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El Instituto Nacional de Estándares y Tecnología en Estados Unidos, anunció oficialmente la semana pasada, un nuevo reloj atómico capaz de medir el tiempo con tres veces mayor precisión.

Por Glenys Álvarez

Vivimos en un mundo donde la palabra 'nano' parece grande. La tecnología se actualiza a la velocidad de un neutrino y una civilización de teléfonos inteligentes, alta tecnología meteorológica y sistemas de posicionamiento satelital o GPS, requieren de una cronometría cada vez más precisa, de hecho, hoy el tiempo es medido con una escrupulosidad en una milmillonésima parte de un segundo, estamos hablando de frecuencias cuánticas. Precisamente, los relojes atómicos se encuentran en laboratorios donde son controlados, manteniendo estables específicas variables ya que medir el tiempo hoy en día quiere decir adentrarse en un átomo del elemento Cesio y determinar su vibración natural, esa vibración determina la longitud de un segundo.

Los investigadores miden esta vibración utilizando láseres. En el laboratorio, un grupo de 10 millones de átomos de cesio es lanzado o impulsado hacia arriba por estos láseres dentro de una cámara que mide unos 92 centímetros; el grupo pasa por un haz de microondas que lo descompone. En ese momento, algunos de los átomos son impulsados aún más arriba al pasar por un estado de energía más alto, lo que hace que emitan luz. Cuando la mayoría de los átomos en el cesio han sido impulsados a un nivel más alto, la luz emitida, por supuesto, es mucho más intensa y esa es la medida para saber la longitud del segundo. Por el momento, el número que nos indica cuánto mide un segundo es el siguiente: 9,192,631,770 Hz. Esta frecuencia de resonancia natural del cesio, define la longitud de un segundo en el mundo moderno.

El reloj que mide esta frecuencia es llamado NIST-F1 y vive en el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología en Boulder, en el estado de Colorado en Estados Unidos. Pues bien, el pasado 3 de abril, NIST introdujo un reloj atómico mucho mejor, basado también en la fuente de cesio pero capaz de medir la longitud del segundo con una precisión tres veces mejor que el anterior, no por poco ha sido certificado recientemente por la Oficina Internacional de Pesas y Medidas como el medidor del tiempo más preciso del mundo. De hecho, los investigadores indican que llevan décadas desarrollando este nuevo reloj que han llamado NIST-F2.

“NIST -F2 tiene una precisión de un segundo en 300 millones de años”, explicó Thomas O'Brian, director de la división de frecuencia en NIST. “Este nuevo sistema alcanza una temperatura de -158 grados Celsius, eliminado así el exceso de radiación y reduciendo el desplazamiento”.

Estos estándares atómicos realmente mantienen la esencia del internet ya que sincronizan las redes digitales, los teléfonos y los satélites de posicionamiento. Los científicos agregan, además, que estos átomos operan bajo condiciones realmente tensas, por ello los laboratorios controlan rigurosamente el entorno, como los cambios de temperaturas, la vibración significativa o el cambio de los campos magnéticos, ya que pueden obstaculizar la exactitud en la medición.

El reloj atómico hace uso de la consistencia en el universo para mantener el tiempo coherente. Cada protón tiene exactamente la misma masa, tamaño, carga, y demás que cualquier otro protón, pero dos péndulos no son siempre lo mismo. Por lo tanto, si construyes un reloj atómico en cualquier parte del universo, llevará siempre el mismo ritmo que todos los otros relojes atómicos. Y ese es un gran rendimiento. Por ejemplo, si un montón de relojes de cesio, como los de NIST, arrancaran juntos a medir el tiempo justo después de la Gran Explosión, hoy el margen de error entre todos sería de un minuto y medio. Esa consistencia es realmente fascinante.

Hoy vivimos en un mundo donde el tiempo no es determinado por la rotación del planeta. Donde un segundo ya no se define como los 86,400 de una rotación terrestre sino como la “duración de 9,192,631,770 períodos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio 133”. Ciertamente, son medidas extremadamente exactas para el quehacer del humano promedio, hasta para el GPS son ultra exactas. Los científicos, tecnólogos y demás personas aficionadas, pueden medir con estos relojes, sin embargo, hasta la velocidad de un rayo de neutrinos.

“En un futuro no muy lejano, vamos a terminar redefiniendo el segundo”, dijo Steve Jefferts, director del proyecto.

En la imagen vemos a los físicos Steve Jefferts (primer plano) y Tom Heavner, con el nuevo reloj atómico, NIST-F2.  

Corrían los años noventa cuando el mundo de la cosmología era golpeado por un descubrimiento totalmente inesperado. Observando supernovas del tipo Ia se descubrió que el universo no solo se estaba expandiendo sino que el ritmo de dicha expansión se estaba acelerando. Algo tremendamente importante se nos estaba escapando, algo hace que la expansión del universo se acelere y no lo habíamos detectado hasta la fecha.

Al causante de dicha aceleración se le denominó energía oscura. El adjetivo oscura hace referencia a que no se nos había pasado completamente inadvertida, como si no pudiéramos verla, y por otro lado a que no sabemos qué es en realidad. El destino final del universo depende de la energía oscura, ella es la que dictará sentencia sobre el futuro lejano del cosmos. Sabemos, gracias a los datos que nos han brindado misiones como WMAP o Planck, que la energía oscura es el componente más importante del universo, pues aproximadamente el 70% del mismo es energía oscura. No es de extrañar que los designios del universo estén tan ligados a dicha energía.

Se han planteado distintas hipótesis sobre la naturaleza de la energía oscura, la primera de ellas es que la energía oscura no es otra cosa que la energía del vacío. Aquí surge un serio problema, en concreto, entre la predicción teórica de la influencia que puede ejercer la energía del vacío y el valor medido hay una diferencia de 120 órdenes de magnitud. Si la energía del vacío es la respuesta a la naturaleza de la energía oscura parece bastante claro que nuestra comprensión del vacío dista mucho de ser la más correcta. En este escenario, la expansión del universo nunca se detendrá y continuará indefinidamente.

Existen, al menos, dos opciones más para explicar la energía oscura. Una de ellas recibe el nombre de quintaesencia. Tras este nombre tan esotérico lo que se escondería sería un campo que permea todo el universo, el valor de este campo no tiene porqué ser constante a lo largo del tiempo y tampoco tiene porque ser igual en distintos lugares del universo. Dependiendo del valor que vaya tomando esta quintaesencia la expansión del universo podrá durar para siempre o podría llegar a darse el caso de que el universo colapsara.

Por último, estaría lo que se ha denominado energía fantasma, está energía dominaría los designios del universo conduciéndolo a un final demoledor. La expansión del espacio-tiempo sería tan grande que las propias galaxias se desgarrarían, más adelante, lo sistemas planetarios correrían la misma suerte, poco más adelante incluso las estrellas y planetas se verían desgarradas por la imparable expansión del espacio-tiempo, incluso, si siguiéramos existiendo en ese momento, la expansión sería tan descomunal que nosotros mismos nos veríamos estirados y destrozados sin piedad alguna, a este posible fin del universo se le conoce como Big Rip.

Investigadores de la Universidad de Barcelona y de Atenas han analizado los datos de las sondas WMAP y Planck para intentar establecer cual es la realidad de la naturaleza. Su trabajo ha sido publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society bajo el título Effective equation of state for running vacuum: “mirage” quintessence and phantom dark energy.

En dicho trabajo los investigadores Spyros Basilakos y Joan Sola sostienen que la energía oscura es en realidad un tipo de energía dinámica del vacío cuántico. El comportamiento dinámico de este vacío cuántico puede hacer que parezca que la energía oscura se comporta como la energía fantasma o como la quintaesencia pero en realidad sería esa energía dinámica del vacío cuántico la que estaría actuando tras la expansión acelerada del universo. No obstante, esta nueva propuesta de la energía del vacío, como causante de la expansión del universo, sigue adoleciendo de los mismos problemas mencionados anteriormente, una discrepancia enorme entre la teoría y la observación. Así pues, ahora tenemos otra opción más para la posible naturaleza de la energía oscura.

Mirella Salemi es una talentosa cheff de Manhattan que además de preparar platillos y postres debía asistir obligadamente a las reuniones de oración por petición de su jefe. Las predicas tenían la intención de amonestarle sobre su destino fatal en el infierno por ser lesbiana. Ahora una Corte de apelaciones de Nueva York a ordenado a indemnizar a Salemi. 

La Corte de Apelaciones de Nueva York ha confirmado la sentencia que condena al dueño del restaurante de comida mexicanaMary Ann’s a indemnizar con 1,6 millones de dólares (alrededor de 1,16 millones de euros) a Mirella Salemi, a quien despidió debido a su orientación sexual, tras obligarla a acudir a sesiones de oración y asegurarle repetidamente que “los homosexuales arderán en el infierno”.

Los hechos se produjeron entre 2004 y 2007, cuando Mirella Salemi trabajaba en Mary Ann’s como chef de cocina. Según la versión que ha demostrado ante el tribunal, el dueño del restaurante, Edward Globokar, obligaba a todos los empleados a acudir a una reunión de oración semanal, en la que les repetía insistentemente que “la homosexualidad es un pecado”y que “los homosexuales arderían en el infierno”.

Globokar insistía también en indicar a Salemi que vistiera de manera más “femenina” y que buscase un marido y tuviera hijos con él. Salemi alega además que esas reuniones tenían carácter obligatorio, puesto que los empleados del restaurante temían perder su puesto de trabajo si no acudían.

De hecho, Mirella Salemi fue despedida tras negarse a acudir a más reuniones de ese tipo y protestar por los comentarios homófobos de Globokar. También se negó a cumplir la orden de despedir a otra empleada debido a su orientación sexual. Tras su despido, Salemi interpuso una demanda tanto contra Globokar como contra Gloria’s Tribeca Inc. y Gloria’s Tribecamex, sociedades propietarias de la cadena de restaurantes a la que pertenecía Mary Ann’s.

El juicio, presidido por la juez Carol Huff, tuvo lugar en 2012. El jurado estimó que se había violado la Ley de Derechos Humanos de la ciudad de Nueva York y condenó a los demandados a que indemnizaran a Mirella Salemi con 400.000 dólares (290.000 euros) por daños compensatorios y con 1,2 millones de dólares (870.000 euros) por daños punitivos. La sentencia fue considerada como el más importante veredicto en asuntos laborales del año 2012.

Globokar presentó una apelación arguyendo que en el juicio se había vulnerado su derecho a la libertad religiosa recogido en la Primera Enmienda de la Constitución de los Estados Unidos. La Corte de Apelaciones, sin embargo, ha confirmado la sentencia, al estimar que “el tribunal de primera instancia protegió adecuadamente lo derechos recogidos en la Primera Enmienda del señor Globokar, al dar instrucciones al jurado de que tenía derecho a expresar sus creencias religiosas y a la práctica de su religión, siempre y cuando no discriminara a sus empleados basándose en la religión o la orientación sexual". La Corte de Apelaciones también ha confirmado el importe de la indemnización por daños, al no encontrarlo excesivo.

¿Y usted qué opina?