Hasta hace poco, el reloj más preciso se consideraba un reloj cuántico, que se equivocaba en solo 1 segundo en 3.700 millones de años. Fueron superados por el reloj atómico experimental desarrollado en Estados Unidos, en el estado de Colorado.
En 2014, un grupo de científicos de investigación de la Universidad de Colorado Boulder y el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología anunció la invención del reloj atómico de estroncio. Este reloj es 1,5 veces más preciso que los anteriores.
Si un reloj así pudiera funcionar sin parar durante cinco mil millones de años, entonces no avanzaría y no se retrasaría ni un solo segundo.
En este reloj más preciso del mundo, varios miles de átomos de estroncio están dispuestos en cadenas de unos cien filtros, que son una red óptica formada por un potente rayo láser.
La frecuencia de las vibraciones de los átomos de estroncio es de 430 mil millones de veces por segundo. Gracias a esta frecuencia, los relojes de estroncio son mucho más precisos que los relojes de cesio reconocidos por los estándares mundiales.
Relojes de estroncio versus cesio
Según los estándares internacionales, los relojes atómicos basados en cesio se consideran los relojes más precisos. Tales son, por ejemplo, los relojes NIST-F1 en Colorado, EE. UU.
Los relojes ópticos de estroncio operan a frecuencias más altas que los relojes de cesio, que utilizan microondas. Debido a su alta precisión y estabilidad, los relojes de estroncio bien pueden reemplazar al cesio y ser reconocidos en todo el mundo como el principal estándar para medir la hora mundial.
Cómo se mide la eficiencia de un reloj atómico
Se utilizan dos parámetros principales para medir la eficiencia de un reloj atómico: estabilidad y precisión. La estabilidad indica cómo cambia la velocidad del reloj con el tiempo y es importante para el funcionamiento a largo plazo del movimiento. La precisión muestra qué tan cerca está el reloj de la frecuencia de resonancia a la que los átomos ligados vibran entre los niveles de energía.
En términos de estabilidad y precisión, el reloj de estroncio experimental rompe todos los récords.
¿Por qué necesitas un reloj atómico?
La tecnología de medición del tiempo ha evolucionado de menos a más precisa. Al principio era suficiente medir cada hora, luego fue posible medir minutos y segundos.
A pesar de su alta precisión, los relojes atómicos no parecen tan necesarios para los humanos. Pero esto es solo a primera vista.
Esta precisión en la medición del tiempo es necesaria para algunos sistemas, donde incluso una milmillonésima de segundo juega un papel importante. Por ejemplo, los relojes atómicos se utilizan para sincronizar el funcionamiento de los sistemas de telecomunicaciones, así como los sistemas de navegación por satélite.
Las empresas que suministran electricidad utilizan tecnología nuclear para identificar dónde están dañados los cables eléctricos. La exploración espacial utiliza tecnología de reloj atómico para realizar observaciones por radio de objetos espaciales distantes.
La frecuencia es un concepto que se aplica al tiempo. Esta es la magnitud del tiempo, este es el ritmo al que corre el reloj. Este valor se tiene en cuenta en las retransmisiones de radio y televisión para evitar solapamientos entre emisoras y canales.
Las observaciones del espacio con una sonda dentro del sistema solar son imposibles sin la participación de relojes atómicos precisos en las estaciones de la Tierra.
El tiempo juega un papel importante en el ordenamiento de varios tipos de actividad humana. Los mercados financieros requieren cálculos cada vez más precisos para determinar el momento de las transacciones.
