Como Medir el Tiempo

Estándares Cronológicos

Antes de la invención de los exactísimos relojes atómicos los estándares del tiempo se basaban en fenómenos astronómicos, tales como el tiempo que tarda la Tierra en completar una rotación sobre su eje, empleado para definir un día. Esa definición resulta, sin embargo, demasiado imprecisa para la mayoría de los fines científicos, debido a que la rotación, además de ser errática, difiere también (unos cuatro minutos) según se mida con relación al Sol o a las estrellas. Asimismo, se ha empleado para definir el año el tiempo que tarda la Tierra en describir una
órbita alrededor del Sol; pero hay también varias definiciones distintas de una órbita. Desde 1964, con la adopción del segundo de reloj de cesio como una unidad de tiempo estándar para fines científicos, han ido cayendo en desuso los demás estándares cronológicos. Sin embargo, aún se emplean ocasionalmente estándares de tiempo basados en la órbita de la Tierra; el segundo de efemérides, por ejemplo, que se define como 1/31 556 925,9747 del año tropical de 1900 d. JC. El año tropical se define como el tiempo que tarda el Sol en pasar entre dos equinoccios de primavera sucesivos.

La adopción del estándar del reloj de cesio ha te nido una consecuencia particularmente importante para los físicos y astrónomos. Como permite medir el tiempo con independencia de la rotación de la Tierra, el estándar del reloj de cesio ha hecho posible que los científicos determinen la velocidad de cambio del movimiento orbital de la Tierra y los planetas, y descubrir si esas órbitas se contraen o dila tan con el tiempo.

Observaciones efectuadas utilizando relojes atómicos han permitido también a los astrónomos investigar la posibilidad de que esté cambiando la fuerza de gravedad (es decir, la magnitud de la constante universal de gravitación). Tales cambios (aún por detectar) se manifestarían en forma de lentas variaciones de los períodos orbitales de los planetas y demás astros existentes en el sistema solar.

El reloj de cesio (izquierda) es un aparato complicadísimo, pero sumamente preciso, empleado para definir el segundo del SI (Sistema Internacional). Se basa en el hecho de que determinados cambios subatómicos de los átomos del cesio 133 originan la emisión de radiación de una frecuencia específica (es decir, un número específico de oscilaciones por unidad de tiempo). Como consecuencia, se puede definir un segundo como la duración de determinado número de oscilaciones: 9 192 631 7 70 en el caso del segundo estándar del Sistema Internacional