Tiempo Atómico Internacional

Tiempo Atómico Internacional es un estándar atómico de alta precisión para medir el tiempo propio de un cuerpo geoide con un reloj atómico.

Cronología

La escala del tiempo se ligaba al período de rotación de la Tierra, que se suponía uniforme, denominado Tiempo Universal o TU, Donde el segundo estaba definido como 1/86.400 del día solar medio. Sin embargo, la rotación de la Tierra no es uniforme por múltiples causas (como fuerzas de marea o sobre todo a interacciones gravitatorias con el Sol y la Luna). Para resolver este problema se define el Tiempo de efemérides o TE, que se basa en el movimiento orbital de la Tierra alrededor del Sol más que en la rotación de la Tierra sobre su eje.

En 1949 se puso en funcionamiento el primer reloj atómico basado en la frecuencia de resonancia de la molécula de amoníaco, pero no era más preciso que un reloj con oscilador de cuarzo.

En los años 1950 apareció el primer reloj de haz de cesio; en 1958 se empezó a usar para medir el tiempo de forma experimental.

En 1960 se instaló el primer máser de hidrógeno, la exactitud de los nuevos relojes es del orden del microsegundo por año. Los astrónomos instituyeron el Tiempo de efemérides (TE), aunque cambiaría de nombre en 1984 por el de Tiempo Dinámico Terrestre (TDT o TT).

En el año 1967, la extraordinaria precisión del reloj atómico posibilita que se redefina el segundo:

Un segundo es la duración de 9.192.631.770 periodos de la radiación emitida en la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio 133, a nivel del mar (con campo magnético cero).

El número de oscilaciones fue escogido para que su duración fuera lo más similar posible al segundo de efemérides establecido en 1900.

En 1972 se hace oficial una nueva escala de tiempo: el Tiempo Atómico Internacional o TAI.

Independencia del tiempo astronómico

El Tiempo Atómico significa que por vez primera la unidad de tiempo, el segundo, no está ligada a un fenómeno astronómico.

La navegación, la aviación y el transporte actuales se rigen por el Tiempo Atómico. El Sistema de Posición Geográfica o GPS (Global Position System) requiere la precisión y estabilidad de los relojes atómicos para localizar posiciones en la Tierra. Cada satélite GPS lleva cuatro relojes atómicos con los cuales puede apreciar pequeñísimas diferencias de tiempo en las señales emitidas, para poder ubicar la posición mediante trilateración (o miltilateración).

Actualidad

En 2007, el ITF estaba exactamente 33 segundos por delante de UTC: 10 segundos de diferencia inicial al comienzo de 1972, más 23 segundos de adelanto del UTC desde 1972. El TAI, junto con el Tiempo Universal, más concretamente con el UT1, conforman el Tiempo Universal Coordinado o UTC, que proporciona las señales horarias que ponen en punto los relojes.

Sin embargo, al no ser uniforme el Tiempo Universal, la diferencia de tiempos UT1 - TAI se va incrementando progresivamente, hasta que, para tener los relojes en hora, se hace necesario incrementar el UTC en un segundo intercalar (leap second), y ese año dura un segundo más.

En diciembre de 2005, se añadieron 22 segundos intercalares. El Servicio Internacional de Rotación de la Tierra y Sistemas de Referencia (International Earth Rotation and Reference Systems Service) o IERS, y el Observatorio de París, determinaron que el 30 de junio o el 31 de diciembre son las fechas adecuadas para añadir o quitar un segundo al año, si fuera preciso.

De acuerdo al nuevo estándar, un día ya no tiene 24 horas. En el año 1986, por ejemplo, la duración media del día fue de 24,00000034 horas.

Enlaces externos

• International Earth Rotation and Reference Systems Service -IERS- (en inglés)
• Página del Centro Nacional de Metrología México (en español e inglés)