Durante décadas, los relojes atómicos han sido el estándar de oro para medir el tiempo. Ahora dos equipos de investigación independientes han construido algo que los deja en la sombra: los primeros relojes nucleares del mundo.
Estos nuevos cronometradores, desarrollados por grupos en Estados Unidos y Europa, usan el núcleo de un átomo en lugar de sus electrones para medir el tiempo. El resultado es un reloj que podría ser más estable y más preciso que cualquier reloj atómico jamás creado.
Un reloj que late dentro del núcleo del átomo
Los relojes atómicos funcionan midiendo los saltos de energía de los electrones que orbitan un átomo. Los relojes nucleares van más profundo. Miden las transiciones de energía dentro del propio núcleo, una región mucho menos afectada por perturbaciones externas como campos magnéticos o cambios de temperatura.
El ingrediente clave para estos relojes es un isótopo raro llamado torio-229. Su núcleo tiene una propiedad única: puede ser excitado por luz láser ultravioleta, lo que permite desencadenar y medir una transición nuclear. Los científicos han perseguido esta capacidad durante años.
Ambos equipos usaron átomos de torio-229 incrustados en un cristal. Golpearon los núcleos con un láser ultravioleta preciso y contaron los latidos resultantes. Los experimentos se realizaron en laboratorios separados, uno en Estados Unidos y otro en Europa, y ambos tuvieron éxito aproximadamente al mismo tiempo.
Por qué los investigadores locales y el mundo están prestando atención
Para los físicos, esto es un hito que llevaba décadas gestándose. La idea de un reloj nuclear se propuso por primera vez en los años 70, pero la tecnología para realizarla solo se ha materializado recientemente. Los investigadores en el campo han calificado el avance como un logro largamente esperado.
Los nuevos relojes aún no están listos para reemplazar a los atómicos en el uso cotidiano. Son montajes de laboratorio grandes y delicados. Pero el potencial es enorme. Los relojes nucleares podrían mejorar la precisión del GPS, probar teorías fundamentales de la física e incluso detectar pequeños cambios en constantes fundamentales a lo largo del tiempo.
Los científicos locales involucrados en los proyectos expresaron entusiasmo por lo que los relojes podrían revelar. La capacidad de medir el tiempo a este nivel podría abrir ventanas hacia la materia oscura u otros fenómenos que los instrumentos actuales no pueden detectar.
Una nueva era para la medición del tiempo
La llegada de los relojes nucleares no significa que los atómicos sean obsoletos. Pero sí marca un cambio. Por primera vez, la medición del tiempo se ha movido de la capa de electrones al núcleo. La brecha de precisión entre los dos tipos de relojes aún se está midiendo, pero los resultados iniciales sugieren que los nucleares podrían superar a sus predecesores atómicos por un margen significativo.
Ambos equipos de investigación publicaron sus resultados en revistas científicas, y otros laboratorios ya están trabajando para construir sus propias versiones. La carrera para refinar y miniaturizar los relojes nucleares ha comenzado.
