El reloj más preciso del universo

Seguramente los responsables del Record Guinness ya estarán preparando la inclusión de esta bestia parda entre sus páginas, para bautizarla como el aparato más preciso del mundo diseñado por manos humanas. Uno de los mayores responsables de su creación, el estadounidense James Chou, declara que esta máquina «es un hito en la historia de los relojes atómicos» . Y no exagera, porque su absoluta precisión permitirá realizar estudios científicos que necesitan de esta propiedad para poder llegar a conclusiones acertadas.

Este reloj de lógica cuántica está basado en las vibraciones de un único átomo de aluminio, que sólo atrasará un segundo en los próximos 3.700 millones de años . Para que nos hagamos una idea de la salvaje precisión del nuevo aparato, es suficiente con decir que el cronómetro atómico que se usa en EE.UU. oficialmente para fijar la hora (el NIST-F1 de cesio) se desvía un segundo cada 100 millones de años. Realmente la diferencia es tan abultada que deja al sistema oficial como una baratija del mercadillo. Si este reloj hubiese existido desde el inicio del universo, hace 13.700 millones de años, hoy día sólo llevaría 4 segundos de retraso.

¿Cómo funciona este artilugio cuántico? El «tictac» viene dado por los cambios de estado, las vibraciones de un átomo de aluminio cargado eléctricamente. Este material ofrece una fuente excepcional de latidos estables. Tanto que los actuales sistemas láser no son capaces de detectar sus movimientos. Los científicos estadounidenses han tenido que idear un mecanismo a través de un «chivato» para saber que pasa dentro del reloj, que es como un frigorífico de grande . Cuando el ion de aluminio, atrapado en una trampa electromagnética, pierde o gana energía, otro átomo asociado (de magnesio), reacciona y es detectado por un peine de frecuencias láser, una especie de cazador de los colores de la luz. Las versiones antiguas de estos relojes empleaban berilio, menos eficiente que el magnesio.

Y bien ¿para qué necesitamos una precisión tan elevada? Pues para mucho más de lo que imaginamos. Por ejemplo, para mejorar los GPS , ya que basan su funcionamiento en un reloj que calcula las distancias entre los satélites y La Tierra. Hay que tener en cuenta que cuanto más precisa es la señal, más ajustada a la realidad se puede hacer la medición. De pasar a disponer de varios metros de exactitud, podremos contar con un aparato de GPS que será capaz de acertar un disparo a un milímetro en cualquier parte de la superficie terrestre . Los aterrizajes automáticos de aviones no serían ningún problema, por ejemplo.

Además de estas aplicaciones prácticas, el super cronómetro ayudará a poner a prueba las teorías físicas actuales . La extraordinaria precisión del cronómetro podría detectar minúsculas variaciones, propuestas por algunos físicos teóricos, en la velocidad de la luz en el vacío, que también define el ritmo de propagación de la gravedad según las teorías de Albert Einstein; o la constante de Planck, uno de los pilares de la mecánica cuántica. También podría testar con exactitud la dilatación del tiempo , predicha por la teoría de la relatividad y verificada por primera vez en 1959. Como vemos, no se trata de un chisme para fardar de exactitud. Este reloj puede ayudar a descubrir los grandes misterios del Universo a la par que nos va a permitir optimizar los sistemas de navegación actuales.