Precisió atòmica

2003/10/19 Kortabarria Olabarria, Beñardo - Elhuyar Zientzia

• Teknologia

Alguns rellotges de sorra eren capaces de donar hores de tot el dia.

El Departament de Recerca de l'Exèrcit dels Estats Units ha presentat el rellotge atòmic de la butxaca. El rellotge té la grandària d'una caixa de llumins i és molt precís, perdrà un segon en els 10.000 anys següents.

Els rellotges tradicionals són menys precisos. No es necessita aquest tipus de precisió en la vida normal. L'arribada al fitxatge, a les cites o a l'estació d'autobusos, d'un segon abans o després, normalment no ocorre res. En canvi, la precisió és fonamental per a conduir vaixells o avions, en les comunicacions, llançar un míssil… Això ha motivat l'interès de l'Exèrcit.

Quant a la precisió, el nou rellotge atòmic, batejat com a Ultra-miniature Rubidium Atomic Clock, no és el rellotge més precís del món. Si són més precisos però no d'aquesta grandària. Els rellotges atòmics que es poden adquirir en el mercat són grans i pesats. Per exemple, els rellotges atòmics de cesi tenen un volum de 5.000 centímetres cúbics, una petita motxilla, i consumeixen uns 50 watts. Per contra, el petit rellotge atòmic necessita un únic wat per a funcionar, amb un volum de només 40 centímetres cúbics.

El nou rellotge és totalment òptic. La llum làser que sali de la tecnologia Vertical Cavity Surface Emitting Laser (VCSEL) per a funcionar. Aquesta nova tecnologia s'ha desenvolupat per a donar resposta a les necessitats de telecomunicacions que utilitzen fibra òptica, indústria en la qual es necessiten làsers molt compactes. Encara que el rellotge ha estat presentat per l'Exèrcit, l'ha realitzat l'empresa Kernco.

Rellotges en la història

Rellotge atòmic de butxaca presentada per l'exèrcit.

Hores, minuts, segons… l'home ha hagut de dividir el temps per a poder organitzar d'alguna manera la vida. Les civilitzacions antigues distingien entre dia i nit, o els cicles de la Lluna o les estacions de l'any. La intel·ligència humana a poc a poc, sense presses, va aprendre a dividir el temps, va inventar el rellotge.

Primer van utilitzar rellotges de sol. Per mitjà d'un quadrant, en una superfície plana l'ombra del Sol donava hora. Avui dia, els rellotges de sol es poden veure en molts llocs. Aquest sistema de mesurament del temps utilitzat pels xinesos des de fa temps, segons els arqueòlegs, 3.000 anys abans de Crist. També va ser utilitzat en l'antic Egipte i en la civilització inca. Per descomptat, els rellotges de sol no servien per a la nit, ni per als dies foscos i ennuvolats, ni per a les hores d'enfosquiment i alba. A més, els quadrants havien d'ajustar-se a les latituds de la Terra, ja que la inclinació dels raigs solars no és la mateixa a tot arreu. La durada del dia no sempre és la mateixa, varia segons les estacions de l'any, per la qual cosa el mesurament del temps no era totalment segura. Però hi havia alguna cosa.

Després es van inventar clepsidras, rellotges d'aigua. Eren recipients plens d'aigua. Van ser utilitzats primer en Babilònia i Egipte, però també van ser conquistats per grecs i romans. L'aigua passava d'un contenidor a un recipient graduat i a mesura que s'anava omplint marcava les hores passades. Els romans van idear un sistema similar per al seu ús nocturn, basat en les veles marcades.

Actualment es poden adquirir tot tipus de rellotges.

Rellotge de sorra III. És una invenció del segle XX. Es recolza en dos recipients i un pas molt estret. Avui dia s'utilitzen com a elements decoratius, però en certa època també existien rellotges de sorra capaces de mesurar el temps de tot el dia.

Van passar cinc segles fins a l'aparició de les primeres màquines de mesurar el temps. VIII. En el segle XIX, un italià anomenat Pacifico va construir un rellotge amb contrapesos. Va ser adquirit pel Papa Pau I i posteriorment regalat al rei Pipino III, conegut com a Petit o Curt. A partir de llavors, les màquines d'aquest aspecte van començar a convertir-se en convencionals. Per a l'any 1300 les esglésies europees estaven implantades en nombroses ocasions. Avui dia encara es pot veure un d'ells a Anglaterra, en la catedral de Salisbury. Va ser col·locat en 1386 i està en bon estat.

En 1600 Galileu Galilei va descobrir la Llei del Pèndol. Això va donar una gran força als rellotges basats en contrapesos. 57 anys després del descobriment de la llei, el matemàtic i físic holandès Christian Huygens va realitzar el primer rellotge de pèndol. Va col·locar tot el mecanisme en un mur.

Per a llavors ja existia un segle en el qual de la mà de l'alemany Peter Henlein es van inventar els primers rellotges de clau a la ciutat de Nüremberg. Gràcies a això, van començar a fabricar rellotges portàtils. La fama de Ginebra en la rellotgeria prové d'aquesta època. La legislació basada en el calvinisme prohibia als contrincants la construcció d'encreuaments, calzes i instruments religiosos. Per això, en col·laboració amb els rellotgers, van començar a construir caixes per a ficar rellotges.

Amb el pas del temps era evident l'avanç de la rellotgeria, però ocasionalment es produïen problemes. Una d'elles, i no la menor, era el desgast de les peces, ja que provocava un mal mesurament del temps. El problema es va solucionar quan es van començar a utilitzar rosses i safir en els eixos de subjecció del mecanisme. La duresa d'aquestes pedres va reduir considerablement el nombre de peces que es deterioraven per erosió.

Actualment es poden adquirir tot tipus de rellotges.

Actualment es poden adquirir rellotges de totes les formes, qualitats, formes, grandàries i colors: a mà, cronòmetres, despertadors, manuals, digitals, atòmics… El primer rellotge de la nina el va treure el suís Hans Wildorsf en 1904 per a Rolex. Sis anys després va dissenyar el primer cronòmetre de la nina. Per part seva, els rellotges atòmics es van iniciar en els anys 50. Van ser una de les primeres aplicacions pacífiques de la força nuclear. La relació entre el quars i el rellotge, els rellotges digitals, és dels anys 80. Sens dubte, hi ha hagut un llarg camí en el temps.

Publicat en 7K.