100 años después, la relatividad de Einstein se someterá a su prueba más exigente: dos relojes atómicos en el espacio

La Agencia Espacial Europea está a punto de comprobar empíricamente una de las teorías más fundamentales de la física. Para intentar esto en casa, solo necesitarás un reloj atómico y una estación espacial. Tres décadas de gestación. Después de 30 años en desarrollo, el lanzamiento de la instalación ACES (Atomic Clock Ensemble in Space) está a la vuelta de la esquina. Este ambicioso proyecto de la ESA enviará un conjunto de relojes atómicos de altísima precisión a la Estación Espacial Internacional para medir cómo la gravedad afecta al paso del tiempo. En Xataka Los físicos llevan un siglo empeñados en reconciliar la relatividad y la mecánica cuántica. Y tienen un buen motivo ACES no solo espera validar, con una precisión sin precedentes, el efecto de la dilatación gravitacional del tiempo, predicho hace 100 años por Albert Einstein en su teoría de la relatividad general. También espera abrir la puerta a nuevas investigaciones sobre las constantes fundamentales y la materia oscura, además de mejorar la sincronización horaria global. Un poco de contexto. Según la relatividad general de Einstein, la gravedad deforma el espacio-tiempo, lo que tiene una consecuencia directa: el tiempo transcurre a diferente velocidad dependiendo de la intensidad del campo gravitatorio. Experimentos en la Tierra ya han demostrado que los relojes en la cima de las montañas (donde la gravedad es ligeramente menor) van infinitesimalmente más rápido que los relojes situados a nivel del mar. ACES llevará este concepto al extremo. Orbitando a 400 km sobre la Tierra a bordo de la ISS, el instrumento de la ESA experimentará un campo gravitatorio notablemente más débil que en la superficie. El objetivo es crear una "red de relojes atómicos" comparando las señales de los instrumentos de ACES con los relojes más precisos de la Tierra. Será esta comparación la que permita medir la dilatación temporal con mayor exactitud que nunca. Además de ratificar la relatividad general, ACES medirá con precisión las diferencias de potencial gravitatorio entre continentes, comprobará si las constantes universales de la física son constantes a lo largo del tiempo, y descubrirá si la materia oscura interactúa con los relojes atómicos. Dos relojes mejor que uno. El corazón de ACES son dos relojes atómicos complementarios entre sí. PHARAO (Projet d’Horloge Atomique à Refroidissement d’Atomes en Orbite), desarrollado por la agencia espacial francesa CNES. Y SMH (Space Hydrogen Maser), producido en Suiza por Safran Time Technologies. PHARAO es un reloj atómico de cesio. Utiliza láseres para enfriar átomos de cesio hasta casi el cero absoluto (-273 °C). Este enfriamiento extremo permite mediciones de tiempo y frecuencia increíblemente precisas. PHARAO es mucho más compacto que sus equivalentes terrestres (que pueden medir varios metros de altura), ya que en microgravedad, los átomos "flotan" más tiempo en la zona de interacción, sin tener que lanzarse verticalmente contra la gravedad. SMH utiliza átomos de hidrógeno como referencia de frecuencia. Es un máser activo, similar a los usados en los satélites de navegación Galileo, pero diez veces más estable. Brilla por su estabilidad a corto plazo, en periodos de hasta una hora. Combinando esta estabilidad a corto plazo con la precisión a largo plazo del PHARAO, ACES ofrecerá una señal horaria con una precisión asombrosa, de tan solo un segundo cada 300 millones de años. Lanzamiento a cargo de SpaceX. Tras ser ensamblado y sometido a pruebas en las instalaciones de Airbus, ACES viajó en marzo de 2025 al Centro Espacial Kennedy de la NASA, en Florida, donde ingenieros de la ESA, Airbus y la NASA completaron los preparativos finales en una sala limpia antes de su lanzamiento. El despegue de ACES hacia la ISS está programado para el 21 de abril a bordo de la misión de reabastecimiento CRS-32, en una nave Dragon de SpaceX. Una vez en la estación orbital, un brazo robótico instalará el instrumento en el exterior del módulo europeo Columbus. Estará operativo durante 30 meses, recopilando datos de forma continua. Imagen | ESA En Xataka | En busca del GPS interplanetario: la NASA proyecta un navegador espacial con la precisión de un reloj atómico - La noticia 100 años después, la relatividad de Einstein se someterá a su prueba más exigente: dos relojes atómicos en el espacio fue publicada originalmente en Xataka por Matías S. Zavia .

Abr 14, 2025 - 18:02

La Agencia Espacial Europea está a punto de comprobar empíricamente una de las teorías más fundamentales de la física. Para intentar esto en casa, solo necesitarás un reloj atómico y una estación espacial.

Tres décadas de gestación. Después de 30 años en desarrollo, el lanzamiento de la instalación ACES (Atomic Clock Ensemble in Space) está a la vuelta de la esquina. Este ambicioso proyecto de la ESA enviará un conjunto de relojes atómicos de altísima precisión a la Estación Espacial Internacional para medir cómo la gravedad afecta al paso del tiempo.

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Los físicos llevan un siglo empeñados en reconciliar la relatividad y la mecánica cuántica. Y tienen un buen motivo

ACES no solo espera validar, con una precisión sin precedentes, el efecto de la dilatación gravitacional del tiempo, predicho hace 100 años por Albert Einstein en su teoría de la relatividad general. También espera abrir la puerta a nuevas investigaciones sobre las constantes fundamentales y la materia oscura, además de mejorar la sincronización horaria global.

Un poco de contexto. Según la relatividad general de Einstein, la gravedad deforma el espacio-tiempo, lo que tiene una consecuencia directa: el tiempo transcurre a diferente velocidad dependiendo de la intensidad del campo gravitatorio. Experimentos en la Tierra ya han demostrado que los relojes en la cima de las montañas (donde la gravedad es ligeramente menor) van infinitesimalmente más rápido que los relojes situados a nivel del mar.

ACES llevará este concepto al extremo. Orbitando a 400 km sobre la Tierra a bordo de la ISS, el instrumento de la ESA experimentará un campo gravitatorio notablemente más débil que en la superficie. El objetivo es crear una "red de relojes atómicos" comparando las señales de los instrumentos de ACES con los relojes más precisos de la Tierra. Será esta comparación la que permita medir la dilatación temporal con mayor exactitud que nunca.

Además de ratificar la relatividad general, ACES medirá con precisión las diferencias de potencial gravitatorio entre continentes, comprobará si las constantes universales de la física son constantes a lo largo del tiempo, y descubrirá si la materia oscura interactúa con los relojes atómicos.

Dos relojes mejor que uno. El corazón de ACES son dos relojes atómicos complementarios entre sí. PHARAO (Projet d’Horloge Atomique à Refroidissement d’Atomes en Orbite), desarrollado por la agencia espacial francesa CNES. Y SMH (Space Hydrogen Maser), producido en Suiza por Safran Time Technologies.

PHARAO es un reloj atómico de cesio. Utiliza láseres para enfriar átomos de cesio hasta casi el cero absoluto (-273 °C). Este enfriamiento extremo permite mediciones de tiempo y frecuencia increíblemente precisas. PHARAO es mucho más compacto que sus equivalentes terrestres (que pueden medir varios metros de altura), ya que en microgravedad, los átomos "flotan" más tiempo en la zona de interacción, sin tener que lanzarse verticalmente contra la gravedad.

SMH utiliza átomos de hidrógeno como referencia de frecuencia. Es un máser activo, similar a los usados en los satélites de navegación Galileo, pero diez veces más estable. Brilla por su estabilidad a corto plazo, en periodos de hasta una hora. Combinando esta estabilidad a corto plazo con la precisión a largo plazo del PHARAO, ACES ofrecerá una señal horaria con una precisión asombrosa, de tan solo un segundo cada 300 millones de años.

Lanzamiento a cargo de SpaceX. Tras ser ensamblado y sometido a pruebas en las instalaciones de Airbus, ACES viajó en marzo de 2025 al Centro Espacial Kennedy de la NASA, en Florida, donde ingenieros de la ESA, Airbus y la NASA completaron los preparativos finales en una sala limpia antes de su lanzamiento.

El despegue de ACES hacia la ISS está programado para el 21 de abril a bordo de la misión de reabastecimiento CRS-32, en una nave Dragon de SpaceX. Una vez en la estación orbital, un brazo robótico instalará el instrumento en el exterior del módulo europeo Columbus. Estará operativo durante 30 meses, recopilando datos de forma continua.

Imagen | ESA

En Xataka | En busca del GPS interplanetario: la NASA proyecta un navegador espacial con la precisión de un reloj atómico

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La noticia 100 años después, la relatividad de Einstein se someterá a su prueba más exigente: dos relojes atómicos en el espacio fue publicada originalmente en Xataka por Matías S. Zavia .