Crea México el reloj atómico más exacto del mundo
Lunes, 17 de Julio de 2006
La Crónica de Hoy / Isaac Torres Cruz. Investigadores del Centro Nacional de Metrología (CENAM), ubicado en Querétaro, desarrollan el primer reloj atómico, el cual además de ser el más exacto y principal parámetro para la medición del tiempo en el país, será uno de los objetos más fríos del universo.
"No existen relojes perfectos, sin embargo, el reloj atómico que desarrollamos será tan exacto que para retrasarse un segundo tendrán que pasar 10 millones de años", explicó Mauricio López, coordinador del proyecto desde hace cinco años.
López aseguró que este proyecto trae consigo "grandes beneficios para la nación, al contar con un sistema de medición confiable", puesto que el reloj atómico CsF-1 se convertirá en el patrón nacional del tiempo en México y del Tiempo Universal Coordinado.
"El Sistema Internacional de Unidades esta soportado de manera importante por la medición de tiempo de muy alta exactitud", señaló el científico mexicano.
Asimismo el CsF-1 apoyará a la industria y a la investigación científica en aplicaciones que requieren de la medición del tiempo con alta exactitud, principalmente en las telecomunicaciones, transmisión de electricidad, navegación aérea y marítima, la investigación astronómica y los sistemas de geo posicionamiento (GPS).
"La medición del tiempo con muy alta exactitud es uno de los pilares de la ciencia y la tecnología" agregó Mauricio López.
¿Reloj de átomos? Mauricio López explicó que "el reloj se le llama atómico porque utiliza información extraída directamente de la estructura atómica para medir el tiempo, y existen tres tipos: hidrógeno, rubidio y cesio", es de este último componente del que está fabricado el CsF-1 del CENAM.
"De los tres, los relojes de cesio son los que tienen mayor exactitud. Si estos relojes se mantuvieran operando de manera indefinida, acumularían un segundo de error en la medición del tiempo después de cientos de miles, o millones de años de operación", explicó.
El cesio es un componente que es fácilmente manipulable en el laboratorio, y del que no se necesitan grandes cantidades para su uso en el reloj.
Como todo reloj, los relojes atómicos pueden ser divididos en dos partes: un fenómeno oscilatorio y un mecanismo de conteo de oscilaciones.
"El fenómeno oscilatorio en un reloj atómico es la radiación electromagnética asociada entre dos niveles de energía del átomo. Estas oscilaciones son contadas por elementos electrónicos que responden con suficiente rapidez para formar segundos, minutos, horas".
Existen relojes atómicos de cesio que se consiguen comercialmente, cuyos costos son de alrededor de 50 mil dólares y tienen una vida útil de 5 años. La comercialización de estos instrumentos está internacionalmente controlada, debido a su potencial uso militar.
El CsF-1 cuenta con una larga vida, puesto que puede ser reparado por los mismos científicos y es de un carácter no comercial por el tipo de desarrollo "ultrafrío" que ha tenido, que es muy caro.
Su sistema, de lo más frío en el Universo.
El CsF-1 opera con base en átomos de cesio ultrafríos.
La temperatura de la materia (cesio-133) utilizada en este reloj es de unas cuantas millonésimas de grado sobre el cero absoluto (-273.15 oC).
Los especialistas del CENAM consiguieron reducir 10 mil veces la velocidad de átomos de cesio-133 y bajar su temperatura a tan sólo una millonésima de grado Kelvin sobre el cero absoluto, situándolos entre los objetos más fríos del universo.
Los científicos del CENAM lograron lo anterior a través de una técnica desarrollada a principios de los noventa por Willian D. Phillips, y que le mereció el premio Nobel de Física en 1997. Los investigadores mexicanos son los primeros en hacerlo exitosamente en el país.
Para hacer más lento el movimiento de un átomo, se "golpea" con un rayo láser que viaja en dirección opuesta, de igual forma en que una persona intenta caminar contra fuertes vientos. El átomo disminuye su velocidad al chocar contra las partículas del láser.
Esta materia ultrafría se consigue cuando se inyecta cesio-133 en estado gaseoso en una esfera metálica del tamaño de un melón, en cuyo interior se propagan seis rayos láser.
"En años recientes han evolucionado las técnicas láser, lo cual ha permitido obtener objetos muy fríos", agregó Mauricio López.
Las temperaturas más bajas que puede producir el Universo de manera natural se encuentran en el espacio profundo, y son cercanas a los 3° Kelvin (-270 °C).
Los átomos de cesio ultrafríos creados en los laboratorios del CENAM se encuentran por debajo de esa temperatura, haciendo del CsF-1 uno de los objetos más fríos del universo.
El reloj atómico de cesio CsF-1 funcionará a partir del próximo año, y es considerado uno de los más avanzados del mundo. Actualmente existen relojes similares en países como Inglaterra, Estados Unidos, Alemania, Francia y Holanda, y México pertenecerá a este selecto grupo, en donde se origina la medición exacta del tiempo del planeta.
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