El Mundo Primero: Los Físicos Chinos Hicieron Que Un Reloj Atómico Frío Funcionara En El Espacio

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Los relojes atómicos han viajado al espacio antes. Pero nadie se las ha arreglado antes para hacer una señal tan precisa.

Decir el tiempo con precisión es importante; te levanta por la mañana y coordina todo, desde viajes aéreos hasta el sistema GPS. Y si lo haces lo suficientemente bien, incluso puedes usarlo para navegar por el espacio exterior.

Pero decir el tiempo es también un gran desafío técnico. Cada reloj en el mundo es inexacto hasta cierto punto. Cualquiera que sea la tecnología que use su reloj de pulsera para marcar el futuro marcando el pasado, esas garrapatas se medirán de manera imperfecta. De vez en cuando, una fracción de segundo se pierde. Incluso los relojes atómicos, que miden el tiempo al observar las oscilaciones ultraprecisas de los átomos individuales y conforman los cronómetros oficiales del mundo, son imperfectos, por lo que los investigadores siempre se esfuerzan por construir uno que sea un poco más preciso que cualquier otro que haya sido construido anteriormente. Y ahora, por primera vez, un equipo de investigadores chinos ha descubierto cómo hacer que una de las tecnologías de reloj atómico más precisas actualmente disponibles funcione en el espacio.

En un artículo publicado hoy (24 de julio) en la revista Nature Communications, un equipo de investigadores del Instituto de Óptica y Mecánica Fina de Shanghai en la Academia de Ciencias de China anunció oficialmente que habían operado con éxito un reloj atómico frío durante más de 15 meses. en órbita a bordo de la ahora desaparecida estación espacial china Tiangong-2. (El logro se informó originalmente en la revista Science en septiembre de 2017, cuando se publicó una versión del artículo en el diario preimpreso arXiv antes de pasar por la revisión por pares y el proceso de publicación formal.) [Wacky Physics: The Coolest Little Particles en la naturaleza]

Los relojes atómicos fríos, que funcionan mediante el enfriamiento por láser de los átomos hasta casi el cero absoluto antes de medir sus oscilaciones, pueden ser más precisos, porque a temperaturas muy bajas, estas "señales" son más consistentes. Pero en realidad llevar átomos a esas temperaturas es muy difícil en la Tierra, y mucho menos en los confines de una nave espacial.

Los relojes atómicos fríos miden las vibraciones de los átomos mientras están en caída libre para que no interactúen con ninguna otra cosa. En la Tierra, eso requiere empujar constantemente un átomo hacia arriba para que pueda medirse mientras está cayendo a través del detector.

El equipo escribió en el documento que los investigadores han logrado hacer que los átomos sean ultrafríos en caída libre. Pero eso significó más o menos lanzar el experimento al aire y dejarlo caer.

"Estos métodos proporcionan un entorno de microgravedad que va desde varios segundos (caída de la torre, vuelo parabólico) hasta varios minutos (cohete de sonido)", escribieron en el estudio.

Es difícil hacer que tal dispositivo funcione en órbita, escribieron los investigadores, porque tiene que ser mucho más pequeño que sus homólogos en la Tierra, pasar las pruebas de seguridad necesarias para lanzarse al espacio, trabajar en microgravedad, protegerse contra la radiación cósmica y hacer todo eso sin ningún físico cuántico a la mano para hacer ajustes si algo saliera mal.

Pero los relojes atómicos fríos ligados al espacio tienen algunas ventajas, escribieron los investigadores. Lo más importante es que pueden estudiar las oscilaciones atómicas durante períodos mucho más largos. En microgravedad, el átomo puede permanecer en su lugar por más tiempo, lo que permite un período de medición más largo.

Como informó Science en 2017, los investigadores de la Agencia Espacial Europea (ESA) dijeron que el reloj atómico frío de Tiangong-2 no era tan preciso como podría haber sido. Pero el reloj de la ESA, que, en teoría, sería más preciso, se ha enfrentado a retrasos y nunca ha subido al espacio.

Publicado originalmente en WordsSideKick.com.


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