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  • Septiembre 2015Nº 468
Curiosidades de la física

Física

Sincronizados con los demás

Del chip a la Web, el desarrollo de las comunicaciones ultrarrápidas nos recuerda que poner nuestro reloj en hora es un problema... de relatividad.

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Las transacciones financieras, el transporte aéreo o ciertos cálculos efectuados por ordenador exigen un tiempo extremadamente preciso y fiable. ¿Cómo estar seguros de tener la misma hora que los otros, dado que estos se hallan lejos y que los intercambios de información se hacen, en el mejor de los casos, a la velocidad de la luz? Aunque ello evoque la idea de instantaneidad en el imaginario colectivo, hoy tenemos, en el bolsillo o en la oficina, dispositivos lo bastante rápidos para recordarnos que esa velocidad tiene un valor finito: en un nanosegundo, duración del ciclo correspondiente a una cadencia de microprocesador de un gigahercio, la luz no recorre más que 30 centímetros. Tras las dificultades prácticas que se muestran, se esconde una cuestión absolutamente fundamental: la sincronización de los relojes y la construcción del espaciotiempo tal como la concibió Einstein en 1905.

De la telefonía GSM a los chips electrónicos
Un primer ejemplo atañe a la telefonía móvil. Los teléfonos GSM (por Global System for Mobile Communication) transmiten la voz codificada numéricamente bajo la forma de ondas de radio, más exactamente de microondas de entre 0,9 y 1,8 gigahercios de frecuencia. Cada teléfono se dirige a la antena más próxima, pero cada antena solo puede admitir a la vez ocho teléfonos: sobre un tramo regular de 4,615 milisegundos, cada teléfono dispone por turno de una ventana temporal de un octavo de ese período, o sea, 0,577 milisegundos.

Para un buen funcionamiento, hay que asegurar una perfecta coordinación temporal de las emisiones y recepciones de información entre la antena y los teléfonos. Mientras las distancias sean cortas, no será menester preocuparse de la duración de la propagación de la onda de radio entre el teléfono y la antena. Pero en zonas rurales, donde las distancias pueden llegar a los 30 kilómetros o más, esa duración rebasa los 100 microsegundos, es decir, aproximadamente un quinto del intervalo temporal disponible para comunicar. Para ser puntual y evitar el solapamiento de los huecos, debe por ello enviar su señal adelantada. Ese plazo lo determina el servidor de la antena emisora, el cual calcula la distancia del teléfono midiendo el tiempo de las idas y retornos de las señales.

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