Ciencia

Cómo se definió cuánto dura un segundo y por qué ahora la ciencia aconseja cambiarlo

El desarrollo del “reloj óptico atómico” hace posible redefinir la forma en la que se mide el tiempo que dura un segundo para que sea mucho más precisa

El segundo se definió -en origen- en función de las oscilaciones de una partícula de cesio 133... pero eso va a cambiar | Fotografía de archivo
El segundo se definió -en origen- en función de las oscilaciones de una partícula de cesio 133... pero eso va a cambiar | Fotografía de archivoLa RazónLa Razón

El segundo es la medida fundamental del tiempo. Y de él dependen la mayoría de las magnitudes de nuestro estándar de medidas. El último cambio en la definición del segundo se produjo hace más de 70 años. Sin embargo, la comunidad científica sostiene que el avance de la tecnología ha hecho posible redefinir y actualizar la forma en la que se mide el tiempo que dura un segundo para que sea mucho más precisa.

La comunidad científica sostiene que el avance de la tecnología ha hecho posible actualizar la forma en la que se mide el tiempo que dura un segundo | Fuente: Pixabay
La comunidad científica sostiene que el avance de la tecnología ha hecho posible actualizar la forma en la que se mide el tiempo que dura un segundo | Fuente: PixabayPIXABAY

¿Podemos ser más precisos?

El gran cambio en la medición del tiempo tuvo lugar en el año 1967. Hasta ese momento, cualquier unidad de tiempo dependía enteramente de la observación astronómica. Pero ese año, se empezó a trazar a partir de la observación de los átomos… que es una referencia mucho más precisa y uniforme.

Esta medición fue posible gracias al desarrollo del “reloj atómico”; que -básicamente- medía la oscilación de partículas de cesio 133, al ser expuestas a un tipo de microondas. Bajo estas condiciones, los átomos de cesio oscilan 9.192.631.770 veces por segundo. Convirtiéndose -de esta forma- en el estándar que utilizamos para la medición de un segundo. Es decir, que 9.192.631.770 oscilaciones de Cesio 133 equivaldrían a partir de ese momento a un segundo.

Sin embargo, en los últimos años se ha desarrollado un nuevo dispositivo llamado “reloj óptico atómico”, que es capaz de medir las oscilaciones de átomos de otros elementos que se mueven mucho más rápido que el cesio, como el estroncio, el mercurio o el aluminio. Si hacemos la medición basándonos en estos elementos, el resultado será mucho más preciso que si tomamos al cesio como referencia.

Ejemplar de un reloj atómico, diseñado para la medición del movimiento de partículas de Cesio 133 | Fuente: Wikimedia / Zubro
Ejemplar de un reloj atómico, diseñado para la medición del movimiento de partículas de Cesio 133 | Fuente: Wikimedia / ZubroLa Razón

En estos momentos, el organismo encargado de establecer los estándares internacionales de medición, que es la Oficina Internacional de Pesos y Medidas (BIMP), cuya sede está en París, está trabajando en los criterios para realizar estos nuevos cálculos… para que cualquier persona que tenga en su poder un “reloj óptico atómico” sea capaz de verificar que -efectivamente- esa es la duración de un segundo.

Pero claro, ahora hay otro problema añadido: todos estos dispositivos deben estar perfectamente calibrados. Y ese no es un reto precisamente sencillo. Porque estos “relojes ópticos atómicos” son unos instrumentos tremendamente complejos, y hay muchas variables que podrían alterar el resultado. Entre ellas podemos referirnos, por ejemplo, al tipo y a la intensidad del láser que provocaría la oscilación de los átomos... o a la graduación de los pulsos láser que se encargan de contar el número de vaivenes.

Precisión histórica de los relojes atómicos
Precisión histórica de los relojes atómicosLa Razón

¿Cómo nos afectará la nueva medición?

Si todo sale según lo previsto, el próximo mes de junio quedarán fijados los criterios y los estándares de la nueva medición. Y de acuerdo con las declaraciones a la BBC del metrólogo de la Oficina Internacional de Pesos y Medidas, Gèrard Petit, el “nuevo segundo” comenzará a funcionar a partir del año 2030.

Y ahora, el lector se estará preguntando: “¿Qué va a pasar cuando eso ocurra y tengamos un ‘nuevo’ segundo?”. Pues según Gèrard Petit: Nada. En realidad, lo único que conseguirá esta nueva medición es que nuestra definición del segundo sea mucho más precisa, lo que tendrá un impacto importante para la ciencia… pero ninguno para el común de los mortales.

Parte del montaje de un reloj atómico de estroncio, que utiliza láseres para excitar y estabilizar átomos de estroncio | Fuente: G.E. Marti / JILA
Parte del montaje de un reloj atómico de estroncio, que utiliza láseres para excitar y estabilizar átomos de estroncio | Fuente: G.E. Marti / JILAlarazonG. E. Marti / JILA (Colorado)

Para la comunidad científica, el hecho de tener una definición ultra precisa del tiempo puede suponer un antes y un después. Porque -según los expertos- esto podría ayudar a comprender fenómenos hasta ahora incomprendidos y que podrían acercarnos a un entendimiento mucho más riguroso del cosmos. Por ejemplo, podría servir para revelar la misteriosa materia oscura... ese “algo” que conecta la materia ordinaria y el espacio-tiempo.