domingo, 26 de julio de 2009

¿Cuánto dura el tiempo?

En una de mis freakeadas, me puse a pensar... exactamente, ¿cuánto dura un año? Es decir, ok, dura 365 dias... y cada 4 años, dura 366. Esto es muy sospechoso desde el punto de vista práctico: tengo entendido que la velocidad de rotación (la que fija la duración de un dia) y traslación (la que fija la duración de un año) son independientes. Claro que son cíclicas, pero no dependen una de la otra. ¿No es raro que siendo así, JUSTO un año dure 365,25 dias? Bueno, la respuesta es: no, un año NO dura 365,25 dias.

Según Wikipedia, hay dos "tipos" de años: el Año Sideral y el Año Trópico (o "año solar"). El primero se define como el tiempo que tarda la Tierra en pasar dos veces (consecutivas) por el mismo punto de su órbita. Es la concepción más precisa de la duración de un año y es el que usan los astrónomos. El año solar, es el tiempo que "tarda el Sol" entre 2 pasos sucesivos para el inicio de una primavera a la otra. Tiene más error y es el que se usa oficialmente en la actualidad :P

Año Sideral: 365 días 6 horas 9 minutos 9,76 segundos
Año Solar: 365 días 5 horas 48 minutos 45.25 segundos

Esto me llevó a sospechar también sobre la duración de un segundo. Si en su momento se definió arbitrariamente la duración de un año, ¿por qué no habría de ser arbitraria la duración de un segundo?. Efectivamente, la definición del "segundo" ha cambiado con los años (¡qué paradoja!). Hasta 1967, se definía a un segundo como "la 86.400 ava parte de la duración que tuvo el día solar medio entre los años 1750 y 1890". Luego de 1967, apareció una nueva definición, más precisa (llamada "Tiempo atómico"): "un segundo es la duración de 9.192.631.770 oscilaciones de la radiación emitida en la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del isótopo 133 del átomo de cesio (133Cs), a nivel del mar." Es decir, la duración de un período de oscilación de la radiación del cesio133 es más estable que la velocidad con que gira la Tierra sobre su propio eje.

Volviendo a la "duración de un año": por cada uno de ellos, "sobran" 5 horas, 48 minutos y 45.25 segundos. Si cada 4 años existe un año bisiesto, esa "sobra" de los 4 años pasados tendría que dar exactamente 24 horas (o sea, el 29 de febrero). Pero como somos jodidos, la cuenta no da:

(5 hr 48 m 45.25 s) x 4 = 23 hr 15 m 1 s


En definitiva, al intentar corregir, en el año bisiesto se crea un nuevo error: nos están faltando 44 minutos y 59 segundos en el año, eso hace que por cada día (de ese año bisiesto) haya 7.37 segundos menos de duración.

Es aquí donde entra nuestro amigo, el Algoritmo Bisiesto:

"Un año es bisiesto si es divisible por 4, excepto el último de cada siglo (aquel divisible por 100), salvo que éste último sea divisible p
or 400."



Es decir, los años que sean divisibles por 4 serán bisiestos; aunque no serán bisiestos si son divisibles entre 100 (como los años 1700, 1800, 1900 y 2100) a no ser que sean divisibles por 400 (como los años 1600, 2000 ó 2400).

En 400 años debe haber 97 años bisiestos, de esa manera el año del calendario gregoriano (el del "algoritmo Bisiesto") se mantiene muy parecido al año solar.

Así el año gregoriano dura 365 días +1/4 -1/100 +1/400 = 365,2425 días (365 dias, 5 hr, 49 m, 12 s)
O sea, más que el año solar, que dura 365,24219 días (365 días 5 horas 48 minutos 45.25 segundos).

Como el error es de 0,00031 días (26.78 segundos) por año, podría parecer que al cabo de 3225 años se habrá acumulado un día de error.

Pero en realidad no sabemos exactamente cuándo llegará el error a un día: tanto la duración del año trópico, como la velocidad de rotación de la tierra, van cambiando con los siglos, y de una manera que no es completamente predecible.

En Argentina, la hora oficial depende de la Secretaría de Planeamiento del Ministerio de Defensa, con los siguientes servicios:

SEÑALES HORARIAS GENERADAS POR EL ONBA

a) TELEFONÍA: Anuncios parlantes precediendo los segundos 10, 20, 30, 40, 50 y 00 durante las 24 horas y emitidos por la red telefónica de todo el país (nº telefónico 113).

b) RADIOTELEFONÍA: Señal audible indicativa de hora y media hora, emitida por todas las estaciones del Servicio de Radiodifusión Sonora con modulación de amplitud, en ondas hectométricas de la Capital Federal. (Ver gráfico)

c) FRECUENCIAS PATRONES Y HORA: Modulación de pulsos de 5 ciclos de 1000Hz cada segundo, omitiendo el segundo 59, anuncios parlantes de horas y minutos cada cinco minutos seguidos de la modulación de 1000 y 440Hz alternativos, identificación de la estación (LOL, LOL, LOL) e información de DUT1 según código CCIR, pulso alargado (500 ms), emitidos directamente desde el Observatorio Naval Buenos Aires.


RELOJ PATRÓN: Atómico de Cesium H.P. 5061 A.

EXACTITUD DE LAS FRECUENCIAS: ± 2 x 10-10

o sea...± 0.0000000002 Hz :O


Si esperaban remate o conclusión de este post... se la debo. Enjoy!