Curiosidad científica: GPS, relojes atómicos y relatividad general

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En los tiempos modernos, marineros, camioneros, agricultores, excursionistas, soldados, pilotos y astrónomos, todos utilizan el tiempo atómico. De hecho, cualquiera que haya usado el Sistema de Posicionamiento Global (GPS) ha dependido de los relojes atómicos. Cada uno de los satélites GPS lleva 4 relojes atómicos a bordo. Mediante la triangulación de la señal desde su órbita con receptores en tierra, los usuarios de GPS puede determinar su ubicación.

Estos relojes son estables en una parte en un millón de millones, es decir, se pierde un segundo cada 32.000 años. Para guiar una nave espacial entre los planetas, se estima que será necesario un reloj con una precisión mínima de una parte en cien millones de millones.

Recientemente, los relojes más precisos que se han fabricado utilizan enfriamiento por láser. Se utiliza un láser para enfriar átomos hasta aproximadamente una millonésima de grado sobre el cero absoluto. Mientras que los átomos fríos son útiles, los átomos flotantes son aún mejores para mantener el tiempo. Un reloj atómico está listo para ser enviado a la Estación Espacial Internacional (ISS) a finales de este año. Allí se unirá a otros relojes atómicos para poner a prueba la teoría de Einstein de la relatividad general, y tendrá una precisión de un segundo en cada 300 millones de años.

En la década de 1990, los relojes atómicos eran casi tan grande como una lavarropas. Pero en SWISS (famosa por su reloj de pulsera de fabricación) están desarrollando un diminuto reloj atómico en CSEM (Centro Suisse d'Electronique et Microtécnica). Estos relojes atómicos del tamaño de un cubo de azúcar podrían ser utilizados en dispositivos que funcionan con baterías, como los teléfonos inteligentes o receptores de GPS y, en definitiva, como un reloj de pulsera.

En la foto puede verse el chip del reloj atómico a escala, uno de los más pequeños relojes atómicos comercialmente disponibles. Su peso es de 35 gr y requiere 120mW de potencia, proporcionando una exactitud de tiempo 100 veces mejor que los relojes de cuarzo. 

Imagen e información de la página de facebook del Observatorio Astronómico de Córdoba (OAC) https://www.facebook.com/photo.php?fbid=522524757793513&set=a.322752844437373.80714.108460115866648&type=3&theater que menciona:
Créditos de la imagen: Symmetricom
Extraído de: The Universe, CJ.

La Profe