¿Dónde está el reloj más preciso del universo?

Publicado el Miércoles, 7 de abril de 2010 por MiGUi en Física
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La creencia común de que los púlsares son los relojes más precisos del universo está equivocada, según un grupo de físicos.

Los púlsares son estrellas de neutrones que producen emisiones periódicas de ondas de radio. Son señales tan precisas que cuando fueron descubiertas los astrónomos dieron importancia a la idea de que eran evidencias de vida inteligente en alguna parte del universo porque no podían ser asociadas a nada que los físicos pudieran reproducir en la Tierra. Esto acabó dando origen a la idea del púlsar como un reloj ultrapreciso.

40 años más tarde, los astrónomos han llegado a saber cómo exactamente se generan esas señales tan precisas. Pero los físicos, por otro lado, han estado trabajando para encontrar por sus propios medios para mejorar la precisión de los púlsares.

Hoy, John Hartnett y Andre Luiten de la University of Western Australia se preguntan si las piezas fabricadas en la Tierra han podido usurpar el puesto de mejores relojes del universo a sus rivales astrofísicos.

Por una parte, la respuesta es muy clara para cualquiera que haya seguido los asombrosos avances en óptica cuántica de los últimos años.

La precisión y estabilidad de los relojes terrestres han aumentado más de un orden de magnitud, de media, por cada década en los últimos 60 años.

Explican Hartnett y Luiten. Hoy, los mejores relojes de red óptica de átomos neutros y relojes de iones confinados tienen una estabilidad en frecuencia de cerca de una parte en 10^{17}.

Por contra, cuantos más púlsares se enecuentran, su estabilidad temporal apenas ha mejorado en un orden de magnitud en 20 años. Los púlsares de milisegundo más precisos tienen una estabilidad como mucho de una parte en 10^{15}.

Esto quiere decir que los relojes terrestres ya se coronan como los mejores relojes del universo, dicen Hartnett y Luiten.

Es impresionante, pero aún queda la otra cuestión a considerar antes de que los físicos en los laboratorios de óptica cuántica puedan descorchar botellas de champán. La cuestión es la estabilidad a largo plazo.

Está muy bien construir un reloj que pueda pulverizar la precisión de los púlsares durante meses o años, pero intentarlo en un periodo de tiempo más largo como siglos o milenios es una pregunta que ronda sus cabezas. Los fabricantes del Reloj del Long Now (N. del T: un reloj preparado para mantener el tiempo durante 10.000 años) ya han estudiado esto antes. Se preguntaron cómo mantener una fuente de energía estable durante todo ese periodo. O ¿cómo realizar el mantenimiento de partes deterioradas para asegurar que sobreviva? ¿Incluso puedes estar seguro de la supervivencia de la raza humana durante ese tiempo?

Las respuestas a todas estas preguntas sugieren que sería muy complicado hacer un experimento a tan larga escala. Y en unos pocos miles de años los púlsares siguen latiendo regulares.

Los relojes fabricados en la Tierra puede que sean mejores que los púlsares en la escala de tiempos significativas para los seres humanos, pero las escalas de tiempo mucho mayores siguen siendo un reto en sí mismas. Los relojes terrestres han robado la corona por ahora. Pero mantenerla será mucho más complicado.

Ref: arxiv.org/abs/1004.0115: A Comparison of Astrophysical and Terrestrial Frequency Standards: Which are the best clocks?

Traducción libre de Where is the best clock in the universe?. En Technology Review.

Trackbacks/Pingbacks a esta entrada:
  1. Dio dice:

    Leyendo este articulo me surge una pregunta que espero los lectores puedan aclarame.
    ¿que se utiliza para medir la precision de tiempo de una onda? ¿un reloj? y entonces ¿que se utiliza para medir la precision del reloj que mide la precision de la onda?.
    A lo que voy es es que lo logico es pensar que si la precision de algo es superior a la precision del metodo de medida, la precision maxima estara determinada por este metodo de medicion y no por el objeto a medir, ¿no?.

  2. miguel dice:

    Si, lo que a mí me gustaría saber es: ¿Con que comparamos el reloj más preciso del mundo? Eso de “se desvía un segundo en 1 millón de años” ¿con respecto a qué se desvía?

    • MiGUi dice:

      @miguel pues fácil: primero mide un millón de años, y está bien. Pero cuando mide el segundo millón, en realidad es un millón y un segundo. Luego ha medido un segundo de menos o de más, es decir, atrasa o adelanta un segundo por cada millón de años.

  3. Plural dice:

    Púlsar o pulsar.

    La voz inglesa pulsar —acrónimo de puls[ating st]ar—, que significa ‘estrella que emite radiación muy intensa a intervalos cortos y regulares’, se ha adaptado al español con dos acentuaciones. La forma llana púlsar conserva la acentuación etimológica: «En el centro de la explosión se formó un púlsar» (Altschuler Hijos [Ur. 2002]); pero también se usa, y es válida, la forma aguda pulsar (pron. [pulsár]): «Algunas supernovas han formado un pulsar» (Maza Astronomía [Chile 1988]). El plural es púlsares y pulsares, respectivamente. (Fuente: http://lenguajealdia.blogspot.com/2008/11/palabras-con-doble-acentuacin.html). En cualquier caso, parece que pulsars no sería un plural válido.

  4. sAN dice:

    Buf, pues vaya. O sea, que se atrasa 1 segundo cada millón de años. Pues entonces no me lo compro. Y qué más da que se atrase esa cantidad de tiempo? Un Rolex manual o autómatico se puede atrasar 4segundos al mes y aquí no pasa nada; es lo nomal.
    Por otro lado, a quién escribimos la queja dentro de 1 millón de años?

    • MiGUi dice:

      @sAN creo que no has entendido.

      El GPS por ejemplo requiere relojes atómicos de alta precisión para determinar la posición en la superficie. Si atrasa demasiado es malo y cuanta más precisión tenga en tiempo más precisión tendrá en distancia.