Historia y evolución del reloj (Segunda Parte)

 Historia y evolución del reloj ¿Cuál es la hora exacta?

Los Primeros Relojes ... Historia y evolución del reloj primera parte

El estándar internacional del tiempo se calcula con una red de más de 300 relojes en todo el mundo

Los datos se envían por satélite y se promedian en el BIPM, en Francia

Pero el “tictac” de cualquiera de ellos puede perder precisión, así que el BIPM corrige el promedio utilizando seis “estándares de frecuencia primaria” en Europa, EE.UU. y Japón

Ese resultado corregido, el “Tiempo Atómico Internacional”, se compara cada tanto con las mediciones astronómicas del tiempo
Ocasionalmente se agrega o se quita un segundo para corregir cualquier discrepancia.


Tipos de Relojes

El primer cuadrante solar, según algunos investigadores, fue inventado en el Siglo VI antes de Cristo, por el griego Anaximandro de Mileto. Aunque otros sostienen que fue inventado por los chinos y los egipcios.

La clepsidra apareció unos 3000 años antes de Cristo, entre los egipcios.

El reloj de Bolsillo: En 1842 el suizo Philippe construye un reloj de bolsillo al que se le puede dar cuerda y accionar las agujas.

La cuerda automática de los relojes de sacudida o de masa fue inventada en 1775 por el relojero francés Perrelet.

Los primeros relojes pulsera con cuerda automática aparecieron en 1924.

El reloj eléctrico fue perfeccionado por el escocés Alexander Bain en 1840.

El reloj de combustión fue un invento usado por los bizantinos para medir el tiempo según la velocidad de combustión de las varas de incienso.

El reloj de pesas es atribuido a Gerbert d'Aurillac (Aprox. 938-1003), que fuera el Papa Silvestre II en 999.

El reloj de péndulo fue creado en 1657, por el astrónomo holandés Christiaan Huygens (1629-1695).

El primer reloj portátil de resorte lo hizo en 1410, el arquitecto florentino Brunelleschi (1377 - 1446). Se inicia el uso de los relojes de péndulo particulares.

Un reloj que habla fue inventado por Ernst Esclangon, quien hizo una demostración al público el 14 de febrero de 1933. En 1987, la Empresa Cítizen inventó otro reloj que habla, y memoriza órdenes (27) que tiene incorporadas, como son número de tarjeta de crédito, de cuenta bancaria, de teléfonos, etc. Responde a la voz de su propietario y es llamado Voice-Master VX-2.

El reloj con diapasón: el diapasón como resonador de un reloj fue usado por primera vez en 1866, por el relojero francés Louis Breguet (1804-1883). En 1954 el ingeniero suizo Hetzel inventa el primer reloj pulsera eléctrico de diapasón..

En los relojes de cuarzo, el diapasón es de dicho material.

El reloj de cuarzo aparece en sus primeras manifestaciones en 1920; pero recién en 1929, el relojero norteamericano Warren Alvin Marrison creó un reloj que funcionaba con un resonador de cuarzo.

 Historia y evolución del reloj

Los relojes de cuarzo fueron desarrollados por Lip pero la comercialización la realizó a partir de 1969 la firma Seiko.

En 1988 la empresa Seiko suprime la pila en algunos de sus modelos de relojes de cuarzo y es reemplazada por una dínamo pequeñito que produce la energía que el reloj consume.

El reloj atómico: Los principios en que se basa el reloj atómico fueron enunciados en 1948 por químico norteamericano, Premio Nóbel de Química en 1960, William F. Libby (1908-1980).

El reloj SEMA o reloj de urgencia fue inventado por dos jóvenes de 23 años, en 1988. Ellos son Nathalie Harrault y Philippe Pasquier.

En la actualidad este reloj SEMA sirve para cardiacos, diabéticos insulinodependientes, hemofílicos y enfermos que son tratados con anticoagulantes. Da la posibilidad de actuar rápidamente en los casos de urgencias de estas enfermedades a médicos y personal de primeros auxilios. El reloj SEMA es especial, aunque también marca la hora. Tiene informaciones esenciales inscriptas en el reverso de la caja.


Otros relojes curiosos

El reloj pulsera: el francés Louis Cartier inventó en 1904 un reloj pulsera para ser usado por el aviador Santos-Dumont.

Alrededor del mismo año 1904, el fundador de Rólex, el suizo Hans Wilsdorf realizó el invento por su parte. Y se impuso rápidamente por su comodidad. En 1910, Rólex perfeccionó el cronómetro de pulsera.

El primer reloj impermeable: fabricado por Rólex en 1926, logran hacer una caja totalmente impermeable, llamándolo Oyster (cerrado como una ostra).

El primer reloj sumergible, denominado el "submariner", fue desarrollado por la firma Rólex en 1953.

En 1971 fabrica esta misma empresa el Sea-Dweller, también sumergible, pero con una válvula de helio y garantizado hasta los 610 metros de profundidad.

El reloj lunar, espacial o todo terreno: el moon watch inventado por Omega en 1965 es el que usan a partir de esa fecha los astronautas de la NASA. Dicho reloj calcula la velocidad de un vehículo, mide el ritmo cardíaco, y varias utilidades más.

En 1988 fue usado el reloj creado por la sociedad francesa Yema, para Jean-Loup Chrètien para ser usado en la misión franco-soviética Aragatz. Está hecho totalmente de titanio y se denomina Espacionauta III.

Un reloj para las mareas realizado en cuarzo, fue inventado en 1988 por la norteamericana Ira Krieger y el suizo Francis Bourquín. Indica la hora de las mareas.

El reloj más caro y también el más complicado fue el que realizó el relojero suizo Patek Philippe para celebrar el sesquicentenario de su fundación. Le llevó 9 años de trabajo y perfeccionamiento, tiene 33 funciones diferentes y está calculado su precio cercano a los diez millones de francos suizos.

Un reloj islámico fue inventado por Tricom en 1987, tiene 9 cuadrantes, uno principal y 8 secundarios; indica el levante, el poniente, el zénit, las horas de las cinco plegarias en las próximas décadas. Tiene una voz sintetizada que anuncia el almuecín y una brújula que señala la dirección de la Meca.

El reloj-Televisión fue perfeccionado en 1984 por Seiko. Es un reloj pulsera cuya pantalla mide 2,04 cm y fue vendido solamente en Japón.

 Historia y evolución del reloj

El reloj Swatch es el invento realizado por los suizos Ernst Thomke, Jacques Müller y Elmar Mock, de la división relojería de SMH. Es un reloj vendido en Suiza y EUA en 1982. Era impermeable hasta los 30 metros de profundidad. Tenía un año de garantía para el reloj y tres la pila; pero es un reloj descartable, que no se repara y está montado directamente en la caja. se vendieron unos 25 millones de Swatch.

El reloj Génitron se había instalado en París, en la fachada del Centro Cultural George Pompidou, para realizar durante 13 años la cuenta regresiva hacia el año 2000. Era más preciso que el reloj de cuarzo, tenía un margen de error inferior a 1/100.000 de segundo. Estaba comandado a distancia por un reloj atómico.

El reloj que solicita asistencia: fue creado en 1988 por la Empresa sueca Electrolux un reloj electrónico pulsera emisor para convalecientes y solitarios, enchufado a la línea telefónica. Ante señales de peligro, el reloj llamado Dialog marca un número telefónico que se halla en la memoria del receptor y se realiza la asistencia a domicilio.

Los relojes mecánicos

Los relojes mecánicos tardaron en llegar, aunque no debemos engañarnos, en la antigüedad se desarrollaron maravillas técnicas, todavía muy desconocidas, que pudieron haber sido utilizadas en la medición del tiempo. El primer reloj mecánico conocido fue construido en el siglo XII en la abadía inglesa de Dunstable, en Bedfordshire, aunque ya antes existieron algunos “modelos” arcaicos de pesas. La Iglesia fue la primera interesada en la construcción y uso de estos artilugios, sobre todo en los monasterios, para regular con precisión las horas de oración y trabajo.

Este es el origen de la tradición por la que se indican las horas con el tañer de las campanas en las iglesias. Los primeros relojes mecánicos eran muy imprecisos, no se puede decir que cada hora durara lo mismo. Los problemas técnicos no eran los únicos a los que se enfrentaron los constructores de aquellos primitivos relojes, cada cual medía la duración del día como le venía en gana. En Italia se entendía que el día comenzaba en el momento del ocaso del astro rey, en oriente pensaban lo contrario, la aurora era el fenómeno que daba comienzo a una nueva jornada. Finalmente se impuso el sistema de horas francesas, que partía el día en dos porciones de doce horas, comenzando a medianoche, como seguimos haciendo hoy.

Hasta mediados del siglo XVII, cuando se inventó el reloj de péndulo, medir siquiera de forma aproximada los minutos y segundos era tarea imposible. A partir de aquí el desarrollo de los relojes fue prodigioso, convirtiéndolos en maravillas de la técnica, refinados, complicados y, sobre todo, precisos. En la revolución cronológica marcada por los relojes intervinieron algunas de las mentes más importantes de la historia de la ciencia, como Galileo o Huygens.

Los tiempos en que mecánicos habilísimos construían con sus propias manos preciosos relojes mecánicos han pasado a la historia. Ahora, en las grandes factorías, se producen millones de relojes al año, de todos los tipos y para todos los gustos. Sólo para los modelos más exclusivos se utiliza la mano experta del artesano curtido en la tarea de dominar la medida del tiempo.

No es suficiente, a pesar de sus esfuerzos, los artesanos no pueden ir más allá, la ciencia necesita precisión inimaginable, medir el tiempo en fracciones tan pequeñas que nuestro cerebro es incapaz de asimilarlas. Por eso cuando se debate sobre la precisión se recurre a los nuevos relojeros del siglo XXI: los especialistas cronología atómica. Un reloj de cesio con calidad alcanza una precisión del microsegundo al mes.

Las señales acústicas, los “pitidos”, que oímos cada hora en las emisiones de noticias radiofónicas son emitidos por observatorios del tiempo, coordinados y haciendo uso de relojes atómicos, son las máquinas que marcan nuestro tiempo. Los nuevos prototipos superarán esta precisión. El reloj que se espera instalar en la Estación Espacial Internacional, será cientos de veces más preciso que el mejor reloj de cesio fabricado hasta la fecha. Hay quien va más allá, mejorando la precisión un millar de veces en los próximos años por medio del uso del “palpitar” en el interior de átomos de mercurio o de calcio . ¿Porqué instalar un reloj atómico en una estación espacial?

No se trata de un capricho. Por medio de este experimento se intentará someter a la teoría de la relatividad de Einstein a su más compleja prueba, porque si el tiempo es afectado por los campos gravitatorios, nada mejor que comprobarlo por medio de un preciso reloj alejado de la influencia gravitatoria terrestre. Por otra parte, son muchas las aplicaciones científicas que necesitan de tal precisión.

Entre otros, los sistemas de posicionamiento global, los GPS, utilizados tanto por militares como por excursionistas para no perderse, dependen de flotas de satélites espaciales interconectados que necesitan medir el tiempo con precisión pasmosa.


Los relojes atómicos

Los relojes atómicos se consideran como uno de los más precisos, tan perfectos que ni una brizna de tiempo se les escapa. Pero, para qué engañarse, sus complicados mecanismos no son capaces de funcionar por mucho tiempo. Al cabo de unas décadas deben ser recargados, recalibrados o, por lo general, substituidos.

Modestos relojes mecánicos de hace siglos, pese a sus imperfecciones, continúan dando la hora a su gusto, cuidados por entusiastas de estas máquinas del tiempo. Lo último en relojes mecánicos está a punto de nacer, su tecnología no tiene parangón y además presenta una gran ventaja: será “eterno”, por lo menos esa es la intención de sus creadores. Los mecánicos e ingenieros que lo construyen en las cercanías de San Francisco estiman que funcionará ininterrumpidamente durante 10.000 años. Danny Hillis, su principal impulsor, lo llama “reloj del presente duradero”.

¿Para qué sirve un reloj como este? Se trata más de una experiencia sociológica que de un experimento técnico, aunque los retos mecánicos a los que se enfrentan no son pocos. La idea consiste en crear una máquina que sirva de referente del tiempo, de nuestra época y de nuestro futuro, una especie de escultura simbólica destinada a la humanidad del futuro lejano. En la aventura se han involucrado científicos, artistas, escritores, músicos como Brian Eno, todos ellos esperan encontrar algo inspirador en tan curiosa idea.

El reloj atómico del Laboratorio Nacional de Física (NPL, por sus siglas en inglés) del Reino Unido es uno de los más precisos del mundo, de acuerdo con una reciente investigación.( a excepción de los nuevos relojes ópticos, de los cuales ya hablaremos pronto)

 Historia y evolución del reloj

El Reino Unido es una de varias naciones que provee el “segundo estándar”, pero la competencia internacional por la precisión podría desplazar a este artefacto del primer puesto.

El CsF2 del NPL es un reloj atómico basado en una fuente de emisión de cesio, en el que el tictac está marcado por la medida de energía necesaria para cambiar una propiedad de los átomos de cesio llamada “espín”.

De acuerdo con la definición internacional, lo que se miden son las ondas electromagnéticas necesarias para ejecutar este cambio de espín.

Un segundo pasa luego de que se hayan registrado 9.192.631.770 picos y valles de estas ondas.

Péndulo atómico

Dentro del reloj, los átomos de cesio están reunidos en racimos de 100 millones de átomos y se los hace pasar por una cavidad en la que se los expone a las ondas electromagnéticas.

El color, o la frecuencia, se ajusta hasta que se ve cambiar el espín. Es entonces que los científicos saben que las ondas tienen la frecuencia indicada para definir un segundo.

El CsF2 provee un “péndulo atómico” que pueden usar de referencia relojes de todo el mundo para verificar que están dando la hora con corrección.

Esa verificación está a cargo de la Oficina Internacional de Pesos y Medidas (BIPM, por sus siglas en francés), que recoge definiciones de segundos de seis “estándares primarios de frecuencia”, el CsF2 en el Reino Unido, dos en Francia y uno en Estados Unidos, otro en Alemania y otro en Japón.

Para esos péndulos atómicos de alta precisión, la precisión absoluta es un objetivo permanente.

Según las mediciones de 2010, el CsF2 estaba a la par del resto en cuanto a precisión de largo plazo: alrededor de una parte en 2.500.000.000.000.000.

La fundación que se ha hecho cargo del proyecto ha comprado el pico de una montaña en el estado norteamericano de Nevada . Será allí, una vez terminen las obras de construcción, donde se colocará el reloj eterno, de un tamaño monumental.

En la cúpula de la caverna excavada en la cima montañosa se abrirá una rendija que dejará pasar la luz solar para resincronizar el reloj en caso de pérdida de la hora. No se tratará de un reloj como solemos entenderlo, mostrará sólo el año en curso, el siglo y el milenio y deberá dársele “cuerda” una vez al año, para recargar de energía al sistema de péndulos de torsión que lo animará. ¿Habrá alguien allí dentro de 3.000 o 10.000 años para seguir dando vida a esta máquina?

 Historia y evolución del reloj

Reloj óptico, más preciso que los relojes atómicos

Los relojes atómicos, desde los años 60, rigen la hora oficial en muchos países (en España por ejemplo fija la hora oficial el reloj atómico del Real Instituto y Observatorio de la Armada en San Fernando) pero desde hace varios años, los científicos han conseguido avanzar en dispositivos de mucha más precisión, los relojes ópticos.


 Historia y evolución del reloj

Desde el año 1967, el Sistema Internacional de Unidades define al segundo como:

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 una temperatura de 0 grados kelvin

Esta definición está basada en los relojes atómicos, unos dispositivos que desde entonces marcan la hora oficial de muchos países y sirven para gobernar sistemas de sincronización para muchos servidores de la red (servidores NTP).

Hasta esa fecha, el tiempo se medía mediante un cálculo medio (a ochenta y seis mil cuatrocientosava parte de la duración que tuvo el día solar medio entre los años 1750 y 1890), por tanto, a mediados del siglo XX la medida del tiempo seguía sin ser algo exacto.

Realmente, aunque se ha avanzado mucho en este sentido y cada vez podemos medir el tiempo con mayor precisión, hasta los relojes atómicos tienen margen de error, muy pequeño pero no despreciable, y conforme pasa el tiempo, el error acumulativo requiere ajustes para su corrección.


En el año 2001, un equipo estadounidense fue el primero en medir con mayor precisión el tiempo y desarrolló el primer reloj óptico de la historia y para ello utilizó un prototipo de reloj basado en la frecuencia óptica de un ion de mercurio refrigerado. Poco después, el National Physical Laboratory británico (padres del primer reloj atómico) multiplicaron por tres la precisión del reloj óptico estadounidense utilizando iones de estroncio.

Ahora, en pleno 2012, China ha anunciado la fabricación de su primer reloj óptico utilizando un único ión de calcio que es capaz de mantener una precisión tal que únicamente introduciría un error de 1 segundo cada 10 millones de años.

El desarrollo ha corrido a cargo de la Academia de Ciencias de Hubei y, para construir el dispositivo, utilizaron campos electromagnéticos para capturar un ión de calcio y observar, durante unos quince días, el movimiento atómico de los iones.

¿Observación? Pues sí, en vez de medir la actividad atómica a nivel de microondas, los relojes ópticos se encargan de medir dicha actividad en el rango del espectro óptico (observando los fotones), reduciendo así el error entre 100 y 1.000 veces.

¿Y para qué puede servir un reloj tan preciso? Teniendo en cuenta que el margen de error es de 1 segundo cada 10 millones de años, esta precisión es de utilidad en múltiples ámbitos que van desde los Estados (para fijar las horas oficiales), la industria de las Telecomunicaciones (sincronía de equipos) hasta pasar, incluso, por la fabricación de instrumentos de gran precisión.


Para terminar ......

Cuando un discípulo le preguntó a Siddhartha Gautama, el Buda, qué era el tiempo, él le contestó: “No tengo ningún tiempo. No existe el tiempo.

El tiempo es sólo la conciencia individual de cada persona de lo largo y de lo corto, eso es todo.” Para el Buda, el tipo de tiempo que llamamos “tiempo físico” o “tiempo absoluto” newtoniano no existe. Sólo reconocía el tipo de tiempo que llamamos “tiempo psicológico” o “tiempo subjetivo”.

Para él, si somos felices el tiempo pasa rápido; si no, pasa lentamente.

Los Primeros Relojes ... Historia y evolución del reloj primera parte

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Fuente :http://www.alpoma.net/tecob/?paged=256
http://alt1040.com/2012/07/china-fabrica-reloj-optico
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