Con el paso del tiempo, la exactitud de los relojes sigue mejorando constantemente. En 2025, se presentó un reloj innovador diseñado con iones de calcio que superó al anterior en un 41% en cuanto a precisión. Actualmente, el nuevo reloj protagonista se ha vuelto cuatro veces más preciso que su predecesor, el cual fue el más preciso durante el año previo.
Este impresionante avance fue anunciado por un equipo de físicos, quienes destacaron que su fiabilidad es tal que perdería tan solo un segundo en más de 260.000 millones de años, en comparación con los 57.600 millones de años del modelo previo. Definitivamente, podría convertirse en una pesadilla para aquellos que suelen llegar tarde.
Aplicaciones de los relojes ultra precisos
Más allá de la broma, estos relojes de altísima precisión tienen múltiples aplicaciones prácticas, desde la navegación vía satélite hasta la búsqueda de materia oscura. Estos avances permiten vislumbrar posibilidades como mapear con una precisión inigualable los cambios en la gravitación terrestre y podrían incluso redefinir la medida del segundo.
Este nuevo reloj ha sido concebido por un grupo de investigadores de la Universidad Nacional de Singapur (NUS), empleando el lutecio, un metal de tierras raras. Este material ha hecho posible una precisión cuatro veces mayor que la del reloj basado en iones de calcio anterior. Según un artículo de Nature, “este reloj atómico óptico mide el tiempo utilizando la frecuencia con la que un elemento absorbe y emite luz visible”.
“La precisión es asombrosa”, comenta David Leibrandt, un físico de la Universidad de California en Los Ángeles especializado en relojes de precisión extrema. Los responsables del reloj de lutecio sostienen que el diseño es suficientemente robusto para miniaturizarlo y, eventualmente, sacarlo del entorno de laboratorio.
Este desarrollo es el resultado de más de diez años de esfuerzo, según explicó Murray Barrett, físico encargado del proyecto en la NUS.
Principios de operación
Nature detalla que el mecanismo del reloj se basa en una propiedad constante de los iones de lutecio: la frecuencia de luz que lleva un electrón a un estado energéticamente más alto, denominado “excitado”. A través de la observación continua de un único ion, los científicos consiguieron sincronizar un láser con la frecuencia exacta que causa esa transición, utilizando luego las oscilaciones del láser como referencia temporal.
Se comprobó la precisión del reloj comparando dos relojes de lutecio, lo que resulta fundamental para confirmar su exactitud. La interrogante fue clara: “Con un solo reloj, ¿cómo asegurarse de su precisión?”. Ambos dispositivos coincidieron en sus marcaciones hasta la decimonovena cifra, lo que marca la comparación de relojes más precisa registrada hasta el momento.
Según el equipo de la NUS, son los únicos en el mundo en fabricar relojes con lutecio. Kyle Arnold, físico de esta institución, explica que las características de dicho elemento son perfectas para esta función. En comparación con otros átomos empleados en relojes atómicos, como el iterbio y el estroncio, el lutecio es menos propenso a alteraciones por cambios térmicos o magnéticos. Estos factores externos pueden modificar la frecuencia de transición y afectar la precisión. El reloj de lutecio utiliza tecnología láser comercial y opera a temperatura ambiente.
“El lutecio será clave en la medición del tiempo en el futuro, y espero que esto favorezca el aprecio de sus ventajas para los relojes ópticos”, expresó Arnold.
Distinción con los relojes convencionales
Usualmente, los relojes de muñeca que usamos cada día emplean métodos tradicionales, basados en fenómenos como la rotación terrestre, para medir el tiempo. Los relojes mecánicos dependen de engranajes, resortes y péndulos que oscilan, energizados por cuerda manual o movimiento automático del usuario. Los relojes de cuarzo, en cambio, funcionan con baterías o energía solar.
No obstante, la ciencia ha llevado la medición del tiempo a niveles sin precedentes. Los relojes atómicos, como el presentado recientemente, aprovechan la vibración constante de ciertos átomos cuando son estimulados por microondas o láseres.
Desde 1967, se define un segundo según las oscilaciones de los átomos de cesio 133, que vibran más de nueve mil millones de veces por segundo”, menciona un artículo de National Geographic.
En el presente, los relojes ópticos prometen ser la próxima generación de relojes atómicos, incluso más precisos, ya que miden el tiempo basándose en las oscilaciones de la luz, distintiva de las frecuencias de microondas empleadas por los relojes atómicos tradicionales.