Historia de la horología de relojes de sol a relojes atómicos

La humanidad siempre se ha preocupado por medir y registrar el paso del tiempo. Indicación de la hora ha sido esencial para el desarrollo de las civilizaciones; de saber cuándo sembrar o cosechar los cultivos a la identificación de los eventos importantes en el año.

Tiempo históricamente se ha medido en relación con el movimiento de la Tierra; un día, es una revolución del planeta; mientras que un año es una órbita entera del Sol Calendarios se desarrollaron a partir de una fecha tan lejana como hace 20,000 años cuando cazadores-recolectores se rascaban líneas y sacaron agujeros en los palillos y los huesos para contar posiblemente los días entre las fases de la luna.

Civilizaciones de los antiguos egipcios en el Imperio Romano han utilizado métodos diferentes para descubrir qué día del año es. Sin embargo, medir el tiempo a medida que pasaba todo el día siempre había sido difícil para la humanidad temprana. Los relojes de sol fueron quizás las primeras piezas de tiempo y pueden rastrear su origen se remonta más de cinco mil años; cuando se construyeron obeliscos, posiblemente para permitir la narración de tiempo por el elenco de sus sombras.

Sin embargo, el tiempo contado en un reloj de sol se basaba en el movimiento del sol en el cielo, que diferiría a lo largo de las estaciones y, por supuesto, no funcionaría en días nublados o de noche. Otros métodos, como los relojes de agua o el reloj de arena, simplemente actuarían como temporizadores crudos. Decir la hora del día resultaría difícil si las personas dependieran de las comparaciones como referencias de tiempo, como: "Mientras un hombre pueda caminar un cuarto de milla".

La gente dependía de estos métodos y otros como el sonido de campana para indicar momentos importantes hasta el siglo XNXX, cuando aparecieron los relojes mecánicos que eran conducidos por peso y regulados por un escape de borde y foliot (un sistema de engranajes que avanzaba el tren de engranajes a intervalos regulares o 'tics'). Estos relojes son mucho más confiables que los relojes de sol u otros métodos que permiten contar de manera precisa y confiable la hora del día por primera vez en la historia de la humanidad.

El siguiente paso en la relojería se produjo en el siglo 17th cuando el péndulo se ha desarrollado para ayudar a los relojes mantienen su exactitud. Relojería pronto se generalizó y no era para otros trescientos años que el siguiente paso revolucionario en la relojería se llevaría a cabo; con el desarrollo de los relojes electrónicos. Estos se basan en el movimiento de un cristal vibrante (generalmente de cuarzo) para crear una señal eléctrica con una frecuencia exacta.

Mientras que los relojes electrónicos eran mucho más precisos que los relojes mecánicos, no fue hasta el desarrollo de los relojes atómicos y hace unos cincuenta años que las tecnologías modernas como los satélites de comunicación, el GPS y las redes informáticas mundiales se hicieron posibles.

La mayoría de los relojes atómicos utilizan la resonancia del átomo de cesio-133 que vibra exactamente a una frecuencia de 9,192,631,770 cada segundo. Desde 1967 el Sistema Internacional de Unidades (SI) ha definido el segundo como el número de ciclos de este átomo que hace que los relojes atómicos (a veces llamados osciladores de cesio) en el estándar para mediciones de tiempo.

Los relojes atómicos tienen una precisión de menos de 2 nanosegundos por día, lo que equivale a aproximadamente un segundo en 1.4 millones de años. Debido a esta precisión, se ha desarrollado una escala de tiempo universal UTC (Coordinated Universal Time o Temps Universel Coordonné) que mantiene una escala de tiempo continua y estable y admite características como segundos intercalares, que se agregan para compensar la desaceleración de la rotación de la Tierra.

Sin embargo, los relojes atómicos son extremadamente caros y generalmente solo se encuentran en laboratorios de física a gran escala. Sin embargo, los servidores NTP (Network Time Protocol), el medio estándar para lograr la sincronización de tiempo en redes de computadoras, pueden sincronizar redes a un reloj atómico utilizando la red del Sistema de Posicionamiento Global (GPS) o transmisiones de radio especializadas.

El desarrollo de relojes atómicos, GPS y servidores de tiempo NTP ha sido vital para las tecnologías modernas, permitiendo que las redes de ordenadores de todo el mundo para ser sincronizados a UTC.

Este post fue escrito por

Richard N Williams

Cecilia Chavez es una técnica autora y especialista en el servidor y Tiempo industria sincronización NTP. Richard N Williams en Google+