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Relojes atomicos y algo mas

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Tayhron

Forer@ Senior
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Hola Amigos:

Estuve leyendo sobre la creacion de los relojes mas precisos del planeta y lei mucho material sobre los relojes atomicos.

Me sorprendio que un articulo comentaba que el reloj mas preciso del mundo actualmente, deberia ser recalibrado en 1 segundo, dentro 32 millones de años.

Comentan que en Paris, querian mejorar este modelo de reloj atomico para hacer uno que deba sufrir esta misma correccion de 1 segundo en 32 mil millones de años. Ver link https://es.wikipedia.org/wiki/Reloj_atómico


Ahora pregunto:

Como saben ellos que estos relojes se van a descalibrar 1 segundo, con que los estan controlando, si supuestamente esos relojes casualmente son los mas precisos y en el universo nada es constante.

Que duda existencial tengo a este respecto.

Saludos
 
Eso es metrología pura y dura. Si entiendes algo, ahí tienes esta dirección.

Salu...ditos.


lostlink.jpg
 
Perdona la dirección correcta es esta.

www.cenam.mx/dme/Historia%20del%20tiempo.asp - 42k -
 
Bueno, ahí va el rollo que hace rato que estoy escribiendo:

Nada que ver el artículo de la Wikipedia con la precisión de otro reloj que desde 1982 los científicos utilizan como "calibrador de relojes atómicos" y que todavía hoy no ha sido superado (y que durante mucho tiempo no lo será).

Primero una definición preliminar de este "calibrador de relojes atómicos" (y lo siento por el tostón pero es necesario):

Hay algo todavía más preciso que un reloj atómico, y son las emisiones de radiofrecuencia de los púlsares. Si por su rotación, un púlsar está bien enfocado a la Tierra, es detectable a distancias de miles de años luz.
Un púlsar es el resultado de las explosiones de supernovas; son los restos de estas estrellas, con el material muy comprimido, donde el momento angular del giro se ha incrementado gracias a la disminución de su volumen y a la transferencia de este momento angular de sus propios restos expulsados. Algunos púlsares pueden llegar a tener velocidades de rotación de varios miles de veces por segundo. A estos se les llama púlsares milisegundo.
Normalmente, la velocidad de estos púlsares se reduce rápidamente (hablando en términos astrónómicos esto equivale a millones de años), con lo que su uso como relojes ultra-precisos es menos efectivo que un reloj atómico convencional. Pero a veces, excepcionalmente, se descubren púlsares con un índice de disminución de su rotación extremadamente bajo. Se cree que se trata de púlsares viejos con campos magnéticos débiles, que por estar en la cercanía de otra estrella (por formar parte de un sistema binario) han vuelto a incrementar su velocidad de rotación (que no su campo magnético), gracias a que la estrella compañera se ha convertido también en supernova, y parte de la materia estelar expulsada en la explosión ha sido absorbida por el viejo púlsar. Este hecho provoca que el púlsar viejo aumente su momento angular a expensas de otro cuerpo estelar.

Normalmente, el efecto de la disminución de la velocidad de rotación de un púlsar viene determinado por la emisión de partículas y de radiación en contra de la resistencia de su propio campo magnético enormemente intenso. En el caso de estos púlsares rejuvenecidos esta velocidad nuevamente adquirida se mantiene sostenida por muchísimo más tiempo ya que sus emisiones tienen que luchar contra un campo magnético muy debilitado.

Para el caso que nos ocupa, que es la precisión y calibración de relojes atómicos, estos púlsares rejuvenecidos sí son adecuados. El púlsar que se toma como referencia para esto ha sido estudiado detalladamente y se ha medido su período de rotación hasta la trillonésima de segundo. Su índice de disminución de rotación es suficientemente constante para las aplicaciones en la Tierra ya que cada 9'25 días su índice de giro se hace una trillonésima de segundo más largo. Son necesarios 2'5 millones de años para que su giro se alargue una milmillonésima de segundo.

Así que este púlsar con certificado COSC, que fue descubierto en 1982, es realmente el reloj más preciso que existe en el Universo y se uiliza para calibrar "calibradores de relojes atómicos".

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Comparando los datos del artículo del enlace de la Wikipedia que nos facilita Tayhron, se puede comprobar la exactitud del púlsar de referencia astronómica:

-Ciclos por segundo del átomo de cesio-133: 9.192.631.770 c/s (período de rotación del pulsar milisegundo: 0,001557806449023 segundos)

- El estándar actual de los relojes atómicos en activo permite el atraso de 1 segundo cada 300 mil años. (púlsar milisegundo: 1 milmillonésima de segundo en 2'5 millones de años)

-El último reloj de NIST, el NIST-F1, puesto en marcha en 1.999 es del orden de un segundo en veinte millones de años (púlsar milisegundo: cien millones de veces más preciso).

- Las agencias de las normas nacionales mantienen una exactitud de 10-9 segundos por día (exactitud del púlsar milisegundo: 1,26 x 10-19 SEGUNDOS POR SEGUNDO)

Desde luego, este reloj no está a disposición de nadie más que la NASA, claro... aparte de que las relaciones entre astrónomos-radioastrónomos y el resto de la comunidad científica nunca han sido demasiado cordiales...

Esto es la síntesis del capítulo de un libro mio de cabecera que suelo leer a menudo. Lógicamente el capítulo es mucho más extenso y detallado, con muchos más datos. El libro en cuestión es "El monstruo subatómico" del célebre desaparecido Dr. Isaac Asimov.

Espero que haya sido del interés de alguien. A mi, es que me encantan estos temas científicos...:D
 
Última edición:
sois la leche me quedo alucinando con vuestros conocimientos de la materia cuando los harán de pulsera sería la leche eh ja ja ja
 
Fantástica la explicación !!!! Tenía la misma duda y ha sido muy explicativo tu post. Gracias y saludos!!!!
 
Impresionante la explicacion. No tenia idea. Ahora valoro mas si cabe mi casio radio controlado. Gracias
 
:clap:Gracias, Chihiro, por la explicación y la recomendación.
 
Desde luego, este reloj no está a disposición de nadie más que la NASA, claro... aparte de que las relaciones entre astrónomos-radioastrónomos y el resto de la comunidad científica nunca han sido demasiado cordiales...
La exposición general es buena, pero este comentario es, cuando menos, periférico.
 
  • #10
te he seguido mas o menos bien hasta que me has liado con los atrasos con diferentes exponentes, pero me quedo con que cuando consigamos meter un pulsar en una caja rolex tendremos la ostia de reloj jejejejejeje.
 
  • #11
La explicacion es fantastica, pero creo que no responde mi duda original.

Nos cuentas que el pulsar es usado como calibrador, y aun asi este pulsar es impreciso, que despues de millones de años cambia su rotacion.

Pero pregunto, con que controlaron este pulsar, si no hay un reloj u otra forma de control mas precisa???

O hay un metodo?
 
  • #12
Es la eterna pregunta de quién vigila al vigilante.
Me ha interesado mucho la explicación. Chapeau por vosotros y vuestros conocimientos.
 
  • #13
Entonces ya solo queda el concepto de Dios como realidad inmutable, también te puedes leer la teoria de la relatividad y el principio de incertidumbre.

Es un problema de concepto, sin unos conocimientos minimos de fisica no se puede entender.

Saludos
 
  • #14
Me interesan muchos estos temas, siempre lei al respecto y me parecio simpre poco creible la seguridad con la que se describe la impresicion de los relojes atomicos o ciertos eventos.

Ustedes fijense que hasta hace dos años, la velocidad de la luz se creia una constante universal en el vacio.

Sin embargo, se descubrio en 2007 que la velocidad de la luz no siempre fue la misma, asi tambien el factor alfa que regula el movimiento de electrones y protones.

Entonces......con que parametros se detectan estas variaciones de 1 segundo en miles de milliones de años.

De ahi mi falta de credulidad en estas afirmaciones cientificas.
 
  • #15
La leche!!!8o8o

Aparte de interesante e instructivo (gracias por pasar el chollazo)... Ya se de donde viene el nombre de ls relojes Pulsar!!:D.

Saludos
 
  • #16
La explicacion es fantastica, pero creo que no responde mi duda original.

Nos cuentas que el pulsar es usado como calibrador, y aun asi este pulsar es impreciso, que despues de millones de años cambia su rotacion.

Pero pregunto, con que controlaron este pulsar, si no hay un reloj u otra forma de control mas precisa???

O hay un metodo?

El Cesio 133 no es un isótopo radiactivo, es un elemeto estable que tiene que ser estimulado para emitir su frecuencia característica (algo así como el cuarzo de los relojes, pero mucho más preciso). Es un metal alcalino en extremo raro (7 partes por millón en la Tierra). Se utiliza porque la frecuencia que emite es muy precisa, pero aun cuando el atraso de un reloj atómico es muy constante, hay condicionantes en la superficie de la Tierra que hacen que éste no lo sea del todo, como las interacciones moleculares, las fuerzas electromagnéticas, los neutrinos del Sol, etc, incluso la gravedad terrestre... todo a escala infinitesimal pero acumulable.

Todo esto, también ocurre en el púlsar pero aqui no estamos hablando de una mera muestra de un elemento que, aun aislada, es susceptible de sufrir mínimas alteraciones que afectarían la regularidad del atraso en largos períodos de tiempo.

En un púlsar, no podemos hablar de una pequeña muestra aislada si no de un "todo". Un astro de unos 20 km de diámetro con una masa igual o superior a la del Sol. Las pequeñas interacciones a las que puede estar sometido un astro así son casi por completo insignificantes.

Hay que tener en cuenta que el púlsar está completamente aislado en el espacio, y que la fuerza gravitacional de otros astros a la distancia a la que estos se encuentran, frente a la descomunal energía radiada por el púlsar, hace casi descartable cualquier alteración. Y más si tenemos en cuenta que el efecto de la gravedad disminuye con el cuadrado de la distancia. Esto es una ley física.

Así que la constancia en el atraso del púlsar, (que recordemos es de 1 milmillonésima de segundo en 2'5 millones de años, o lo que es lo mismo, 1 segundo en 2.500 millones de años) se convierte en una medida muy exacta. Igual precisión tiene algo que no atrasa en absoluto que algo que atrasa siempre en la misma medida.

De todas formas hay que tener en cuenta que todo esto, de algún modo es subjetivo para la vida cotidiana (1 segundo en 300.000 años no supone nada en la práctica, pero 1 milmillonésima de segundo en 2'5 millones de años todavía supone menos).

En cuanto a la precisión:
si un buen reloj atómico hubiera estado presente desde el momento en que se creó el Sistema Solar, hubiera atrasado hasta nuestros días unos 15.000 segundos (algo más de 4 horas). Si hubiera estado presente el púlsar que nos ocupa, habría atrasado algo menos de 2 segundos.

¿Qué imprecisión se le supone a un púlsar que habrá atrasado 5 segundos el día en que la vida del Sol llegue a su fin? La precisión absoluta no existe en nada, pero no parece que haya nada más preciso que este púlsar calibrador. O por lo menos aun no se ha descubierto.

No sé si esto contesta a tú pregunta. Ojalá fuera físico y lo pudiera exponer mejor. Todo esto no lo cuento yo, como dices, si no que expongo lo que he aprendido leyendo; sólo eso.

Y por cierto, al púlsar lo controlan con la informática y super ordenadores, igual que un cronocomparador controla el desvío de un reloj.
 
  • #17
Me interesan muchos estos temas, siempre lei al respecto y me parecio simpre poco creible la seguridad con la que se describe la impresicion de los relojes atomicos o ciertos eventos.

Ustedes fijense que hasta hace dos años, la velocidad de la luz se creia una constante universal en el vacio.

Sin embargo, se descubrio en 2007 que la velocidad de la luz no siempre fue la misma, asi tambien el factor alfa que regula el movimiento de electrones y protones.

Entonces......con que parametros se detectan estas variaciones de 1 segundo en miles de milliones de años.

De ahi mi falta de credulidad en estas afirmaciones cientificas.


¿Puedes comentar lo que dices de la velocidad de la luz?::Dbt::
 
  • #18
No existe el reloj perfecto, ni una medida perfecta, es decir, nada es perfecto porque todo tiene su pequeño error, por infinitesimal que sea.

¿Con qué se calibra un reloj?, pues con un instrumento más preciso (el cual te dice su corrección e incertidumbre de medida, que son dos cosas distintas, la corrección se refiere a la desviación obtenida respecto al instrumento más preciso y la incertidumbre se refiere al pequeño error que puede tener la medida conseguida) y a su vez este instrumento se calibra con otro instrumento más preciso. Así hasta llegar al patrón que es el instrumento más preciso. Una vez llegados allí y no hay nada más preciso lo que se hace es una intercomparación con los patrones que se tienen en otros paises.

Como comprenderas no hay nada exacto, ni perfecto, porque en para simplificar una distancia de 1 metro no tiene 1.000 milimetros, sino, 1.000,000000000000000000000000000000000000000000001 milímetros, y conforme vayan pasando los años encontraremos algo que sea todavía más preciso, pero nunca, nunca será exacto.

Menudo rollo, pero más o menos es así.

Salu...ditos.
 
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