El tiempo se mide con relojes atómicos de cesio desde 1967. Por eso cuando se corta la luz podemos saber que hora es, ya que estos relojes no requieren de energía eléctrica.
Pero ahora contamos con una tecnología mucho más precisa: relojes ópticos basados en átomos de estroncio. Son tan precisos y estables que se calcula que si midiéramos el tiempo desde el inicio del universo con un reloj de cesio y con otro de estroncio, este ultimo demostraría que el de cesio estaría atrasado un minuto y Medio aproximadamente.
Impresionante, ¿no? Pero hay un motivo por el cual no los usamos actualmente: son propensos a romperse y son muy complejos. Por lo que no son muy buenos para la medición a largo plazo.
Recientemente un grupo de investigadores alemanes dice haber resuelto ese problema. En un estudio publicado por la revista Óptica, los investigadores explican cómo implementar un reloj óptico de estroncio en nuestra infraestructura actual y emplearlo para redefinir nuestra unidad de tiempo: el segundo.
Los relojes atómicos convencionales utilizan un isotopo de cesio 133 para medir el segundo, la unidad fundamental para medir el tiempo. En lugar de un péndulo, el «tictac» del reloj lo marca un oscilador de microondas que se acopla con la frecuencia de transición del cesio.
El reloj óptico también es atómico, pero en vez de las microondas mide oscilaciones a frecuencias ópticas (luz visible) con átomos de estroncio. El «tictac» del estroncio es mucho más rápido que el que marca el cesio, y reduce el margen de error de 1 nanosegundo cada 30 días a menos de 0,2 nanosegundos en 25 días.
«Según el Sistema Internacional de Unidades, un segundo es la duración de 9.192.631.770 oscilaciones de la radiación asociada a la transición hiperfina del isotopo de cesio 133, desde un estado de reposo y a una temperatura de 0° K. En función del estroncio, el segundo equivaldría a 429 billones de oscilaciones».
«Nuestro estudio es un hito para la aplicación práctica de relojes ópticos», comenta Christian Grebing, el principal autor del estudio.«Lo que hemos demostrado es un primer paso hacia una mejora global en la medición del tiempo». En canto a cambiar la definición formal de «un segundo», Grebing cree que no estaremos listos hasta dentro de diez años.
Los seres humanos no notaríamos el cambio a diferencia de los robots y del software . Corregir la precisión del segundo podría mejorar nuestros sistemas de navegación GPS, las redes eléctricas y las redes financieras informatizadas.
Desde un punto de vista científico y de investigación, los segundos más precisos servirían para diseñar altímetros mucho más avanzados y sensibles a cualquier cambio en la gravedad o realizar nuevos experimentos sobre la correlación cuántica entre átomos.