A la izquierda oscila un péndulo de latón: una oscilación completa dura 2 s, una sola pasada exactamente un segundo. A través de él se transparenta la letra s. A la derecha, un átomo de cesio sube por el tubo de una fuente atómica y vuelve a caer. Cada vez que atraviesa la cavidad de cobre, destella con las microondas. La pantalla marca 9 192 631 770: esas son las oscilaciones que caben en un segundo. Parpadea un piloto de grabación.
Ficha de la unidad
unidad básica del SIrev. 2026-10Segundo s
Unidad básica del SI · magnitud: tiempo
Al segundo se lo quitaron a la Tierra y se lo dieron al átomo
Durante mucho tiempo el segundo fue una fracción del día: 1/86 400 de una vuelta de la Tierra. Luego resultó que la Tierra es un mal reloj. Se frena por las mareas, y los terremotos y las corrientes del núcleo cambian la duración del día en milisegundos. Los relojes más regulares que la Tierra empezaron a notar su marcha irregular.
Desde 1967 el segundo lo fija el átomo de cesio 133. Su electrón externo puede pasar entre dos niveles, y a esa transición le corresponde una radiación de frecuencia exactamente 9 192 631 770 Hz. El segundo es el tiempo en que transcurren esas oscilaciones. Todos los átomos de cesio son iguales, así que el segundo es el mismo en cualquier laboratorio del mundo.
Las mejores fuentes de cesio se equivocan en menos de un segundo en 300 millones de años. Otras unidades también dependen del segundo: el metro se fija mediante la velocidad de la luz y el segundo, y el kilogramo mediante la constante de Planck, el metro y el segundo.
El símbolo del segundo es una s minúscula, sin punto: «30 s». En ruso se escribe «с». La S mayúscula es el siemens, unidad de conductancia. La magnitud tiempo se escribe con t minúscula; el período de oscilación, con T mayúscula.
El segundo de tiempo y el segundo de arco ″ — 1/3600 de grado. El día del reloj y una vuelta de la Tierra: la Tierra gira de forma irregular, y su día supera los 86 400 s en uno o dos milisegundos. Por eso a veces se añade un segundo intercalar al tiempo atómico.
01 · Definición
oscilaciones · conteo · deriva de los relojesTodos los relojes están hechos igual. Dentro hay algo que repite un mismo movimiento a intervalos iguales: un péndulo, una lámina de cuarzo, un electrón en un átomo. Y hay un contador que cuenta las repeticiones. El segundo no es más que un acuerdo sobre cuántas repeticiones de qué movimiento contar.
Cuanto más alta es la frecuencia de las oscilaciones y menos depende de las condiciones externas, más preciso es el reloj. Un péndulo bate una vez por segundo, y su período cambia con la temperatura porque la varilla se alarga. El cuarzo oscila 32 768 veces por segundo y también nota el calor. El átomo de cesio oscila casi diez mil millones de veces por segundo, y casi nada afecta a su frecuencia.
La precisión de un reloj la indica su deriva: cuánto se separará del patrón en un día. La fracción en que la frecuencia difiere de la correcta, multiplicada por 86 400 s, es la deriva diaria.
Cuánto se separarán los relojes
En un estante hay un reloj de péndulo, uno de cuarzo y uno atómico. Los tres se pusieron en hora con el patrón y luego se dejaron en una habitación a una temperatura dada. En el péndulo la varilla de acero se alarga con el calor y atrasa. El cuarzo es exacto a 25 °C y atrasa a cualquier otra temperatura. Al reloj atómico la temperatura casi no le importa. Con el control «días transcurridos» se avanza el tiempo; el botón «Año» pone de golpe 365 días, y sobre cada reloj se ve su deriva. En azul el patrón, en latón el péndulo, en verde el reloj atómico, en rojo el atraso. Abajo hay tres vistas. «Deriva» es el error acumulado de cada instrumento por días en escala logarítmica. «Oscilaciones» muestra el movimiento de cada oscilador, ralentizado hasta hacerse visible. «Precisión» da el error relativo de distintos relojes, del de sol al óptico.
Un número fácil de partir por la mitad
32 768 es dos elevado a quince. Un circuito de quince divisores de frecuencia entre dos convierte las oscilaciones del cuarzo en exactamente un impulso por segundo. Un diapasón de cuarzo para esa frecuencia mide unos milímetros y cabe en un reloj de pulsera. No se usa una frecuencia mayor: ese diapasón consumiría más energía.
02 · Conversión
unidades · frecuencia · escalas de tiempoDe segundos a días, años y hercios
Introduzca un tiempo en cualquier unidad. La primera pestaña lo convierte en segundos, minutos, horas, días y años. La segunda, en frecuencia y número de oscilaciones del cesio. La tercera muestra en qué se diferencian las escalas de tiempo TAI, UTC y GPS.
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Los destellos láser más cortos duran unas decenas de attosegundos; la edad del Universo es de unos 4·10¹⁷ s. Entre ambos hay 35 órdenes de magnitud. El mismo segundo sirve de medida para la luz y para las estrellas.
04 · Instrumentos de medida
péndulo · cuarzo · fuente · red ópticaCuanto más alta la frecuencia, más preciso el reloj
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05 · Reglas de escritura
s sin punto · la hora del día aparteLa duración en segundos; el instante, por el reloj
Una duración se escribe con número y símbolo separados por un espacio: 45 s, 2,5 ms. Un instante se escribe según la ISO 8601: 2026-10-02T14:30:05Z. El minuto y la hora pueden usarse con el SI, pero no se les ponen prefijos.
«sec», «msec» y «hrs» no son símbolos del SI. La hora del día se escribe mejor con dos puntos, y una duración, con unidades. Una fecha con barras se lee de forma distinta según el país, por eso se escribe año-mes-día. La S mayúscula es el siemens, no el segundo; los miles se separan con un espacio.
06 · Unidades vecinas
tiempo y frecuencia1 Hz = 1/s — oscilaciones por segundo.
mEl recorrido de la luz en 1/299 792 458 s.
d86 400 s — y la marcha irregular de la Tierra.
07 · Sección histórica
archivo · del péndulo de Huygens a la fuente atómicaCómo el segundo se mudó del cielo al átomo
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El segundo intercalar y su supresión
El tiempo atómico TAI transcurre de forma regular, mientras la Tierra gira irregularmente y, en promedio, más despacio. Para que la hora civil no se alejara del mediodía solar, desde 1972 se añadió un segundo intercalar al UTC: 27 veces, la última el 31 de diciembre de 2016. Esos días un minuto duró 61 segundos.
Para los ordenadores, las bolsas y la navegación, un segundo de más es fuente de fallos. En 2022 la Conferencia General de Pesas y Medidas decidió dejar de añadir segundos intercalares a más tardar en 2035 y permitir que el UTC se aleje más de la rotación de la Tierra.
A la derecha, una esfera en el momento de un segundo intercalar: tras las 23:59:59 el reloj marca 23:59:60, y solo después llega la medianoche.
Catálogo de magnitudes
Tiempo y frecuencia · 12 fichas
Índice · todas las magnitudes en una páginaEl laboratorio a la entrada del índiceUna gota de ácido cambia el color del jugo, la sal tiñe la llama, el agua se congela con un golpe. Debajo, todas las fichas de Simetrium, por disciplina y por orden alfabético.Abrir el índice →
