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martes, marzo 20, 2012

Crean reloj nuclear 100 veces más preciso que los actuales

Un equipo internacional de científicos trabaja en la construcción de un reloj con un margen de imprecisión de una décima de segundo en 14.000 millones de años, informó ayer el Instituto Tecnológico de Georgia (EEUU).

La precisión extrema de esta maquinaria, cien veces superior a la de los actuales relojes atómicos, proviene del núcleo de un solo ión de torio, añade un artículo que publicará la revista Physical Review Letters.

Además de los físicos del Tecnológico de Georgia, en Alabama, participan en el proyecto especialistas de la Universidad de Nueva Gales (Australia), del Departamento de Física de la Universidad de Nevada, en un trabajo financiado en parte por la Oficina Naval de Investigaciones y la Fundación Nacional de Ciencias.

El reloj nuclear podría ser útil para algunas comunicaciones confidenciales y para el estudio de teorías fundamentales de la física. Asimismo podría añadir precisión al sistema de posicionamiento global (GPS por su sigla en inglés), que se sustenta ahora en relojes atómicos.

Relojes modernos

Los relojes mecánicos emplean un péndulo que provee las oscilaciones con las que se mide el tiempo. En los relojes modernos son cristales de cuarzo los que proveen las oscilaciones de alta frecuencia que operan como una horquilla de afinación musical en lugar del antiguo péndulo.

La precisión de los relojes atómicos proviene de las oscilaciones de los electrones en los átomos inducidas por rayo láser. Pero a estos electrones pueden afectarles los campos magnéticos y eléctricos, y por eso los relojes atómicos a veces sufren una desviación de unos cuatro segundos a lo largo de la existencia del universo.

En cambio los neutrones son mucho más pesados que los electrones y están agrupados con más densidad en el núcleo atómico de manera que son menos susceptibles a tales trastornos ambientales.

Según el artículo del Instituto Tecnológico de Georgia, para crear las oscilaciones los investigadores planifican el uso de un láser que opera en frecuencias de petaherzios -10 elevado al exponente 15, o mil billones de oscilaciones por segundo- para hacer que el núcleo de un ión de torio 229 pase a un estado de energía más elevado.

La “sintonización” de un láser que cree estos estados de energía más altos permitiría que los científicos fijasen su frecuencia con mucha precisión, y esa frecuencia se usaría para marcar el tiempo, en lugar del tic-tac de un reloj o el vaivén de un péndulo.