Reloj atómico - Hora atómica - Tiempo atómico

Desde el principio de los tiempos, el hombre ha tratado de medir el tiempo con la mayor precisión posible. La hora más precisa en el mundo hoy en día es la hora atómica, que se basa en el segundo SI.

En todo el mundo hay institutos que se encargan de medir el tiempo usando relojes atómicos de cesio para determinar la hora exacta. La hora atómica internacional (IAT) se fija en París, en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas. Esto se debe a que allí se analizan los datos de 260 relojes atómicos de 60 institutos diferentes en todo el mundo y se combinan para determinar una hora atómica internacional. Muchos de estos relojes atómicos de cesio se encuentran en el Physikalisch-Technischen-Bundesanstalt (PTB) en Braunschweig, donde se determina la hora legal de Alemania. La hora atómica determinada en el PTB se denomina TA (PTB). La hora atómica de Braunschweig se envía a Funkturm in Mainflingen, cerca de Frankfurt por señal de radio. Desde allí, cada reloj conectado por radio puede recibir la señal y así siempre tener la hora exacta.

Ya que la rotación y traslación de la Tierra están sujetas a ligeras fluctuaciones, la unidad de medida actual del tiempo está basada en el segundo SI, que es una constante atómica.

Para nuestro día a día, es importante que nuestros relojes estén sincronizados con la hora solar. Ya que la hora solar y la hora atómica no están sincronizadas debido a la indeterminación de la rotación de la Tierra, el Tiempo Universal Coordinado (UTC) está sincronizado con la hora solar. Las desviaciones se solucionan en el UTC durante los años bisiestos. Cada cuatro años, por tanto, el calendario aumenta en un día (29 de febrero), pero en principio el Tiempo Universal Coordinado se basa en el segundo SI.

El nombre "segundo SI" se deriva de la hora dada por la frecuencia de los electrones libres de los átomos. Los relojes atómicos se utilizan para determinar la hora atómica o el segundo SI. En los relojes atómicos, los átomos de Cesio (Cs) se evaporan en un horno. Después de la evaporación, los átomos de Cesio se presentan en dos estados de diferente energía. Los átomos de Cesio se separan magnéticamente con un imán. Solo un tipo de átomo llega a una cámara en la que los átomos cambian de estado mediante irradiación con un campo magnético de microondas. Cuando se alcanza una cierta frecuencia, se detiene y se cuenta la frecuencia de los átomos. Tras 9.192.631.770 ciclos, ha pasado un segundo. La hora atómica de los relojes atómicas se define por tanto con la ayuda del segundo SI.

Por tanto, el reloj atómico es actualmente el instrumento de medida del tiempo más preciso que existe. La desviación del tiempo atómico es de en torno a 1 segundo a 3 millones de años. Esto significa que el reloj atómico se desvía un máximo de 25 a 12 mil millonésimas de segundo en relación con un reloj ideal al año. Un reloj de cuarzo tiene una desviación de varios segundos al mes en comparación, y la desviación es aún mayor en los relojes mecánicos. Por ello, no es casualidad que los relojes celsius o relojes atómicos se usen en todo el mundo para investigación, comercio, etc.