¿Cómo funcionan los relojes atómicos?

Cuando se va la luz y más tarde es restaurada, ¿Cómo sabes como configurar la hora después? ¿Te has preguntado alguna vez como se regular el tiempo? Hay varias organizaciones en distintos países que se encargan de esto, como por ejemplo el USNO en Estados Unidos, donde regulan el tiempo estándar y también es la fuente oficial para medir el tiempo del departamento de defensa. Los efectos de estos mecanismos se hacen sentir para todos nosotros en forma de alarmas, ordenadores, contestadores automáticos, etc. Una parte importante de todo esto son los relojes atómicos, que poco tienen que ver con los relojes digitales que todos conocemos. ¿Qué son exactamente este tipo de relojes? ¿Son realmente radioactivos? Empezaremos por decir que los relojes atómicos pueden mantener la hora correcta mejor que cualquier otro reloj existente. Incluso mantienen el tiempo mejor que la rotación de la tierra y el movimiento de las estrellas. Sin los relojes atómicos, la navegación GPS sería imposible, muchas cosas en Internet no estarían sincronizadas, y las posiciones de los planetas no se conocerían con la exactitud suficiente para lanzar sondas espaciales o vuelos fuera de nuestro planeta.

Los relojes atómicos no son radioactivos, aunque su nombre nos parezca lo contrario. No se basan en restos atómicos peligrosos. En lugar de eso, tienen una masa oscilante y un muelle al igual que los relojes ordinarios. La gran diferencia entre un reloj estándar que tienes en casa y un reloj atómico es que la oscilación en un reloj atómico es entre el núcleo de un átomo y los electrones que lo rodean. Esta oscilación no es exactamente como la podemos encontrar en un reloj tradicional, pero ambos usan oscilaciones para hacer un seguimiento del tiempo que pasa. Las frecuencias de las oscilaciones dentro del átomo son determinadas por la masa del núcleo y el “muelle” electroestático entre la carga positiva del núcleo y los electrones que están alrededor.

Hoy en día, aunque hay diferentes tipos de relojes atómicos, los principios detrás de ellos se mantienen igual. La mayor diferencia está asociada con el elemento usado como se detecta cuando los niveles de energía cambian. Los varios tipos de relojes atómicos incluyen los siguientes:

El reloj atómico de Cesio implica un haz de átomos de Cesio. El reloj separa los átomos de este material de diferentes grados de energía por un campo magnético.
El reloj atómico de hidrógeno. Este tipo mantiene átomos de hidrógeno al nivel de energía requerido en un contenedor con unas paredes de un material especial, por lo que los átomos no pierden su alto estado de energía.
El reloj atómico de Rubidium es el más simple y compacto de todos, y usa un célula de cristal de gas Rubidium que cambia la absorción de la luz a la frecuencia óptica de este material cuando frecuencia de alrededor está correcta.

Los relojes atómicos más precisos de hoy en día usan los átomos de Cesio y los campos magnéticos y detectores normales. Aparte de esto, los átomos de Cesio son parados de hacer movimientos inesperados por rayos láser, reduciendo los posibles pequeños cambios de frecuencia. ¿Cómo funciona exactamente un reloj atómico de Cesio? Al ser el más utilizado, centraremos la siguiente parte del artículo a este tipo de reloj. Puedes ver el artículo pulsando aquí.

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