El GPS se concibió como una herramienta militar, pero los relojes atómicos que lo hicieron posible se originaron en una investigación básica realizada poco antes de la Segunda Guerra Mundial. En aquel tiempo, los científicos descubrieron que las técnicas de gran precisión desarrolladas para estudiar la estructura atómica fundamental podían utilizarse para construir un reloj atómico. Esta genial idea no estaba relacionada lo más mínimo con la navegación ultraprecisa, si no con el sueño de crear un reloj lo suficientemente bueno para estudiar la naturaleza del tiempo en sí mismo y, en particular, el efecto de la gravedad sobre el tiempo que Einstein había predicho en su teoría de la gravedad, conocido como corrimiento al rojo gravitacional.

Hasta finales de la década de 1920, los relojes de mayor precisión se basaban en la oscilación regular de un péndulo. Fueron desbancados por unos relojes de mayor precisión basados en las vibraciones regulares de un cristal de cuarzo, que tenían un margen de error inferior a una milésima de segundo al día. Pero esta gran precisión tampoco era suficiente para los científicos que deseaban estudiar la teoría de la gravedad de Einstein. Según Einstein, un campo gravitacional podía deformar el espacio y el tiempo. Por lo tanto, si, por ejemplo, se situase un reloj en la cima del Everest, éste avanzaría al día 30 millonésimas de segundo más rápido que un reloj idéntico situado al nivel del mar. La única forma posible de realizar mediciones con este grado de precisión consistía en controlar el reloj mediante las oscilaciones infinitesimales del propio átomo.

The National Academies

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