carbono 14

MEDICION DEL TIEMPO (Lectura)

“Y las manecillas rebanaron
el tiempo, dejando caer
uno por uno, los minutos”

1. Introducción

Para construir un sistema de unidades capaces de medir una magnitud determinada, debe establecerse un patrón que tenga las siguientes propiedades: (1) Debe poder fraccionarse en partes iguales, llamadas sub-múltiplos. (2) También debe ser posible acoplar variasunidades patrón para generar los múltiplos; y (3) debe ser posible calibrar o ajustar las marcas del dispositivo a los eventos que se quieren medir. Para medir el tiempo, en particular, se pueden usar fenómenos periódicos y no periódicos que cumplen estos requisitos.

Dentro de los fenómenos periódicos se han utilizado sucesivamente a lo largo de la historia las oscilaciones de péndulos, deresortes de torsión, o de circuitos eléctricos. Cada uno de estos sistemas logra vibrar más rápido que el anterior y, por tanto, permiten fraccionar el tiempo en unidades cada vez más pequeñas. Aunque la amplitud de oscilación puede cambiar debido a la disipación de calor por fricción, su frecuencia no cambia en general como descubrió Galileo. Esto permite usar algún sistema de almacenamiento deenergía para reactivar su movimiento antes de que se detengan completamente.

Para tiempos grandes se han utilizado las revoluciones y rotaciones de los astros1. En astronomía, hay ciclos dentro de ciclos: un ciclo solar se puede dividir en algo más de doce ciclos de la luna alrededor de la tierra y la tierra puede dar más o menos 28 vueltas sobre si misma mientras la luna gira sólo una vez alrededorde la tierra. Hay ciclos largos que abarcan otros más cortos y rápidos. Para tiempos aún más pequeños se pueden usar las vibraciones de átomos, como el cuarzo o el cesio-133 2 [1].

Por otro lado, también se pueden usar fenómenos no periódicos. Se trata de procesos irreversibles que, si se inician bajo las mismas condiciones y no hay perturbaciones durante el proceso, tienen una duraciónreproducible. Aunque no se reinicien por sí mismos ni formen ciclos, resultan útiles para medir el tiempo. Tal es el caso del tiempo que demora la arena fina en pasar de un compartimiento a otro (reloj de arena) o el tiempo que demora un recipiente con determinada cantidad de agua en vaciarse (clepsidra), o el tiempo que demora una vela en quemarse. También se puede utilizar el tiempo medio que dura unasustancia radiactiva en perder actividad y, en general, todos los procesos de nacimiento y muerte siempre y cuando se tomen promedios de muchas repeticiones o promedios de un conjunto muy grande de miembros de una población. Son de particular interés los procesos de desintegración radiactiva.
2. Uniformidad del paso del tiempo

Una manera de medir el tiempo es, como se ha mencionado, usaralgún evento repetitivo que ocurra en forma regular, es decir, algo que ocurra periódicamente, por ejemplo un día. Pero, ¿es la duración de los días uniforme? Tómese, por ejemplo, como intervalo de tiempo o periodo de referencia patrón el lapso de tiempo que transcurre entre el momento en que los primeros rayos del sol iluminan una marca en una pared o pantalla hasta que el mismo evento se repite aldía siguiente. Se notará que hay un leve cambio de posición a medida que transcurren los días. Para asegurarnos, hay que comparar este periodo con otros eventos cósmicos o terrestres. Por ejemplo, ver si hay correspondencia con los periodos de aparición de otros astros o con el número de oscilaciones de un péndulo que ocurren en ese mismo lapso de tiempo. Haciendo esto resulta que no todos los díasduran igual. Se puede entonces desconfiar de la uniformidad de la periodicidad del péndulo, de la de los otros astros, o de la del sol.

Se sabe que los días no duran igual: los días de verano son más largos que los de invierno. Se podrían seleccionar otros momentos del día diferentes al amanecer, pero siempre ocurren cambios de posición porque el sol va desplazando su trayectoria día por...