{"id":31013,"date":"2024-11-08T14:38:06","date_gmt":"2024-11-08T21:38:06","guid":{"rendered":"https:\/\/periodicorealidades.com\/?p=31013"},"modified":"2024-11-08T14:38:06","modified_gmt":"2024-11-08T21:38:06","slug":"por-que-los-cientificos-trabajan-en-un-reloj-nuclear-ultrapreciso-y-en-que-se-diferencia-del-atomico","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/periodicorealidades.com\/index.php\/2024\/11\/08\/por-que-los-cientificos-trabajan-en-un-reloj-nuclear-ultrapreciso-y-en-que-se-diferencia-del-atomico\/","title":{"rendered":"Por qu\u00e9 los cient\u00edficos trabajan en un reloj nuclear ultrapreciso (y en qu\u00e9 se diferencia del at\u00f3mico)"},"content":{"rendered":"\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>&#8220;Imagina un reloj de pulsera que no perder\u00eda ni un segundo incluso si lo dejaras funcionando durante miles de millones de a\u00f1os&#8221;.<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">&#8220;Aunque a\u00fan no hemos llegado a ese punto, esta investigaci\u00f3n nos acerca a ese nivel de precisi\u00f3n&#8221;.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">El f\u00edsico Jun Ye es investigador del Instituto Nacional de Est\u00e1ndares y Tecnolog\u00eda (NIST) de Estados Unidos y profesor de la Universidad de Colorado en Boulder.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Y el reloj al que se refiere es un reloj nuclear.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">En un reciente\u00a0estudio\u00a0que fue tapa de la revista Nature, Ye y un equipo internacional de cient\u00edficos describen el primer prototipo de ese tipo de reloj y demuestran que todos los componentes que necesita ya son una realidad.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Actualmente&nbsp;<strong>el est\u00e1ndar utilizado a nivel mundial para medir el tiempo son los relojes at\u00f3micos<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Los relojes nucleares no solo ser\u00edan a\u00fan m\u00e1s precisos que los at\u00f3micos, sino que ayudar\u00e1n a los cient\u00edficos a explorar grandes misterios del universo como la materia oscura.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Llegar a este punto en el desarrollo de un reloj nuclear ha llevado d\u00e9cadas. \u00bfPor qu\u00e9 es tan importante el avance descrito en la revista Nature?&nbsp;<strong>\u00bfY cu\u00e1l es la diferencia entre un reloj at\u00f3mico y un reloj nuclear?<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Qu\u00e9 es un reloj at\u00f3mico y c\u00f3mo influye en tu d\u00eda a d\u00eda<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Los relojes at\u00f3micos registran se\u00f1ales de electrones que cambian su estado de energ\u00eda, lo que se conoce como un \u201csalto cu\u00e1ntico\u201d.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">\u201cCualquier reloj tiene dos componentes: algo que hace de tic tac, como el p\u00e9ndulo, y algo que cuenta esas oscilaciones\u201d, explica a BBC Mundo la cient\u00edfica colombiana Ana Mar\u00eda Rey, f\u00edsica te\u00f3rica at\u00f3mica del NIST, profesora de la Universidad de Colorado en Boulder y experta en relojes at\u00f3micos.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">\u201cEn un reloj normal de p\u00e9ndulo, uno ve que el reloj tiene el p\u00e9ndulo y un mecanismo que mueve el p\u00e9ndulo y nos informa cu\u00e1ntas veces se ha movido\u201d.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">En el caso del reloj at\u00f3mico, agrega Rey,&nbsp;<strong>lo que oscila (el equivalente al p\u00e9ndulo) es una onda electromagn\u00e9tica de luz que, t\u00edpicamente, en los relojes at\u00f3micos \u00f3pticos es un l\u00e1ser, y lo que cuenta las oscilaciones son los electrones de los \u00e1tomos<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">\u201cLas oscilaciones en un reloj at\u00f3mico pueden ser tan r\u00e1pidas que ni siquiera los aparatos electr\u00f3nicos normales las pueden medir\u201d.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">\u201cPero los electrones, por el contrario, como absorben energ\u00eda a solamente ciertas frecuencias, son los que nos permiten determinar cu\u00e1ndo la frecuencia del l\u00e1ser es exactamente la frecuencia del electr\u00f3n, porque cuando eso pasa el electr\u00f3n hace una transici\u00f3n del nivel base al nivel excitado\u201d.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">\u201cY como el l\u00e1ser tiene cierto n\u00famero de oscilaciones en cierto tiempo, eso nos permite determinar una manera universal, una medida del tiempo.\u201d<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Es gracias a los relojes at\u00f3micos que actualmente se sincroniza a lo largo del planeta con precisi\u00f3n de hasta al menos el decimosexto d\u00edgito el tiempo en computadoras, celulares y muchas otras tecnolog\u00edas como la investigaci\u00f3n espacial.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">\u201cEn general, todas las medidas que tenemos dependen de la medida del tiempo. Por ejemplo, la medida de distancia se basa en que sabemos la velocidad de la luz.\u201d<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Los relojes at\u00f3micos est\u00e1n \u201cen todo\u201d<\/strong>, se\u00f1ala Rey.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">\u201cPor ejemplo en los sat\u00e9lites que controlan los GPS. Cuando nosotros miramos nuestros GPS y pedimos instrucciones de c\u00f3mo ir de un sitio a otro dependemos de los relojes at\u00f3micos que est\u00e1n en esos sat\u00e9lites\u201d.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">C\u00f3mo funciona un reloj nuclear<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">En el caso del reloj nuclear&nbsp;<strong>no se utilizan se\u00f1ales de electrones, sino del n\u00facleo de un \u00e1tomo<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">\u201cComo hemos dicho, el reloj at\u00f3mico excita los electrones del \u00e1tomo. Sin embargo, el \u00e1tomo no solamente tiene electrones, tambi\u00e9n tiene el n\u00facleo que est\u00e1 formado por protones y neutrones, y esos estados del n\u00facleo tambi\u00e9n se pueden excitar\u201d, explica Rey.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">\u201cEl problema es que esas excitaciones requieren una energ\u00eda muy alta, pero se ha descubierto cierta clase de \u00e1tomos, el torio, donde la energ\u00eda para excitar es mucho m\u00e1s baja que las energ\u00edas est\u00e1ndares que se encuentran en el n\u00facleo\u201d.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">El n\u00facleo solo absorbe energ\u00eda de un l\u00e1ser en un rango de frecuencias muy peque\u00f1o. Y&nbsp;<strong>encontrar la frecuencia exacta de ese l\u00e1ser ultrapreciso para generar la transici\u00f3n en el n\u00facleo ha sido un esfuerzo de d\u00e9cadas<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Rey se\u00f1ala que a pesar de que esa transici\u00f3n se hab\u00eda predecido en la d\u00e9cada de los 70 no se hab\u00eda hallado porque era como \u201cencontrar una aguja en un pajar\u201d.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Lo que lograron ahora los cient\u00edficos del estudio en la revista Nature fue utilizar un l\u00e1ser ultravioleta especialmente dise\u00f1ado para medir con precisi\u00f3n&nbsp;<strong>la frecuencia de un salto de energ\u00eda en n\u00facleos de torio incrustados en un cristal s\u00f3lido<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">\u201cEl reloj nuclear utiliza un salto cu\u00e1ntico dentro del n\u00facleo at\u00f3mico, que es incluso un factor 1000 m\u00e1s peque\u00f1o que el \u00e1tomo mismo. Nuestro trabajo demostr\u00f3 por primera vez que esto es posible. En este caso es un neutr\u00f3n que salta a un estado energ\u00e9tico diferente\u201d, explica a Mundo el cient\u00edfico alem\u00e1n Thorsten Schumm, investigador de la Universidad Tecnol\u00f3gica de Viena y otro de los autores del estudio.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Schumm cree que el reloj nuclear ser\u00e1 una realidad en un futuro cercano.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">\u201cCreo que a partir de ahora las cosas avanzar\u00e1n muy r\u00e1pido. Ya en un a\u00f1o hemos visto un progreso incre\u00edble y puedo prometer m\u00e1s cosas maravillosas pr\u00f3ximamente\u201d.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">\u201c<strong>Lo que m\u00e1s se necesita es un desarrollo en el lado de los l\u00e1seres\u2026 Yo dir\u00eda que no llevar\u00e1 m\u00e1s de cinco a\u00f1os<\/strong>\u201d.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">\u201cCon este primer prototipo hemos demostrado que el torio puede utilizarse como cron\u00f3metro para mediciones de muy alta precisi\u00f3n. Solo queda el trabajo de desarrollo t\u00e9cnico, sin que quepa esperar obst\u00e1culos importantes\u201d.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>&#8220;Imagina un reloj de pulsera que no perder\u00eda ni un segundo incluso si lo dejaras funcionando durante miles de millones de a\u00f1os&#8221;. &#8220;Aunque a\u00fan no hemos llegado a ese punto, esta investigaci\u00f3n nos acerca a ese nivel de precisi\u00f3n&#8221;. 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