Ensayos

El reloj atómico
Un reloj atómico es un tipo de reloj que utiliza una frecuencia de resonancia atómica normal para alimentar su contador. Los primeros relojes atómicos tomaban su referencia de un Máser.[1] Las mejores referencias atómicas de frecuencia (o relojes) modernas se basan en físicas más avanzadas que involucran átomos fríos y las fuentes atómicas. Las agencias de las normas nacionalesmantienen una exactitud de 10-9 segundos por día,[2] y una precisión igual a la frecuencia del transmisor de la radio que bombea el máser. Los relojes atómicos mantienen una escala de tiempo continua y estable, el Tiempo Atómico Internacional (TAI). Para el uso cotidiano, se disemina otra escala de tiempo, el Tiempo Universal Coordinado (UTC). El UTC se deriva del TAI, pero se sincroniza usandosegundos de intercalación con el Tiempo Universal (UT1), el cual se basa en el paso del día y la noche según las observaciones astronómicas.
El primero fue construido en 1948 por el Willard Frank Libby de los EEUU basándose en las ideas sobre un fenómeno extremadamente regular, la resonancia magnética molecular y atómica, del Nobel Isidor Isaac Rabi,[3] aunque la precisión conseguida por elamoníaco (molécula utilizada por el prototipo del NIST) no era muy superior a los estándares de la época basados en osciladores de cuarzo.
Hoy los mejores patrones de frecuencia atómicos se basan en las propiedades físicas que tienen las fuentes de emisión de cesio. El primer reloj atómico de cesio fue construido en 1955 en el Laboratorio Nacional de Física (NLP), en Inglaterra. Sus creadores fueronLouis Essen y John V.L Parry.[4]
En el año 1967 los relojes atómicos basados en cesio habían conseguido fiabilidad suficiente como para que la Oficina Internacional de Pesas y Medidas eligiera la frecuencia de vibración atómica de los dispositivos creados y perfeccionados por Essen como nuevo patrón base para la definición de la unidad de tiempo físico. Según este patrón, un segundo se correspondecon 9.192.631.770 ciclos de la radiación asociada a la transición hiperfina desde el estado de reposo del isótopo de cesio-133. La precisión alcanzada con este tipo de reloj atómico es tan elevada que admite únicamente un error de un segundo en 30.000 años. El reloj más preciso del mundo se diseña en el Observatorio de París, donde los actuales relojes atómicos tardan 52 millones de años paradesfasarse un segundo. El nuevo objetivo de la investigación francesa es aumentar ese plazo a 32 mil millones de años. El estándar actual de los relojes atómicos en activo permite el atraso de un segundo cada 3.700 millones de años (NIST EU).



El reloj atómico
Un reloj atómico se basa en la frecuencia de la oscilación entre dos estados de energía de determinados átomos o moléculas. Estasvibraciones no resultan afectadas por fuerzas externas.
El funcionamiento del reloj de cesio, utilizado para definir la unidad fundamental de tiempo en el Sistema Internacional de unidades, se basa en la medida de la frecuencia de la radiación absorbida por un átomo de cesio al pasar de un estado de energía más bajo a uno más alto.
El primer reloj atómico se fabricó en 1948. El padre de este nuevoaparato fue el norteamericano Willard Frank Libby que tardó dos años en plasmar sus ideas en un modelo práctico.
Los átomos de cesio vaporizados vibran a muy alta frecuencia. Se procede a inducir otra frecuencia alta, para que en los átomos se produzca un fenómeno de resonancia que tienen un valor muy preciso de 9.192.631.770 hercios u oscilaciones por segundo. Se mide dicha frecuencia reduciéndola aun sólo hercio. Esta frecuencia es perfectamente utilizable para un reloj, que tendrá un error de aproximadamente un segundo cada 300.000 años.
En 1967 se tomó como referencia para la definición del segundo, las vibraciones del átomo de cesio, una magnitud absoluta, en contraposición a la usada con anterioridad. Concretamente esta definición dice que un segundo es 9.192.631.770 veces el...