Para aquellos que hayan estado algo despistados, el pasado día 30 de Junio hubo que añadir un segundo más a nuestros relojes para sincronizarlos con el Sol. Esta fue una noticia que apareció en gran cantidad de medios de comunicación y que parecía, cuanto menos, extraña y curiosa.
Sin embargo, la medida del tiempo es un problema muy, muy serio. Estar bien sincronizados con el Sol es fundamental para ahorrar energía, y, gracias al auge de la energía solar, también para obtenerla. Si quiero que una placa solar obtenga el mejor rendimiento posible, lo que debo hacer procurar que siempre, siempre, apunte hacia el Sol.
¡Esto parece, en principio, muy sencillo! El Sol sale por el Este, se esconde por el Oeste, y pasa por lo más alto del cielo a mediodía, a las 12.00 AM. Pero esto sería dejarse engañar. Vamos a ver enseguida una buena cantidad de problemas que hacen las cosas bastante complicadas.
Tiempo solar verdadero y medio
Si quiero tener un reloj 100% sincronizado con el Sol cualquier día del año, en cualquier momento, lo más fiable sin duda es un reloj de Sol. La hora que marca un reloj de Sol la vamos a llamar a partir de ahora Tiempo Solar Verdadero o TSV. Los relojes de Sol, sin embargo, están un poco pasados de moda debido a sus inconvenientes, que son básicamente que no funcionan si no hay Sol. Por ello creamos otra clase de reloj, que es el que usamos habitualmente. Este marca el Tiempo Solar Medio o TSM.
La diferencia es la siguiente: supongamos que el 1 de Enero a las 24.00 h ponemos nuestro reloj habitual en hora. Entonces, en invierno veremos claramente cómo sobre las seis o las siete de la tarde comienza a anochecer. Sin embargo, en verano, esto no ocurre hasta las nueve o las diez. Por otro lado, nuestro reloj solar marcará la misma hora para la misma posición del Sol. Si el Sol está justo a tal altura sobre el horizonte, es tal hora. De modo que siempre anochece a la misma hora, sea verano, invierno, primavera u otoño, al contrario que con nuestro reloj tradicional.
¿Por qué nuestros relojes habituales, a pesar de ser muy exactos, no dan el TSV como los relojes de Sol? El secreto se encuentra en el movimiento de rotación de la Tierra. Como sabemos, la Tierra gira sobre un eje que se encuentra inclinado. Conforme vamos girando alrededor del Sol, esta inclinación provoca más o menos horas de Sol dependiendo de dónde nos encontremos en nuestro viaje alrededor de la estrella.
Esto no solo produce días de distinta duración, sino que la trayectoria del Sol varía a lo largo del año. Que sale por el Este y se pone en el Oeste es solo cierto en los equinoccios, mientras que el resto de los días del año sale y se pone por direcciones ligeramente distintas. La trayectoria del Sol en el cielo también depende del lugar donde nos encontremos. Esto es un hecho que se conoce desde muy antiguo, y de hecho los babilonios ya tenían constancia de ello.
En latitudes muy altas, dentro del Círculo Polar ártico, el Sol de hecho puede pasar varios días sin ponerse. Si vamos justo al Círculo Polar, justo el día del solsticio de verano el Sol no se pone, sino que roza el horizonte y vuelve a subir en una larguísima puesta de Sol. Este fenómeno se conoce como el Sol de Medianoche. En la figura de abajo se pueden ver las trayectorias del Sol en varios lugares del mundo.
Precesión de los equinoccios
Esto ya parece más complicado. Sin embargo, el follón solo acaba de empezar. Hemos dicho que la Tierra rota con un eje inclinado. ¿Habéis visto alguna vez un trompo cuando comienza a pararse? Estos tienen también el eje de rotación inclinado, y eso les produce un bamboleo muy peculiar. Nuestro planeta también tiene ese bamboleo, denominado precesión, solo que el movimiento es realmente lento. Nuestro bamboleo completa una vuelta aproximadamente cada 24.000 años. Sin embargo, tiene efectos visibles en 1000 o 2000 años de diferencia.
Al cambiar la inclinación del eje durante el bamboleo, se modifican ligeramente las trayectorias del Sol tal y como las hemos descrito arriba. Hace 11.000 años, por ejemplo, el solsticio de verano era el 18 de Junio, mientras que ahora es aproximadamente el 21 de Junio.
El cambio, realmente, parece ser muy, muy sutil, y además demasiado lento. Parece ser que para detectar este cambio necesitamos tecnología de alta precisión para detectarlo. Sin embargo, nada más lejos de la realidad. El griego Hiparco ya se dio cuenta de la precesión del eje de la Tierra en el año 300 AC. ¿Cómo? Pues porque era astrónomo, y su trabajo en aquella época era realizar tablas de medidas de las posiciones de los astros en el cielo. Comparando con tablas mucho más antiguas, se dio cuenta de que las posiciones de las estrellas estaban todas, sin excepción, movidas frente a las suyas.
En efecto, al moverse ligeramente el eje de la Tierra, se mueve ligeramente la porción de cielo que vemos y, por tanto, las constelaciones. Malas noticias para los amantes de los horóscopos. En principio, una persona es Aries si cuando ha nacido la constelación que está justo encima suyo es la constelación de Aries. Sin embargo, este convenio se realizó hace unos 2000 años, pero nadie se ha acordado de la precesión, de modo que las fechas corresponden todavía a las estrellas de hace 2000 años y no a las de ahora. Si crees que has sido Piscis toda tu vida, lo siento, esa constelación no estaba bien arriba en el cielo cuando naciste, sino otra, de forma que tu signo astral es otro. De hecho, ahora mismo hay 13 signos del zodíaco, porque tal y como está el eje se ha metido una constelación nueva.
Perturbaciones
¿Creías que eso era todo? ¡Pues no, aún hay más cosas pueden perturbar ligeramente la duración del día!
Nada más empezar, la atracción gravitatoria de la Luna. Esta, en su movimiento alrededor de la Tierra produce pequeñas oscilaciones en el eje. Este movimiento se conoce como nutación, y provoca pequeños ciclos dentro de la precesión.
Pero no solo eso, sino que también los otros planetas pueden producir pequeñas perturbaciones en el eje de la Tierra y producir pequeños desfases, aunque estos son de una importancia totalmente despreciable en nuestra vida cotidiana.
El segundo de más
El día 30 de Junio, como decimos, se añadió un segundo de más. ¿A cuál de los anteriores factores se debe? ¡A ninguno! La precesión de los equinoccios es demasiado lenta, y, básicamente, afecta a qué día será el solsticio de verano (es decir, básicamente habrá que cambiar el día en el que se adelanta/atrasa una hora el reloj), mientras que los demás factores no son tan importantes a corto plazo. Sin embargo, sí lo es la desaceleración de la Tierra, que gira cada vez más lento, gracias a la Luna, aunque otros factores como terremotos y viento también contribuyen. Como la Tierra gira cada vez más lento, el día se va haciendo paulatinamente más largo, y para evitar descompensar la hora solar media con la verdadera se añade este segundo. Este tiene consecuencias en los sistemas de telecomunicaciones, que pueden sufrir retrasos y ralentización. Por ejemplo Google para añadir este segundo en sus sistemas lo que hace es que cada segundo tenga 1001 milisegundos y evitar los retrasos en Internet que supone añadir un segundo completo.
Conclusión
Nuestra forma de medir el tiempo está muy ligada al Sol, y, por tanto, a la hora solar verdadera. Ahora bien, nuestros relojes no son capaces de medirla, y, además, hay una gran cantidad de factores que afectan a las horas de Sol que tenemos cada día. Estas varían no solo a lo largo del año, sino también conforme va pasando el tiempo gracias a otros movimientos como la precesión y la nutación.
Por ello es por lo que se realizan ajustes, algunos de ellos realmente muy poco perceptibles, para que nuestros relojes estén lo más cerca posible de la hora solar verdadera y podamos estas bien sincronizados con el Sol.
Espero que después de esta entrada entendáis mejor lo complicado que es seguir la trayectoria del Sol desde la Tierra, cosa por otro fundamental para nuestra vida diaria, motivo por el cual incluso las civilizaciones más antiguas se han interesado por el tema.
