Un equipo internacional de científicos trabaja en la construcción de un reloj con un margen de imprecisión de una décima de segundo en 14.000 millones de años. La precisión extrema de este reloj, cien veces superior a la de los actuales relojes atómicos, proviene del núcleo de un solo ion de torio.
El reloj nuclear podría ser útil para algunas comunicaciones confidenciales y para el estudio de teorías fundamentales de la física. Asimismo podría añadir precisión al sistema de posicionamiento global (GPS), que se sustenta ahora en relojes atómicos.
Los relojes mecánicos emplean un péndulo que provee las oscilaciones con las que se mide el tiempo. En los relojes modernos son cristales de cuarzo los que proveen las oscilaciones de alta frecuencia que operan como una horquilla de afinación musical en lugar del antiguo péndulo. Pero la precisión de los relojes atómicos proviene de las oscilaciones de los electrones en los átomos inducidas por rayo láser. Sin embargo, a estos electrones pueden afectarles los campos magnéticos y eléctricos, y por eso los relojes atómicos a veces sufren una desviación de unos cuatro segundos a lo largo de la existencia del universo.
Ahora, para crear las oscilaciones, los investigadores planifican el uso de un láser que opera en frecuencias de petaherzios -10 elevado a la 15 potencia- para hacer que el núcleo de un ion de torio pase a un estado de energía más elevado. La "sintonización" de un láser que cree estos estados de energía más altos permitiría que los científicos fijasen su frecuencia con mucha precisión, y esa frecuencia se usaría para marcar el tiempo, en lugar del tic-tac de un reloj o el vaivén de un péndulo.
También los diseñadores encaran otro problema, ya que para que el reloj nuclear sea estable hay que mantenerlo a temperaturas muy bajas. Para producir y mantener tales temperaturas, habitualmente los físicos usan un refrigerante del láser.
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20/3/12
Diseñan el reloj más preciso de la historia
Un equipo internacional de científicos trabaja en la construcción de un reloj con un margen de imprecisión de una décima de segundo en 14.000 millones de años. La precisión extrema de este reloj, cien veces superior a la de los actuales relojes atómicos, proviene del núcleo de un solo ion de torio.
El reloj nuclear podría ser útil para algunas comunicaciones confidenciales y para el estudio de teorías fundamentales de la física. Asimismo podría añadir precisión al sistema de posicionamiento global (GPS), que se sustenta ahora en relojes atómicos.
Los relojes mecánicos emplean un péndulo que provee las oscilaciones con las que se mide el tiempo. En los relojes modernos son cristales de cuarzo los que proveen las oscilaciones de alta frecuencia que operan como una horquilla de afinación musical en lugar del antiguo péndulo. Pero la precisión de los relojes atómicos proviene de las oscilaciones de los electrones en los átomos inducidas por rayo láser. Sin embargo, a estos electrones pueden afectarles los campos magnéticos y eléctricos, y por eso los relojes atómicos a veces sufren una desviación de unos cuatro segundos a lo largo de la existencia del universo.
Ahora, para crear las oscilaciones, los investigadores planifican el uso de un láser que opera en frecuencias de petaherzios -10 elevado a la 15 potencia- para hacer que el núcleo de un ion de torio pase a un estado de energía más elevado. La "sintonización" de un láser que cree estos estados de energía más altos permitiría que los científicos fijasen su frecuencia con mucha precisión, y esa frecuencia se usaría para marcar el tiempo, en lugar del tic-tac de un reloj o el vaivén de un péndulo.
También los diseñadores encaran otro problema, ya que para que el reloj nuclear sea estable hay que mantenerlo a temperaturas muy bajas. Para producir y mantener tales temperaturas, habitualmente los físicos usan un refrigerante del láser.
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