Desde los años 60, se han usado relojes atómicos para definir qué es un segundo en el Sistema Internacional de Unidades (SI units en inglés). Estos relojes, tuvieron además, un gran impacto para la ciencia y la tecnología; permitieron innovaciones como: el sistema de posicionamiento global (GPS) y contribuyeron al avance de las comunicaciones a distancia.

En los relojes atómicos, la medición del tiempo no está ligada a un fenómeno astronómico, como la órbita de la Tierra y o de la Luna, sino que es determinada por un fenómeno físico menos variable. De la misma forma que en los antiguos relojes de pared el balanceo de un péndulo, servía para medir los intervalos de tiempo, en los relojes atómicos lo que define cuánto es un segundo, es la vibración regular de los átomos de cesio, un metal alcalino que se encuentra en minerales complejos.

Los relojes atómicos que se utilizan actualmente para medir estos procesos -que son usados para definir el segundo como unidad de tiempo- se basan en el sistema de fuente, en que se echan átomos al aire con láser, como si se tratara de una fuente convencional; así se exponen los átomos de cesio a una radiación de ondas electromagnéticas para hacerlos oscilar.

En base a esa medición, el Sistema Internacional de Unidades (SI), el segundo se define como la duración de: 9 192 631 770 períodos de la radiación de transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio.

Una nueva generación de relojes atómicos, podría dar lugar a otra revolución en las aplicaciones que tienen que ver con la medición del tiempo. Un equipo de científicos del Observatorio de París (Francia), ha demostrado la precisión para medir el tiempo de un nuevo tipo de reloj atómico, que podría llevar eventualmente a la redefinición del ‘segundo’. Ellos han demostrado la eficacia de otro tipo de reloj atómico basado en un entramado óptico que captura átomos sirviéndose de la luz, y "los retiene lo suficiente como para hacer una medición detallada".

En su experimento (que recoge la revista "Nature Communications"), los expertos dirigidos por el Dr. Jérome Lodewyck, comprobaron la precisión de dos relojes atómicos de entramado óptico, que contrapusieron a los más comunes, llamados: “de fuente”.

El equipo de Lodewyck, demostró el funcionamiento de este tipo de reloj, usando una transición atómica con átomos de estroncio en lugar de los de cesio. Los expertos construyeron dos relojes atómicos de entramado óptico de estroncio, y hallaron que mantenían el tiempo entre ellos con mayor precisión que cuando se comparaban con tres relojes atómicos de fuente con átomos de cesio. "Estos hallazgos representan un paso hacia un posible nuevo sistema para definir el segundo", se afirma en la revista.

Por ejemplo, el reloj atómico del Laboratorio Nacional de Física del Reino Unido (NPL, por sus siglas en inglés), que en 2011 fue considerado el más preciso del mundo, puede ganar o perder un segundo cada 138 millones de años. Los de entramado óptico se consideran hasta 3 veces más precisos que los actuales, sólo se pierde un segundo cada 300 millones de años.

No obstante, los científicos reconocen que se necesitan más pruebas y mejoras del sistema antes de poder usar los relojes de entramado óptico para ofrecer una nueva definición del segundo. Además, se requerirían "más comparaciones y de mayor escala" entre relojes ópticos diseñados y construidos por varios institutos diferentes para explorar el potencial de estas nuevas posibilidades.

Los expertos constatan "la complejidad de establecer una unidad de tiempo universal" y señalan que cualquier "redefinición del segundo SI debería contar con consenso internacional".

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Edición de César Héctor para Sophimania. Fuentes: abc.es y bbc.co.uk.