Relojes atómicos y el servidor NTP utilizando la mecánica cuántica para contar el tiempo
publicado por Stuart on 11th diciembre, 2008
Decir el tiempo no es tan sencillo como la mayoría de la gente piensa. De hecho, la misma pregunta, '¿qué hora es?' es una pregunta que incluso la ciencia moderna puede dejar de responder. El tiempo, según Einstein, es relativo; se trata de cambios pasados para diferentes observadores, afectados por factores tales como la velocidad y la gravedad.
Incluso cuando todos vivimos en el mismo planeta y experimentamos el paso del tiempo de una manera similar, decir la hora puede ser cada vez más difícil. Desde entonces, se ha descubierto que nuestro método original de utilizar la rotación de la Tierra es inexacto, ya que la gravedad de la Luna hace que algunos días sean más largos que 24 horas y unos pocos sean más cortos. De hecho, cuando los primeros dinosaurios vagaban por la Tierra, ¡un día solo duraba 22 horas!
Si bien los relojes mecánicos y electrónicos nos han proporcionado cierta precisión, nuestras modernas tecnologías han requerido mediciones de tiempo mucho más precisas. El GPS, el comercio por Internet y el control del tráfico aéreo son solo tres sectores en los que el segundo momento es increíblemente importante.
Entonces, ¿cómo hacemos un seguimiento del tiempo? Usar la rotación de la Tierra ha demostrado ser poco fiable, mientras que los osciladores eléctricos (relojes de cuarzo) y los relojes mecánicos solo son precisos uno o dos por día. Desafortunadamente para muchas de nuestras tecnologías, una segunda inexactitud puede ser demasiado larga. En la navegación por satélite, la luz puede viajar 300,000 km en poco más de un segundo, lo que hace que la unidad promedio de navegación por satélite sea inútil si hubiera un segundo de imprecisión.
La solución para encontrar un método preciso para medir el tiempo ha sido examinar la muy pequeña mecánica cuántica. La mecánica cuántica es el estudio del átomo y sus propiedades y cómo interactúan. Se descubrió que los electrones, las pequeñas partículas que orbitan alrededor de los átomos, cambiaron la ruta en la que orbitan y liberaron una cantidad precisa de energía cuando lo hacen.
En el caso del átomo de cesio, esto ocurre casi nueve mil millones de veces por segundo y este número nunca se altera y, por lo tanto, se puede utilizar como un método ultra confiable para hacer un seguimiento del tiempo. Los átomos de cesio son dinámicos y, de hecho, el segundo ahora se define como algo más de 9 mil millones de ciclos de radiación del átomo de cesio.
Los relojes atómicos son la base de muchas de nuestras tecnologías. Toda la economía global depende de ellos con el tiempo transmitido por Servidores de tiempo NTP en redes informáticas o transmitidas por satélites GPS; asegurando que todo el mundo mantenga el mismo tiempo, preciso y estable.
Una escala de tiempo global oficial, el Tiempo Universal Coordinado (UTC) se ha desarrollado gracias a los relojes atómicos que permiten que todo el mundo corra al mismo tiempo dentro de unas pocas milésimas de segundo.
Este post fue escrito por Stuart
