artículos, escritos y demás piezas perfectamente obviables perpetradas por Javier Armentia (@javierarmentia por algunas redes)
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2005-12-28
Las 13 Uvas De 2005
2005-12-28
Publicado en EL CORREOTerritorios, Ciencia-Futuro
Miércoles 28 de diciembre de 2005
Si tuviéramos un reloj coordinado con los sistemas que internacionalmente proporcionan el hora coordinada, podríamos fijarnos el próximo sábado 31 de diciembre en que cuando el segundero llegue a la conclusión del día (y por lo tanto del año), pasará de las 23:59:59 a las 23:59:60, y un segundo después llegará a las 00:00:00. Un segundo de más se habrá colado justo en ese momento, por decisión del Servicio Internacional de los Sistemas de Rotación y Referencia de la Tierra, como se llama desde 2002 este organismo (originalmente se llamaba simplemente “Servicio Internacional de la Rotación Terrestre”, IERS) creado por la Unión Astronómica Internacional y la Unión Geodésica y Geofísica Internacional en 1987.
Ese segundo intercalar no se introducía desde 1998, aunque no es una cosa nueva: desde 1972 se empezaron a introducir, unas veces el 30 de junio y otras el 31 de diciembre, estos segundos, para mantener dos formas de medir el tiempo que difieren: por un lado la hora que propocionan los relojes atómicos de altísima precisión, y por otro, la hora “clásica” que se ajusta a la rotación de nuestro planeta con respecto al Sol. Aunque parezca que esos 22 segundos introducidos desde 1972 no suponen gran cosa, salvo la constatación de que poco a poco la Tierra va dando vueltas más lentamente, el fondo de la cuestión involucra complejas y precisas mediciones de cómo se mueve nuestro planeta. Y, en un mundo conectado globalmente, trae consigo inesperadas consecuencias, como veremos.
El movimiento de la Tierra
Todos hemos aprendido que la Tierra da vueltas sobre su eje (en un día) y se mueve en una órbita alrededor del Sol (que define el año). Desde muy antiguo, con un gnomon de un reloj de Sol, cualquiera podía obtener una medida de la hora local, siendo las 12 del mediodía el momento en que ese gnomon da menor sombra, y cruza, además, el meridiano del lugar. Sucede que esa hora del reloj de Sol varía para cada lugar del planeta, porque en los puntos situados más al Oeste el Sol culmina un poco más tarde. Por ejemplo, un reloj de Sol en Bilbao llega al mediodía casi 4 minutos más tarde que en San Sebastián.
Depender de un reloj de sol pone más problemas: el movimiento aparente del Sol cada día cambia a lo largo del año. La órbita terrestre no es circular, y hay veces que nuestro planeta se mueve más rápidamente (cuando está cerca del perihelio, a comienzos de año) y otras más lentamente (a comienzos de julio). Además, debido a la inclinación del eje de rotación terrestre con respecto al plano en que orbitamos en torno al Sol (la eclíptica), la posición del Sol vista desde la Tierra cambia a lo largo del año. Esto, aparte de producir las estaciones, significa también variaciones de la duración del día, pues visto desde aquí, el Sol parece moverse algo más rápido cuando está cerca del ecuador celeste (en torno a los equinoccios) y algo más lento cerca de los solsticios. Esto añade variaciones totales en la duración del día de unos 51 segundos a lo largo del año.
Ya desde hace tres mil años, cuando aparecieron las primeras tablas de fenómenos astronómicos en Mesopotamia, se comenzó a ver la conveniencia de establecer una forma de medir el tiempo que no tuviera tantas variaciones. El uso de relojes, como la clepsidra (con agua) o posteriormente el reloj de arena, permitía comprobar que estas variaciones eran en gran parte cíclicas, y se podrían corregir mediante observaciones astronómicas: mirando el paso de diferentes estrellas por el meridiano, el movimiento aparente del Sol se podía reducir matemáticamente y disponer de una “hora solar media”, a lo largo del año. El problema de la longitud se arreglaría posteriormente disponiendo de un tiempo civil para cada región.
El cálculo del tiempo ha sido siempre complicado, y el uso de telescopios y observaciones de eclipses, ocultaciones lunares y otros fenómenos, cada vez con mayor precisión, permitía a los astrónomos fijar adecuadamente, dentro de lo razonable, disponer de una medición adecuada. A finales del XIX, los relojes y cronómetros mecánicos alcanzaron también mayor estabilidad y precisión, alcanzando la que proporcionaban las observaciones astronómicas. Simon Newcomb, astrónomo y matemático, elaboró un programa para recalcular con esta mayor precisión casi todas las constantes astronómicas, y poder también definir la hora con mayor estabilidad. Fue en París, en 1896, donde se celebró la primera conferencia internacional para establecer una medición estándar del tiempo, basándose precisamente en los cálculos de Newcomb. Esta Oficina Internacional de la Hora, relacionada con el organismo que velaba por la estandarización de pesas y medidas fue uno de los primeros esfuerzos de colaboración entre científicos, a pesar de los avatares de la política mundial.
Llega el tiempo atómico
En los años 50, se comenzaron a utilizar relojes en los que el tiempo viene medido por la frecuencia de oscilación de un átomo, habitualmente Cesio-133, aunque también se usa el Rubidio. La precisión que alcanzan estos instrumentos es muy alta, de un nanosegundo (una milmillonésida de segundo) por día. Desde 1955 se estableció una red internacional de cincuenta laboratorios con relojes de Cesio que proporcionaba la hora atómica: el TAI o Tiempo Atómico Internacional. En 1972 se estableció como el estándar de medidas, en una conferencia internacional. Para mantener la compatibilidad con las mediciones astronómicas, este TAI se convierte en el TUC (Tiempo Universal Coordinado), que se ha mantenido siempre lo más próximo a las medidas del tiempo solar medio que se habían establecido siglos atrás.
Y aquí es donde aparece el problema: tenemos por un lado un tiempo que viene dado por la oscilación de unos átomos en una cámara de microondas, y por otro, un tiempo que antes se medía a partir de las observaciones astronómicas de precisión (llamado durante más de un siglo “tiempo de las efemérides” -TE- y posteriormente “Tiempo Terrestre” -TT-). Con la precisión del nanosegundo, se pudo comprobar que ambos marcan escalas diferentes. Por ejemplo, el frenado a que está sometida la rotación terrestre debido a las mareas lunares crea un incremento en la duración del día de 1,7 milisegundos por siglo. Esto se convierte en una diferencia de aproximadamente 0,7 segundos en la duración del año, ¡cada año!.
Aparte de esto, existen además otras variaciones a largo plazo (la última glaciación supuso un movimiento de masas que aún crea efectos medibles) y a corto plazo (los cambios estacionales van acelerando y frenando nuestro planeta, e incluso grandes sismos como el acontecido ahora hace un año cambiaron levemente la rotación terrestre). Al nivel de precisión del nanosegundo, estas variaciones son seguidas y analizadas por el IERS.
Así, aunque no lo notamos en nuestra experiencia cotidiana, la necesidad de mantener la costumbre de que a mediodía el Sol esté más o menos hacia el Sur (salvo las variaciones que introducimos al coordinar un tiempo civil como el europeo, o TEC, o al movernos una hora adelante y atrás con el horario de verano), exige estas correcciones, en una época en la que recibimos las señales horarias de un tiempo creado por relojes atómicos y transmitidos por los servicios nacionales de la hora (en España se lleva desde el Observatorio de San Fernando, en Cádiz) y por los GPS. Así, este año, dará, acaso para una uva de más.
Problemas en la globalización
De la misma manera que a finales de marzo y de octubre adaptamos nuestros relojes al horario que marca la Unión Europea, parece que la introducción de un segundo intercalar a fin de año no tiene por qué generar problemas. Sin embargo, no es así: tengamos en cuenta que en la actualidad una red mundial de ordenadores se encuentran sincronizados, y multitud de operaciones dependen de esa sincronización. Introducir saltos en el tiempo coordinado podría ser causa de malfuncionamientos y, en cualquier caso, genera mucho trabajo en la adaptación de las máquinas. Ya hace dos años se propuso reconsiderar la introducción de estos segundos, evitando hacerla al menos mientras no se acuerde internacionalmente su necesidad imperiosa: para los efectos prácticos se puede asumir un diferencial de varios segundos sin problema y se evitarían así posibles fallos tecnológicos. Aunque el IERS ha mantenido su propuesta para este final de 2005, quizá hasta dentro de quince años no se vuelva a introducir la corrección.
(Interesante enlace sobre el tema, en inglés, en la Wikipedia)
2005-12-28 17:44 Enlace
Referencias (TrackBacks)
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Comentarios
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Donde dices "el próximo sábado 31 de diciembre en que cuando el segundero llegue a la conclusión del día (y por lo tanto del año), pasará de las 23:59:59 a las 23:59:60, y un segundo después llegará a las 00:00:00" igual deberías haber especificado que estás hablando de horas UT, lo que traducido a la hora local en España, reulta que el segundo se nos introduce de 00:59 a 01:00. Igual hay gente que se lía. |
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Gracias por la aclaración, Cristina. Ciertamente, lo que se cambia será el TU, así que lo de las 13 uvas iba más para Canarias que para la península. :-) |
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Comme d'habitude, el Anónimo (2) era yo. |
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Interesante post pez, sobre todo me ha llamado la atencion como correcciones tan leves (porque mira que son pequeñas) son capaces de ser medidas y sobre todo pueden causar tanto problema como bien comentas con la sincronizacion de ordenadores. |
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Juer pues yo el año pasado casi me atragente al comerlas tan deprisa.
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Ya ves, como haya que añadir una uva mas las urgencias de los hospitales van a colapsarse en 1 minuto. |
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Lo que no recomiendo es leer esta web mientras vas comiendo las uvas.
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Off topic:
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Perdón por seguir el offtopic, pero yo también recomiendo una web :
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Vaya, son preciosas, Delfín, te las robo, si no hay problema.
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Hablando de relojes.
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Incredulo, creo que el tio ese acabara cagandose encima de tanto esfuerzo mental que hara para intentar parar el reloj de la puerta del sol. XDD
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Respecto a lo de la sincronización de los ordenadores... Yo conozco a más de uno que se va a tomar las uvas en un CPD (Centro de Procesado de Datos, una sala llena de equipos de telecomunicaciones) para reiniciarlos todos cuando se cuelguen. Bonita forma de celebrar la Nochevieja. |
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