¿Por qué el día no dura 24 horas exactas? Adiós al segundo intercalar

El jueves 15 de octubre, en Versalles, los países que se reúnen cada cuatro años para decidir cómo medimos el mundo tomaron una decisión sobre el tiempo. La Conferencia General de Pesas y Medidas votó dejar de añadir segundos intercalares a la hora oficial del planeta a partir del 20 de mayo de 2027.

Desde 1972 se han añadido 27. El último fue el 31 de diciembre de 2016: ese día, los relojes oficiales marcaron 23:59:60 antes de pasar a la medianoche. Parece una curiosidad inofensiva, pero el que se añadió el 30 de junio de 2012 bastó para que se cayeran Reddit y otros sitios y para que el sistema de reservas de Qantas, la aerolínea australiana, dejara de funcionar cerca de una hora. Un solo segundo de más.

«Después de 30 años de debates, estamos listos», dijo Noël Dimarcq, que preside el comité de tiempo y frecuencia de la Oficina Internacional de Pesas y Medidas, según Scientific American.

Treinta años discutiendo un segundo. Como físico, confieso que la cifra me hizo sonreír, y después me hizo pensar. Así que vale la pena preguntarlo despacio: ¿por qué el día no dura exactamente 24 horas, y por qué el mundo decidió dejar de corregirlo justo ahora?

¿Qué es un segundo?

Durante casi toda la historia, el segundo fue un pedazo del día: la Tierra da una vuelta, el Sol vuelve al mismo punto del cielo, y eso se divide en 24 horas, cada hora en 60 minutos y cada minuto en 60 segundos. Un día, 86.400 segundos. El reloj era la Tierra.

En 1967 eso cambió. Los físicos descubrieron que el átomo de cesio es un reloj mucho mejor que un planeta: cuando lo iluminas con microondas de la frecuencia justa, el átomo responde, y esa frecuencia es la misma para cualquier átomo de cesio del universo. Desde entonces, un segundo es el tiempo que tardan en pasar 9.192.631.770 oscilaciones de esa radiación del cesio. Ya no depende de la Tierra.

Aquí empieza el problema, y para mí es la forma más clara de verlo. Imagina un metrónomo perfecto al lado de una bailarina. El metrónomo marca siempre el mismo compás; la bailarina a veces se apura y a veces se cansa. Si cada vez que ella da una vuelta cuentas los golpes del metrónomo, casi nunca te salen exactamente 86.400. El cesio es el metrónomo. La Tierra es la bailarina.

Y hay un detalle que casi nadie cuenta: el segundo atómico se ajustó para que coincidiera con el segundo astronómico de una época anterior, calculado con observaciones de los siglos XVIII y XIX. El metrónomo se afinó con la bailarina de hace unos dos siglos. La del siglo XX giraba un poco más despacio que aquella, así que su día duraba algo más de 86.400 segundos atómicos: uno o dos milisegundos, según el año.

Un milisegundo parece nada. Pero se acumula: dos milésimas por día son más de medio segundo al año. Por eso, desde 1972, cada vez que la diferencia entre la hora atómica y la de la Tierra se acercaba a 0,9 segundos, el centro del Servicio Internacional de Rotación de la Tierra que funciona en el Observatorio de París anunciaba un segundo extra para el 30 de junio o el 31 de diciembre. Así se mantenía el Sol del mediodía en su sitio.

¿Por qué la Tierra va frenando?

La razón principal es la Luna.

La Luna estira los océanos y forma dos abultamientos de agua, las mareas. La Tierra gira por debajo de ellos más rápido de lo que la Luna da la vuelta, así que el agua se arrastra contra el fondo del mar y contra las costas. Es como apoyar suavemente la mano en un trompo que gira: no lo detienes de golpe, pero cada vuelta le quitas un poquito. Casi toda esa energía se pierde como calor en el roce del agua. Pero el giro que pierde la Tierra (lo que los físicos llaman momento angular) no desaparece: se lo lleva la Luna, que por eso se aleja de nosotros unos 3,8 centímetros al año.

Lo asombroso es que esto se puede medir con historia. El 15 de abril del año 136 antes de Cristo, los astrónomos de Babilonia anotaron en tablillas de arcilla un eclipse total de Sol. Si haces la cuenta hacia atrás suponiendo que la Tierra siempre giró igual que hoy, ese eclipse debió verse miles de kilómetros al oeste, por el Mediterráneo occidental, no en Babilonia.

La única forma de que las tablillas tengan razón es que en estos dos mil años la Tierra haya ido perdiendo velocidad, y que esa pérdida, acumulada, sume unas tres horas de giro. (Ya conté aquí por qué la Luna se pone roja en un eclipse; esto es otra cosa que los eclipses saben hacer: guardar la hora.)

El astrónomo británico Richard Stephenson y sus colegas reunieron eclipses antiguos y medievales de Babilonia, China, el mundo árabe y Europa. Su resultado, publicado en 2016: el día se ha alargado, en promedio, unos 1,8 milisegundos por siglo durante los últimos 2.700 años. Las mareas por sí solas darían unos 2,3. La diferencia la ponen, según ellos, otras dos cosas: la Tierra todavía se está recuperando del peso del hielo de la última glaciación, y al cambiar de forma gira un poquito más rápido; y el núcleo, que intercambia giro con el resto del planeta.

Los corales lo confirman desde mucho más atrás. Sus anillos de crecimiento marcan días y años, y en fósiles de hace unos 400 millones de años aparecen cerca de 400 días por año. El año duraba lo mismo; los días eran más cortos, de unas 22 horas.

¿Y si la Tierra acelera?

Aquí está la sorpresa. En los últimos años la Tierra no ha frenado: ha acelerado.

El 29 de junio de 2022, el día duró 1,59 milisegundos menos que 24 horas. El 5 de julio de 2024 bajó a 1,66 milisegundos menos, el día más corto desde que se mide con relojes atómicos, según los datos del Servicio Internacional de Rotación de la Tierra. Antes de 2020, el récord era de 1,05 milisegundos.

¿Por qué? Porque la Tierra no es un trompo de madera maciza. Por dentro tiene un núcleo de hierro líquido que se mueve a su aire, y por fuera océanos, atmósfera y hielo que se desplazan. Piensa en una patinadora que gira sobre el hielo: si recoge los brazos, gira más rápido; si los abre, más despacio. Su cuerpo no cambió de peso, solo de forma. Cuando los océanos, el aire o el hielo cambian de lugar, la Tierra recoge o abre los brazos. El núcleo es otra cosa: es como una segunda bailarina dentro de la primera, que a veces le pasa giro y a veces se lo quita.

Según Duncan Agnew, geofísico del Instituto Scripps de Oceanografía, desde hace unos 50 años el núcleo empuja hacia la aceleración. Y si seguimos así, en lugar de añadir un segundo habría que quitar uno: los relojes pasarían de 23:59:58 directamente a la medianoche. Nunca se ha hecho.

Y ahora el giro de verdad. En un artículo publicado en Nature en marzo de 2024, Agnew calculó cuándo haría falta ese primer segundo negativo. Sin una pieza, le daba hacia 2026. ¿Cuál pieza? El deshielo de Groenlandia y la Antártida. El agua de los polos se derrite y se reparte por los océanos, que llevan masa hacia el ecuador. La patinadora abre los brazos. Según Agnew, eso frena la Tierra lo suficiente para empujar el segundo negativo unos tres años, hacia 2029 como pronto.

Dicho de otra forma: el cambio climático ya influye en el giro de la Tierra lo bastante como para mover la fecha de un ajuste del reloj mundial. No es mucho, pero lo miden los relojes más precisos que tenemos. Confieso que, de todo lo que leí para escribir esto, es lo que más me impresionó.

Y eso explica la decisión de Versalles mejor que cualquier otra cosa. Los programas informáticos de medio mundo aprendieron, a golpes como el de 2012, a tolerar un segundo de más. Casi ninguno está preparado para quitar uno, porque nunca ha hecho falta. Nick Stamatakos, del Observatorio Naval de Estados Unidos, lo resumió así: evitar los segundos negativos fue «un motor muy grande» para abrir el margen. Más que la Tierra, el problema son los computadores.

Lo que no sabemos

Lo primero: nadie sabe predecir bien la rotación de la Tierra más allá de unos pocos años. El núcleo es un fluido que no vemos, y su comportamiento cambia por razones que todavía se discuten. Por eso el segundo negativo de 2029 es una predicción, no una cita: puede que la Tierra vuelva a frenar y nunca haga falta.

Lo segundo: la nueva regla deja que la hora oficial y la de la Tierra se separen hasta una hora entera. Según los cálculos que se discutieron, llegar a esa diferencia tomaría más de mil años. Pero nadie ha decidido qué se hará entonces: si se añadirá una «hora intercalar» de golpe, si se repartirá o si a nadie le importará. Es, literalmente, un problema que se le deja a la gente del siglo XXXI o de más adelante.

Y lo tercero: no todo el mundo pierde lo mismo. La astronomía, la geodesia y algunos sistemas de navegación por satélite necesitan saber exactamente hacia dónde apunta la Tierra en cada instante. Ellos seguirán usando la diferencia entre las dos horas, que se publicará como se publica hoy. Para el resto, nada cambia: tu reloj sigue marcando la hora de tu país, tu celular la sigue tomando de la red, y el mediodía seguirá estando donde está durante toda tu vida y la de tus nietos.

Qué puedes hacer con esto

• Mira la diferencia en vivo. Páginas como time.is comparan la hora de tu computador con relojes atómicos. Verás cuánto se desvía tu equipo, normalmente unas centésimas, porque se corrige solo por internet.
• Haz la prueba de los dos relojes. Pon un reloj de pared y el celular lado a lado y anota la diferencia hoy y dentro de un mes. El de pared se desvía porque su cristal de cuarzo depende de la temperatura; el celular no, porque la red lo corrige con relojes atómicos. Es la misma historia del metrónomo y la bailarina, a escala de tu sala.
• Si trabajas con sistemas, pregunta cómo maneja tu software el 23:59:60. Desde mayo de 2027 ya no habrá que preocuparse por los nuevos, pero los registros viejos sí los tienen.
• Si te gusta medir el tiempo, aquí conté qué es un reloj nuclear, el que podría reemplazar algún día al de cesio, y por qué 228 años no bastan para medir bien la gravedad, que es otra historia de gente obsesionada con la última cifra.

La gente que mide la vuelta del mundo

Detrás de cada segundo intercalar había personas. En el Observatorio de París, un equipo del Servicio Internacional de Rotación de la Tierra revisaba las mediciones y, dos veces al año, enviaba un boletín de pocas líneas que decía si habría segundo extra o no. Esas mediciones salen de radiotelescopios repartidos por el planeta que apuntan a cuásares, galaxias tan lejanas que sirven de puntos fijos en el cielo, y miden cuánto ha girado la Tierra con un error mucho menor que una milésima de segundo.

En cada país hay también un laboratorio que guarda la hora. En Colombia, el Instituto Nacional de Metrología mantiene un reloj atómico de cesio del que sale la hora legal del país, y cada vez que hubo un segundo intercalar alguien ahí tuvo que asegurarse de que el reloj de todos pasara bien por el 23:59:60.

Y antes que ellos, los astrónomos de Babilonia, que hace más de dos mil años anotaron en arcilla un eclipse sin saber que estaban midiendo el freno de la Tierra. Y Richard Stephenson, que pasó décadas leyendo esas tablillas, crónicas chinas y anales medievales para sacar de ellas una cifra: 1,8 milisegundos por siglo.

Treinta años de debate, una votación en Versalles, y la hora del mundo deja de saltar. La Tierra seguirá con su baile; nosotros, por fin, dejaremos de corregirla cada vez que se distrae. ¿Cuánto vale para ti un segundo?