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Físicos anunciaron un avance histórico en la medición del tiempo al desarrollar los primeros prototipos funcionales de relojes nucleares, dispositivos que utilizan oscilaciones dentro del núcleo atómico para marcar el tiempo con extrema precisión. Los resultados fueron presentados en junio de 2026 por dos equipos independientes: uno liderado por investigadores de la Universidad Técnica de Viena (TU Wien), en Austria, y otro formado por científicos del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de los Estados Unidos (NIST), en colaboración con universidades y centros de investigación internacionales.
Los avances fueron publicados por dos equipos de investigación que trabajaron de forma independiente. El grupo de la Universidad Técnica de Viena (TU Wien) logró desarrollar un sistema basado en cristales que contienen torio-229 para medir oscilaciones nucleares con alta precisión. Paralelamente, científicos del NIST, en los Estados Unidos, alcanzaron resultados similares utilizando un enfoque complementario. Juntos, los trabajos representan el primer paso concreto hacia la construcción de relojes nucleares plenamente operacionales.
Además, los nuevos dispositivos prometen superar, en el futuro, la precisión de los relojes atómicos actuales, considerados hoy los instrumentos más exactos jamás creados por la ciencia.
¿Qué diferencia a un reloj nuclear?
Los relojes atómicos tradicionales miden el tiempo observando los movimientos de los electrones alrededor de los átomos. Gracias a esta tecnología, sistemas como GPS, telecomunicaciones y redes globales funcionan con extrema precisión.
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Sin embargo, los nuevos relojes utilizan una estrategia diferente. En lugar de monitorear electrones, ellos siguen transiciones que ocurren dentro del propio núcleo atómico, donde están protones y neutrones. Como los núcleos son mucho más pequeños y menos susceptibles a interferencias externas, los investigadores creen que podrán ofrecer niveles aún mayores de estabilidad y precisión.
Torio-229 hizo posible la tecnología
Durante décadas, los científicos consideraron imposible construir un reloj nuclear práctico. Después de todo, la mayoría de los núcleos atómicos requieren enormes cantidades de energía para cambiar de estado.
Sin embargo, el isótopo torio-229 presenta una característica rara. Su núcleo posee una transición energética extremadamente baja, que puede ser estimulada por láseres avanzados. Por eso, se ha convertido en el principal candidato para la creación del primer reloj nuclear de la historia.
Además, investigaciones recientes han permitido medir esta transición con una precisión sin precedentes, eliminando uno de los principales obstáculos que impedían la construcción del dispositivo.
Dos equipos alcanzaron el objetivo
Según los estudios divulgados recientemente, dos equipos independientes lograron desarrollar versiones funcionales de la tecnología.
Los investigadores utilizaron cristales que contienen átomos de torio y sistemas de láser de alta precisión para monitorear las oscilaciones nucleares. De esta forma, transformaron el núcleo atómico en una referencia temporal estable, capaz de actuar como un verdadero reloj.
Además, uno de los equipos ya realizó experimentos que compararon los nuevos relojes nucleares con algunos de los relojes atómicos más precisos del mundo.
La tecnología podría superar a los relojes atómicos
Aunque los prototipos actuales aún no son más precisos que los mejores relojes atómicos existentes, los científicos consideran el logro un punto de partida.
Ahora que la tecnología funciona en la práctica, los investigadores pueden concentrar esfuerzos en el perfeccionamiento de los sistemas. Consecuentemente, los expertos creen que futuras versiones podrían alcanzar niveles de precisión nunca antes logrados.
Además, los núcleos atómicos sufren menos influencia de campos magnéticos, variaciones de temperatura y otras perturbaciones ambientales. Por este motivo, ofrecen ventajas importantes para mediciones extremadamente delicadas.
Las aplicaciones van mucho más allá de la medición del tiempo
Los beneficios de esta tecnología no se limitan a la creación de relojes más precisos.
Los científicos planean utilizar los relojes nucleares para investigar cuestiones fundamentales de la física. Entre ellas están posibles variaciones en las constantes universales de la naturaleza, como la intensidad de las fuerzas que gobiernan la materia.
Además, los dispositivos pueden ayudar en la búsqueda de evidencias de materia oscura, uno de los mayores misterios de la ciencia moderna. Según los investigadores, algunos tipos de mediciones realizadas por los relojes nucleares ya demuestran sensibilidad superior a la de muchos relojes atómicos actuales.
Avance puede impactar tecnologías del futuro
A largo plazo, la nueva tecnología también podrá beneficiar áreas como navegación por satélite, telecomunicaciones, exploración espacial y computación avanzada.
Actualmente, los sistemas de GPS dependen directamente de la precisión de los relojes atómicos. Por lo tanto, cualquier mejora en la medición del tiempo puede aumentar la precisión de la localización y la sincronización de redes globales.
Además, futuras misiones espaciales podrán utilizar relojes nucleares para realizar mediciones más exactas en ambientes extremos, donde pequeñas diferencias temporales hacen gran diferencia en los resultados científicos.
Una nueva era para la física
La construcción de los primeros relojes nucleares marca el inicio de una nueva fase en la ciencia de la medición del tiempo.
Además de representar un logro tecnológico impresionante, el avance ofrece una herramienta inédita para explorar fenómenos que permanecen sin explicación. Por eso, muchos especialistas consideran la conquista uno de los desarrollos más importantes de la física moderna en los últimos años.
Mientras los investigadores continúan mejorando los prototipos, la expectativa es que los relojes nucleares se conviertan en instrumentos esenciales para responder algunas de las mayores preguntas sobre el funcionamiento del universo.
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