Este artículo analiza el desarrollo de los relojes atómicos, por qué la precisión es tan importante, cómo se desarrollaron y la próxima generación de relojes atómicos que ofrecen una mayor precisión.

Los relojes atómicos han estado con nosotros durante más de cincuenta años y la mayoría de la gente ha oído hablar de ellos y saben que son muy precisos, pero cómo es exacto son y por qué necesitamos este tipo de relojes de precisión?

Los relojes atómicos son utilizados por muchos de nosotros, incluso si no somos conscientes de ello. El momento en que dicen se retransmite en todo el mundo y recogido por los servidores de tiempo utilizando el protocolo NTP para sincronizar redes, que son vitales para muchas tecnologías, como la navegación global por satélite, y tiempos de señal de TV.

Antes del desarrollo del reloj atómico de los dispositivos de cronometraje más precisos eran los relojes electrónicos que perderían una cada semana o dos segundos. Estos habían sustituido en gran medida los relojes mecánicos que eran menos precisos todavía.

La humanidad siempre ha tenido una fascinación por hacer un seguimiento del tiempo, pero conocer el momento preciso nunca ha sido demasiado importante. Una segunda o incluso una diferencia de un minuto no afecta nuestra vida cotidiana.

Sin embargo, como la tecnología ha avanzado la necesidad de cronometraje más precisos se ha incrementado. Los satélites que tienen que ser navegado y comunicarse con la Tierra desde cientos, miles e incluso millones de millas de distancia requieren una sincronización exacta. por lo tanto, las ondas de radio y la luz puede viajar 300,000 km cada segundo modo imprecisos en el tiempo pueden tener diferencias enormes.

El primer reloj atómico preciso fue construido en el Laboratorio Nacional de Física de Gran Bretaña en 1955 por el Dr. Louis Essen, quien basó su reloj en la oscilación del átomo de cesio -133. La idea en realidad se concibió por primera vez desde 1879 cuando Lord Kelvin propuso que el mantenimiento del tiempo basado en cómo se comportan los átomos sería una mejor manera de contar los intervalos de tiempo que cualquier otra cosa.

La primera generación de relojes atómicos (también conocidos como osciladores de cesio) usaba la frecuencia de este átomo que oscila 9,192,631,770 veces por segundo. El modelo de Essen tenía una precisión de un segundo cada 300 años, pero los desarrollos del oscilador de cesio significan que ahora pueden alcanzar precisiones de un segundo cada 80 millones de años.

Sin embargo, como las tecnologías se vuelven más avanzados, los científicos se esfuerzan por hacer relojes mejores y más precisos. relojes de rubidio estándar no ofrecen una mayor precisión que los modelos de cesio, pero son más pequeños y menos costosos (osciladores de cesio son por lo general sólo se encuentran en los laboratorios de física a gran escala).

Relojes utilizando sólo un único átomo se han desarrollado que ofrecen aún más la precisión. Un reloj basado en un único átomo de mercurio ha alcanzado una precisión de un segundo en 400 millones de años y se espera que un nuevo tipo de reloj de estroncio que utiliza la luz irá aún mejor.

El futuro de los relojes atómicos es cada vez mayor precisión combinada con la reducción gradual del tamaño y el costo de ellos. El Instituto Americano Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) han dado a conocer un reloj atómico-tamaño de un chip que cuenta con una precisión de milisegundos.

Los relojes atómicos son ahora parte integrante de nuestras vidas sin las señales de tiempo que transmiten al mundo que son recogidos por los servidores NTP comunicación moderna de las compras por Internet y el GPS y los avances tecnológicos, como la navegación por satélite se convertiría en imposible.

Este post fue escrito por Richard N Williams

Cecilia Chavez es una técnica autora y especialista en el servidor y Tiempo industria sincronización NTP. Richard N Williams en Google+