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Ingeniería
El Iterbio, un Buen Candidato Para los Relojes
Atómicos de la Próxima Generación
21 de Septiembre de 2009.
 Un
reloj atómico experimental basado en los átomos del iterbio es unas
cuatro veces más preciso de lo que fue hace varios años, dándole ello
una precisión comparable a la del NIST-F1, el reloj con fuente de cesio
que determina el estándar civil de tiempo en Estados Unidos.
Chris Oates y su equipo en el Instituto Nacional de Estándares y
Tecnología (NIST), de EE.UU., evaluaron el reloj midiendo la frecuencia
natural del iterbio, tomando en cuenta cuidadosamente todas las
desviaciones posibles, tales como las causadas por las colisiones entre
los átomos, y usando el NIST-F1 como patrón de comparación.
Los resultados del análisis fueron lo bastante alentadores como para
demostrar que el reloj de iterbio es competitivo en algunos respetos con
el NIST-F1, el cual ha estado sometido a un continuo perfeccionamiento y
ahora tiene una precisión tan grande que su margen de error es de sólo 1
segundo cada 100 millones de años. (Obviamente, como la definición
internacional del segundo está basada en el átomo del cesio,
técnicamente ningún reloj puede ser más exacto que los relojes de cesio
que ejercen de estándares del tiempo, como el NIST-F1.)
Más importante aún, el reloj mejorado de iterbio da más opciones a los
sistemas de normalización del tiempo para su futuro desarrollo, y
también para las comparaciones con relojes de la próxima generación.
Los científicos del NIST están desarrollando cinco versiones de relojes
atómicos de nueva generación, cada uno usando un átomo diferente y
ofreciendo diferentes ventajas. Los relojes experimentales operan todos
a frecuencias ópticas (luz visible), las cuales son más altas que las
frecuencias de microondas usadas por el NIST-F1, por lo que pueden
dividir el tiempo en unidades más pequeñas, trayendo como resultado
relojes más estables. Adicionalmente, los relojes ópticos podrían llevar
algún día a alcanzar estándares hasta 100 veces más exactos que los
actuales relojes de microondas.
Los avances en la eficacia de los relojes atómicos permiten el
desarrollo viable de los sistemas de telecomunicaciones de altas tasas
de transferencia de datos, así como mejoras en el sistema GPS. Los
relojes ópticos ya están proporcionando mediciones récord de posibles
cambios en las "constantes" fundamentales de la naturaleza, una línea de
investigación con grandes implicaciones para la cosmología y la
validación de teorías y leyes de la física, incluyendo las teorías de
Einstein de la Relatividad Especial y la General.
Los relojes de la próxima generación podrían conducir a nuevos tipos de
sensores de gravedad con los que explorar los recursos naturales
subterráneos, y también para realizar importantes estudios geofísicos.
Otras posibles aplicaciones podrían incluir la navegación autónoma
ultraprecisa, con aplicaciones como por ejemplo el aterrizaje de aviones
mediante GPS.
Información adicional en:
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