Histórico: estudian cambiar la definición del segundo en todo el mundo

Sèvres. Sudoeste de París. Orillas del río Sena. Esa ciudad en la que viven menos de 25.000 habitantes se hizo conocida en la historia por ser donde se firmó el 10 de agosto de 1920 el Tratado de Sèvres entre lo que quedaba del Imperio Otomano y la Triple Entente, tras la Primera Guerra (aunque luego fue reemplazado por el Tratado de Lausana). Sin embargo, su mayor reconocimiento internacional viene por el lado científico: en esa pequeña localidad francesa a mitad de camino entre París y Versalles está ubicada la Oficina Internacional de Pesos y Medidas, en la que están depositados el metro y kilogramo patrón. Ahí, 18 especialistas (entre ellos un argentino) debaten lo que puede ser un cambio trascendental: redefinir cómo se mide el segundo.

Desde el INTI califican como «una reunión histórica» el encuentro de 18 expertos del Comité Internacional de Pesas y Medidas, en el que trazarán la hoja de ruta para redefinir el segundo de acá al 2030. Entre ellos 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 el 2016.

Antes que nada, una aclaración: la redefinición del segundo no va a impactar en los relojes que se utilizan en la vida cotidiana ni implicará tener que ajustar el horario, como se hizo en más de veinte ocasiones en la historia: la última fue el 30 de junio de 2015, que se retrasaron un segundo. «Donde sí se va a sentir el cambio va a ser en el campo científico porque la nueva medición será cien mil veces más precisa que la actual», explican desde el organismo nacional de ciencia.

«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 en 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, representante argentino en Francia.

El segundo es la unidad basal para medir el tiempo en el sistema internacional de medidas. Otras unidades como el metro (longitud), el kilo (masa), el amperio (corriente) y el kelvin (temperatura) se definen en base al segundo. Así, por ejemplo, el metro es «el trayecto recorrido por la luz en el vacío durante un tiempo de 1/299.792.458 de segundo».

Hasta 1972 la definición del segundo se regía por la velocidad de rotación de la Tierra, pero efectos gravitatorios o la fuerza de mareas, por ejemplo, generaban una falta de uniformidad del fenómeno. Durante millones de años la Tierra fue rotando más lento: en promedio, los días se alargaron 1,8 milisegundos cada siglo. Hace 600 millones de años, un día duraba 21 horas. Y en este par de años, diferentes estudios exhibieron que durante el último medio siglo el planeta comenzó a girar más rápido.

Entonces hace 50 años se dejó de mirar al cielo y se empezó a mirar a los átomos, que se comportan de manera más precisa: pasó a utilizarse relojes atómicos basados en la frecuencia de resonancia atómica. A partir de ahí, el Sistema Internacional de Unidades (que rige las mediciones en el mundo) determinó que la 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 (hoy el segundo se define como el tiempo que le toma al cesio oscilar 9.192.631.770 veces). Eso es lo que estudian cambiar: dejar de lado a este elemento.

Así lo cuenta 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”.

Al ser más detallado, los relojes ópticos atómicos logran detectar más oscilaciones, y por eso definir el segundo con mayor precisión. Claro que no es sencillo. Según explicaron, «los relojes ópticos atómicos son dispositivos tremendamente complejos, muchos de ellos requiere todo un laboratorio para su operación».

El resultado que salga del encuentro de los 18 expertos mundiales puede ser clave para cambiar la forma en la que entendemos el universo. Un artículo de la BBC relata que 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».

Desde el Instituto Nacional de Tecnología Industrial añadieron que la decisión que se debate en Sèvres «es un desafío para el mundo y para el INTI, que es el Instituto Nacional de Metrología y es quien se ocupa de realizar, mantener y diseminar a la industria y la sociedad los patrones nacionales de medida en el país».