Hacia el reloj que sólo se atrase o adelante una décima de segundo cada 14.000 millones de años

Reloj nuclear. (Foto: GIT)

Un reloj que sólo se atrase o adelante una décima de segundo como máximo en más de 14.000 millones de años, la edad del universo. Ésta es la meta del proyecto impulsado por un equipo de expertos, quienes han presentado recientemente nuevos detalles del diseño que tendrá dicho reloj, de tipo nuclear, basado en el núcleo de un único ión de torio.


Esta línea de investigación ha generado un gran interés entre los físicos del sector desde que se comenzó a hablar de ella.


Un reloj con la precisión del proyectado podría ser útil para ciertas formas de comunicación segura y para estudiar teorías fundamentales de la física. Un reloj del tipo definido específicamente como "nuclear" podría ser hasta cien veces más preciso que los relojes actuales del tipo descrito específicamente como "atómico". Ese aumento de exactitud es espectacular, puesto que los relojes atómicos ya son de por sí muy precisos; hoy en día por ejemplo sirven de base para el sistema de posicionamiento global (GPS) y para una amplia gama de mediciones importantes.


Tal como señala el físico Alex Kuzmich del Instituto Tecnológico de Georgia (Georgia Tech) en Estados Unidos, miembro del equipo de investigación, aunque para muchas aplicaciones los relojes atómicos son lo bastante precisos, hay otras aplicaciones potenciales en las que tener un reloj mejor proporcionaría claras ventajas con respecto a usar sólo los atómicos.



En los relojes modernos comunes, los cristales de cuarzo proporcionan oscilaciones de alta frecuencia que actúan como un diapasón, cumpliendo la función de un péndulo de reloj de pared clásico.


Los relojes atómicos deben su exactitud a oscilaciones de los electrones en los átomos que son inducidas por láser. Sin embargo, estos electrones pueden ser afectados por campos magnéticos y eléctricos, haciendo que los relojes atómicos puedan atrasarse o adelantarse, muy poco, pero lo bastante como para entorpecer algunas mediciones de la física que exigen una precisión sin precedentes.


Como los neutrones son mucho más pesados que los electrones, y están aglomerados densamente en el núcleo atómico, son menos susceptibles a estas perturbaciones que los electrones. Un reloj nuclear basado en neutrones debería por tanto ser afectado menos por factores del entorno que su primo atómico.


El trabajo de investigación realizado hasta la fecha demuestra que es factible usar un neutrón de un núcleo atómico a modo de péndulo de reloj. Sin embargo, aún queda un largo camino por andar antes de poder fabricar el primer reloj nuclear del tipo descrito.


En la investigación también ha participado Corey Campbell del Georgia Tech.

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