Hablar de la historia del segundo es hablar inevitablemente de astronomía. Y más concretamente, de la rotación de la Tierra (causa de la duración de los días) y la forma que tuvieron nuestros antepasados de intentar dividirla en fracciones más útiles para nuestra vida cotidiana.
De hecho, la primera civilización de las que tenemos datos sobre algún tipo de clasificación de los días son los egipcios. Cerca del 2000 a.C., ya subdividían el ciclo en doce horas de día, y doce de noche. Como se puede suponer, estos tiempos variaban con las estaciones, pero aún así fue una primera aproximación hacia nuestro querido segundo.
Llegamos a los babilonios (300 a.C.), y aquí podemos ver que el tiempo ya se subdividía de una forma sexagesimal. Por lo tanto, ya empezaron a utilizar conceptos como el año (aunque era unos días más corto que el actual, hablamos de unos 360), que les servía para saber con cierta exactitud cuándo llegarían las estaciones.
¿Y del segundo, nadie decía nada? Pues hasta que no pasaron unos años, nuestra querida unidad de tiempo aún no había sido ni imaginada. Pero entonces llegó una nueva forma de clasificar el tiempo a través de las lunas.
Fue en el año 1000, cuando al-Biruni creó un calendario que, a partir de las lunas nuevas, daba tiempos específicos a las semanas, clasificándolas con un número de días, horas, minutos, segundos… ¡Ya lo tenemos aquí!
Pero no nos hagamos ilusiones, el segundo existía conceptualmente, pero no existía la forma de medirlo. Se tuvo que esperar cerca de medio siglo milenio.
Y es que entre el 1577 y el 1580, un señor llamado Taqi al-Din creó el primer reloj que podía medir segundos. Se trataba de un mecanismo que mediante tres manecillas mostraba las horas, los minutos y los segundos.
En cuanto a su uso, era una especie de reloj astronómico, y servía para medir la ascensión de las estrellas.
Ya tenemos el concepto de segundo, y un primer instrumento capaz de medirlo. ¿Pero cómo conseguimos medirlo de una forma más precisa?
Fueron necesarios los relojes de péndulo para lograrlo.
Concretamente en 1657, Huygens (lo recordaremos por ser el primero que creó un patrón del metro) creó un reloj de péndulo, y tres años más tarde William Clement añadió un péndulo segundero.
Hasta aquí, no había una definición concreta del segundo.
Pues no nos hace falta viajar muy lejos en el tiempo, ya que la primera definición se oficializó en 1960, durante la 11ª Conferencia General sobre Pesos y Medidas. Allí, se decidió dar al segundo un valor en función del periodo de revolución de la Tierra (como vemos, nunca nos alejamos de la astronomía).
El problema era que se sabía que la rotación de nuestro planeta no era uniforme, y era necesario buscar un patrón exacto. De esta forma, y mediante las observaciones que se habían ido realizando durante décadas anteriores, se decidió usar el 1900 como año patrón.
Y aquí vino oficialmente la primera definición de segundo (aunque fue cuatro años antes cuando se formuló, en 1956):
El segundo es la 1/31.556.925,974 fracción del año tropical de 1900 a las 12 del mediodía del uno de enero.
Parecía que todo estaba claro con esta definición, pero existía la necesidad de poder replicar la medida, y decir que un segundo es la fracción de un año que ya ha pasado no era del todo… replicable.
Pero el problema se solucionó con la aparición del reloj atómico, y las transiciones que se pueden medir a nivel de átomos.
Sólo fueron necesarios siete años más (ahora nos encontramos en 1967), para una nueva definición oficial del segundo:
Segundo es la duración de 9.192.631.770 periodos de la radiación correspondiente a la transición entre dos niveles hiperfinos del estado fundamental del isótopo 133 de un átomo de Cesio.
Ahora sí que es sencillo de comprender, ¿verdad? (...)
Pues todavía nos falta un último pasito. No nos alteremos, que tiene toda su lógica.
Resulta que durante los setenta se comprobó que existía cierta variación del tiempo medido que dependía con la altitud a la que se encontraba. Con esta variable por medio, se recurrió a uniformizar el segundo al nivel del mar. Por cierto, que esta variabilidad no era otra que la producida por la dilatación gravitacional del tiempo (sí, nos hemos ido hasta Einstein, quién nos lo iba a decir).
Ya por último, en 1997 se acabó de refinar la definición añadiendo lo siguiente:
Esta definición se refiere a un átomo de cesio en reposo a la temperatura de 0 K.
Hay que decir a favor de la definición que están contemplando un reloj atómico ideal, y por lo tanto a la práctica lo que se hace es tratar de compensar los efectos de la temperatura ambiente.
Y hasta que a la humanidad no se le ocurra otra forma más complicada de medir el tiempo, esa será la definición de segundo.