La campanada número trece

El último minuto de este año 2008 tendrá 61 segundos con el fin de corregir la anomalía periódica que se produce entre el tiempo de referencia internacional, medido por relojes atómicos, y el tiempo astronómico clásico, dado por la rotación de la Tierra

31/12/2009 a las 07:48h.

Cuando, esta medianoche, el reloj de la madrileña Puerta del Sol termine de dar los cuartos, entre gorros y matasuegras, y se lance al martilleo de sus campanadas, millones de televidentes las contaremos para hacerlas coincidir, lo más meticulosamente posible, con la deglución sin apenas masticar de las doce uvas. No suele dar tiempo a tragarlas, pero es igual, lo importante es que tras la última campanada habrá nacido el Año Nuevo: el segundo siguiente al duodécimo toque de campana será el primer segundo de 2009. ¿O no?

Pues esta medianoche no será así. El primer segundo tras la postrera campanada pertenecerá todavía a 2008, ya que el último minuto de este año que acaba tendrá un segundo más de lo habitual, es decir, 61. Sólo el segundo siguiente será el que abra 2009. Habría tiempo para una decimotercera campanada, para comerse una uva más, pero ¿quién será el despistado que se lleve a la mesa una docena de trece uvas?

La razón para tan insólito minuto de 61 segundos es la necesidad de corregir el pequeño desfase periódico que se produce entre el tiempo de referencia internacional, el Tiempo Universal Coordinado (UTC), medido por precisos relojes atómicos -su margen de error es inferior a un segundo cada tres mil años-, y el tiempo astronómico clásico que hasta 1972 fue el de referencia, el que toda la vida era marcado por la rotación de la Tierra en torno al Sol. Ahora sabemos que la rotación de nuestro planeta no es uniforme, sino que cada vez es más lenta. Resulta que la vieja Tierra atrasa.

Las necesidades aumentan

El tiempo siempre ha gobernado el ritmo de nuestras vidas. Para las antiguas sociedades de cazadores, ganaderos o agricultores bastaba con mirar hacia el Sol. No hacía falta otro reloj. El día era la unidad natural de tiempo, complementada con el mes lunar y el año solar. Pero nuestras necesidades aumentaron y dividimos el día en veinticuatro partes, y cada una de estas en sesenta más, y a su vez en otras sesenta. Ahora, la aeronáutica, la informática, la medicina, la ciencia en general requieren de mediciones de tiempo con precisiones del orden de doce dígitos -más menos 0,000000000001 segundos-.

Más vale no extrañarse por ello, pensemos que si un velocista necesita precisiones de una centésima de segundo -dos dígitos-, y un piloto de Fórmula Uno de una milésima -tres dígitos-, qué no necesitará el acoplamiento de una nave espacial, o el posicionamiento GPS por constelaciones de satélites, o un físico para calcular la velocidad de fisión de un átomo...

Pero volvamos a la Tierra. ¿Por qué atrasa? Porque su velocidad de rotación y de traslación no son uniformes. Es debido a que su masa no es constante, ni puede ejercer como valor constante para cálculos muy precisos. Una parte de esta masa está formada por la atmósfera, los mares y océanos, los glaciares... que están sujetos a la fuerza gravitatoria «de marea» ejercida por la Luna. Por eso su velocidad no es uniforme, se va frenando. Cada día es más lenta y así continuará.

La nueva definición del segundo

Necesitábamos un reloj mucho más preciso. Poco después de la Segunda Guerra Mundial se desarrolló el primer reloj atómico. Y resultó que los modelos construidos a partir de cesio eran extremadamente precisos, ofrecían doce dígitos. Hasta entonces, un segundo era la 1/86.400 parte del día solar medio. En 1967 se adoptó a nivel mundial una nueva definición del segundo: es la duración de 9.192.631.770 periodos de transición entre los niveles hiperfinos del estado fundamental del isótopo de cesio 133.

Un átomo es semejante a un sistema planetario en miniatura, un núcleo pesado en torno al cual giran los electrones en diferentes órbitas, cada una de las cuales viene marcada por un nivel energético distinto. Cuando se produce un salto cuántico, es decir, cuando un electrón salta de una órbita a otra, dicho salto viene acompañado de la absorción o emisión de un cuanto de energía.

El átomo de cesio 133, el único estable en la naturaleza, al ser sometido al efecto de microondas experimenta saltos de órbita de sus electrones, con la emisión de un fotón, entre dos niveles energéticos denominados niveles hiperfinos, con una periodicidad asombrosa si los saltos se provocan a una temperatura próxima al cero absoluto (-273 grados). Trabaja entonces como un péndulo infatigable y exacto. Los científicos del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) preparan ya en EE.UU. relojes atómicos de rubidio y de hidrógeno, que permitirán precisiones de hasta quince dígitos.

Conocido pues el desfase entre el tiempo astronómico, que todavía rige en todos los aspectos no científicos o tecnológicos de la vida, y el UTC, la Oficina Internacional de Pesos y Medidas de París decidió en 1972 añadir un segundo al UTC, el llamado segundo intercalar, cada vez que dicho desfase alcanzaba los +0,7 segundos. Desde entonces, en apenas 36 años, se han añadido 24 segundos intercalares. Y esta Nochevieja toca. El último minuto del año tendrá 61 segundos.