lunes, 29 de abril de 2013

¿Qué hay dentro de un segundo?

Nueve mil ciento noventa y dos millones, seiscientos treinta y un mil setecientos setenta periodos de oscilación de la radiación correspondiente a la transición entre dos niveles hiperfinos del estado fundamental del cesio 133.


Antes de 1967, un segundo era 1/86.400 parte de la duración media de un día. Pero, debido a que la rotación de la Tierra es irregular, se decidió que había que definir el segundo de una forma más precisa. El uso del isótopo cesio 133 para su nueva definición se debe a que ese es el material empleado mayoritariamente para la creación de relojes atómicos. Así que en 1967, el tiempo pasó de ser astronómico, a ser atómico.
En 1977, se añadió una coletilla a la definición: el cesio 133 debía estar a una temperatura de 0K (cero kelvin o cero absoluto) para evitar la radiación de cuerpo negro.
El segundo no es la única unidad que ha sido redefinida en los últimos tiempos; así el metro ha pasado a ser la distancia que cubre la luz en el vacío cuando viaja durante 1/299.792.458 segundos, lo cual parece lógico considerando que la velocidad de la luz en el vacío es
 c = 299.792.458 m/s.
Sin embargo, siempre queda un lugar para los nostálgicos, ya que el kilogramo sigue siendo definido a partir del prototipo original. Pero ya hablaremos en otra ocasión de lo que significa masa y peso.
Personalmente, prefiero la definición coloquial de segundo que muchos sufrimos en la carretera: “La milésima parte de un segundo es el tiempo que transcurre entre el cambio a luz verde de un semáforo y el sonido del claxon del coche que tienes detrás”.
The unit of time, the second, was at one time considered to be the fraction 1/86 400 of the mean solar day. The exact definition of "mean solar day" was left to the astronomers. However measurements showed that irregularities in the rotation of the Earth made this an unsatisfactory definition. In order to define the unit of time more precisely, the 11th CGPM (1960, Resolution 9) adopted a definition given by the International Astronomical Union based on the tropical year 1900. Experimental work, however, had already shown that an atomic standard of time, based on a transition between two energy levels of an atom or a molecule, could be realized and reproduced much more accurately. Considering that a very precise definition of the unit of time is indispensable for science and technology, the 13th CGPM (1967/68, Resolution 1) replaced the definition of the second by the following:
    The second is the duration of 9 192 631 770 periods of the radiation corresponding to the transition between the two hyperfine levels of the ground state of the caesium 133 atom.
It follows that the hyperfine splitting in the ground state of the caesium 133 atom is exactly 9 192 631 770 hertz, nu(hfs Cs) = 9 192 631 770 Hz.
At its 1997 meeting the CIPM affirmed that:
    This definition refers to a caesium atom at rest at a temperature of 0 K.
This note was intended to make it clear that the definition of the SI second is based on a caesium atom unperturbed by black body radiation, that is, in an environment whose thermodynamic temperature is 0 K. The frequencies of all primary frequency standards should therefore be corrected for the shift due to ambient radiation, as stated at the meeting of the Consultative Committee for Time and Frequency in 1999.