En el episodio de hoy, hablamos del tiempo, como concepto y como el tiempo avanzó a lo largo del tiempo. Todo todito lo que necesitas saber sobre el tiempo vaya, para que lo entiendas. Bueno... del tiempo y de lo mal que se han hecho los relojes históricamente, no había ni uno que diera la hora bien.

Puedes apoyarnos a través de Ko-Fi: https://ko-fi.com/astropodcast
Puedes consultar los guiones en nuestra página web: https://www.astropodcast.net/
Y links para otras plataformas en: https://www.astropodcast.net/enlaces/

Redes del equipo:
Guionista: Alfonso Gómez https://www.instagram.com/alfonsotakles/
Locutor: Jairo Costa https://www.instagram.com/soyjairocosta/
Edición y montaje: Jorge Cambero https://www.instagram.com/karakatuchi/

 Intro

-Karaka, ya está el de guión haciendo de las suyas. ¿Tú has visto el chiste que nos ha puesto hoy?

+A ver, a ver… ¿Qué es una oreja?... 60 minutejos… Uf, este es duro incluso para él.

-Totalmente descontrolado. Este es capaz de hasta pedirnos que grabemos un tiktok sólo porque es el sonido que hace el reloj.

+Voy a hablar yo con él. La dictadura del chiste malo llega hasta aquí. Se va a enterar.

-Eso eso. Y ya qué vas, toma, amenaza con romper este reloj.

+Eso eso, se lo estampo en la cabeza

- ¿Cómo? Si yo quería que mataras el tiempo, no a él

+ya es tarde para eso, la decision ha sido tomada

• No hombre no! Que solo tenemos un guionista!

• Pues tiramos de chat gpt, Alfonsooooooooo

• Voy a ir poniendo la intro que se lía

• ¿Dónde estás Alfonso?

• ¿Pero Jairo, dónde puñetas estás?
• En la playa, ¿por?

• ¿Cómo que en la playa? Pero que tenías que estar en el estudio grabando el capítulo de esta semana.

• Eh eh eh, que es lo que me ha ordenado guión. Que me tomara un tiempo.
• QUE HABLÁBAMOS DEL TIEMPO, NO QUE TE TOMARAS UN TIEMPO. VEN YA.
• Pues creo que no me da … tiempo… a llegar… Rompe un reloj y así matas el tiempo esperando en lo que llego.

silencio 2-3s

• Os odio tanto a los dos…

Cabecera

Desde que el ser humano tiene memoria, siempre ha mirado al cielo. Estrellas, planetas,  constelaciones y demás movidas del inmenso, insondable, oscuro, aterrador, insultantemente largo a lo ancho y ancho a lo largo, caótico por naturaleza y nada acogedor espacio. Pero… ¿conoces el origen de sus historias? Empieza Astro.

Con base astronómica

Querido oyente, alguna vez has mirado tu reloj y te has preguntado ¿quién puñetas inventaría lo de las 24 horas y los 60 minutos? ¿Y por qué 24 horas y no 20? ¿Y 60 minutos? ¿Por qué no 100 si es más fácil para hacer cuentas? Pues, como otras tantas cosas, fue una idea que los romanos robaron a los egipcios. Pero no adelantemos acontecimientos, ve preparándote porque hoy os hablamos del origen del tiempo. Como unidad de medida, no del origen de los tiempos, que de eso ya hay otro episodio.

En fin, el reloj más antiguo del que se tiene constancia es un reloj de sol egipcio del año 1500 antes de nuestra era. Un diseño simple y altamente replicado: una superficie plana, un semicírculo con números y una aguja de piedra cuya sombra apuntaba en esos números.

Este reloj presentaba dos problemas. El primero es simple de entender: el Sol no siempre tarda la misma cantidad de tiempo en cruzar el cielo, ni lo hace siguiendo el mismo recorrido. Por eso de que los días son más cortos en invierno que en verano, vaya. Los egipcios, aficionados de la astronomía, eran muy conscientes de este problema. Su solución fue añadir un factor de corrección a los relojes de Sol. Éste, indicaba cuánto retraso o adelanto debía agregar el reloj solar según el mes del año en el que te encontraras. Saber qué hora era requería buscar un reloj, sacar el ábaco, y ponerte a cuadrar las cuentas. Imposible llevar la agenda organizada.

El segundo problema es, claro, que por la noche no hay sol. Así que, ¿qué haces si quieres saber qué hora es? Pues los egipcios tenían su truco: guardaban el reloj de sol, sacaban la "mesita de noche" astronómica, y se ponían a observar el firmamento.

La división del tiempo en 24 horas viene precisamente de ahí: dividieron el cielo en 12 franjas nocturnas y 12 franjas diurnas. Resultado: 24 horas en total.

Pero los sacerdotes egipcios no estaban del todo encantados con eso de sacar el mapa estelar y ponerse a hacer cálculos a medianoche. Entre los dolores de cuello de tanto mirar al cielo (porque, oye, pasar horas buscando si ya tocaba el sacrificio de las 2 de la madrugada no es precisamente un planazo) y además lo complicado de tener que aplicar sumas y restas con el ábaco, al final dijeron: "Hasta aquí hemos llegado, esto tiene que cambiar."

Un sacerdote bastante avispado llamado Amenemhet tuvo una idea brillante 100 años más tarde: inventar el reloj de agua. La idea era bastante simple. Por un lado, un gran depósito de agua con un orificio pequeñísimo, que gotease siempre a un ritmo constante. Por el otro lado, una tinaja con 24 marcas en su interior. Si se hacía bien, cuando el agua pasaba de una marca a otra, habría pasado más o menos una hora. Eso sí, había un pequeño inconveniente: el efecto de las mareas. Este simpático fenómeno desajustaba el reloj unos 15 minutos al día. Así que, aunque el invento era genial, tampoco era perfecto.

Y apareció el mecanismo

La idea del reloj de agua se trató de mejorar en la época medieval con velas marcadas. Cogías una vela de cera, le ponías marquitas, y las vendías como cronómetro horario. Había velas de 4 horas, de 8 horas e incluso de un día entero. El único problemilla era que, claro, la vela solo medía el tiempo una vez. Cuando se consumía… Pues tocaba comprar otra. Obsolescencia programada, en el sentido más literal de la palabra. Y ojo si encima hacía aire y avivaba la llama…

Durante esta época el método favorito de medición del tiempo fue el reloj de arena. Aunque los historiadores no se ponen de acuerdo con quién fue su inventor, las principales teorías apuntan a un monje francés en el siglo VIII. El reloj de arena se hizo tan popular que llegó a fabricarse en tamaños más pequeños, alcanzando el tamaño de un reloj de muñeca. Sin embargo, medir días enteros con un reloj de arena resultaba tedioso y poco práctico. Vamos, que si te olvidabas de darle la vuelta a tiempo, ya no sabías en qué hora vivías.

Todo cambiaría en el siglo 14 con la invención del primer reloj mecánico. Un conjunto de barras, engranajes y contrapesos que descatalogaban el uso de agua, arena o velas. En resumidas cuentas, un peso bajaba muy despacio gracias a un sistema de ruedas dentadas y un “stop” que da golpecitos a cada engranaje para que avance justo lo necesario. Cada pequeño “tic-tac” es fruto de la caída controlada de ese peso. Cuando se acaba la cuerda, basta con volver a tirar del contrapeso hacia arriba y ¡ale!, a seguir midiendo las horas sin preocuparte por apagar ninguna llama ni de darle la vuelta a ningún artilugio. Una maravilla de la ingeniería automatizada que permitía saber la hora… o más bien, intuirla. Porque el primer reloj mecánico se retrasaba una hora al día. Al cabo de medio año podrían llegar a acumular una semana de retraso.

El principal problema venía de la manera de medir el tiempo. Por ejemplo, en el reloj de agua, su unidad mínima era una gota. En el reloj de arena, un grano de arena. Y en el reloj mecánico… el desplazamiento horizontal de una barra metálica. Así que, básicamente, una unidad de tiempo era el sonido de una barra metálica chirriando contra otra. No es que fuera muy preciso ni silencioso ni muy sencillo de ajustar.

Tuvieron que pasar tres siglos para que naciese Christiaan Huygens. Aunque este físico holandés estaba dedicado a estudiar la propagación de la luz, lo de que los relojes no dieran bien la hora y se acumularan los errores, le traía por el camino de la amargura. Así que cogió el reloj mecánico del momento, y cambió la barra de metal chirriante por un péndulo. Por primera vez en la historia del tiempo, había un reloj que sólo se retrasaba 10 segundos a lo largo del día. Al fin tenía sentido medir los segundos, algo que los babilonios habían inventado 3 milenios antes pero que había sido imposible medir con precisión hasta este momento.

La creación del reloj de péndulo cambió todo. Al fin podíamos tener una referencia temporal fiable para organizar la vida. Si el reloj de bolsillo se adelantaba o retrasaba, podías recalibrarlo con tu reloj de péndulo. Porque sí, el resto de relojes del mundo seguían fallando de forma puntual. Más o menos 15 minutos al día.

Habría que esperar hasta el año 1921 para que el reloj de péndulo fuera mejorado. El responsable del avance fue William Shortt, un ingeniero ferroviario que añadió un segundo péndulo dentro de una cámara de vacío. Gracias a esta cámara, William consiguió que el reloj sólo se retrasara un segundo cada 12 años. Un avance tan espectacular que permitía medir con precisión los efectos relativistas de la gravedad provocados por el tirón lunar que crea las mareas. Y todo esto, ojo, antes de que Einstein terminara de revolucionar el mundo con su teoría de la relatividad.

Tiempos modernos

Aunque todo el mundo celebraba eso de tener en sus casas un reloj sumamente preciso con el que medir el tiempo, seguía resultando bastante pesado tener que corregir el reloj de pulsera o de bolsillo cada vez que salías de casa. ¿No habría alguna forma de hacer que el reloj de bolsillo fuera igual de preciso? Pues… no fácilmente. Incluso a día de hoy, un reloj mecánico de pulsera de gama alta puede adelantarse o atrasarse unos 5 segundos al día. Y eso que llevamos más de 100 años desde que los pilotos empezaron a atarse relojes de bolsillo a la muñeca para tener las manos libres. Vaya, que así es como nació eso de los relojes de muñeca, no os penséis que era por otra cosa.

La solución moderna llegó gracias a los cristales de cuarzo. Veréis, en 1880, Pierre y Jacques Curie descubrieron los materiales piezoeléctricos. Estos materiales, como el cuarzo, vibraban cuando se les aplicaba una corriente eléctrica. Y al revés, también generaban una corriente eléctrica cuando se les sometía a vibraciones. Un fenómeno científico que pasó 40 años siendo poco más que una curiosidad.

Habría que esperar hasta 1920 para que el cristal de cuarzo encontrara su momento de gloria. Vamos a daros un poco de contexto que lo mismo no tiene mucho que ver con la astronomía pero que seguro nos ayuda con lo que os cuento. Cuando sintonizas la radio en el 92.6 MHz, esperas escuchar solo esa frecuencia específica. Pero si el equipo que genera esa señal se desajusta (por ejemplo, si en lugar de emitir en 92.6 empieza a hacerlo en 91.6), el receptor ya no podrá captar bien la transmisión. Y no es que aparezca mágicamente otra señal, sino que, al desajustarse, entra en una frecuencia distinta donde puede haber otras emisoras transmitiendo. El resultado: interferencias y caos en la recepción.

Pues este era el problema que tenían los operadores de radio en 1920: las señales se desviaban porque los relojes que regulaban las frecuencias eran imprecisos. La solución llegó con los cristales de cuarzo. Al cortar estos cristales de una manera específica, vibraban a una frecuencia exacta cuando se les aplicaba una corriente eléctrica. Esto permitía generar una señal de referencia muy estable, evitando que la frecuencia se desviara. Y todo esto, además, utilizando muy poquito voltaje para ello.

En 1924, los ingenieros de los laboratorios Bell comenzaron a usar cristales de cuarzo para producir un reloj. En menos de 4 años, tenían ya un reloj que acumulaba un error de 1 segundo cada 30 años. Y la precisión sólo ha ido a mejor desde entonces.

Esto de medir el tiempo ha mejorado tantísimo que consideramos que los cristales de cuarzo son una solución barata y no demasiado precisa. La electrónica avanzada utiliza estructuras de silicio con menor porcentaje de fallo. Los laboratorios y los grandes centros de datos utilizan la velocidad a la que los átomos radiactivos pierden electrones para medir el tiempo. De hecho, la medida actual de 1 segundo es el tiempo que tarda un electrón de cesio en oscilar entre sus dos niveles más externos de energía 9mil 192millones 631mil 770 veces. Gracias a esto, se han obtenido errores inferiores de 1 segundo cada 6.300 años.

Y se ve que esta precisión no es suficiente, porque ya existen relojes con un error de 1 segundo cada 30 mil millones de años. Como referencia, eso es más del doble de la edad del universo. Estos relojes funcionan con principios ópticos que, sinceramente, necesitarían otro episodio y al menos cinco pizarras para explicarse bien. Pero, en resumen, consisten en colocar átomos dentro de una especie de "retícula" de material óptico y excitarlos mediante resonancia óptica. Y luego pasan cosas complejísimas, pero digamos que el resultado es un nivel de precisión que ni los mismísimos átomos se saltan.

Estas precisiones de reloj tan increíblemente altas han sido clave en la detección de las ondas gravitatorias, de las cuáles ya os hablamos en su momento. Sin embargo, la carrera por la precisión también ha traído mejoras a nuestra vida diaria. Por ejemplo, ha permitido aumentar las velocidades de transferencia de datos en internet, mejorar la seguridad al detectar posibles fallos o tráfico indeseado de información... Y, ¡ah! por supuesto, es lo que posibilita el funcionamiento de las comunicaciones satélite. Y de que funcione el GPS, y Galileo y otros muchos sistemas de navegación.

Cierre

Para un episodio en el que hemos hablado tanto de medir el tiempo, es hora de que nosotros nos demos cuenta de que el tiempo de este episodio ya se ha acabado.

Hoy damos las gracias a la gente que dice que está llegando y aún no ha salido de la ducha. Porque nadie lo va a hacer, y seguro que se lo merecen también. Así que, gracias Karaka.

¡Muchísimas gracias por escucharnos una semana más! Y muchas gracias a Rebeca en particular. Ella se ha acordado de que podéis apoyarnos económicamente en el enlace de Kofi de la descripción.

Nos vemos en el siguiente episodio con más historietas del espacio.

¡Astro otra!