¿Cuánto dura un segundo? Descubra aquí

Si alguien te preguntara cuánto dura un segundo, ¿qué dirías? Una persona probablemente respondería que un segundo es la unidad básica de tiempo. Así, un minuto contiene 60 segundos, y 60 minutos constituyen una hora, y así sucesivamente. Entonces 1 segundo son 1000 milisegundos o 0,0166667 minutos, ¿verdad?

Sin embargo, esta respuesta, aunque no es del todo incorrecta, a menudo no tiene en cuenta las complejidades que implica definir con precisión el segundo en términos de transiciones atómicas y patrones de frecuencia.

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La perspectiva tradicional refleja la forma en que se percibe generalmente el tiempo en la vida cotidiana, basándose en dispositivos convencionales de medición del tiempo, como los relojes mecánicos o digitales.

Por otro lado, existe una comprensión más profunda de la definición de este último, de la que muchas personas pueden no ser conscientes.

¿Cuánto dura un segundo?

Si queremos ser extremadamente precisos al responder esta pregunta, es esencial considerar la definición formal actual del Sistema Internacional de Unidades (SI). El SI es el sistema de unidades de medida ampliamente adoptado en el mundo para estandarizar las medidas, incluyendo unidades como metros, kilogramos, segundos, amperios, kelvin, entre otras.

La gestión del SI es responsabilidad de la Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM), una organización internacional que revisa y actualiza periódicamente las definiciones de unidades para reflejar los avances científicos y tecnológicos.

Explicado esto, continuamos:

En 1967, la 13ª CGPM definió el segundo de la siguiente manera: “El segundo es 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”.

En la sesión de 1997, la CGPM confirmó que: “Esta definición se refiere a un átomo de cesio en reposo, a una temperatura de 0 K”.

Y, en su 26ª reunión (2018), la CGPM revisó las definiciones de las unidades básicas del SI, incluida la segunda, que definió tomando el valor numérico fijo de la frecuencia del cesio ΔνCs, que es la frecuencia de transición hiperfina sin perturbaciones de estado fundamental. valor del átomo de cesio 133, que es 9.192.631.770 cuando se expresa en la unidad Hz, que es igual a⁻¹.

¿Complicado? Esto se debe a que la definición moderna de este último se basa en propiedades específicas del átomo de cesio, lo que proporciona una medida del tiempo más precisa y consistente. Para comprender mejor esto, puede resultar útil conocer la evolución de la segunda convención a lo largo del tiempo.

¿Cuál es el origen del segundo?

Inicialmente, el segundo se definió en términos de fracciones del día solar medio. Un día se dividió en 24 horas, cada hora en 60 minutos y cada minuto en 60 segundos. Es decir, el segundo se definió como 1/86.400 del día solar medio.

Sin embargo, los astrónomos descubrieron que esta definición no era exacta, ya que la rotación de la Tierra no es perfectamente constante.

Sin embargo, a mediados del siglo XX, los avances en la tecnología atómica trajeron cambios significativos. La investigación experimental ha demostrado que un estándar de intervalo de tiempo atómico, que utiliza la transición entre dos niveles de energía en un átomo o molécula, podría ser más preciso para definir el segundo.

En 1967, reconociendo la necesidad de una mayor precisión, la 13.ª CGPM decidió sustituir la definición de segundo. La nueva definición se basó en los períodos de radiación correspondientes a la transición hiperfina del átomo de cesio 133.

Sin embargo, las evoluciones no se limitan ahí. Tanto la CGPM como la comunidad científica reconocen la importancia de mejorar constantemente las definiciones de unidades fundamentales, asegurando una precisión continua en las mediciones de tiempo y frecuencia.

Recientemente, se han logrado avances significativos a través de la investigación sobre relojes ópticos, lo que afecta la precisión de la definición actual del segundo.