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Agencia CyTA – Instituto Leloir. Por Florencia Mangiapane

Para obsesivos de la puntualidad

Físicos de Colorado, Estados Unidos, dicen haber creado un reloj atómico tan preciso que supera a los mejores cronómetros del último medio siglo. El avance, calificado por otros expertos como revolucionario, promete mejorar los sistemas de comunicaciones y hasta redefinir nuestra idea del tiempo.
(Agencia CyTA – Instituto Leloir. Por Florencia Mangiapane) – Un equipo de físicos del Instituto Nacional de Normas y Tecnología (NIST, por sus siglas en inglés), de Estados Unidos, afirma que logró refinar el reloj atómico, superando ampliamente a los relojes de cesio que se utilizan hasta ahora, según informa Science News.

“Con este avance, está llegando a su fin la era de los relojes atómicos ajustados a los patrones de frecuencia del cesio”, señala el físico James Bergquist, del NIST, quien lideró el trabajo, publicado originariamente en Physical Review Letters el 14 de julio pasado.

Los relojes atómicos, inspirados en la idea de la resonancia magnética de átomos y moléculas, funcionan sobre la base de la frecuencia de una vibración de estas unidades. Los de cesio son los que mejores patrones de frecuencia presentaban hasta ahora. Construidos por primera vez en 1955 en el Laboratorio Nacional de Física de Inglaterra, se basan en las propiedades físicas que tienen las fuentes de emisión de aquel dúctil metal plateado.

Pero el reloj atómico ideado por los investigadores de Colorado es óptico y permite medir los segundos con mucha mayor precisión que los relojes de cesio, que explotaban la absorción de microondas por parte de una nube de átomos de ese material. Para seguir los pasos del tiempo, el reloj óptico aprovecha en cambio la interacción que se produce entre la radiación ultravioleta y un único ión de mercurio.

Las ondas electromagnéticas ultravioletas oscilan cien mil veces más rápido que las microondas de la nube de cesio, lo que garantiza una precisión diez veces mayor que la del reloj más ajustado del mundo. Según las cifras presentadas en el informe de trabajo del equipo del NIST, el mejor reloj de que se dispone no atrasa más de un segundo en setenta millones de años de operación continua.

Actualmente se adopta como patrón para el Tiempo Universal Coordinado un promedio de las horas marcadas por unos doscientos relojes de cesio instalados en diferentes lugares del mundo, con una exactitud de mil millonésimas de fracción de segundo.

El reloj óptico nace entonces prometiendo una precisión que traspasa los límites de lo imaginable. De hecho, hasta la persona más puntual podría preguntarse qué ventaja concreta puede brindar un desarrollo como este.

“El revolucionario avance del NIST podría eventualmente mejorar los sistemas de navegación y telecomunicaciones. Y más allá de eso, también es posible que cambie nuestra definición del tiempo”, explica a Science News Jean-Jacques Zondy, del Instituto de Metrología Nacional de Francia.

La medición ultraprecisa del tiempo puede servir para mejorar la sincronización de la navegación, los sistemas de posicionamiento, las redes de telecomunicaciones, las comunicaciones inalámbricas y las comunicaciones entre la Tierra y las naves espaciales.

También puede ser útil para optimizar el sondeo de campos magnéticos y gravitatorios, en aplicaciones médicas y de seguridad, y hasta para medir si las constantes fundamentales de la física utilizadas en la investigación científica, como la denominada constante de estructura “alfa”, podrían estar variando con el tiempo, pregunta que tiene enorme importancia para entender el origen y el destino último del universo.

No obstante, Zondy advierte que todavía estamos a décadas de la redefinición del segundo, que ahora se sustenta en una propiedad específica del cesio. Los investigadores todavía tienen que averiguar si algún otro átomo diferente del mercurio puede mejorar el desempeño de los ya sorprendentes cronómetros ópticos.


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