El día 9 de junio de 2015 tuvo lugar, en la sede de la Real Liga Naval Española, la conferencia impartida por D. Alfredo Surroca Carrascosa “La medida no astronómica del tiempo y la navegación” con la que se concluye el ciclo sobre “la medida del tiempo y el arte de navegar”.
Expuso el conferenciante como la exigencia de la navegación había impulsado el desarrollo de los relojes hasta la aparición de los relojes mecánicos de Harrison y Kendall. Estos temas fueron tratados por los dos conferenciantes que le precedieron.
A continuación trato del progreso verdaderamente asombroso que ha experimentado la medida del tiempo comenzando por los relojes de cuarzo. Explicó su principio de funcionamiento que reside en el carácter piezoeléctrico de este cristal y la abundancia con que se presenta en la naturaleza si bien su excepcional demanda supuso un auténtico expolio de este bello mineral en Brasil y otros países. Afortunadamente todo el cuarzo consumido actualmente es cuarzo sintético o “cultivado”.
Los relojes de cuarzo dieron sobrada satisfacción a las necesidades de la navegación convencional y pusieron de manifiesto la irregularidad de la rotación terrestre y consiguiente necesidad de redefinir la unidad internacional del tiempo, el segundo, de forma ajena al planeta Tierra.
A continuación expuso los principios de funcionamiento de los llamados relojes atómicos basados en la extraordinaria precisión de la energía liberada en forma de frecuencia que experimentan los electrones de los átomos cuando realizan sus saltos cuánticos. Esta es la llamada frecuencia de transición de determinados elementos químicos, como ocurre con el cesio y el rubidio, que se produce a frecuencias de microondas, de 3,3 cm y 4,5 cm de longitud de onda, respectivamente. A esta familia se la conoce como relojes ópticos a microondas. Los logros alcanzados con estos relojes, concretamente, con los de cesio alcanzan una precisión que se puede cuantificar como un error de 1 segundo en 30.000 si bien en la actualidad con los perfeccionamientos de enfriamiento de átomos y otros se ha llegado a una precisión de 1 segundo en 3 millones de años.
A continuación expuso el funcionamiento de la nueva generación de los llamados relojes atómicos ópticos que usan frecuencia de transición mucho más elevada, en el rango óptico y que, merced al descubrimiento fundamental de los sistemas llamados peines de frecuencia, han dado un salto inimaginable llegando a 1 segundo en 300 millones de años. Este es el caso de los relojes de estroncio que ya equipan muchos laboratorios nacionales encargados del mantenimiento y difusión del patrón nacional de la unidad básica de tiempo. Recientes experimentos, con el elemento iterbio, han llegado a 1 segundo en 30.000 millones de años.
Seguidamente, el conferenciante expuso la razón de esta carrera para diseñar relojes cada vez más precisos que se justifica por su función de medir intervalos de tiempo y consiguientemente, por medio de la velocidad de la luz, en la de medir distancia y posición.
Se presentaron algunos ejemplos de aplicaciones concretas como los sistemas de posicionamiento GLONASS, GPS Y GALILEO, la medida de desplazamientos de placas tectónica, sistema EGNOS con satélites geoestacionarios, el proyecto PAHARAO de equipamiento de la estación espacial ISS con un reloj atómico, la conexión de redes de telescopios, el estudio del EFECTO PIONEER, el futuro telescopio J. WEBB, etc.
Al terminar la conferencia se produjo un animado coloquio