Reloj atómico: El reloj más preciso del mundo

Por
Comparte en redes:
Reloj atómico

De seguro habrás escuchado mencionarlo en algún momento o, si no lo has hecho, pues un reloj atómico es el instrumento de medición de tiempo más preciso descubierto hasta la fecha. Muchas medidas actuales de objetos que nunca te has imaginado que tendrían que ver con el tiempo, se hacen gracias a los relojes atómicos.

Toman su precisión de una característica atómica tan perfecta, que en millones de años no variará ni será afectado por ningún otro factor. Este efecto es la resonancia magnética atómica, la cual es probable que también hayas escuchado. Entérate acá sobre este fascinante instrumento y cómo ayuda actualmente a la humanidad.

¿Qué es un reloj atómico?

Este instrumento de precisión basa su funcionamiento en la resonancia de los átomos para medir el tiempo. Esta característica atómica es tan precisa que puede calcularse el tiempo con un margen de error demasiado pequeño. De hecho, un reloj atómico se atrasa 10-9 segundos por día.

Cada elemento tiene una oscilación diferente, por lo que algunos serán mejores que otros para hacer relojes atómicos.

Eso quiere decir que en 52.000.000 años o 52 millones de años, los relojes atómicos se retrasarán solo un segundo. Ningún otro descubrimiento del hombre tiene tal grado de error, por lo que las aplicaciones prácticas de los relojes atómicos son muy variadas.

¿Qué es la resonancia atómica?

La resonancia magnética molecular o atómica es el campo magnético que forman los protones de un átomo dentro de su núcleo. Cada partícula subatómica es una especie de imán que al moverse dentro del núcleo, es una oscilación que consecuentemente genera en este campo.

¿Cómo funciona un reloj atómico?

Ya que sabes qué es, deberás preguntarte cómo se aplica la resonancia atómica para que puedas observar la hora. Es por eso que debes imaginar un átomo como un imán, pues los protones viajan en el núcleo del átomo como si fuera un dipolo magnético. Cada vez que el protón va de norte a sur del dipolo, es una oscilación.

El Reloj atómico, por explainers.tv

Con respecto a los relojes atómicos, estos trabajan con isótopos de cesio 133. Este isótopo tiene oscilaciones muy estables que pueden ser contadas con diversos detectores. Un isótopo de cesio 133 tiene 9.192.731.770 oscilaciones en un segundo. Este número tiene un margen de error prácticamente nulo.

¿Quién invento el reloj atómico?

La invención del reloj atómico no se debió a un solo científico, sino a la comunidad científica en general, desde la década de 1930. De hecho, la idea venía considerándose de manos del enormemente reconocido William Thomson, Lord Kelvin.

Charles H. Townes

Lord Kelvin, quien es mejor conocido por ser el creador de la escala de temperatura que lleva su nombre, señaló en 1879 que las oscilaciones de un átomo podían usarse para medir el tiempo. Pero no fue hasta la invención de los dispositivos MASER que se pudo conocer que la oscilación atómica era enormemente precisa.

Isidor Isaac Rabi

Este eminente científico fue el desarrollador de todo lo que se conoce acerca de la resonancia magnética. Sus estudios dieron paso a los dispositivos MASER, la resonancia magnética en el ámbito de la medicina y, por supuesto, al reloj atómico.

Dispositivo MASER

La palara MASER esta formada por las siglas de la frase Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation. Este dispositivo fue creado en 1954 por el científico norteamericano Charles H. Townes. Para ello usó una molécula de amoniaco o NH3.

My own view is that, while science and religion may seem different, they have many similarities, and should interact and enlighten each other

Charles Hard Townes

La molécula al tener forma de triángulo equilátero con tres átomos de hidrógeno en cada vértice y un átomo de nitrógeno en el centro, tiene una oscilación muy alta y perfecta. El átomo de nitrógeno vibra 24 mil millones en 1 segundo con una precisión tal que no varía en 100.000 años. Fue esta la invención del primer reloj atómico.

Louis Essen

Si bien el NIST u Oficina Nacional de EE.UU. de Normas había estipulado la oscilación del cesio 133 en un número fijo para 1 segundo, fue Louis Essen en 1955, junto a su compañero Jack Parry, quienes fabricaron el primer reloj atómico con este elemento.

¿Cuál es el reloj atómico más preciso del mundo?

En el año 2015, nuevamente el NIST realizó avances en el ámbito de los relojes atómicos. En esta oportunidad, aumentaron la precisión del que ya ostentaba el récord mundial sobre este hecho. Par alcanzar tal logro, usaron también la oscilación casi perfecta de cristales de cuarzo, trabajando a la par con el estroncio.

Reloj atómico de estroncio

Los relojes atómicos de estroncio se retrasarán 1 segundo dentro de 15mil millones de años. Para que tengas una idea de tal número, la tierra tiene una edad aproximada de 4500 millones de años. El sol tiene una edad de 5000 millones de años. El Big Bang, tiene una variación que va de 15mil y 20mil millones de años.

En la actualidad, el Observatorio de Paris se encuentra diseñando un reloj atómico que supere tal cifra. Esperan elevar la cifra hasta los 32mil millones de años, utilizando átomos de rubidio, mercurio e hidrógeno.

¿Hay un reloj atómico en España?

Actualmente no se encuentra ningún reloj atómico en España, pero la medición de la hora española se basa en uno de estos. España toma la hora UTC o la del meridiano de Greenwich, el cual pasa por el país. Tal hora está basada en la precisión que otorgan más de 250 relojes atómicos dispersos en varios países.

¿Se puede comprar un reloj atómico?

A principios del 2010, los relojes atómicos se consideraban instrumentos altamente tecnológicos, e igualmente voluminosos. Por supuesto, llevarlos a la venta era más una meta irrisoria, que una realidad.

Al ser instrumentos desarrollados por laboratorios altamente calificados y al tener recursos económicos muy altos, los relojes atómicos eran casi imposibles de comprar. Cada uno se ha desarrollado con altísimos presupuestos y prácticamente el laboratorio que los elabora, se lo queda.

Reloj Cesium 133

En el año 2014, la compañía relojera Bathys Hawaii desarrolló el primer reloj atómico de pulsera. Llamado Cesium 133, ha sido creado por John Patterson, científico de la mencionada empresa. Este utiliza Cesio 133 para su funcionamiento, pero a un nivel mucho menor de precisión.

Al llevarse a un nivel tan pequeño, los detectores no son tan precisos. Sin embargo, su precisión si bien menor, tampoco es despreciable, pues se atrasará 1 segundo cada 1000 años. En la actualidad existen solo 10 prototipos, los cuales ya han sido usados y el último que salió a la venta, lo hizo por una cifra de 5000$ USD.

Reloj atómico de Uhrzeit

Uhrzeit es una página web de nacionalidad alemana creada prácticamente con la globalización del internet. Nació como una forma de llevar una hora precisa al país bávaro y, consecuentemente, a todo el mundo. Para ello, trabajan de la mano con el Instituto Técnico de Física Braunschweig, quienes tienen un reloj atómico a disposición.

Página web de Uhrzeit

Esta página, la cual ha ganado fama y respeto a nivel mundial, es la encargada de ofrecer en tiempo real la hora CET u Hora Central Europea por sus siglas en inglés. Fue creada por Göran Holst, y para mantenerse en línea, se ha dedicado a la venta de relojes de una gran diversidad de marcas reconocidas globalmente.

Si deseas saber la hora atómica en esta web, solo debes ingresar en ella y chequear la pestaña TIME. En esta podrás saber la CET, y realizar la conversión al país donde te ubiques. Actualmente, una enorme cantidad de webs en el mundo basan su horario en la de la página Uhrzeit.