojes atómicos anteriores usaban microondas para iluminar átomos, hacerlos “resonar” y calcular así un segundo; no obstante, esta nueva generación de relojes usa luz de espectro visible, que tiene una mayor frecuencia de onda, y permite así contar un segundo con muchísima mayor precisión.
“Este reloj es tan preciso que puede detectar pequeños efectos predichos por teorías como la relatividad general, incluso a escala microscópica. Está superando los límites de lo que se puede hacer con la medición del tiempo”, informo Jun Ye, físico del NIST y JILA.
De acuerdo al informe publicado en Physical Review Letters, la capacidad de observar los efectos de la relatividad general en una escala submilimétrica (igual al grosor de un cabello) permitirá cerrar la brecha entre el mundo cuántico y los fenómenos a gran escala descritos por la relatividad general. Asimismo, tener un reloj atómico ultrapreciso también permitirá una navegación más precisa en el espacio.
“Si queremos hacer aterrizar una nave espacial en Marte con la máxima precisión, necesitaremos relojes que sean órdenes de magnitud más precisos que los que tenemos hoy en día en el GPS. Este nuevo reloj representa un paso importante en esa dirección”, añadió Ye.
Finalmente, según los investigadores y científicos, el nuevo reloj atómico también podrá contribuir de forma importante a la investigación sobre la materia y las energías oscuras, además de que los mismos métodos utilizados para atrapar y controlar átomos también podrían producir avances en el campo de la computación cuántica.
