Saludar, dar un beso, cerrar los ojos y soñar, tomar una decisión... en fin, son tantas las cosas que se pueden hacer en un segundo... ¿y qué es un segundo? Técnicamente, es la unidad base para la medición del tiempo del Sistema Internacional de unidades. Nació en la época de la antigua Roma, cuando se dividió la hora en minutos y estos en segundos. Y desde entonces la definición de lo que es un segundo ha estado sujeta a debates, inexactitudes y cambios.

En 1750 se definió como la ochenta y seis mil cuatrocientosava parte (1/86.400) de un día solar medio. Pero esa medida duró poco. La necesidad de mayores precisiones llevó a que en 1967 se redefiniera y el segundo pasó a ser la duración de 9.192.631.770 períodos de radiación correspondientes a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio 133.

Si bien esto se redefinió en 2018, se sigue basando en la transición hiperfina del átomo de cesio 133. Y ocurre que los estándares de frecuencia óptica han avanzado lo suficiente como para poder realizar mediciones 100 veces más precisas, que las realizadas con cesio como estándar.

Dicho en palabras más simples, esta unidad de tiempo se define estableciendo el valor numérico fijo de la frecuencia del cesio, un metal que se puede hallar en la naturaleza en formaciones rocosas.

Debate en Francia

Así que el tema vuelve a debate y esta semana, en la ciudad francesa de Sèvres (ubicada a mitad de camino entre París y Versalles) se reunirá el Comité Internacional de Pesas y Medidas para trazar una hoja de ruta que lleve a una redefinición del segundo en 2030.

Entre los 18 expertos que participarán del evento se encuentra el argentino Héctor Laiz, gerente de Metrología y Calidad del Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI), único representante sudamericano en el comité desde 2016.

Sin impacto

Cabe señalar que la redefinición del segundo no va a impactar en los relojes que usamos en la vida cotidiana ni tendremos que ajustar el horario. El cambio se va a sentir en el campo científico, porque la nueva medición será 100.000 veces más precisa que la actual.

“Con una medición más exacta del tiempo se podrá mejorar la precisión de los sistemas de posicionamiento (como el GPS) o prevenir desastres naturales a través de estudios de tensión de la corteza terrestre. Incluso se podrá verificar si las constantes fundamentales de la naturaleza (como la velocidad de la luz) tenían el mismo valor miles de millones de años atrás”, explica Laiz.

“Se va a reemplazar el átomo de cesio por otro, pero todavía no se decidió cuál va a ser. Los que están en carrera son el iterbio, el estroncio y otros iones que permitirán realizar experimentalmente la definición del segundo con menor incertidumbre que la actual”, detalla Laiz.

Los científicos entienden que los instrumentos como los relojes atómicos se vuelven cada vez más precisos, y como la clasificación actual de “segundo” se remonta al año 1967, se ha vuelto necesaria la modificación del concepto.

Menos incertidumbre

Por otra parte, la doctora Liz Donley, jefa de la División de Tiempo y Frecuencia del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología, puntualiza que las definiciones de unidades deben basarse en métodos que conduzcan a la menor incertidumbre.

Según la especialista, la cuestión es bastante complicada, ya que la definición de “segundo” afecta directamente la definición de cinco medidas del Sistema Internacional de Unidades.

Esta semana el reloj comenzará a correr y avanzará la carrera por la nueva definición del segundo. Es un desafío para el mundo y para el INTI, que es el organismo que se ocupa de realizar, mantener y diseminar a la industria y a la sociedad los patrones nacionales de medida en el país.

Otros cambios

A lo largo del tiempo, otros parámetros también fueron modificados, como el kilogramo, que después de 150 años comenzó a deteriorarse y llegó a perder 50 microgramos, y se decidió comenzar a representar unidades de medidas y pesos con leyes matemáticas, indisolubles y universales.

El kilogramo exacto se basa entonces en la constante de Planck, una ley de la naturaleza que se puede encontrar en cualquier lugar del espacio y el tiempo. El amperio ahora está definido por la carga del electrón; el Kelvin se indicará con la constante de Boltzmann; y el mol se indicará a partir de ahora con el número de Avogadro.

Todos estos cambios no afectan en lo más mínimo a los seres humanos. Pero, será beneficioso para los científicos que, con el tiempo, podrán acelerar los cálculos y crear herramientas cada vez más sensibles y precisas para las tecnologías del futuro.