Moderando o tempo

2004/12/30 Galarraga Aiestaran, Ana - Elhuyar Zientzia

• Fisika

A percepción do tempo é totalmente subxectiva, o que fai máis necesario medir o tempo con precisión.

De feito, sábese que o tempo non pasa igual, aínda que o tempo sexa o mesmo en ambos os casos. Una percepción tan subxectiva do tempo fai máis necesaria a necesidade dunha forma obxectiva e concreta de medir o tempo.

O primeiro sistema paira medir o tempo foi a alternancia entre a noite e o día. En canto aos períodos lunares, os vellos homes e mulleres tiveron a oportunidade de medir e designar períodos de tempo máis longos. Nos restos de fai 20.000 anos, os arqueólogos atoparon ósos e bastóns marcados e perforados polo home. Estas marcas parecen indicar as fases da lúa.

Dependendo da medida e da cantidade de area, os reloxos de area poden medir intervalos de tempo desde minutos até varias horas.

Naqueles tempos os homes e as mulleres vivían unidos á natureza. Alimentábanse dos animais que cazaban e dos froitos que recollían, e cando nun lugar comezaba a reducir a comida dirixíanse a outro lugar. Coñecían ben a natureza, polo que sabían onde se puña o Sol, cales eran as fases da Lúa e como se movían os planetas.

Máis tarde, no Neolítico, o home converteuse en agricultor, o que cambiou radicalmente a súa forma de vida. Fíxose sedentario e vivía das plantas e animais que crecían. Entón tamén necesitaban medir o paso do tempo; o Sol e a Lúa eran o seu reloxo e as posicións que tomaban no ceo indicábanlles cando era a mellor época paira sementar ou cultivar.

Viron que na natureza rexía o Sol, polo que crían que era todopoderoso e perduraron até hoxe o reflexo dos costumes e ritos creados por esa admiración. O Nadal é un claro exemplo diso. Celébrase no solsticio de inverno e é entón cando comeza a germinar baixo o chan. Os campesiños alimentaban ao recentemente nado Sol con lume e sacrificios. No outro extremo, as fogueiras que se acenden a véspera de San Juan son o eco do solsticio de verán, dos tempos nos que se celebraba a forza e a vitoria do Sol.

Sol e sombra

Os reloxos astronómicos non se limitan a dar a hora.

Paira levar a cabo as súas actividades, os agricultores tiñan suficiente coidado con observar a natureza. As festas e os días sacros asociados a estas actividades correspondían aos homes relixiosos, que si tiñan que ser exactos. A eles débense, por tanto, os calendarios e os avances en astronomía. De feito, deles dependía aquela ciencia, que moitas veces era utilizada paira dominar aos cidadáns. Como non respectaron aquel que sabía que o día se ía a converter en noite? Saber cando ía suceder a eclipse daba sen dúbida un gran poder.

Acepte que nestes casos pagarías por que ninguén inventase un reloxo!

Foi entón cando naceron os primeiros reloxos e a maioría baseábanse na sombra que se produce ao tocar o Sol nun punto determinado. É dicir, eran reloxos de sol. Os reloxos solares utilizáronse en todas as civilizacións, como China, India, Exipto e Grecia. Aínda se observan este tipo de reloxos nas paredes de varias igrexas, chegando até nós restos de épocas máis antigas.

Por exemplo, os obeliscos que levantaron os exipcios fai uns 5.500 anos permanecen en pé en máis dun lugar. A sombra que proxectaba o obelisco indicaba á poboación cando era o mediodía e cales eran os días máis longos e curtos do ano. Pouco despois fixéronse unhas marcas ao redor dos obeliscos paira dividir o día en máis partes.

Os antigos exipcios construíron obeliscos que, segundo a sombra proxectada por eles, sabían a que hora era.

E o primeiro reloxo de sol que marcaba as horas, a. C. VIII. Foi inventada no século XX. Grazas a esta ferramenta, o día dividíase en dez partes e tiña outras dúas marcas paira determinar cando eran o amencer e o atardecer. Este aparello constaba de dous varillas, una delas base, que se colocaba en horizontal sobre o terreo e a outra se colocaba cruzada nun dos seus extremos. Uno dos extremos da varilla superior daba a sombra na base e nesa base estaban marcadas as horas en función da sombra. O aparello colocábase en dirección este por as mañás e ao mediodía viraba para que pasase as horas de tárdea.

a.C. III. No século XIX, o astrónomo Babilonio Berosus construíu un reloxo solar hemisférico. No interior dun cubo deixa un buraco hemisférico e no seu parte superior coloca una varilla. No buraco había horas marcadas, dependendo da época do ano, e a sombra que daba a varilla indicaba a hora que era. A partir dese reloxo inventouse o hemiciclo, que foi o XIV. Utilizouse até o século XX. Por tanto, os reloxos solares que se crearon posteriormente son as súas variantes iniciais. En todo caso, os cambios realizáronse paira conseguir una maior precisión.

Auga, area e lume

Durante séculos, o pobo soubo a través dos sons das campás a hora.

Ao sol, a sombra que proxecta calquera obxecto é suficiente paira medir o paso do tempo. Pero que facer pola noite? Esta pregunta foi respondida hai tempo. Por exemplo, os antigos exipcios usaban clepsidras. Os primeiros clepsidras eran un recipiente de barro, até certo punto cheo de auga, cun orificio no fondo. A auga saía do buraco a unha velocidade constante, polo que podían calcular o paso do tempo a medida que se baleiraba o recipiente. Así, indicaban a hora coas marcas realizadas a bordo.

Nos tribunais atenienses, os reloxos de auga utilizábanse paira coñecer a distancia de cada relator e en Roma paira as quendas de vixilancia nocturna.

IX. No século XIX, o científico e funcionario chinés O seu Song inventou un reloxo astronómico con auga moi complexo. O reloxo era una torre duns seis metros. No alto dispuña dun depósito de auga desde o que se vertía a auga golpeando as pas dunha roda. A roda movía varios mecanismos a través dos cales o reloxo pasaba horas, expresados con sons de gong e tambor. Tamén movía una esfera celeste con estrelas e constelacións. Aquel reloxo era bastante preciso, xa que só tiña un erro de dous minutos por día.

As culturas antigas coñecían ben os astros e os ciclos da natureza.

Os reloxos de area funcionan de forma similar a Klepsidd, pero substituíndo a auga por area. Os reloxos de area constan de dous recipientes de vidro, comunicados entre si. A area atópase nunha delas e pasa a outra a velocidade constante. Ao pasar o último gran de area hai que envorcar o reloxo.

Dependendo do tamaño do reloxo e da cantidade de area, os reloxos de area serven paira indicar minutos ou horas. Ao parecer, o reloxo de area que tiña Carlomagno era tan grande que só había que envorcar cada 12 horas.

O reloxo atómico é o reloxo máis preciso que existe na actualidade.

Con todo, aínda que os clepsidras e os reloxos de area son moi útiles paira medir o tempo pola noite, quizá os máis adecuados paira a noite sexan as velas. E é que ademais de iluminar a noite, as velas serven paira medir o tempo. Antes facíanse marcas na cera e sabíase a que hora chegara a cera desfeita.

Reloxos mecánicos

Nos anos 1267-1277 os libros de coñecemento sobre Astronomía de Alfonso X o Sabio aparecen nos escritos os primeiros vestixios dos reloxos mecánicos. O motor destes reloxos movíase polos pesos. No extremo dunha corda colocábase un peso, que se enchía de punta a un tambor giratorio e enrolábase ao redor del. O peso, pola forza da gravidade, baixaba e a corda, ao soltar, arrastraba o tambor.

Os reloxos de sol seguen sendo habituais nas paredes das igrexas ou nos xardíns, por exemplo.

XV. No século XX foron dous inventos: o motor de peiraos e o conoide de Leonardo dá Vinci. En 1505, o alemán Peter Henlei conseguiu facer pequenos reloxos con motor de peiraos. Chamábanselles ‘reloxos de saco’ porque os levaban dentro de una bolsa. Tocaban cada hora e duraban 40 horas.

Pronto se estendeu o costume de colocar reloxos de parede nas casas dos ricos. XVII. No século XVIII o reloxo de péndulo revolucionou. Foi inventado polo científico holandés Christian Huygens, moi preciso e que permitía contar segundos. Con todo, a idea de utilizar o péndulo nos reloxos non foi súa; en 1636 Galileo Galilei propuxo facelo, pero para entón xa estaba envellecido e cegado e non puido materializar a idea.

Saber cando ía suceder unha eclipse daba moito poder aos homes relixiosos.

XVII. A finais do século XX puxéronse de moda os reloxos denominados ‘cebola’, que os homes adiñeirados levaban no peto do chaleco e as mulleres colgaban da cintura. Entón, os reloxos eran obxectos de luxo, realmente caros, e só os de alto nivel podían ter e utilizar reloxos.

Reloxos ao alcance de todos

Contan que o primeiro reloxo de pulseira realizouse a petición da raíña de Nápoles en 1812. Pero foi a instancias dunha muller, pero foi utilizado maioritariamente por homes. Por exemplo, XX. A principios do século XX eran utilizados polos altos cargos da Primeira Guerra Mundial, o que contribuíu á expansión dos reloxos de pulseira.

O deseño de Klepsidd podía ser moi simple ou moi complexo.

En 1929, o relojero estadounidense Warren Albin Marrisson inventou o reloxo de cuarzo. O erro daquel reloxo era de 30-0,3 segundos por ano, é dicir, era o reloxo máis preciso de todos os tempos. Paira a súa fabricación utilizou cristais de cuarzo, cuxa vibración é constante e que, convertida en corrente eléctrica, move con precisión o motor do reloxo. Actualmente séguense utilizando os reloxos de cuarzo.

En 1957 aparecen os primeiros reloxos eléctricos. A enerxía fornecida por unha pequena pila é a que move o motor destes reloxos e son moi precisos. Con todo, os máis precisos son os reloxos atómicos. Estes reloxos baséanse na vibración do átomo de cesio e só teñen un erro dun segundo de 30.000 anos. A pesar de que se conseguiu medir o tempo con tanta precisión, non se cre que os científicos deixen de investigar, agora estase traballando con reloxos baseados nas características do hidróxeno. O erro deste reloxo sería dun segundo de 3 millóns de anos. Vaia! E nós esperando os sons das campás.

Publicado no apartado D2 de Deia.