Conozca el reloj “nuclear”: un dispositivo que marca el paso del tiempo mediante señales diminutas del núcleo de un átomo. Un equipo de investigadores dirigido por científicos de JILA, un instituto conjunto del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST), anunció el reloj hoy, y publicado sus hallazgos en Naturaleza.
“Imagínese un reloj de pulsera que no perdería ni un segundo incluso si lo dejara funcionando durante miles de millones de años”, dijo Jun Ye, físico del NIST y JILA, en un comunicado del NIST. “Aunque aún no hemos llegado a ese punto, esta investigación nos acerca a ese nivel de precisión”.
relojes atómicos son muy estables durante largos períodos de tiempo, lo que significa que son confiables para algunas de las mediciones más cuidadosas que los científicos deben realizar. Los relojes comunes, como los de su reloj de pulsera, utilizan un oscilador de cristal de cuarzo para mantener el tiempo; los cristales vibran a frecuencias específicas que miden el paso del tiempo, similar al péndulo de un reloj de pie. Pero el nivel más alto de precisión es necesario para mediciones de alto riesgo, como comprobar las posiciones de las naves espaciales.
Los relojes atómicos utilizan luz láser para hacer que los electrones que orbitan alrededor de los átomos salten entre niveles de energía, reemplazando la función de un péndulo oscilante para mantener el tiempo. Según el comunicado del NIST, los relojes nucleares se comportarían de manera similar, aprovechando los saltos de energía en el núcleo de un átomo para mantener el tiempo.
El reloj nuclear también sería menos ruidoso que un reloj atómico, ya que su funcionamiento no depende de la medición de electrones, que pueden ser acosados y molestados por campos electromagnéticos errantes. Pero para conseguir que un núcleo realice los saltos de energía necesarios para medir el tiempo, los científicos generalmente tienen que bombardear el núcleo con un tipo de rayos X específicamente diseñado. Por eso el reloj recién descrito funciona con torio, cuyo núcleo sólo necesita luz ultravioleta para realizar saltos de energía.
“Con este primer prototipo lo hemos demostrado: el torio se puede utilizar como cronometrador para mediciones de altísima precisión”, dijo Thorsten Schumm, físico de la Universidad Técnica de Viena, miembro del equipo, en una universidad. liberar. “Lo único que queda por hacer es el trabajo de desarrollo técnico, y no se esperan más obstáculos importantes”.
El reloj nuclear recientemente presentado no es más preciso que los mejores relojes atómicos actuales, pero Schumm dijo que su equipo debería superar a esos dispositivos de cronometraje en unos pocos años. “Los primeros coches no eran más rápidos que los carruajes. Se trataba de introducir un nuevo concepto”, dijo Schumm. “Y eso es exactamente lo que hemos logrado ahora con el reloj nuclear”.
En julio, un equipo diferente de investigadores presentó el reloj atómico más preciso hasta el momento. Ese reloj atrapa miles de átomos para mantener el tiempo y sólo perderá un segundo cada 30 mil millones de años. A escala, nuestro universo aún no tiene 14 mil millones de años y la Tierra aún no tiene 5 mil millones.
¡Estos son tiempos verdaderamente embriagadores para el tiempo mismo!
