Nuevas tecnologías permiten que científicos alemanes midan el paso del tiempo con una precisión nunca antes lograda.
Un dia de éstos que tenga tiempo, pregúntele a varias personas qué hora es y compárela con su reloj. Posiblemente notará que si las personas miran la hora en su relojes de pulsera, la hora que le den no va a ser tan precisa comparada con las personas que miran la hora en su teléfono celular. La razón es que los teléfonos celulares reciben una señal electrónica que los mantienen sincronizados a una hora similar.
Saber la hora con la mayor exactitud posible siempre ha sido una meta del ser humano. Desde los relojes solares que se inventó la civilización egipcia hace 5,500 años, los relojes de agua que se inventó la civilización Greco-romana hace 2,500 años y los relojes de péndulo del siglo XIV, lentamente hemos mejorado la tecnología para medir el tiempo.
Al evolucionar la ingeniería y la tecnología, la precisión de los relojes avanzó notablemente. Por ejemplo, para el 1656 el científico Christiaan Huygens modificó el reloj de péndulo y obtuvo una precisión de un minuto en un día. Es decir, que en teoría habría que ajustar la hora semanalmente para que el reloj tenga más o menos la hora correcta. Sesenta años más tarde, en el 1721, George Graham logró un margen de error aún mas pequeño, de un segundo en un día. Este reloj debía ajustarse una o dos veces al año para mantener una hora aceptable.
En el siglo XX hubo una explosión tecnológica que logró que midiéramos el tiempo con una precisión nunca antes vista. Los relojes de cuarzo, inventados por Warren Marrison en el 1927, pueden medir el tiempo con un margen de error de sólo un segundo en un mes. Hacia fines del siglo XX eran muy comunes los relojes atómicos que usan las propiedades físicas de los átomos del elemento cesio para medir la hora. Estos relojes atómicos tienen un margen de error de un segundo en 30 millones de años.
El próximo paso en la carrera por medir el tiempo con una exactitud casi perfecta lo dió un grupo de científicos alemanes del Instituto Federal de Asuntos Físicos y Técnicos (Physikalisch-Technische Bundesanstalt). Bajo el liderato del Dr. Nils Huntemann, los investigadores crearon un reloj óptico/iónico que puede medir el tiempo con un error de un segundo en 460 millones de años. Este nuevo reloj es casi 15 veces más preciso que el reloj atómico de cesio. Una descripción de la teoría cuántica y el proceso de construcción del reloj alemán fue publicado en la revista profesional “Physics Review Letters.”
El reloj alemán utiliza un principio de medición similar al reloj atómico de cesio, el cual detecta la frecuencia de las vibraciones de los átomos de este elemento. La diferencia es que en lugar de usar cesio, se usa el elemento químico iterbio. Un ión de iterbio (un átomo de iterbio con un electrón menos de lo normal) tiene una frecuencia de vibración específica que puede ser medida muy precisamente con un rayo láser.
Medir el tiempo con un reloj ultrapreciso de iterbio abre las puertas a una variedad de aplicaciones. Por ejemplo, podríamos medir variaciones en la gravedad y los campos magnéticos imposibles de detectar hasta el momento. Otra aplicación sería mejorar la calidad de los equipos que producen imágenes, como máquinas de tomografía, de ultrasonido, CT “scanners”, PET “scanners,” y de medición geológica. El uso de la medición ultraprecisa del tiempo también mejoraría las comunicaciones por satélite y los sistemas de localización GPS.
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