¿Cuál es el mejor reloj del Universo?

Según los físicos, la extendida creencia de que los relojes de púlsar son los mejores relojes que hay en el Universo es errónea.

Los púlsares son estrellas de neutrones en rotación que emiten ondas de radio en períodos muy constantes. Las señales de púlsar son tan precisas que cuando fueron descubiertas, los astrónomos dieron credibilidad a la idea de que eran la prueba de vida inteligente extraterrestre, dado que no era posible que los físicos pudiesen hacer algo así en la Tierra. Esto llevó a la creencia de que los púlsares son los relojes más precisos del Unvierso.

Cuarenta años más tarde, los astrónomos aún no han averiguado qué hace exactamente un púlsar para generar ondas tan periódicas. Sin embargo, por otro lado, los físicos, han estado trabajando duro para encontrar otras formas de mejorar el comportamiento de los púlsares.

Hoy, John Hartnett y Andre Luiten de la Universidad de Western Australia se cuestionan si los relojes hechos en la Tierra han quitado a sus rivales astrofísicos el trono del mejor reloj del Universo.

La respuesta está bastante clara para cualquiera que haya seguido los asombrosos descubrimientos de la óptica cuántica de los últimos años.

Hartnet y Luiten dicen que “la precisión y estabilidad de los relojes terrestres ha mejorado más de un orden de magnitud, en media, cada década los últimos 60 años”. Hoy, los mejores relojes atómicos de cristal óptico neutro y los “relojes de ión atrapado” tienen una estabilidad de frecuencia del orden de 10^(-17).

Reloj atómico óptico

Reloj atómico óptico de Estroncio. Wikipedia.

En contraste, a pesar de que se han descubierto más púlsares, su estabilidad periódica ha mejorado menos que un orden de magnitud en los últimos 20 años. Los mejores pulsares de milisegundo tienen una estabilidad de 10^(-17) como mucho.

Esto quiere decir que los relojes terrestres bien pueden ser coronados como los mejores relojes del Universo, según dicen estos físicos.

Todo esto es asombroso, pero antes de descorchar el champán hay otro aspecto que hay que considerar. Ese aspecto es la estabilidad a largo plazo.

Está muy bien construir un reloj que puede mejorar la forma en que se comportan los púlsares durante unos meses o años, pero si los probásemos por un período más largo de tiempo, pongamos siglos o milenios, una gran cantidad de problemas afloran. Los fabricantes del Reloj del Long Now han estudiado este problema. Se han preguntado cuál es la manera de garantizar una fuente de energía durante un período tan largo. ¿Cómo se pueden almacenar los componentes para asegurarse de que el conocimiento para la reparación sobrevive? ¿Puedes siquiera fiarte de los supervivientes durante períodos tan largos?

Las respuestas a estas preguntas sugieren que será muy difícil hacer funcionar un reloj de pulsera o un reloj de ion atrapado durante tanto tiempo. Sin embargo, los púlsares seguirán produciendo su latido periódico y regular durante cientos de años.

Los relojes terrícolas podrán quizá mejorar a los púlsares durante escalas de tiempo humanas, pero hacerlo en períodos de tiempo mucho mayores es otro reto en sí mismo. Los relojes terrestres quizá hayan robado la corona por el momento, pero mantenerla será mucho más duro.

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

Este artículo ha sido traducido de Technology Review y publicado bajo licencia CC by-sa

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