Este es el reloj que mejor marca la hora

Un reloj de cesio británico que marca la hora atómica es ahora el medidor de tiempo más preciso a largo plazo del mundo, según una nueva evaluación del reloj que se publicará en la revista científica internacional Metrologia y realizada por físicos del Laboratorio Nacional de Física (NPL, por sus siglas en inglés) en el Reino Unido y la Universidad Estatal de Pensilvania, en los Estados Unidos. El reloj pertenece a un grupo de relojes de cesio de élite, creados por laboratorios de tiempo en Europa, Estados Unidos y Japón como su estándar nacional de frecuencia para la medición del tiempo.

Estas normas nacionales se utilizan para obtener el Tiempo Atómico Internacional y el Tiempo Universal Coordinado, utilizados como escalas de tiempo en todo el mundo para procesos tales como la comunicación global, la navegación por satélite y la topografía, y para el sellado de tiempo de las transacciones informáticas entre los mercados financieros y bursátiles. Los métodos utilizados para mejorar el reloj del Reino Unido también se pueden utilizar para evaluar los relojes de fuente de cesio de otros países.

«Las mejoras que describe nuestro trabajo han reducido significativamente las dos mayores fuentes de incertidumbre de medición del reloj de fuente de cesio: el efecto Doppler y el cambio de frecuencia de las lentes microondas», ha explicado el líder del proyecto Krzysztof Szymaniec.

Los científicos estiman la precisión de un reloj de fuente de cesio mediante la evaluación de la incertidumbre de todos los efectos físicos que causan cambios en la frecuencia de funcionamiento del reloj, incluyendo las interacciones atómicas con los campos externos, las colisiones entre átomos, y la construcción de los subsistemas del reloj atómico, tales como su cavidad de microondas. Las dos fuentes principales de estas incertidumbres son los cambios de frecuencia causados por el efecto Doppler y las lentes microondas. Las lentes microondas son el resultado de las fuerzas que las microondas ejercen sobre los átomos para medir la longitud de un segundo.

«Un acuerdo internacional sobre la definición de un segundo es de fundamental importancia en la medición del tiempo», ha explicado Szymaniec, detallando que la duración de un segundo, por acuerdo internacional, es la «frecuencia de transición entre dos subniveles de un átomo de cesio 133».  Para medir esta frecuencia, los relojes de cesio fuente miden dos veces los átomos de cesio enfriados por láser en su viaje a través de la cavidad de microondas del reloj, una vez en su camino hacia arriba y de nuevo en su camino hacia abajo.

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