Desde que los humanos notaron por primera vez el movimiento regular del sol y las estrellas, nos hemos preguntado sobre el paso del tiempo. Los pueblos prehistóricos registraron por primera vez las fases de la Luna hace unos 30.000 años, y el tiempo de registro ha sido una forma por la cual la humanidad ha observado los cielos y representado el progreso de la civilización.
eventos naturales
los primeros eventos naturales que se reconocieron fueron en los cielos, pero durante el transcurso del año hubo muchos otros eventos que indicaron cambios significativos en el medio ambiente., Los vientos y lluvias estacionales, la inundación de ríos, la floración de árboles y plantas, y los ciclos de reproducción o migración de animales y aves, todo condujo a divisiones naturales del año, y la observación adicional y las costumbres locales llevaron al reconocimiento de las estaciones.
medición del tiempo por el sol, la Luna y las estrellas
Un reloj de sol con números romanos. Al mirar este dial, ¿en qué dirección estás mirando? |
El progreso del sol se pueden grabar utilizando las cuatro caras de este cubo. ¿Puedes descubrir la orientación de estas caras?, |
de Pared Reloj de sol
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Prehistóricos de la talla de representar la constelación de Orión |
La imagen más antigua de un patrón de estrella, la constelación de Orión, ha sido reconocido en un trozo de colmillo de mamut unas 32.500 años de edad., La constelación de Orión está simbolizada por un hombre de pie con su brazo derecho levantado y una espada en su cinturón y se puede ver en todo el mundo en diferentes épocas del año. Orión era el dios sol de los egipcios y los Fonecianos y llamado el ‘fuerte’ por los árabes. En partes de África, su cinturón y su espada son conocidos como «tres perros persiguiendo a tres cerdos» y el pueblo Borana de África Oriental basó un sofisticado calendario en observaciones de cúmulos estelares cerca del cinturón de Orión., Orión contiene algunas de las estrellas más brillantes en la parte sur del cielo de invierno en el hemisferio norte y se puede ver más tarde en el hemisferio sur., |
las tres estrellas del cinturón de Orión y la Estrella Roja de su brazo derecho se pueden reconocer fácilmente |
el mapa estelar egipcio tiene aproximadamente 3.500 años y muestra la conjunción más inusual de los planetas (Venus, Mercurio, Saturno y Júpiter) en la constelación de Orión y la ocurrencia de un eclipse solar que ocurrió en 1534 a.c.,
Babilónico registros de observaciones de eventos celestiales se remontan a 1.600 AC. La razón para adoptar su sistema aritmético es probablemente porque 60 tiene muchos divisores, y su decisión de adoptar 360 días como la longitud del año y 3600 en un círculo se basó en sus matemáticas existentes y la conveniencia de que el sol se mueve a través del cielo en relación con las estrellas fijas en aproximadamente 1 grado cada día.,
la constelación de Tauro, el toro, Un Símbolo de fuerza y fertilidad, figura prominentemente en la mitología de casi todas las civilizaciones tempranas, desde Babilonia y la India hasta el norte de Europa. El Toro Asirio alado con cabeza de hombre tenía la fuerza de un toro, la rapidez de un pájaro y la inteligencia humana.,
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desde aproximadamente el 700 A.C. Los babilonios comenzaron a desarrollar una teoría matemática de la astronomía, pero la constelación del zodiaco de 12 constelaciones igualmente dividida aparece más tarde alrededor del 500 A. C. para corresponder a su año de 12 meses de 30 días cada uno. Su sistema base de 60 fracciones que todavía utilizamos hoy en día (grados / horas, minutos y segundos) era mucho más fácil de calcular que las fracciones utilizadas en Egipto o Grecia,y siguió siendo la principal herramienta de cálculo para los astrónomos hasta después del siglo XVI, cuando la notación decimal comenzó a tomar el control.,
La evidencia arqueológica más temprana de calendarios Chinos aparece alrededor de 2.000 AC. Muestran un año de 12 meses con la aparición ocasional de un mes 13. Sin embargo, los registros chinos tradicionales sugieren el origen de un calendario de 366 días dependiendo de los movimientos del sol y la luna ya en el 3.000 A.C. Durante un período tan largo de observación, los astrónomos chinos se dieron cuenta de que su calendario no era preciso, y en el siglo II D.C. se reconoció que el calendario se volvía poco fiable cada 300 años., Este problema se llama precesión y fue registrado por los historiadores chinos en los siglos IV y V DC. En el siglo V D. C. el erudito Zu Chongzi creó el primer calendario que tuvo en cuenta la precesión, y el calendario más completo fue el calendario Dayan compilado en la dinastía Tang (616-907 D.C.) muy por delante de cualquier desarrollo de este tipo en Europa.
la precesión se debe al movimiento gradual del eje de rotación de la Tierra en un círculo con respecto a las estrellas fijas., Este movimiento produce una lenta ‘oscilación’ que significa que las posiciones de las estrellas completan un ciclo de unos 26.000 años.
el eje de La Tierra completa un circuito alrededor de una vez cada 26.000 años |
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En el Mediterráneo, Hiparco hecho los primeros cálculos de la precesión en aproximadamente 160 AEC. El problema fue abordado por astrónomos en el Medio Oriente y la India que reconocieron que la precesión alteró gradualmente la duración del año., Los calendarios han tenido que ser alterados regularmente. En 325 DC el equinoccio de primavera (vernal) se había trasladado al 21 de marzo. El emperador Constantino estableció fechas para las fiestas cristianas, pero la Pascua se basa en la fecha del equinoccio vernal que varía cada año porque el equinoccio es un evento astronómico. En 1582 el equinoccio vernal se había movido otros diez días y el papa Gregorio estableció un nuevo calendario, y este cambio es la razón de tener un día adicional en cada año bisiesto. Sin embargo, todavía hay pequeños cambios acumulándose, y un día tendremos que adoptar un nuevo calendario!,
inventos para medir y regular el tiempo
los primeros inventos se hicieron para dividir el día o la noche en diferentes períodos con el fin de regular el trabajo o el ritual, por lo que las longitudes de los períodos de tiempo variaban mucho de un lugar a otro y de una cultura a otra.
Lámparas de aceitehay evidencia arqueológica de lámparas de aceite alrededor de 4,000 A.C., y los chinos estaban usando aceite para calefacción e iluminación en 2,000 A. C., Las lámparas de aceite siguen siendo significativas en las prácticas religiosas, simbólicas del viaje de la oscuridad y la ignorancia a la luz y el conocimiento. La forma de la lámpara evolucionó gradualmente hasta convertirse en el típico estilo de cerámica que se muestra. Fue posible idear una manera de medir el nivel en el depósito de petróleo para medir el paso del tiempo.
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Vela RelojesMarcado velas se utilizan para contar el tiempo en China desde el siglo vi de la CE., Hay una historia popular de que el rey Alfredo el Grande inventó el reloj de vela, pero sabemos que estaban en uso en Inglaterra desde el siglo X DC. Sin embargo, la velocidad de combustión está sujeta a corrientes de aire y la calidad variable de la cera. Al igual que las lámparas de aceite, las velas se usaban para marcar el paso del tiempo de un evento a otro, en lugar de indicar la hora del día.
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Relojes de aguael reloj de agua, o clepsydra, parece haber sido inventado alrededor de 1.500 A.C. y era un dispositivo que dependía del flujo constante de agua desde o hacia un recipiente., Las mediciones podrían marcarse en el recipiente o en un recipiente para el agua. En comparación con la vela o la lámpara de aceite, la clepsidra era más confiable, pero el flujo de agua aún dependía de la variación de la presión desde la cabeza del agua en el recipiente.
la fabricación de relojes astronómicos y astrológicos se desarrolló en China de 200 a 1300 CE. Los primeros clepsidras chinos impulsaron varios mecanismos que ilustraban fenómenos astronómicos. El astrónomo su Sung y sus asociados construyeron una elaborada clepsidra en 1088., Este dispositivo incorpora un sistema de cangilones accionados por agua originalmente inventado alrededor de 725 CE. Entre las exhibiciones había un globo celeste giratorio de Bronce impulsado por el poder, y maniquíes que sonaban gongs e indicaban momentos especiales del día.,
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se han realizado Mejoras para regular el flujo de mantener una altura constante de aguaSu Sung astronómicos del reloj de agua |
Sandglass |
Hora Gafas o SandglassesComo la tecnología de soplado de vidrio desarrollado, a partir de algún momento en el siglo 14 fue posible hacer sandglasses., Originalmente, los relojes de arena se usaban como una medida para períodos de tiempo como las lámparas o las velas, pero a medida que los relojes se hacían más precisos, se usaban para calibrar los relojes de arena para medir períodos específicos de tiempo, y para determinar la duración de los sermones, las conferencias universitarias e incluso los períodos de tortura. |
la división del día y la duración de la ‘hora’
Los MerkhetLos Egipcios mejorado en el reloj de sol con un ‘merkhet’, una de las más antiguas conocidas de los instrumentos astronómicos., Fue desarrollado alrededor del 600 A.C. y utiliza una cuerda con un peso como una plomada para obtener una verdadera línea vertical, como en la imagen. El otro objeto es la costilla de una hoja de Palma, despojada de sus frondas y dividida en un extremo, haciendo una delgada hendidura para una vista.
se utilizaron un par de merkhets para establecer una dirección norte-sur alineándolos uno detrás del otro con la Estrella Polar. Viendo las líneas de plomada a través de la mira se aseguró de que los dos merkhets y la vista estaban en la misma línea recta con la Estrella Polar., Esto permitió la medición de eventos nocturnos con un reloj de agua cuando ciertas estrellas cruzaban la plomada vertical (una «línea de tránsito»), y estos eventos podían ser registrados por «líneas nocturnas» dibujadas en un reloj de sol.
Véase también la «Nota 1» INFRA.
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Un Egipcio Merkhet., El montante de madera tiene una muesca para usar como vista cuando se usan dos líneas de plomada |
hay varias teorías sobre cómo se desarrolló el día de 24 horas. El hecho de que el día se dividiera en 12 horas podría deberse a que 12 es un factor de 60, y tanto las civilizaciones babilónica como Egipcia reconocieron un ciclo zodiacal de 12 constelaciones. Por otro lado, (disculpen el juego de palabras) contar con los dedos con base 12 era una posibilidad. Los dedos tienen cada uno 3 articulaciones, por lo que contando con las jointsgives una ‘mano completa’ de 12.,
En tiempos clásicos griegos y romanos usaban doce horas desde la salida del sol hasta la puesta del sol; pero como los días de verano y las noches de invierno son más largos que los días de invierno y las noches de verano, la duración de las horas variaba a lo largo del año.en alrededor del 50 A. C. Andrónico de Kyrrhestes, construyó la Torre de los vientos en Atenas. Este era un reloj de agua combinado con relojes de sol colocados en las ocho direcciones principales del viento. Para entonces era el dispositivo más preciso construido para mantener el tiempo.,
la Torre de los vientos en Atenas contenía una clepsidra y muestra las deidades del noreste, norte y Noroeste en esta imagen
Las horas no tenían una longitud fija hasta que los griegos decidieron que necesitaban un sistema de este tipo para los cálculos teóricos. Hiparco propuso dividir el día por igual en 24 horas que llegaron a ser conocidas como horas equinocciales. Ellos se basan en 12 horas de luz y 12 horas de oscuridad en los días de los Equinoccios., Sin embargo, la gente común continuó usando horas estacionalmente variables durante mucho tiempo.Solo con el advenimiento de los relojes mecánicos en Europa en el siglo XIV, el sistema que usamos hoy en día se convirtió en comúnmente aceptado.
los primeros relojes mecánicos
Los relojes mecánicos reemplazaron a los viejos relojes de agua, y el primer mecanismo de escape de reloj parece haber sido inventado en 1275. El primer dibujo de un escape fue dado por Jacopo di Dondi en 1364. A principios y mediados del siglo XIV, grandes relojes mecánicos comenzaron a aparecer en las torres de varias ciudades., No hay evidencia o registro de los modelos de trabajo de estos relojes públicos que fueron impulsados por el peso. Todos tenían el mismo problema básico: el período de oscilación del mecanismo dependía en gran medida de la fuerza motriz de los pesos y la fricción en el accionamiento.
En tiempos medievales posteriores relojes elaborados fueron construidos en lugares públicos. Este es el reloj astronómico en Praga, partes de las cuales datan de alrededor de 1410.,
This mechanism illustrates a basic escapement., El peso gira el tambor que acciona la rueda dentada que da al mechnism su movimiento «Tic-Tac» |
Reloj Astronómico de Pragamostrando los círculos del zodiaco y las primeras versiones de los dígitos 2, 3, 4 y 7 |
El reloj primaveral más antiguo que se conserva se encuentra en el Museo de la ciencia de Londres y data de aproximadamente 1450. Reemplazar los pesos pesados de la unidad con un resorte permitió Relojes y relojes más pequeños y portátiles.,
Relojes Mecánicos más precisos
Christiaan Huygens hizo el primer reloj de péndulo, regulado por un mecanismo con un período «natural» de oscilación en 1656. Galileo estudió el movimiento del péndulo ya en 1582, pero su diseño para un reloj no fue construido antes de su muerte. El reloj de péndulo de Huygens tenía un error de menos de 1 minuto al día, y sus refinamientos posteriores redujeron los errores de su reloj a menos de 10 segundos al día.,
no había ningún dispositivo para mantener la hora exacta en el mar hasta que John Harrison, un carpintero y fabricante de instrumentos, refinó las técnicas para la compensación de temperatura y encontró nuevas formas de reducir la fricción. En 1761, había construido un cronómetro marino con un escape de resorte y volante que mantenía la hora muy precisa. Con la versión final de su cronómetro, que parecía un gran reloj de bolsillo, logró un medio para determinar la longitud dentro de medio grado.,
no fue hasta 1884 que una conferencia en Greenwich llegó a un acuerdo sobre la medición del tiempo global y adoptó el tiempo medio de Greenwich como el estándar internacional. Hoy confiamos en los relojes atómicos para nuestras mediciones de tiempo más precisas.
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El péndulo se mueve la palanca de la cual se crea el movimiento de balanceo de la de escape |
N. B., Las notas pedagógicas relacionadas con la medición y el tiempo se pueden encontrar haciendo clic en la pestaña «Notas» en la parte superior de este artículo.
notas de apoyo
Nota 1
hasta alrededor de 1.900 A. C. el polo celeste era Thuban una estrella en la ‘cola’ de la constelación Draco. Hacia el año 1000 A.C. era Thuban en la constelación de la Osa Menor. Hoy Polaris es la última estrella en la cola de la Osa Menor.
Nota 2
‘Sun time’ y ‘clock time’ son diferentes., El tiempo del sol se basa en el hecho de que el sol alcanza su punto más alto (el meridiano), en medio del día, y al día siguiente en su punto más alto, habrá completado un ciclo completo. Sin embargo, el tiempo entre que el sol alcanza meridianos sucesivos es a menudo diferente del tiempo del reloj. Según la hora del reloj, de mayo a agosto, el día está cerca de 24 horas, pero a finales de octubre los días son unos 15 minutos más cortos, mientras que a mediados de febrero los días son unos 14 minutos más largos. Para nuestras rutinas diarias, es importante tener un «tiempo de reloj» constante de 24 horas., Esta variación se llama la ‘ecuación del tiempo’ y muestra la relación entre el tiempo del sol y el tiempo del reloj. La variación tiene dos causas; el plano del ecuador de la Tierra está inclinado a la órbita de la Tierra alrededor del sol, y la órbita de la Tierra alrededor del sol es una elipse y no un círculo. El sitio web del Museo Marítimo Nacional muestra dos gráficos separados para estas causas, y un tercer gráfico donde se combinan para dar la corrección completa.
ver Museo Marítimo Nacional-enlace a continuación.