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    ¿Einstein estaba equivocado? Científicos crean bases para reloj 'ultrapreciso'

    CC BY-SA 2.0 / Tim Simpson / circuit_town
    Ciencia
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    Científicos suizos consiguieron calcular el período de tiempo que un electrón tarda para 'escapar' de un átomo. Esto permitirá crear un reloj atómico más preciso que no va a depender del funcionamiento de los láseres, dice el reciente artículo publicado en la revista Physical Review Letters.

    "Nuestro trabajo es el primer paso en el camino hacia un nuevo campo de la física que puede crear una nueva capa de estudios fundamentales e investigaciones aplicadas. Hemos tocado la esencia del tiempo y nuestros estudios no solo permitirán entender mejor el proceso de fotoemisión de los electrones, sino crear nuevo métodos de espectroscopia", declaró Hugo Dil de la Escuela Politécnica Federal suiza en Lausana.

    Normalmente, el reloj atómico consta de dos iones que están en una 'trampa' a distancia de solo unos micrómetros entre sí. Los científicos disparan contra los iones con un láser así que su interacción permite descifrar dos estados, cero convencional y uno convencional. Las vacilaciones entre estos dos estados sirven para el cálculo de tiempo.

    Estas construcciones permiten alcanzar una precisión fascinante, el reloj atómico moderno empieza a adelantarse o retrasarse solo después de miles de millones de años.

    Una de las desventajas principales del reloj atómico, según relata Dil, es la necesidad de usar un 'reloj ordinario', que es necesario para emitir los destellos de láser y determinar el tiempo en que un ion consume el impulso de láser, y luego lo emite otra vez.

    El límite de precisión para el reloj atómico más 'avanzado' hoy en día depende de la calidad de los impulsos de láser, que es difícil de mejorar.

    Dil y sus colegas lograron esquivar este problema al notar los procesos que suceden con la energía de la luz en el momento en que el fotón es consumido por uno de los electrones en el átomo. 

    Esto hace que el electrón 'escape' de su átomo y se dirija al ambiente abierto. Este proceso descubierto por Albert Einstein ya en el año 1905 anteriormente se consideraba instantáneo, sin embargo los estudios de los últimos años muestran que esto no es necesariamente así.

    Para comprobar esta teoría, los físicos suizos analizaron el proceso de aparición de los electrones al disparar una lámina de cobre con impulsos de láser de ondas de distinta longitud, así como calcularon el retraso al usar un 'reloj ordinario'.

    Los estudios mostraron que el tiempo que pasa entre los disparos contra una lámina de cobre y la 'fuga' del electrón influye sobre la orientación del espín —propiedad física de las partículas elementales por la cual tienen un momento angular intrínseco de valor fijo— de una partícula.

    Al saber la polarización del espín del electrón se puede calcular el tiempo que tarda en 'escapar' de la lámina usando otras características cuánticas de la partícula.

    Por consiguiente, los científicos confirmaron que este período de tiempo existe en realidad y se cifra en 27 milmillonésimas  fracciones de nanosegundo.

    Este método de cálculo de tiempo `puede permitir elaborar nuevos métodos para estudiar la materia y la luz, mejorar el reloj atómico y solucionar muchas otras tareas que requieren alta precisión y estabilidad de los cálculos.    

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    Etiquetas:
    átomos, láser, reloj nuclear, estudio, Suiza
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