El reloj más exacto del mundo hace historia con un segundo que cambiará la ciencia

Medir el tiempo es muy importante, quizás muchísimo más de lo que te imaginas. No se trata de tener en hora tu reloj personal para no llegar tarde a una reunión laboral o familiar, ni a una cita o a tu recital favorito por perderte el transporte, es algo realmente crucial para toda la humanidad.

Que el segundo sea lo más exacto posible es extremadamente valioso, por ejemplo, para los lanzamientos de cohetes y naves espaciales en donde la precisión absoluta es un requerimiento fundamental, pero no solo es importante para estas cosas que parecen lejanas al común de las personas.

Tenemos cada vez más aparatos tecnológicos interconectados (gracias a internet), se vuelve más trascendental que todos esos dispositivos inteligentes funcionen en un lenguaje de tiempo común. Por ejemplo, con una sincronización máxima en nuestra vida cotidiana, las compras electrónicas fraudulentas u otro tipo de robo con transacciones, serían instantáneamente rastreadas y detectadas.

Muchos de nuestros celulares, tablets, computadoras y relojes se calibran automáticamente gracias a las señales de los satélites GPS, donde cada uno de estos satélites porta varios relojes atómicos (a menudo de cesio o rubidio) que miden el tiempo rastreando la frecuencia de la radiación emitida por transiciones atómicas específicas. Son increíblemente precisos, tanto que apenas pierden un segundo cada millón de años.

Pero esta precisión se puede mejorar. Los científicos nos anuncian que estamos a punto de llevar los límites de la minuciosidad temporal a un nivel completamente nuevo.

La revolución de los nuevos relojes atómicos ópticos

Científicos lograron la redefinición oficial del segundo. Esto puede sonar extraño, pero es todo un avance de la próxima generación de relojes ópticos. Estos utilizan frecuencias láser que "marcan" 100 mil veces más rápido que las frecuencias de microondas de los relojes de cesio actuales, logrando una precisión nunca antes conseguida.

Se trata de un innovador diseño de múltiples iones que permite tener relojes mil veces más precisos que los atómicos, que revelaron hasta ahora la base de nuestra definición tradicional de lo que es un segundo.

Este avance fue publicado en la revista Physical Review Letters, y desarrollado por los investigadores del Instituto Federal de Metrología Física y Técnica de Alemania.

Uno de los problemas en este proceso de redefinir el segundo es comparar distintos relojes con suficiente precisión, este nuevo diseño con diez iones permite comparaciones diez veces más rápidas. Los iones se mantienen en su lugar mediante campos eléctricos y se aíslan en el vacío con una precisión de unos pocos nanómetros, por eso son excelentes para esto.

El equipo ha conseguido medir con éxito con relojes de cristal iónico óptico una relación de frecuencia de menos de cinco partes por billón. "Realmente batimos un verdadero récord mundial porque nadie hasta ahora había comparado dos tipos de relojes ópticos a ese nivel", explica Tanja Mehlstäubler, líder del grupo de investigación.

Esta característica del innovador diseño de los relojes atómicos, permite realizar comparaciones de manera más rápida y eficiente.

Se trata entonces de un nuevo enfoque revolucionario, la definición tradicional del segundo basada en el cesio, establecida en 1967, será reemplazada un potencial sin precedentes para medir el tiempo con mayor precisión.

El revolucionario reloj alcanza una precisión cercana al decimoctavo decimal. Y, a medida que sigan mejorando, terminarán por definir el estándar mundial para el segundo.

Referencias de la noticia:

Sarah Romero. "El segundo cambia para siempre: el reloj más preciso del mundo hace historia". Enero 2025. National Geographic.

H. N. Hausser, et al "In^+115 - Yb^+172 Coulomb Crystal Clock with 2.5 x 10^-18° Systematic Uncertainty". Enero 2025. Physical Review Letters.