El segundo que tumbó Reddit y el reloj que nota un escalón: por qué el tiempo oficial va a cambiar
Un segundo de más paralizó aerolíneas y servidores en 2012, y hoy hay relojes que notan que están un centímetro más arriba. Entre las dos cosas se está rehaciendo la forma de medir el tiempo, y la afecta a nuestro móvil, a la red eléctrica y a la bolsa.
La noche del 30 de junio de 2012, los mostradores de facturación de Qantas en Australia empezaron a hacer cosas raras. El sistema de reservas que usaba la aerolínea se atascó, y el personal tuvo que registrar a los pasajeros a mano. Unas decenas de vuelos salieron con retraso. A la misma hora, Reddit se cayó y varios servidores Linux de medio mundo se pusieron a consumir procesador sin motivo aparente.
La culpa la tuvo un segundo. Uno solo, añadido al final del día para que los relojes atómicos no se adelantaran a la Tierra. Aquel reloj marcó 23:59:60, un momento que muchos programas no sabían que pudiera existir.
Esa anécdota es la mitad de una historia. La otra mitad ocurre en laboratorios de Colorado, Tokio o Braunschweig, donde hay relojes tan buenos que la definición oficial del segundo se les ha quedado corta. Entre las dos cosas, la forma en que la humanidad mide el tiempo está cambiando más que en el último medio siglo.
Un segundo hecho de cesio
Desde 1967, el segundo se define por un átomo. En concreto, es la duración de 9.192.631.770 oscilaciones de la radiación que emite el cesio-133 al cambiar entre dos estados de energía. Antes se había definido como una fracción del día y después del año, pero la Tierra resultó ser un reloj mediocre: su giro se frena por las mareas, se acelera y se frena con los movimientos del núcleo y hasta nota el deshielo.
Los mejores relojes de cesio actuales, las llamadas fuentes atómicas, se desvían en torno a una parte en 1016. Traducido: tardarían cientos de millones de años en adelantarse o atrasarse un segundo. Parece imbatible, y durante décadas lo fue.
Los relojes que notan un escalón
El problema es que el cesio oscila en microondas, unas nueve mil millones de veces por segundo. Los relojes ópticos usan átomos como el estroncio o el iterbio, que oscilan con luz visible, cientos de billones de veces por segundo. Es como pasar de medir con una regla graduada en centímetros a una graduada en micras. Su precisión ronda ya una parte en 1018, entre cien y mil veces mejor que el cesio.
Con esa precisión aparece algo que Einstein predijo y que antes solo se notaba en satélites: el tiempo pasa más deprisa cuanto más lejos estás del centro de la Tierra. En 2010, un equipo del NIST estadounidense subió uno de dos relojes de ion de aluminio 33 centímetros y midió la diferencia. En 2022, el grupo de Jun Ye en JILA, también en Colorado, la detectó dentro de una sola nube de átomos de estroncio, entre la parte de arriba y la de abajo, separadas un milímetro.
Un centímetro de altura equivale aproximadamente a una parte en 1018 de diferencia de ritmo. Por eso un reloj óptico funciona también como un altímetro de una finura absurda.
Una hoja de ruta con condiciones
Si ya existen relojes mejores, ¿por qué no cambiar la definición mañana? Porque un segundo oficial tiene que poder reproducirse en cualquier país y compararse entre laboratorios, y eso todavía no está resuelto del todo. La Oficina Internacional de Pesas y Medidas y su comité de tiempo y frecuencia han fijado una lista de requisitos antes de dar el paso, con el horizonte puesto hacia 2030:
- Varios tipos de reloj óptico, en laboratorios distintos, con incertidumbres del orden de 10-18.
- Comparaciones entre países cuyos resultados coincidan a ese nivel, por fibra óptica o por satélite.
- Relojes ópticos que contribuyan de forma regular a la hora atómica internacional, y no solo en campañas de prueba.
- Decidir qué átomo manda, o si el segundo se define con una combinación de varios.
La última cuestión es menos técnica de lo que parece. Elegir estroncio, iterbio o una mezcla también reparte prestigio entre los institutos que llevan veinte años apostando por uno u otro.
Qué gana alguien que no es físico
Nadie va a notar que su reloj de pulsera cambia. Lo que se juega es la infraestructura que funciona a base de tiempo exacto.
La navegación por satélite. Un GPS calcula la posición midiendo cuánto tarda en llegar la señal de varios satélites. Un error de un nanosegundo en el reloj equivale a unos 30 centímetros de error en el suelo. Mejores relojes de referencia permiten sistemas más finos y más resistentes a fallos.
Las redes eléctricas. Los operadores usan medidores sincronizados al microsegundo para comparar la fase de la corriente en puntos separados por cientos de kilómetros y detectar a tiempo las oscilaciones que preceden a un apagón.
Los mercados. La normativa europea MiFID II obliga a las firmas de negociación de alta frecuencia a sincronizar sus relojes con UTC con un margen de 100 microsegundos, para poder reconstruir qué orden llegó antes.
La geodesia. Con relojes que notan un centímetro, se puede medir la altura de un punto comparando cuánto corre su tiempo, sin nivelar kilómetros de terreno. También se podrían vigilar cambios de masa bajo el suelo, como el llenado de una cámara magmática.
El segundo intercalar tiene los días contados
Queda la otra mitad de la historia, la de Qantas y Reddit. Desde 1972 se han añadido 27 segundos intercalares para que la hora civil no se separe de la rotación terrestre. El último fue el 31 de diciembre de 2016, y tampoco salió gratis: un fallo en el software de Cloudflare con ese segundo dejó sin servicio a parte de sus clientes el día de Año Nuevo.
Muchas empresas han optado por esquivarlo. Google y otras grandes tecnológicas lo «untan», repartiéndolo en milisegundos durante horas. El GPS directamente lo ignora, y su hora va ya 18 segundos por delante de UTC.
En noviembre de 2022, la Conferencia General de Pesas y Medidas votó eliminarlo como tarde en 2035. A partir de entonces se permitirá que la hora atómica y la de la Tierra se separen más, y la diferencia acumulada se corregirá de otra manera, probablemente dentro de más de un siglo.
La decisión llegó con urgencia añadida. La Tierra lleva unos años girando algo más rápido, y el geofísico Duncan Agnew calculó en Nature, en 2024, que hacia 2029 podría haber hecho falta un segundo intercalar negativo, un minuto de 59 segundos. Ningún sistema informático lo ha vivido nunca. Según sus cálculos, el deshielo de los polos, que ralentiza un poco el giro, habría retrasado esa necesidad unos años.
Si todo sale según lo previsto, dentro de una década el segundo se medirá con luz y ningún reloj volverá a marcar 23:59:60. Los ingenieros que pasaron aquella noche de 2012 arreglando servidores lo agradecerán.
