Acaban de crear un reloj nuclear y es mucho mejor que los relojes atómicos: el tiempo ha cambiado para siempre

Como nos enseñaron en la escuela, los relojes atómicos son los más precisos del mundo, perdiendo unos pocos segundos a lo largo de miles de millones de años de uso. O eso nos dice la teoría, ya que desde su invención hasta ahora no han pasado ni 100 años.

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Pero los científicos, que siempre quieren más, han decidido que esta precisión es baja, que necesitan un reloj aún más preciso, así que de sus esfuerzos por la máxima precisión han creado el reloj nuclear.

Estos relojes nucleares podrían acelerar tecnologías vitales para nosotros actualmente, como el GPS e Internet, entre otras cosas. Los científicos han construido y probado el primer prototipo de reloj nuclear.

Qué sabemos del reloj nuclear y en qué se diferencia del atómico

Como dicen la teoría, los relojes atómicos miden el tiempo contando las vibraciones de ciertos átomos, que son extremadamente regulares. Por ejemplo, el cesio-133 vibra exactamente 9.192.631.770 veces por segundo, y los relojes atómicos lo miden para designar oficialmente la duración de un segundo.

La hora mundial se sincroniza a través de una red de relojes atómicos, lo que permite el uso de Internet de alta velocidad, GPS, lanzamientos espaciales y otras tecnologías que requieren un cronometraje increíblemente preciso.

Y ahora, los científicos están trabajando en un nuevo tipo de reloj aún más preciso. Los relojes nucleares funcionan según un principio similar, pero en lugar de medir las vibraciones de todo un átomo, se centran solo en el núcleo. Puede que no parezca una gran diferencia, pero un átomo es 100.000 veces más grande que su núcleo.

El núcleo tiene un número mucho mayor de “ticks” por segundo, lo que divide el segundo en trozos aún más pequeños para una medición más precisa del tiempo. Además, es más estable frente a perturbaciones como el electromagnetismo, que pueden alterar estas mediciones.

En ambos casos, el “tic-tac” procede de partículas que pasan de un estado cuántico a otro al ser alcanzadas por un láser de una frecuencia determinada. El problema es que un reloj nuclear necesitaría normalmente un láser mucho más potente que el de los relojes atómicos, salvo en el caso del torio-229. El núcleo de este átomo tiene una frecuencia mucho mayor que el de los relojes atómicos.

El núcleo de este átomo tiene dos estados cuánticos que están mucho más próximos en nivel de energía, por lo que se necesita una patada más pequeña para saltar entre ellos.

En abril, los investigadores del JILA lograron por fin averiguar el valor exacto de esa diferencia de energía y, a continuación, cambiaron activamente los núcleos de torio entre ellos por primera vez. Para ello necesitaron un láser ultravioleta, en lugar de la habitual luz infrarroja utilizada en los relojes atómicos.

Los investigadores también compararon la frecuencia UV del reloj nuclear con la frecuencia óptica utilizada en el reloj atómico más preciso del mundo. En esta fase, el reloj nuclear no es más rápido que los relojes atómicos a los que podría sustituir algún día, pero el equipo afirma que se trata más bien de un estudio de prueba de concepto.

Los investigadores prevén que el reloj nuclear supere la precisión de los relojes atómicos en dos o tres años, y que además sea más portátil y estable. Si asumen ese papel, podríamos contar con comunicaciones, Internet, GPS y otras tecnologías mucho más rápidas y fiables.