Contabilidad.

Historia de la medición del tiempo:
astronómico, físico, atómico,. . .
José M M Senovilla
UPV/EHU, Bilbao

Temas de Física, 2012

Contenido

1

Introducción

2

El tiempo de los astrónomos

3

El tiempo de los físicos

4

El tiempo atómico

5

El futuro

El segundo
Segundo
Un segundo es la duración de 9192631770 oscilaciones de la
radiación emitida en latransición entre los dos niveles hiperfinos del
estado fundamental del isótopo 133 del átomo de Cesio (133 Cs), a
una temperatura de 0 K.

Pero, ¿cómo hemos llegado hasta aquí?¿No era el
segundo la 60ava parte del minuto, que era la 60ava
parte de la hora, que es la 24ava parte de un día? Y
el día está ligado a la rotación del Sol (o terrestre, si
se prefiere).
¿Qué ha pasado?

El tiempo solarDurante toda la historia de la humanidad y hasta bien entrado
el siglo XX el tiempo se ha medido siempre basándose en el
movimiento aparente del Sol en el cielo.
Se define el cenit como la dirección vertical y el meridiano
(celeste) como el semi-círculo que va desde el punto más al
Norte del horizonte hasta el punto más al Sur del mismo
pasando por el cenit.

El día
Definición (Día)
Sedefine el día como el intervalo de tiempo entre dos cruces
consecutivos del Sol por el meridiano celeste.
Esto tiene la ventaja de no depender de la salida o puesta del
Sol, ni de cuánto dura cada día concreto.
De hecho, los días varían su duración entre 24 horas menos 22
segundos y 24 horas más 30 segundos. ¿Por qué?
Recordemos que la trayectoria aparente del Sol por el cielo se
denominala eclíptica. Si pudiéramos ver a la vez las estrellas y
el Sol notaríamos que éste se desplaza lentamente hacia el
Este a lo largo de la eclíptica a razón de casi un grado por día
(nótese: 360◦ frente a 365 días).

La eclíptica

La eclíptica
La eclíptica está inclinada respecto del Ecuador terrestre 23◦ 27’, o
si se quiere, el eje de rotación de la Tierra está inclinado ese ángulo
conrespecto al plano de la eclíptica, que es el plano de la órbita
terrestre, claro está.

La variación de los días
La Tierra describe una órbita kepleriana elíptica alrededor del
Sol, de manera que está unos 5 millones de Km más cerca del
Sol en el perihelio (el 3(±1) de Enero) que en el afelio (el
4(±1) de Julio).
Alrededor del perihelio la Tierra se mueve más deprisa en su
órbita, loque hace que el Sol tenga una velocidad aparente en
la eclíptica de 1,019◦ /día frente a 0,953◦ /día en el afelio. Esto
hace que los días sean más cortos en verano (boreal) que en
invierno.
Pero hay otro efecto debido a la inclinación del eje terrestre,
que hace que el Sol se desplace hacia el Norte en primavera y
hacia el Sur en otoño. Sólo en los solsticios el movimiento del
Sol estáorientado únicamente de Oeste a Este, en cualquier
otro momento tiene una componente extra hacia el Sur o el
Norte.

Solsticios

La variación de los días
Por lo anterior, excepto en los solsticios el Sol se desplaza
ligeramente más despacio con respecto al meridiano celeste, lo
que tiene efecto de alargar los días en los solsticios y acortarlos
en los equinoccios.
la combinación de los dosefectos produce una variación con
periodicidad anual de la duración diaria como se muestra en la
figura.

Esto lleva a la definición de tiempo solar medio, que es un
artificio matemático como si existiera un “sol medio” que
recorre el Ecuador de manera regular. El día solar medio dura
86400 s (o sea, 24 horas). Ha sido la base de las medidas de
tiempo hasta hace pocos decenios.
El tiemposolar aparente (el indicado por el verdadero Sol) y el
tiempo solar medio pueden llegar a diferir hasta en 16 minutos
(allá por Noviembre) y la diferencia entre los dos se llama la
ecuación de tiempo

La ecuación de tiempo

El Analema

El tiempo sidéreo (o sideral)
Dado que el sol medio es una abstracción, y que el Sol real por
una parte cubre 1/2◦ en el cielo y por otra se...