Según la teoría de la relatividad general de Albert Einstein, el tiempo transcurre más lentamente cuanto más cerca se está de un campo gravitatorio masivo. Durante décadas, comprobar este fenómeno requería comparar relojes atómicos situados en la cima de montañas contra otros al nivel del mar, o cotejar señales con satélites espaciales. Sin embargo, en 2022, físicos del instituto JILA y el NIST en Estados Unidos lograron una proeza sin precedentes: medir la dilatación temporal a lo largo de una diferencia de altura de apenas un milímetro.
Para lograrlo, los científicos emplearon un reloj de red óptica basado en unos 100.000 átomos de estroncio enfriados a fracciones de grado sobre el cero absoluto. Estos átomos están confinados en una cuadrícula tridimensional creada por haces de luz láser que previene colisiones e interferencias. Al examinar las transiciones energéticas entre los estados cuánticos, el instrumento alcanza una precisión tan colosal que solo se desfasaría un segundo cada 300.000 millones de años, un tiempo que supera con creces la edad actual del universo.
Al dividir la pequeña muestra de gas atómico en segmentos verticales, el equipo detectó un minúsculo corrimiento al rojo gravitacional: los átomos ubicados solo un milímetro más arriba registraban un ritmo temporal ligeramente más rápido debido a la sutil reducción de la atracción terrestre. Esta precisión extrema tiene aplicaciones revolucionarias más allá del tiempo puro:
- Geodesia relativista: Detección de cambios milimétricos en el nivel del suelo causados por magma o agua subterránea.
- Exploración física: Búsqueda de partículas de materia oscura y ondas gravitacionales de baja frecuencia.
- Nueva definición del segundo: La redefinición oficial de la unidad temporal en el Sistema Internacional.
Fuente: National Institute of Standards and Technology (NIST) / Nature (Bothwell et al., 2022)
