Pronto, los relojes en las ubicaciones más remotas podrán sincronizarse con precisión. Un nuevo dispositivo iguala los relojes sobre la base de los rayos cósmicos, que se pueden medir en todas partes de la tierra.
El tiempo es importante. No solo cuando se hace un buen chiste, sino también cuando se trata de pronóstico del tiempo, la red eléctrica, la comunicación y los sistemas financieros. Un error de microsegundos puede hacer que la red eléctrica se desequilibre o que una transacción financiera salga mal.
La mayoría de los sistemas utilizan GPS para medir el tiempo con precisión. “Pero las señales de GPS son susceptibles a perturbaciones tanto deliberadas como no intencionales”, dice el geofísico. Hiroyuki Tanaka de la Universidad de Tokio. Los sistemas de tiempo crítico pueden usar relojes atómicos precisos para superar los períodos en los que no se puede contactar con el GPS. Pero los relojes atómicos suelen ser caros y grandes. Por ejemplo, un reloj atómico comercial de cesio cuesta casi medio millón de euros.
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Sincronización del tiempo cósmico
Tanaka ahora cree que tiene una solución. Su técnica para sincronizar exactamente los relojes de varios dispositivos es asequible, compacta y robusta. “Si quieres interrumpir la señal, tienes que construir una pared del tamaño de un rascacielos o colocar un enorme imán eléctrico”, dice. Además, funciona bajo tierra y bajo el agua. Esto contrasta con el GPS, donde no puede recibir la señal de los satélites en algunos lugares.
La técnica que Tanaka ideó y probó utiliza rayos cósmicos. Estas son partículas de alta energía que atraviesan el universo y, a veces, chocan con nuestra atmósfera. Por lo tanto, la técnica recibió el nombre de ‘sincronización del tiempo cósmico†sincronización del tiempo cósmicoCTS).
Lluvia de partículas
Los rayos cósmicos chocan con átomos y moléculas en nuestra atmósfera a una altura de unos quince kilómetros. La colisión de una sola partícula cósmica provoca una lluvia de otras partículas, incluidos los llamados muones. Los muones son los hermanos pesados de los electrones. Se mueven por el aire casi a la velocidad de la luz y vuelan fácilmente a través del agua y las rocas. Así es como llegan a las cuevas y al mar profundo.
Los dispositivos CTS detectan estos muones y ven cuándo llegan aproximadamente y cuánta energía y velocidad tienen. Los muones creados por la misma colisión de una partícula cósmica en la atmósfera se pueden reconocer por su momento de llegada y energía. Al compartir esta información, los dispositivos CTS pueden consultar entre sí si están viendo muones del mismo impacto cósmico. Si es así, pueden sincronizar sus relojes contando hacia atrás cuando los rayos cósmicos golpean la atmósfera.
Las pruebas iniciales con dispositivos CTS mostraron que la sincronización de tiempo es posible hasta 0,0001 milisegundos.
Cualquier teléfono CTS
Puede repetir esta sincronización horaria varias veces por hora. Los rayos cósmicos no son muy raros. Hay alrededor de cien impactos cósmicos por hora que producen muones medibles por kilómetro cuadrado de la Tierra. Vale la pena señalar que un solo impacto cósmico provoca una lluvia de partículas que tiene un tamaño de solo diez kilómetros cuadrados. Si desea sincronizar su reloj con un reloj fuera de esa área, el dispositivo debe buscar múltiples lluvias de rayos cósmicos parcialmente superpuestas.
Tanaka es optimista. “Creo que la tecnología CTS podría ser un buen sistema de respaldo para GPS que se puede implementar de manera fácil y económica en todo el mundo”. Su objetivo es desarrollar un dispositivo CTS que pueda integrarse en los teléfonos inteligentes. El prototipo actual tiene un tamaño de 20 por 20 centímetros y pesa un kilogramo.
