El 31 de diciembre del año 2016 fue un largo día. Efectivamente, ese día hubo un minuto de 61 segundos. Los relojes marcaron la hora 23:59:59. Un segundo más tarde, serían las 23:59:60. Y finalmente, un segundo después de esta “hora rara”, se pasó a las 24:00:00, o cero hora del día siguiente. La razón: fue la fecha marcada por la IERS (International Earth Rotation Service) para compensar las diferencias producidas por pequeñas alteraciones en la velocidad de rotación de la tierra debidas a las mareas, terremotos y otras alteraciones físicas, con los relojes atómicos que se toman como medida oficial del tiempo.
El humano ha medido el tiempo mediante la observación de los astros, determinando de esta manera la duración de todas las unidades de medida de tiempo (años, días, minutos), haciendo coincidir el día (24 horas) con la rotación de la tierra y el año (365 días o 366 en años bisiestos) con la traslación de la tierra alrededor del sol. Se agregaron los años bisiestos para compensar la diferencia producida entre el día y el año, ya que la duración del año es de 365 días, 6 horas, 9 minutos aproximadamente.
Por otra parte, y para medir el tiempo, se han confeccionado diversos aparatos, (¡bah!, relojes..). Los relojes solares, que calculan la hora de acuerdo a la proyección de la sombra sobre un panel, son precisos por naturaleza, en la medida que las marcas del panel sean correctas. Sin embargo, los relojes mecánicos (a cuerda o pesas o tecnologías similares) suelen sufrir alteraciones debido al cambio de temperatura, desgaste, movimientos y otros eventos que deriva en que cada tanto tiempo variable según la calidad del reloj, deba ser ajustado a la hora astronómica. Incluso los relojes de cuarzo más modestos, que cuentan la cantidad de vibraciones de una pieza de cristal de cuarzo sometido a una pequeña corriente eléctrica, para determinar el tiempo, suelen tener una precisión de ± 30 segundos/mes.
De esta manera se había definido el segundo astronómico, que representa 1/86400 partes del día solar medio que se constató desde los años 1750 a 1890.
En el año 1948 se inventó el reloj atómico, que permite contar transiciones de átomos de Cesio 133. Con esta tecnología disponible, en el año 1967 se redefinió entonces la duración de un segundo, equivalente a un número estrictamente definido de ciclos de la radiación del material cesio 133. Se calcula que la precisión es tal, que pasarían 300 millones de años sin atrasarse o adelantarse un segundo.
Por lo tanto, ahora conviven dos definiciones del segundo:
- El segundo astronómico, definido como el 1/86400 de un día solar medio correspondiente a los años entre 1750 y 1890.
- El segundo atómico, definido como 9.192.631.770 períodos de la radiación emitida en la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio 133, a nivel del mar, sin influencia del campo magnético y a 0 K.
Los relojes atómicos, que que tienen un grado de precisión del orden de millonésimas de segundo, son los usados para establecer la hora universal UTC (Universal Time Coordinate). La Oficina Internacional de Pesas y Medidas ha definido como patrón para la definición de la unidad de tiempo físico la definición del segundo atómico.
Una red de relojes atómicos suministran además la hora a un conjunto de servidores NTP distribuidos a nivel mundial. Estos servicios proporcionan la hora ajustada a Internet, a los sistemas operativos que se configuren para recibir la hora de estos servidores (hoy por hoy, todos), y a las operadoras telefónicas para propagar la hora oficial a los teléfonos configurados para ello (de nuevo, prácticamente todos), a las redes de satélites de las diferentes sistemas de posicionamiento global (el mas conocido en estas latitudes es el GPS), entre otros sistemas tecnológicos.
La hora marcada por nuestras computadoras y teléfonos inteligentes, si están sincronizadas con algún servicio NTP (configuración por defecto), marcarán la hora con un margen de error de unas pocas décimas de segundo, dependiendo de la latencia de las redes. La información que se propaga mediante esta tecnología es el tiempo del huso horario cero (coincidente con el huso aplicado en Greenwich). Los sistemas operativos de las terminales (teléfonos, computadoras personales o grandes servidores) deberán convertir el dato a la hora local, siguiendo tablas estándares de husos horarios y eventualmente modificaciones por horarios de verano (la entrada correspondiente a nuestro país está identificada como América/Montevideo, e implica un desplazamiento -03hs sin horario de verano definido).
Los astros no se desplazan por el universo de una manera tan precisa. Se estima que, por influencia de las mareas, la tierra va reduciendo su velocidad aumentando de esta manera la duración del día en 1,7 milisegundos por siglo. Otros eventos, como una suerte de bamboleo del planeta en su movimiento de traslación, grandes terremotos, desplazamiento de los polos magnéticos, etc, hacen que el tiempo astronómico se desplace en relación al tiempo atómico. Además, este desplazamiento es impredecible a tiempos mayores a los 6 meses. La solución que se ha encontrado a esta situación, para compensar la diferencia entre el tiempo astronómico y el tiempo atómico es introducir, cada vez que se observa una diferencia mayor a 0.7 segundos, un “second leap”.
El second leap, o segundo intercalar, se planifica con la debida antelación, y consiste, a una fecha y hora preestablecida, en agregar un segundo al último minuto de ese día, el cual pasa a ser un minuto de 61 segundos. Está definido que también puedan haber minutos de 59 segundos, eventualidad no usada hasta el presente.
La última corrección de los relojes atómicos se produjo el 31 de diciembre del año 2016, siendo la anterior el 31 de julio de 2015. El esta oportunidad, en la empresa donde trabajaba, el evento causó la caída de algunos servidores destinados a la conexión de nuestras aplicaciones en Internet. No hubo consecuencias, ya que en pocos minutos los equipos fueron activados nuevamente, y las nuevas versiones del mencionado sistema operativo este problema había sido corregido.
Hugo Bordahandy