Rellotge atòmic

---

---

EU ES FR

EN CA GA

---

Partekatu

Hem de parlar a continuació del temps i dels àtoms. Com és possible que la part més petita de la matèria sigui capaç de mesurar minuts i segons amb una precisió increïble? Això ocorre a través dels rellotges atòmics, que, curiosament, es poden trobar darrere de moltes de les activitats de la vida quotidiana. Ens hem reunit amb un professor alemany per a saber més; Robert Wynands és un referent mundial en el còmput del temps a través dels àtoms.

Els RELLOTGES ATOMICOS

sabem el que és el temps: és una cosa coneguda, habitual. Però tracta de definir-ho: què és el temps? Al llarg dels segles, la definició del temps ha causat als científics més d'un maldecap

. Potser la solució més pràctica la va oferir Einstein: “És el temps el que mesurem amb el rellotge”, va dir. És a dir, per a limitar el temps, hem d'anar als rellotges. I si Einstein ho diu, és que necessitem la precisió dels rellotges. Els rellotges atòmics

són els rellotges més exactes que existeixen en el món. Són necessàries per a dotar a sistemes GPS, transaccions financeres o xarxes de telefonia d'una infraestructura temporal a escala mundial, entre altres coses. Els rellotges atòmics són

especials perquè funcionen mitjançant les oscil·lacions dels àtoms; encara que hi ha molts tipus, els més precisos són només nou a tot el món. El professor

Robert Wynands és un especialista en rellotges atòmics. Treballa en el Centre Alemany de Metrologia. En aquesta institució, a més d'establir el temps oficial d'Alemanya, tenen en les seves instal·lacions un dels rellotges atòmics més precisos del món.

ROBERT WYNANDS; CENTRE DE METROLOGIA D'ALEMANYA: És molt fàcil explicar com funciona un rellotge atòmic: funciona com qualsevol altra hora. Té un sistema que funciona de manera repetitiva: imagina un pèndol que va d'un costat a un altre. Si saps quant dura un període, només has de comptar el nombre de períodes, i llavors sabràs el temps que ha passat. En un rellotge atòmic un pèndol no està funcionant ni cap enrere ni cap endavant, sinó que està l'oscil·lació interna d'un àtom, i a això ho detectem amb un sistema tècnic. Aquest sistema tècnic és el denominat rellotge atòmic.

Gràcies als senyals de ràdio que el rellotge atòmic del Centre Alemany de Metrologia envia al llarg del dia, ja hi ha en el mercat rellotges de casa capaces de rebre aquest senyal i de posar els rellotges automàticament en aquest moment.

ROBERT WYNANDS; CENTRE DE METROLOGIA D'ALEMANYA: Disposem d'un transmissor de ràdio d'ona llarga que transmet informació a milions d'usuaris per Alemanya. A més, aquest senyal també es pot recollir aquí, a Bilbao. Per tant, es pot dir que estem donant temps a tota Europa. El

rellotge més precís del món es troba en l'Observatori de París, que triga 80 milions d'anys a arribar a un segon. Això significa que ha tingut un error d'un segon aproximadament des de la desaparició dels dinosaures en la Terra. Perquè el sistema GPS funcioni correctament, els satèl·lits necessiten rellotges atòmics que garanteixin un error màxim d'un segon en 32.000 anys. Els rellotges dels satèl·lits dels

sistemes de navegació tenen la forma d'una funda cilíndrica, però en el seu interior els àtoms ballen. El ritme d'aquesta dansa és realment regular i és la font de la precisió dels

rellotges. En el rellotge, els àtoms passen per un llarg túnel en el qual s'ordenen abans d'arribar a una gran cavitat. Allí es mouen en totes direccions. Exciten àtoms i emeten microones. La freqüència d'aquestes emissions és completament estable, sempre igual, i aquesta regularitat és la que produeix el ritme atòmic, fonamental per a tot sistema de navegació. Aquests polsos es converteixen en senyals i s'envien a la Terra amb ritme de metrònom.

ROBERT WYNANDS; CENTRE DE METROLOGIA D'ALEMANYA: La distància entre dues “bips” dels rellotges atòmics i entre dos “bips” del temps universal és exactament la mateixa. Però, molt de tant en tant, a causa de la velocitat de la Terra, hem de paralitzar els rellotges del nostre temps universal, és a dir, els nostres rellotges diaris, per un segon. D'aquesta manera, deixem que la Terra prengui una mica d'angle de rotació i puguem seguir endavant. Això es diu inserir un segon addicional.

A causa de l'oscil·lació interna de la Terra, el temps atòmic i el temps universal o convencional se separen cada dos o tres anys en un segon. Per això, en la Nit de cap d'any d'enguany, hi haurà un segon més per a celebracions, ja que les campanades del 2.009 arribaran un segon més tard de l'habitual.

Però, més enllà de les anècdotes, en els últims anys també s'estan desenvolupant importants recerques entorn dels rellotges atòmics.

ROBERT WYNANDS; CENTRE DE METROLOGIA D'ALEMANYA: Tots els anys comparem rellotges atòmics de diferents tipus, i si trobem alguna diferència en la lectura dels rellotges, es pot interpretar que hi ha hagut un canvi en el valor numèric de les constants elementals. I haig de dir que això em sembla absolutament desconcertant. Construint rellotges, puc aprendre en certa manera com funciona el món: a veure si les constants de la naturalesa no canvien realment, si realment són constants.

Serà possible construir rellotges més precisos? De fet, en milions d'anys estem parlant d'un segon de precisió, i realment és difícil mesurar i millorar. Ha de dir el temps, el mateix que es mesura amb els rellotges.