Hoy damos por sentado que un segundo es una unidad clara y precisa. Pero tras esa aparente simplicidad se esconde una historia milenaria de ingenio, observación astronómica, relojes cada vez más precisos… y física cuántica.
Del sol y la arena al tic-tac mecánico
Durante siglos, el tiempo se midió observando el cielo. En Egipto, se usaban relojes de sombra y clepsidras (relojes de agua). Los babilonios ya dividían el día en 24 horas, y los griegos heredaron esa tradición, aunque aún sin segundos ni minutos.
A finales del siglo XVI, Galileo Galilei observó que un péndulo mantiene oscilaciones regulares, lo que más tarde inspiraría a Christiaan Huygens a construir el primer reloj de péndulo en 1656. Fue un hito: la precisión horaria mejoró enormemente y por primera vez se podía contar el tiempo con fiabilidad mecánica.
¿De dónde sale el segundo?
Durante mucho tiempo, un “segundo” fue simplemente la segunda subdivisión de la hora:
- 1 hora = 60 minutos
- 1 minuto = 60 segundos
Pero no fue hasta el siglo XIX (1832) cuando se definió formalmente como una fracción del día solar medio:
- 1 segundo = 1/86.400 del día solar medio.
El problema es que la rotación de la Tierra no es completamente regular. De hecho, se ralentiza alrededor de 1,7 milisegundos por siglo, lo que hace que esa definición pierda precisión con el tiempo.
El segundo se vuelve atómico
En 1967, el segundo se redefinió basándose en las propiedades de los átomos, mucho más estables que la rotación terrestre. La elegida fue la transición hiperfina del átomo de cesio-133.
Nuevo estándar:
Un segundo equivale a 9.192.631.770 oscilaciones de la radiación emitida por el cesio-133 al cambiar de estado energético.
Ese número fue elegido cuidadosamente para que coincidiera con la duración del segundo astronómico vigente en 1958. Así se evitaban discrepancias entre lo nuevo y lo anterior.
Desde entonces, los relojes atómicos basados en cesio se han convertido en la base del Tiempo Universal Coordinado (UTC), que regula desde las telecomunicaciones hasta los servidores globales.
Relojes, satélites y relatividad
Puede parecer exagerado, pero errores de microsegundos pueden tener consecuencias enormes.
El sistema GPS, por ejemplo, necesita relojes atómicos extremadamente precisos en sus satélites. Además, se enfrentan a efectos relativistas:
¿Sabías que…?
Los relojes en órbita se adelantan 38 microsegundos/día respecto a los terrestres debido a la combinación de relatividad especial (por moverse rápido) y relatividad general (por estar más lejos del campo gravitatorio).
Sin correcciones, eso implicaría un error de más de 10 km al día en tu ubicación GPS.
¿Y en el futuro?
Hoy, relojes de iterbio o estroncio alcanzan precisiones de 1 segundo cada 30 mil millones de años.
Se espera que hacia 2030 el segundo se redefina oficialmente usando estos relojes ópticos de red.
Conclusión
El segundo ha pasado de ser un subproducto de la rotación terrestre a una manifestación de las leyes cuánticas.
Detrás de cada cronómetro, reloj o smartphone hay una historia de observación astronómica, avances científicos y una necesidad constante de medir mejor el tiempo.
