Reloj atómico o reloj nuclear: cómo funciona

Una de las metas más perseguidas por la humanidad desde que se estableció la medida estándar de tiempo, es conseguir el mecanismo más exacto posible para medirlo. Y hasta la fecha, el equipo con la mayor precisión es el reloj atómico o reloj nuclear. Sin embargo, su funcionamiento sigue siendo una tarea difícil de conceptualizar. Toda vez que las ideas que tienen la mayoría de la población acerca de la temporalidad parecen conceptos preestablecidos, que desde siempre fueron de ‘dominio público’.

La historia de la medición atómica del tiempo es relativamente reciente. No fue hasta 1879, cuando por primera vez se insinuó la posibilidad de utilizar la vibración de los átomos como referencia para establecer la duración de una unidad temporal. Más de medio siglo más tarde, específicamente en 1949, se construyó el primer prototipo.

Funcionamiento

Un segundo es la medida utilizada para marcar el paso del tiempo. En el caso de los relojes mecánicos, es el intervalo que tarda un péndulo en hacer su recorrido completo. Antes de la aparición del reloj atómico o reloj nuclear, la referencia válida provenía de impulsos producidos por cuarzo dentro de sistemas análogos o digitales.

La mayoría de los equipos atómicos utilizan átomos de cesio 133. Al interior de estos relojes se ‘bombardea’ con microondas este material, lo que produce una vibración visible y perfectamente medible.

Cada una de estas fases de resonancia equivale a 9.192.631.770 ciclos de isótopo cesio 133. Medida que es exactamente igual a un segundo ‘convencional’. Y aunque cada átomo vibra de manera distinta, todos demoran el mismo tiempo en completar su vuelta cíclica.

El ‘nuevo’ reloj atómico o reloj nuclear: cada vez más exacto

Los equipos de medición que se valen de los átomos de cesio 133 tienen un margen de error irrisorio. Si uno de estos relojes estuviese en funcionamiento desde el origen del planeta, en la actualidad su desfase sería de apenas medio segundo. O lo que es igual, se atrasan o se adelantan medio segundo cada 30 mil millones de años.

Pero esto no es suficiente. Durante la década de 2010, un equipo de especialistas del MIT desarrolló una nueva tecnología que se vale del átomo de iterbio 350 y con una precisión todavía más asombrosa. Su desfase sería de apenas una décima de segundo, en el caso de que estuviese en funcionamiento desde la génesis de la vida terrestre.

Para qué se utiliza

Estos equipos buscan la máxima exactitud con el fin de mejorar sistemas como los de navegación y geolocalización. La suma de varios de estos equipos distribuidos a nivel mundial, tanto en el suelo como en satélites, es la que permite establecer la hora del reloj maestro GPS.