⏱️ Cada cuatro años, en un edificio a las afueras de París, delegados de sesenta países se reúnen a discutir qué es un segundo.

La próxima de esas reuniones es en octubre. Tras esa, y la siguiente en 2030, la duración de un segundo será probablemente algo distinto a lo que ha sido desde 1967. Distinto por una cantidad que usted nunca va a sentir —pero construido sobre un objeto físico completamente diferente. El átomo de cesio, que ha anclado la medición del tiempo durante dos generaciones humanas, está siendo jubilado. El comité simplemente todavía no ha decidido quién lo reemplaza.

Esta es la historia de esa decisión: cómo llegamos hasta aquí, cómo se ve la instrucción formal, y quiénes están realmente en carrera.

Breve historia del segundo

Durante la mayor parte de la historia humana el segundo no estaba realmente definido: era heredado. Un día era un día, dividido en 24 horas por conveniencia babilónica, las horas en 60 minutos por costumbre sexagesimal, y los minutos en 60 segundos por la misma razón. El segundo era una fracción de 1/86.400 de cuanto la Tierra tardara en girar una vez sobre sí misma.

Esa definición fue suficiente para relojes de sol, péndulos y horarios ferroviarios. Empezó a fallar en el siglo XX, cuando los astrónomos notaron que la rotación terrestre no es constante. El planeta se tambalea, se frena, y de vez en cuando da pequeños saltos. Para los años 1940, los relojes de cuarzo eran lo bastante estables como para detectar que la Tierra misma era la cosa inestable.

En 1956, el Comité Internacional de Pesas y Medidas redefinió brevemente el segundo en términos del movimiento orbital de la Tierra: una fracción concreta del año tropical de 1900. A esto se le llama "tiempo de efemérides". Duró unos once años y casi nadie fuera de la astronomía profesional se enteró.

Después llegaron los relojes atómicos. En 1955, el Laboratorio Nacional de Física del Reino Unido construyó el primer reloj de haz de cesio realmente práctico. En menos de una década quedó claro que un átomo —concretamente la transición hiperfina entre dos estados fundamentales del cesio-133— era una referencia mucho más estable que cualquier planeta en rotación. La 13.ª Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM) lo hizo oficial en 1967: un segundo equivale exactamente a 9.192.631.770 oscilaciones de la radiación de microondas del cesio-133.

Esa definición lleva en vigor casi seis décadas. Sobrevivió a la enmienda de 1997 que especificó "a temperatura del cero absoluto" (para fijar una corrección térmica). Sobrevivió a la reforma del SI de 2019 que reconstruyó el kilogramo, el amperio, el kelvin y el mol alrededor de constantes fundamentales —el segundo se quedó con el cesio porque ningún rival estaba listo. Hoy los mejores relojes de fuente de cesio alcanzan incertidumbres del orden de una parte en 10^16: una desviación menor a un segundo a lo largo de toda la historia documentada de la civilización.

El rival sí está ya listo.

La orden de 2030

El camino hacia la redefinición no es una nota de prensa: es una instrucción formal emitida por la CGPM y trabajada en las trincheras técnicas por el Comité Consultivo de Tiempo y Frecuencia (CCTF).

En 2016, el CCTF redactó una hoja de ruta de criterios obligatorios que cualquier nueva definición debe cumplir. Los criterios se resumen en: los relojes ópticos deben superar al cesio de forma demostrable y robustamente verificada; múltiples relojes independientes basados en la misma transición, en instituciones distintas, deben mostrar resultados consistentes; relojes basados en transiciones distintas deben mostrar razones de frecuencia consistentes; y los nuevos relojes deben contribuir de forma fiable al Tiempo Universal Coordinado antes de cerrar la redefinición.

En 2022, la 27.ª CGPM aprobó la Resolución 5, lo más parecido a un pistoletazo de salida que tiene este mundo. La resolución instruye explícitamente al CIPM:

— a presentar propuestas a la 28.ª reunión de la CGPM (octubre de 2026) para la elección de la especie preferida, o conjunto de especies, para una nueva definición del segundo; — a dar los pasos necesarios para que una nueva definición pueda ser adoptada en la 29.ª reunión de la CGPM en 2030.

El calendario, entonces, tiene dos pasos: elegir el átomo en 2026, ratificar la nueva definición en 2030. El artículo de revisión de 2024 que actualizó la hoja de ruta fue explícito en que una redefinición en 2026 fue siempre irrealista, y en que incluso la votación de 2030 depende de que se alcance consenso en la fase de selección de especies. Si el consenso falla en 2026, la redefinición se desplaza a 2034 o más tarde, y las fuentes de cesio seguirán haciendo tic hasta finales de la década de 2030.

El criterio numérico clave: al menos tres relojes ópticos independientes basados en la misma transición de referencia, cada uno con una incertidumbre sistemática de 2×10^-18 o mejor. Ese listón se está acercando rápido, pero no de forma uniforme entre los candidatos.

El campo

Lo que sigue es una guía de quién está realmente en carrera, organizada por átomo candidato y no por país, ya que la mayoría de los países tiene intereses en varios átomos. Las estrellas reflejan una sensación aproximada de cuán fuerte se veía el caso de cada candidato al entrar en 2026, en función del número de laboratorios independientes operando al nivel de incertidumbre requerido, las mediciones acumuladas de razones de frecuencia, y el peso político dentro del CCTF. No son predicciones: son una forma de agrupar a los contendientes.

Estroncio-87 (átomo neutro, red óptica) — ★★★★★

El peso pesado del momento. Sr-87 es la transición óptica más estudiada del mundo, con el mayor número de relojes independientes operando al nivel de incertidumbre necesario.

La arquitectura, llamada "reloj de red óptica", sostiene decenas de miles de átomos de estroncio enfriados por láser en un patrón estacionario de luz láser —la red— y los sondea con un láser de reloj sintonizado a una transición a 698 nm. Como se interroga simultáneamente a miles de átomos, la señal es estadísticamente rica, que es la ventaja práctica de Sr-87 frente a los relojes de ion único.

Programas activos de Sr-87: SYRTE (Observatorio de París, Francia), NIST/JILA (Boulder, EE.UU.), PTB (Alemania), INRIM (Italia), NPL (Reino Unido), NICT (Japón), KRISS (Corea), NIM (China) y la Universidad de Ciencia y Tecnología de China (USTC) en Hefei. El grupo de USTC reportó una incertidumbre sistemática de 9,2×10^-19 en septiembre de 2025. JILA ha reportado relojes de estroncio que demuestran una precisión diferencial por debajo de 10^-20 entre conjuntos atómicos separados, aunque esa es una cifra de precisión, no de incertidumbre sistemática.

La participación japonesa abarca tanto el lado del invento como el lado comercial. El reloj de red óptica fue propuesto en 2001 por Hidetoshi Katori, entonces en la Universidad de Tokio, hoy también director de equipo en RIKEN. NICT opera su propio reloj Sr-87 como representación secundaria del segundo. Y en marzo de 2025, Shimadzu —el fabricante de instrumentos con sede en Kioto— se convirtió en la primera empresa del mundo en vender un reloj de red óptica como producto comercial: el Aether Clock OC 020. RIKEN, Shimadzu y el BIPM firmaron un memorando el 12 de mayo de 2026 para probar si la unidad comercial puede funcionar como "referencia viajera" llevada físicamente entre laboratorios nacionales para hacer intercomparaciones.

La principal debilidad de Sr-87 no es técnica sino política: está tan asentado que ningún laboratorio individual lo domina, lo que significa que el consenso podría fragmentarse entre los muchos grupos fuertes de Sr.

Ion aluminio-27 (ion único atrapado, lógica cuántica) — ★★★★★

El otro peso pesado del momento, y a mediados de 2025 el poseedor del récord mundial de incertidumbre sistemática.

El reloj de lógica cuántica del NIST, que usa un único ion Al^+ emparejado con un ion de magnesio "lógico" para enfriamiento y lectura, reportó una incertidumbre sistemática de 5,5×10^-19 en un artículo publicado en Physical Review Letters en julio de 2025 —la más baja de cualquier reloj óptico hasta la fecha, una mejora del 41% sobre el récord anterior.

La transición de Al^+ es excepcionalmente insensible a campos magnéticos y eléctricos de fondo y a la temperatura, que es la razón por la que se adelanta en incertidumbre sistemática. La contrapartida es que un único ion produce una señal mucho más débil que miles de átomos en una red, así que la estabilidad históricamente ha ido por detrás de los relojes Sr de red. Las mejoras del NIST en 2025 estrecharon considerablemente esa brecha.

La arquitectura se remonta a una demostración de 2005 de espectroscopía de lógica cuántica realizada por el grupo de David Wineland en el NIST. Wineland compartió posteriormente el Premio Nobel de Física de 2012 por trabajo relacionado sobre iones atrapados. El primer reloj Al^+ lo construyó su grupo; la generación actual la dirigen David Hume y David Leibrandt.

Más allá del NIST, el PTB en Alemania está desarrollando un reloj Al^+ transportable, y otros programas de Al^+ están avanzando en varios países. El número total de relojes Al^+ operativos en el mundo con pretensiones metrológicas serias sigue siendo pequeño —apenas un puñado— por lo que el caso de este candidato descansa menos en la amplitud y más en la profundidad: cada reloj es excepcional.

Si el CCTF se inclina hacia una redefinición de especie única, Al^+ tiene un argumento sólido sólo por exactitud.

Iterbio-171 (átomo neutro, red óptica) — ★★★★☆

El candidato secundario de red más fuerte, usado a menudo como verificación cruzada del estroncio.

Yb-171 tiene relojes en NIST (EE.UU.), NMIJ del AIST (Japón), KRISS (Corea), INRIM (Italia) y otros sitios. Su transición de reloj a 578 nm se ha medido contra Sr-87 en múltiples campañas de razón de frecuencias, y esas razones convergen estrechamente. El atractivo de Yb-171 en una posible redefinición de "conjunto de especies" es precisamente este: emparejarlo con Sr-87 te da dos relojes de red independientes validados cruzadamente entre sí.

El reloj Yb-171 del NMIJ fue reconocido como representación secundaria del segundo junto a los principales relojes de Sr. El trabajo de Yb-171 del NIST ha sido central en la matriz global de razones de frecuencia que exige el CCTF.

Ion iterbio-171 (ion único, transiciones E2 / E3) — ★★★★☆

Un candidato único porque ofrece dos transiciones ópticas utilizables en la misma especie iónica. La transición "E3" (octupolo eléctrico) a 467 nm es excepcionalmente estrecha y ha sido llevada a precisión extrema; la transición "E2" (cuadrupolo eléctrico) a 436 nm tiene desplazamientos sistemáticos diferentes y puede servir de verificación cruzada.

El PTB en Braunschweig, Alemania, tiene el reloj Yb^+ E3 líder, demostrado al nivel de 10^-18. El NPL en Teddington, Reino Unido, ha sido competitivo en ambas transiciones durante más de una década. La característica de doble transición hace a Yb^+ inusualmente bien posicionado para ciertas definiciones de conjunto.

Los laboratorios europeos han invertido fuertemente en Yb^+, lo que le da peso geográfico aunque su incertidumbre bruta no iguale todavía a Al^+.

Mercurio-199 (átomo neutro, red óptica) — ★★☆☆☆

Un candidato outsider con un argumento real. La transición de reloj del mercurio es mucho menos sensible a la radiación de cuerpo negro (fotones térmicos a temperatura ambiente) que el estroncio o el iterbio, que es uno de los desplazamientos sistemáticos más difíciles de evaluar. En principio, un reloj Hg de red puede alcanzar una exactitud extrema sin el elaborado blindaje térmico que requieren Sr e Yb.

El principal programa de Hg-199 está en el SYRTE de París. El problema práctico es que el mercurio es más difícil de enfriar por láser que el estroncio o el iterbio, las longitudes de onda implicadas (alrededor de 266 nm en el ultravioleta profundo) son técnicamente exigentes, y hay muchos menos relojes Hg operando en el mundo que Sr o Yb. Hg es un candidato fuerte en física pero con poca participación.

Ion lutecio-176 (ion único) — ★☆☆☆☆

El contendiente serio más reciente. El lutecio tiene ventajas teóricas en torno a la baja sensibilidad a varios desplazamientos sistemáticos, y el Centro de Tecnologías Cuánticas de la Universidad Nacional de Singapur ha estado construyendo el caso a su favor durante la última década.

El estado del arte es competitivo pero el número de laboratorios independientes operando relojes Lu^+ es pequeño —esencialmente CQT más un puñado de colaboradores. Lu^+ no anclará una redefinición en 2030, pero podría entrar en la conversación como representación secundaria.

Ion estroncio-88, ion calcio-40, otros — ★☆☆☆☆

El Sr^+ tiene un programa en el NPL con un largo historial. Los relojes de Ca^+ existen en múltiples laboratorios y se han usado para demostraciones transportables. Ambos son representaciones secundarias creíbles del segundo bajo el marco actual, pero ninguno está actualmente posicionado para anclar la nueva definición.

Qué se decide realmente en 2026

La 28.ª CGPM de octubre no cambiará la definición. Lo que hará es elegir entre tres opciones estructurales que el CCTF ha estado refinando:

Opción 1 — Una sola transición. Se elige un átomo (probablemente Sr-87 o Al^+), se declara su frecuencia de reloj como un valor exacto en hertz por definición, se jubila el cesio. Limpio, simple, pero políticamente doloroso para los laboratorios perdedores.

Opción 2 — Media geométrica ponderada de varias transiciones. Varias transiciones ópticas (algunos paquetes plausibles han incluido Sr-87, Yb-171, Al^+, Yb^+, posiblemente Hg-199) anclan conjuntamente el segundo a través de una combinación definida de sus frecuencias. Es la opción de "conjunto" y se considera actualmente la más viable políticamente, porque reparte el prestigio entre más laboratorios y acomoda la falta de un único ganador claro.

Opción 3 — Constante fundamental. Una tercera vía consideró fijar el valor de una constante física (por ejemplo, la de Rydberg) y derivar el segundo. El CCTF concluyó que no es viable aún porque ninguna constante relevante se conoce con la suficiente cantidad de decimales.

Lo que el campo está mirando antes de octubre es qué opción recomienda formalmente el CCTF en su reunión preparatoria de septiembre. Si aterriza en la Opción 1 y nombra un átomo concreto, es un anuncio mayor. Si aterriza en la Opción 2 —que es la apuesta consenso— la siguiente pregunta pasa a ser cuáles son las especies del conjunto y cómo se ponderan.

En junio de 2025, una campaña de comparación internacional coordinada que involucró a diez relojes ópticos de seis países —Finlandia, Francia, Alemania, Italia, el Reino Unido y Japón— completó 45 días de medición conjunta. Fue la primera demostración de transferencia de frecuencia de alta consistencia a través de tantos relojes independientes y se lee ampliamente como prueba de que la infraestructura de intercomparación que la hoja de ruta exige ya está funcionando.

La campaña de junio de 2025, el memorando BIPM–RIKEN–Shimadzu de mayo de 2026 sobre relojes portátiles, el artículo del NIST con 5,5×10^-19, el resultado de USTC de 9,2×10^-19 con estroncio, y el reconocimiento reciente por el BIPM del reloj Sr del NIM —todos estos movimientos se inscriben en los mismos seis meses previos a la votación de octubre.

Qué cambia si el segundo cambia

Para la vida cotidiana, casi nada. El GPS seguirá funcionando con la misma precisión que usted experimenta hoy. El reloj de su teléfono seguirá sincronizando. El UTC será re-anclado por debajo del capó, pero el segundo que el mundo usa cambiará menos que el ruido de fondo de cualquier aplicación comercial de temporización.

Lo que cambia es el suelo de precisión sobre el que descansa cualquier otra medición. La geodesia que usa tiempo preciso para detectar cambios milimétricos en la elevación se vuelve más afilada. La búsqueda de variaciones en constantes físicas fundamentales a lo largo del tiempo se vuelve más afilada. Las pruebas de la relatividad general se vuelven más afiladas. Las búsquedas de materia oscura que cazan pequeñas anomalías en transiciones atómicas causadas por la materia oscura atravesando los detectores se vuelven más afiladas. La sincronización de telecomunicaciones, que ya presiona contra los límites de los relojes ópticos al nivel del equipo de red, gana margen.

Hay también un cambio más lento y estructural. Cuando "el segundo" pasa de ser algo demostrable en una fuente estacionaria en un laboratorio nacional a algo demostrable en una caja transportable, la geografía de la medición del tiempo se aplana. La metrología nacional pasa a tratarse menos de quién puede construir el instrumento fijo más grande y más de quién puede verificar contra las mismas referencias físicas. Que los países que históricamente quedaron fuera del cártel de la medición del tiempo terminen dentro depende de la disponibilidad de hardware, de la infraestructura y de la política.

Octubre

Para finales de octubre de 2026 sabremos qué átomos pasaron a la lista corta. Para 2030, suponiendo consenso, el segundo que usted ha usado toda su vida estará oficialmente definido por algo distinto al cesio. Para finales de la década de 2030, la última fuente de cesio de un laboratorio nacional probablemente se apagará por última vez.

Estas transiciones tienden a parecer pequeñas hasta que las mira desde una generación de distancia. El kilogramo se redefinió en 2019; casi nadie se enteró, y sin embargo todos los laboratorios de medición eléctrica del mundo reconstruyeron su cadena de calibración. El segundo es la unidad SI más consecuente porque las demás dependen de él. Su redefinición es el mayor cambio de definición de unidad en cien años, y la mayor parte del mundo se lo dormirá.

En Japón, la redefinición es en parte una historia de Shimadzu, en parte una historia de Katori, en parte un orgullo nacional silencioso por estar entre los países que pueden construir creíblemente el nuevo patrón. ¿Qué historia es donde usted vive: una historia de soberanía, de ciencia, industrial, o una que nadie ha escuchado?

Referencias