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La parte m\u00e1s importante de uno de los relojes m\u00e1s precisos del mundo es una pieza de lutecio<\/strong>, fina como el papel y del tama\u00f1o de una grapa. Esta descansa dentro de una caja insonorizada, a prueba de vibraciones, del tama\u00f1o de un mini refrigerador, que se encuentra sobre una mesa amortiguadora de movimiento de 22 mil d\u00f3lares. <\/p>\n Murray Barrett<\/strong>, profesor asociado de f\u00edsica en la Universidad Nacional de Singapur, busca la caja para mostr\u00e1rmelo. \u201cDeber\u00eda estar bien\u201d, dice con su c\u00e1lido acento neozeland\u00e9s. Pero duda. Estamos en un laboratorio oscuro lleno de l\u00e1seres que se agrupan, parten e intensifican a trav\u00e9s de una serie de cristales y componentes electr\u00f3nicos. \u201cNormalmente, est\u00e1 bien\u201d, se\u00f1ala, alej\u00e1ndose de su reloj <\/strong>que todav\u00eda est\u00e1 en progreso. \u201cPero no estoy seguro de si estamos logrando algo o no\u201d.\n<\/p>\n El reloj de Barrett, ubicado en el Centro de Tecnolog\u00edas Cu\u00e1nticas de la universidad, tiene la intenci\u00f3n de dividir el tiempo en m\u00e1s y m\u00e1s peque\u00f1os segmentos<\/strong> que cualquier otro reloj. <\/p>\n Un cron\u00f3metro anal\u00f3gico puede normalmente dividir un segundo en 10 partes: 0.1 segundos, 0.2 segundos, etc\u00e9tera. Incluso las vibraciones m\u00e1s peque\u00f1as de, por ejemplo, los extractos que mantienen limpio el entorno del laboratorio, son suficientes para alterar esa precisi\u00f3n y, con ello, todo el trabajo del laboratorio.\n<\/p>\n Hasta ahora, las aplicaciones potenciales para un reloj con 15 decimales de precisi\u00f3n son te\u00f3ricas y aspiracionales. Pero eso no impide que los laboratorios de todo el mundo compitan, utilizando distintos elementos, para alcanzar el mismo objetivo. El lutecio es, de alguna manera, el elemento menos probable para participar y ser el ganador.<\/p>\n Esto es porque no solo es relativamente raro en la naturaleza, sino tambi\u00e9n debido a su alto costo y similitud con otros elementos, adem\u00e1s de que sus aplicaciones conocidas son raras. Por lo tanto, los investigadores y la industria tienden a pasarlo por alto.\n<\/p>\n Si Barrett y su laboratorio tienen \u00e9xito, el mercado global para el lutecio no se expandir\u00e1 significativamente. Despu\u00e9s de todo, el reloj casi no utiliza este elemento. Sin embargo, el lutecio se convertir\u00e1 r\u00e1pidamente en el coraz\u00f3n de la ciencia y la econom\u00eda global. Todos los relojes miden el tiempo siguiendo un evento recurrente. Eso puede significar rastrear la rotaci\u00f3n de la Tierra mediante la sombra de un reloj de sol, o puede significar contar los movimientos de un p\u00e9ndulo. No obstante, ninguno de estos m\u00e9todos de cronometraje puede producir una medici\u00f3n que sea constante en todo momento y lugar. <\/p>\n La temperatura y la humedad <\/strong>alteran las piezas del reloj mec\u00e1nico, alargando o cortando los segundos. El cronometraje basado en la observaci\u00f3n astron\u00f3mica se ve obstaculizado por la irregularidad de la \u00f3rbita de la Tierra alrededor del sol.\n<\/p>\n La mayor parte de la historia humana hasta ahora no ha requerido mucha precisi\u00f3n<\/strong>, por lo que las limitaciones de los relojes nunca fueron un problema. <\/p>\n Luego, en el siglo XIX, la f\u00edsica at\u00f3mica abri\u00f3 la posibilidad de una definici\u00f3n universal e inmutable del tiempo. La idea era enga\u00f1osamente simple. Cada \u00e1tomo de un elemento de la tabla peri\u00f3dica vibra de manera \u00fanica cuando es bombardeado por una frecuencia exacta de radiaci\u00f3n. Entonces, si puede contarse el n\u00famero de ciclos de radiaci\u00f3n necesarios para estimular un \u00e1tomo durante la mejor definici\u00f3n no at\u00f3mica existente de un segundo, el mundo tendr\u00eda una nueva definici\u00f3n del segundo <\/strong>conectado a un \u00e1tomo inmutable En efecto, se tendr\u00eda un reloj at\u00f3mico. Durante un periodo de casi dos d\u00e9cadas, los cient\u00edficos determinaron que el cesio<\/strong>, cuyas vibraciones son relativamente f\u00e1ciles de observar y que existen en una sola forma estable, y por lo tanto no necesitar\u00eda ser purificado, era el mejor elemento para usar. <\/p>\n En 1967, la Conferencia General de Pesos y Medidas<\/strong>, una organizaci\u00f3n intergubernamental, reemplaz\u00f3 la antigua definici\u00f3n celestial de un segundo con la cantidad de tiempo que se necesita para medir 9,192,631,770 oscilaciones del microondas necesarias para estimular la vibraci\u00f3n del cesio-133.\n<\/p>\n Incluso antes de que se definiera el segundo at\u00f3mico<\/strong>, hab\u00eda cient\u00edficos, militares y comerciantes profundamente interesados en aprovechar el tiempo m\u00e1s preciso. El Ej\u00e9rcito de Estados Unidos fue uno de los primeros clientes de los relojes at\u00f3micos, y en 1973 las fuerzas armadas introdujeron el Sistema de Posicionamiento Global (GPS)<\/strong>, una red de navegaci\u00f3n s\u00faper precisa que utiliza sat\u00e9lites equipados con relojes at\u00f3micos para medir cu\u00e1nto tarda una se\u00f1al en llegar y rebotar de regreso en un receptor en la Tierra.\n<\/p>\n Los misiles y otras tecnolog\u00edas militares<\/strong> fueron los beneficiarios inmediatos del GPS. El sector privado tambi\u00e9n se benefici\u00f3 con Google Maps<\/strong> y con las modernas redes de telecomunicaciones que se sincronizan mediante el GPS. <\/p>\n De acuerdo con un estudio de junio de 2019 patrocinado por el Instituto Nacional de Est\u00e1ndares y Tecnolog\u00eda (NITS, por sus siglas en ingl\u00e9s) en Colorado, el GPS fue responsable de mil 350 millones de d\u00f3lares en beneficios econ\u00f3micos para EU de 1984 a 2017. China, Europa y Jap\u00f3n tienen sus propios sistemas de navegaci\u00f3n por sat\u00e9lite que conf\u00edan en relojes at\u00f3micos; una interrupci\u00f3n colectiva, por poco probable que sea, paralizar\u00eda la econom\u00eda global.\n<\/p>\n Durante casi dos d\u00e9cadas, cient\u00edficos alrededor del mundo han trabajado para mejorar relojes at\u00f3micos que estimulen los \u00e1tomos usando luz visible, que oscila aproximadamente en ser 100 mil veces m\u00e1s r\u00e1pido que los microondas en un reloj de cesio. La creaci\u00f3n de estos relojes \u00f3pticos no es solo una cuesti\u00f3n de cambiar los microondas por l\u00e1ser y el cesio por otro elemento. En cambio, los cient\u00edficos deben superar una serie de desaf\u00edos cient\u00edficos y t\u00e9cnicos, incluida la cuesti\u00f3n fundamental de qu\u00e9 elemento es el m\u00e1s adecuado para el trabajo de decir la hora. \n
\nEl reloj de lutecio, en teor\u00eda, agregar\u00e1 14 ceros a la derecha de ese punto decimal, segmentando el segundo en (aproximadamente) un bill\u00f3n de piezas, y se mantendr\u00eda la precisi\u00f3n en un segundo si se deja funcionando continuamente durante 30 mil millones de a\u00f1os.<\/p>\n
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