Por qué es hora de redefinir qué es un segundo (y qué misterios del universo nos ayudaría a revelar)

¿Tienes un minuto para hablar del segundo? La medida fundamental del tiempo , de la cual dependen la mayoría de las demás magnitudes en nuestro sistema de medidas, no ha variado desde hace más de 70 años.El avance de la tecnología, sin embargo, indica que es el momento de actualizar la definición de qué es un segundo, para hacerla más precisa. Así lo consideran los investigadores de la Oficina Internacional de Pesos y Medidas (BIPM, por su siglas en francés), ubicada en París, Francia.Este organismo es el encargado de establecer los estándares en los sistemas de unidades medidas a nivel mundial.Los metrólogos del BIPM, junto a expertos en varios países, se preparan cambiar la forma en la que miden un segundo.Es una operación bastante delicada, cuyo resultado puede ser clave para cambiar la forma en la que entendemos el universo. El segundo es la unidad base para la medida del tiempo en el sistema internacional de medidas.De hecho, otras unidades base como el metro (longitud), el kilo (masa), el amperio (corriente) y el kelvin (temperatura) se definen en términos del segundo .Así, por ejemplo, el BIPM define al metro como “el trayecto recorrido por la luz en el vacío durante un tiempo de 1/299.792.458 de segundo”.Durante milenios, la humanidad se ha valido de la astronomía para definir sus unidades de tiempo.Pero desde 1967 la definición del segundo se traza a partir de la observación de los átomos. Eso se debe a que los átomos se comportan de manera más precisa que la rotación de la Tierra, que no es perfectamente uniforme.Los científicos han observado que durante millones de años la Tierra ha ido rotando más lento , haciendo que, en promedio, los días se alarguen 1,8 milisegundos cada siglo.Así, por ejemplo, hace 600 millones de años, un día duraba apenas 21 horas.Y para colmo, en 2020 varios estudios mostraron que durante los últimos 50 años el planeta había comenzado a girar más rápido.Entonces, aunque sea imperceptible, el “segundo astronómico” no es siempre igual. Las partículas atómicas, en cambio, se mueven de manera más precisa y predecible. Fue así que desde 1967 el segundo comenzó a definirse con base en la oscilación de las partículas de los átomos de cesio 133 al ser expuestas a un tipo especial de microondas.Al dispositivo encargado de hacer esta medición se le conoce como reloj atómico. Bajo estas microondas, los átomos de cesio 133 se comportan como un péndulo que “oscila” 9.192.631.770 cada segundo. En ese momento, el segundo que se tomó como referencia para contar las oscilaciones estaba basado en la duración de un día del año 1957, que se había determinado a partir del comportamiento de la Tierra, la Luna y las estrellas. De esa manera, el BIPM estableció que la medida oficial del segundo se definiría a partir de la cantidad de oscilaciones de las partículas átomos de cesio 133.Así, en palabras sencillas, hoy el segundo se define como el tiempo que le toma al cesio oscilar 9.192.631.770 veces.Pero esa definición parece tener sus días contados. Desde hace cerca de una década existen los relojes ópticos atómicos, que tienen la capacidad de observar el “tic tac” de átomos que oscilan mucho más rápido que el cesio.Algunos cuentan los tic tac del iterbio, el estroncio, el mercurio, o el aluminio, por ejemplo.Es como si al reloj atómico se le pusiera un lupa con la cual logra detectar más oscilaciones, con lo cual puede definir el segundo con mayor precisión. Además, hoy existen decenas de estos relojes ópticos en varios países, con lo cual se espera, como ya lo han mostrado algunos experimentos, que se puedan comparar las mediciones que hacen entre ellos, a manera de comprobación de los resultados. El BIPM planea usar los relojes ópticos atómicos para medir el segundo, pero aún trabajan en los criterios para hacer esa medición.Lo más importante es comprobar la precisión que prometen los relojes ópticos, según le dice a BBC Mundo Gèrard Petit, investigador del equipo de Tiempo del BIPM.Hasta el momento, las mejores comparaciones de relojes ópticos han sido entre relojes en un mismo laboratorio.El reto, dice Petit, es comparar varios relojes de distintos laboratorios. Además, hay que elegir el elemento de la tabla periódica cuyo átomo será utilizado como referencia en reemplazo del cesio. Además, los relojes ópticos atómicos son dispositivos tremendamente complejos, muchos de ellos requiere todo un laboratorio para su operación.Algunos desafìos que enfrentan estos aparatos son, por ejemplo, emitir el tipo de luz láser exactamente precisa para hacer que los átomos oscilen de manera correcta; o tener pulsos de láser ultra veloces con intervalos mínimos , para que no se les escapen las oscilaciones que deben contar, según explica al portal Live Science el investigador Jeffrey Sherman, de la División de Tiempo y Frecuencia del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de Estados Unidos.Si todo sale según los planes, en junio comenzará a definirse los criterios y el nuevo segundo debe comenzar a estar vigente a partir de 2030, según indica Petit.“Son operaciones y comparaciones complejas ”, dice.¿Qué va pasar cuando cambie la definición del segundo? “Nada” , dice Petit riendo.La principal razón para actualizar el segundo es mantener las cosas en orden. La estructura de medidas del mundo depende del segundo.“Durante un tiempo es posible vivir con una definición que no sea la más precisa, pero después de un tiempo se vuelve ininteligible ”, dice Petit.“En la práctica, en la vida diaria, puede que no cambie nada, pero en la ciencia si es necesaria una definición que esté basada en la mejor medición posible”. Además, medir el tiempo de manera ultraprecisa puede ayudarnos a entender fenómenos hasta ahora incomprendidos.El NIST explica, por ejemplo, que los relojes ópticos ya se han utilizado para medir la distorsión del espacio-tiempo que describe la teoría de la relatividad de Einstein.Los relojes ópticos son tan precisos que pueden mostrar una diferencia entre dos relojes que difieren en la elevación por tan solo un centímetro. Eso se debe a que debido a la gravedad, el tiempo corre más lento a nivel del mar que a grandes alturas como el monte Everest, por ejemplo.Estos relojes ultraprecisos también podrían servir para detectar la enigmática materia oscura , un componente del que está hecho el 25% del universo pero del que poco se sabe.Con esta tecnología, los científicos podrían detectar ese “algo” que influye sobre la materia ordinaria y el espacio-tiempo .Y también podrían dar pistas sobre las ondas gravitacionales primordiales , que son ecos del Big Bang que deforman el espacio-tiempo, como una piedra que se lanza sobre un lago.Los relojes atómicos podrían ser capaces de detectar esas deformaciones y darnos más pistas sobre el incio de nuestro universo.

Por qué es hora de redefinir qué es un segundo (y qué misterios del universo nos ayudaría a revelar)

El Premio Nobel de Física 2024 reconoce a los científicos que desarrollaron la tecnología para crear la revolucionaria inteligencia artificial

Quién es el científico mexicano que descubrió cómo viajar en el tiempo: “Estaba viendo Star Trek cuando se me ocurrió”

La partícula de Higgs podría haber acabado ya con el universo: ¿por qué seguimos aquí?

Nobel de Física premia a tres especialistas del movimiento ultrarrápido de los electrones

Estudiantes y entusiastas de la ciencia pueden inscribirse en la IX Escuela Ecuatoriana de Astronomía y Astrofísica

La computación cuántica y la crisis financiera

Madre e hija, una dupla de trabajo exitosa

Los aterradores supercarnívoros que dominaron la Tierra mucho antes que los dinosaurios

Descubren ocho zapatos gigantes durante excavación en un fuerte romano en Inglaterra

Esto es lo que se conmemora este 4 de julio

Anillos de oro, dagas vikingas, la insólita lista de espera de 10.000 ‘arqueólogos’ aficionados para buscar tesoros en el lecho de famoso río en Europa

Empedernido coleccionista guarda mil monedas de oro antiguas ocultas en una pared y su valor alcanza los 4 millones de dólares

Estados Unidos presume el sistema de guerra más letal del planeta: se trata del portaaviones más grande del mundo Gerald R. Ford propulsado por energía nuclear

Piden al presidente Trump armar de aviones B-2 Spirit a Israel ¿Cómo son estas máquinas de guerra y por qué Israel las quiere?

Este muelle pesquero y vacacional de Florida está infestado de tiburones tigre: investigadores aseguran que el escualo es un superdepredador

Hombre de Nueva York toma unas vacaciones románticas con su esposa, sale a pasear y desaparece: “no hemos sabido nada de él”

Esta es la mejor bebida para la hidratación: No es agua

Un fármaco común contra el mareo se usa para convertir a las personas en zombis: “te borra la memoria”

Mujer confunde este síntoma común con molestias de la perimenopausia y muere 15 meses después de cáncer

Los aterradores supercarnívoros que dominaron la Tierra mucho antes que los dinosaurios

Dermatitis de contacto: grietas, descamación y dolor

Descubren ocho zapatos gigantes durante excavación en un fuerte romano en Inglaterra

Lo último

Madre e hija, una dupla de trabajo exitosa

“Queremos asegurarnos que cada ecuatoriano está siendo tratado de manera digna”, afirmó Niels Olsen, tras visita a hospitales de la Junta de Beneficencia de Guayaquil

El ingrediente altamente tóxico de la soda que todavía se usa hoy en día: la FDA lo prohibió en 2024

Ecuatoriana fue detenida en Madrid por el supuesto asesinato y descuartizamiento de su propia bebé

47 incendios forestales han sido declarados en Grecia en las últimas 24 horas

Enrique Bunbury no se contiene y estalla en Quito: reclama al público por grabar con celulares mientras cantaba ‘El jinete’

Compañía

Ayuda / Asistencia

Nuestras marcas