Investigadores en China han desarrollado un reloj de red óptica de estroncio tan preciso que pronto podría forzar un cambio fundamental en la forma en que medimos el tiempo. No se trata sólo de mejores relojes; se trata de redefinir el segundo mismo.
El problema con el cronometraje actual
Durante más de medio siglo, el segundo ha estado definido por las oscilaciones de los átomos de cesio-133, un estándar notablemente estable, pero aún imperfecto. La rotación de la Tierra no es consistente. Depender de la duración de un día para definir el tiempo significa que el propio segundo cambiaría sutilmente. Los relojes atómicos resolvieron esto, pero los relojes ópticos ofrecen el siguiente salto en precisión.
Cómo funciona el nuevo reloj
El nuevo reloj utiliza átomos de estroncio, que vibran a frecuencias de luz visible, generando más de 700 billones de “tics” por segundo. Esta es una mejora enorme con respecto a los 9 mil millones de oscilaciones del cesio. Los investigadores de la USTC alcanzaron una incertidumbre de 9,2 x 10-19, lo que significa que el reloj sólo se retrasaría un segundo después de funcionar durante aproximadamente 30 mil millones de años, más que la edad actual del universo.
Este nivel de precisión no es sólo teórico. Abre las puertas a nuevas posibilidades científicas, incluidas búsquedas más precisas de materia oscura y mediciones precisas del campo gravitacional de la Tierra.
El camino hacia la redefinición
Para que el segundo sea redefinido oficialmente, es necesario que funcionen en diferentes instituciones al menos tres relojes ópticos que cumplan con estrictos estándares de precisión. El reloj de la USTC se suma a otros dos relojes basados en estroncio y dos relojes de iones de aluminio que ya han alcanzado este hito.
La decisión recae en la Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM), que se reúne cada cuatro años. Si bien la reunión de 2024 no verá la redefinición, se espera una propuesta para el nuevo estándar para 2030, con una fecha de implementación a continuación.
“Este rendimiento cumple con el requisito de precisión de un solo reloj de 2 x 10-18 para redefinir el segundo SI, con aplicaciones potenciales en geodesia relativista y búsquedas de materia oscura de alta resolución”, escriben los investigadores.
El paso hacia la redefinición del segundo no es sólo un ajuste técnico; es un reconocimiento de que nuestras herramientas más precisas exigen ahora una definición más estable y universal del tiempo. Cambiará la forma en que medimos la realidad en su nivel más fundamental.
