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¿Dónde está el mejor reloj del universo?
Los púlsares son estrellas de neutrones en rotación que producen ráfagas de ondas de radio muy periódicas. Las señales de púlsar son tan precisas que cuando fueron descubiertas, los astrónomos dieron mucho crédito a la idea de que eran evidencia de vida inteligente en otras partes del Universo porque no tenían comparación con nada que los físicos pudieran hacer en la Tierra. Esto ha llevado a la creencia generalizada de que los púlsares son los relojes más precisos del Universo.
40 años después, los astrónomos aún tienen que averiguar exactamente cómo los púlsares generan señales tan precisas. Pero los físicos, por otro lado, han estado trabajando duro para encontrar sus propias formas de mejorar el rendimiento de los púlsares.
Hoy, John Hartnett y Andre Luiten, de la Universidad de Australia Occidental, se preguntan si los relojes con destino a la Tierra han usurpado a sus rivales astrofísicos como los mejores relojes del Universo.
A primera vista, la respuesta es bastante clara para cualquiera que haya seguido los asombrosos avances en óptica cuántica en los últimos años.
La precisión y estabilidad de los relojes terrestres han mejorado más de un orden de magnitud, en promedio, en cada década durante los últimos 60 años, dicen Hartnett y Luiten. Hoy en día, los mejores relojes de átomos neutros de celosía óptica y relojes de iones atrapados tienen una estabilidad de frecuencia que se acerca a una parte en 10 ^ 17.
Por el contrario, a medida que se han descubierto más púlsares, su estabilidad temporal ha mejorado en menos de un orden de magnitud en los últimos 20 años. Los mejores púlsares de milisegundos tienen una estabilidad de solo una parte en 10 ^ 15 en el mejor de los casos.
Eso significa que los relojes terrestres pueden ser coronados como los mejores relojes del Universo, dicen Hartnett y Luiten.
Eso es impresionante, pero hay otra cuestión a considerar antes de que los físicos de los laboratorios de óptica cuántica puedan empezar a hacer estallar corchos de champán. Ésta es la cuestión de la estabilidad a largo plazo.
Está muy bien construir un reloj que pueda superar a los púlsares durante unos meses o años, pero pruébelo durante un período de tiempo significativamente más largo, digamos siglos o milenios, y una gran cantidad de otras cuestiones surgen. Los creadores de la Reloj del largo ahora ya he estudiado este tema. Han preguntado cómo se puede garantizar un suministro de energía estable durante ese período. ¿Cómo se almacenan las piezas de repuesto o se asegura de que sobreviva el conocimiento para efectuar una reparación? ¿Puedes siquiera confiar en la supervivencia de la raza humana durante estos períodos?
Las respuestas a estas preguntas sugieren que será muy difícil hacer funcionar un reloj de pulsera y mucho menos un reloj de iones atrapado en esta escala de tiempo. Y, sin embargo, en miles de años, los púlsares seguirán produciendo su latido cardíaco regular.
Los relojes terrestres pueden ser capaces de superar a los púlsares en escalas de tiempo humanas, pero hacerlo en escalas de tiempo significativamente más largas es otro desafío. Los relojes terrestres pueden haber robado la corona por ahora. Mantenerlo será mucho más difícil.
Ref: arxiv.org/abs/1004.0115 : Comparación de estándares de frecuencia terrestres y astrofísicos: ¿Cuáles son los mejores relojes?