Noción del «Tiempo» …

dicciones ilce.edu.mx/marcianosmx.com/xakataciencia.com/concepto.de  —  El concepto actual del tiempo proviene de los campos más avanzados de la astronomía y la física, pero su verdadera naturaleza permanece como un misterio.

El tiempo no sólo rige las actividades del hombre sino su ser mismo, pues todo lo que experimenta en su vida sucede en el transcurrir de esta abstracción.

De hecho, no hay nada en el mundo conocido que no experimente los cambios que el tiempo trae consigo.

Se dice que «el tiempo es implacable» porque nunca deja fluir y todo lo que existe está sometido a su efecto. Todos nos vemos afectados por el tiempo y, sin embargo, es tan difícil de definir.

Hace mil quinientos años, Agustín, filósofo y sabio obispo de Hipona que después fue santo, preguntó: «¿Qué es el tiempo?» y se respondió a sí mismo: «Si alguien me lo pregunta, sé lo que es. Pero si deseo explicarlo, no puedo hacerlo».

El tiempo ha intrigado a las mentes humanas desde la antigüedad y en un intento de entenderlo se le han otorgado distintos sentidos. Los griegos creían que tiempo era cíclico y que cuando todos los cuerpos celestes volvieran a sus posiciones originales, todo volvería ser como en el principio e iniciaría de nuevo la existencia.

Los cristianos, en cambio, concebían al tiempo en forma linear, con un principio y un final, consignados en su texto sagrado, la Biblia. En la era del racionalismo, el físico Isaac Newton dijo que el tiempo existía independientemente de la mente humana y los objetos materiales, que fluía por sí mismo.

El filósofo Emmanuel Kant, al contrario, propuso que el tiempo era una invención humana que se proyectaba sobre el universo.

Todos sabemos que el tiempo se percibe de manera subjetiva, por ejemplo es muy distinto pasar un minuto bajo el agua que estar un minuto jugando con los amigos. El tiempo también se percibe a partir de los cambios manifestados en los objetos animados e inanimados.

La observación del mundo externo permite advertir la sucesión de numerosos acontecimientos, algunos de tipo astronómico, como la salida y puesta del Sol, la sucesión de las estaciones, y otros como las posiciones sucesivas que adopta un cuerpo en su caída, un péndulo que oscila, o los cambios biológicos de los seres vivos.

Las distintas culturas han creado muchas maneras de medir el tiempo, valiéndose de tecnología específica para ello -como son los cuadrantes solares, las clepsidras o los relojes-, o bien a partir de elaboraciones intelectuales basadas en la observación astronómica, como son los calendarios.

La Historia se vale de estas convenciones creadas por el hombre para situar los procesos y los sucesos en el pasado.

Pero, ¿Cuándo se originó el tiempo?. Hace unos 15 mil millones de años sucedió un fenómeno cósmico llamado Big Bang o «gran estallido» que dio origen, en ese preciso instante, al Universo. En menos de un segundo, se creó toda la materia, energía, espacio y tiempo.

Con esta explosión primordial, en donde nubes de gas se condensaron y, al correr de miles de años, se crearon millones de galaxias de estrellas, se echó a andar una fuerza motríz inicial que hasta hoy hace que el Universo se expanda y se expanda, y se expanda.

Hay una teoría que pronostica que llegará un momento en que la mutua gravitación de las galaxias que se alejan reducirá la expansión del Universo, la frenará y, finalmente, la invertirá.

Entonces, el Universo comenzará a contraerse hasta que, después de miles de millones de años, se concentrará toda la materia y energía cósmica en un grano de arena y el tiempo terminará … hasta que, nuevamente, suceda otro «gran estallido».

Esta teoría implica que el estallido que marca el principio de «nuestro» universo fue también el que puso fin a uno anterior; y el fin de nuestro universo será, a su vez, el comienzo de otro. Así, el final del tiempo es igualmente su principio, en un ciclo que se repite infinitamente.

Sin embargo, a pesar de todos los conocimientos astronómicos que se tienen hay una pregunta que aún no pueden responder los científicos: ¿qué había antes de la existencia del Universo y el tiempo? ¿la nada?.

¿Túneles en el tiempo?

Los «hoyos negros» son otro de los fenómenos que han intrigado a los astrónomos y han inspirado toda una serie de historias de ficción. Un «hoyo negro» es un Sol gigante que agotó su combustible termonuclear, se volvió inestable y se colapsó hacia el interior de sí mismo.

El peso de la materia que absorbe de todas direcciones comprime a la estrella que muere a tal punto que casi alcanza el volumen cero y una densidad infinita.

La velocidad necesaria para que la materia escape de la fuerza gravitacional de un hoyo negro tendría que ser mayor a la velocidad de la luz, por lo que nada -ni materia, ni radiación, ni luz- pueden escapar a ser absorbidos por un hoyo negro.

Nadie sabe qué hay del otro lado de un «hoyo negro» pero se cree que pueden ser pasadizos que comunican distintos espacios o tiempos del Universo.

Los seres humanos de la prehistoria conocieron el tiempo a partir de la observación de fenómenos naturales regulares, como el amanecer y el atardecer, los ciclos de la luna, los cambios en la posición de las estrellas en el firmamento, las estaciones del año, el crecimiento y decrecimiento de las aguas de ríos, mares y lagos y, sobre todo, por el nacimiento, desarrollo y muerte de todos los seres vivos.

En las comunidades primitivas hubo hombres cuya función fue precisamente guardar y enriquecer el conocimiento de los ciclos naturales para la sobrevivencia de su grupo social.

Estos hombres sabios eran sacerdotes o chamanes que indicaban el tiempo para que todo sucediera, sabían cuándo sembrar, cuándo cosechar, cuándo iban a crecer las márgenes de los ríos, cuándo iba a haber sequía, cuándo empezaría la temporada de frío o de calor.

Los sacerdotes sabían que los ciclos naturales estaban relacionados íntimamente con los movimientos de los astros: la Luna, el Sol y las estrellas. Estos sacerdotes eran astrónomos y de su acuciosa observación de la bóveda celeste dependían en gran medida la precisión de sus predicciones y el poder que tenían sobre la gente de su comunidad.

Sin embargo, los hombres de la prehistoria no sabían de ciencia y veían a los cuerpos del firmamento como dioses que controlaban las estaciones, el clima y todo lo viviente.

Por eso, en su origen, todas las religiones se conformaron en torno a los astros y los fenómenos naturales: el dios-Sol, la diosa-Luna y las deidades-estrellas, además del dios del trueno, de la lluvia, etcétera.

Los sacerdotes determinaban qué días debían hacerse plegarias, cuándo ceremonias y cuándo sacrificios a estos dioses celestes para que continuaran con su marcha en el firmamento, el tiempo no se detuviera y se preservara la vida humana.

Hoy en día, en nuestra vida diaria usamos de forma cotidiana el sistema decimal (basado en el 10), que surgió y se estableció por la facilidad que suponía contar con las manos.

Pero en el pasado, algunas civilizaciones utilizaban el sistema duodecimal (basado en el número 12), pues utilizaban el número de ciclos de la luna en un año que es igual el mismo número de articulaciones en los dedos de una mano, excluyendo al pulgar que es utilizado para contarlas.

Por esa razón, cuando surgieron los primeros relojes solares – que eran postes clavados en el suelo marcando el tiempo según el tamaño de la sombra – aproximadamente en el año 1500 a.C, los egipcios desarrollaron un sistema más avanzado y como utilizaban el sistema duodecimal, terminaron por dividir el día en 12 partes.

Pero había un problema: ¿Cómo medir el tiempo por la noche? La cosa era más complicada de lo que parece, ya que ellos no establecían una conexión entre el día y la noche, consideraban ambas cosas como entes separados, como cosas diferentes.

Así que basaron la división del tiempo nocturno en las estrellas, y señalaron que 18 de ellas aparecieron y se movían en el cielo de la noche, seis de ellas fueron puestos a un lado, tres para representar a la tarde o el inicio de la noche, y otras tres que significaban la salida del sol, ese período en que las estrellas son difíciles de ver.

Así, las doce restantes marcaron las horas de la noche, lo que curiosamente daba el mismo número de divisiones en el periodo en que había sol. Así nuestros días terminaron teniendo 24 horas.

Pero el sistema era impreciso, la duración del día y la noche cambiaba conforme a la época del año. Fue sólo hasta el período helenístico cuando se establecieron las medidas más correctas. Dividieron el día en 24 horas, pero basados en el día del equinoccio, cuando el día y la noche tienen la misma duración, creando así un patrón.

La división de las hora y los minutos se atribuye a los griegos, que utilizaron técnicas astronómicas creadas por los babilonios, quienes utilizaron el sexagesimal (base 60) para hacer sus cálculos, por lo que determinaron que las horas y los minutos se dividían por 60, según la tradición babilónica.

Esta es la historia de porqué nuestro tiempo se divide de esta manera.

¿Por qué un minuto se divide en 60 segundos y una hora en 60 minutos?

La mayoría de los historiadores piensan que la civilización egipcia fue la primera en dividir los días en partes más pequeñas gracias al reloj de sol.

Los primeros relojes solares fueron simplemente una estaca colocada en el suelo para indicar la hora según la longitud y dirección de la sombra que originaba. Antes del año 1500 AC, los egipcios habían desarrollado un reloj de sol más avanzado.

Se trataba de una barra con forma de T colocada en el suelo, este instrumento fue calibrado para dividir en 12 intérvalos el tiempo que transcurría entre el amanecer y el atardecer. La división reflejaba el uso de la base duodecimal por la civilización egipcia.

Las siguientes generaciones de relojes de sol formaron las primeras representaciones de lo que hoy llamamos hora. Las duraciones de las horas no eran constante aunque si aproximadamente iguales. Variaban durante el año, en verano las horas eran mucho más largas que las horas en invierno.

Los humanos de esta época observaron dos periodos distintos, uno de luz solar (el día) y otro de oscuridad (la noche). Los interpretaros como dos periodos distintos en vez de partes de un mismo día.

Sin la ayuda de relojes solares, la división del periodo de oscuridad (la noche) que comprendía el tiempo entre el anochecer y el amanecer fue más compleja que dividir el periodo de luz (el día).

El día y la noche fueron divididos en 12 partes, dando lugar al concepto de un día de 24 horas. El concepto de longitud de horas fijas, sin embargo, no se originó hasta el periodo helenístico, donde los astrónomos griegos empezaron a usar un sistema para sus cálculos teóricos.

Hipparchus, fue el primero en proponer la división del día en 24 horas equinoccias, basado en las 12 horas de luz y las 12 horas de oscuridad observadas en los días equinoccios.

A pesar de la propuesta, la gente continuó usando durante muchos siglos las horas variando su longitud según la estación donde se encontrasen. Las horas de longitud fija se estandarizó para todo el mundo después de que aparecieran los primeros relojes mecánicos en Europa durante el siglo XIV.

Hipparchus y otros astrónomos griegos emplearon técnicas astronómicas que fueron desarrolladas anterioremente por los babilónios, que vivieron en Mesopotamia. Los babilónios realizaron cálculos astronómicos usando una base sexagesimal que había heredado de la civilización sumeria.

Aunque no se sabe porqué seleccionaron la base 60, hay que tener en cuenta que es un número muy ventajoso para expresar fracciones, ya que el número 60 posee muchos divisores (1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 15, 20, 30 y 60), con lo que se facilita el cálculo con fracciones.

Nótese que 60 es el número más pequeño que es divisible por 1, 2, 3, 4, 5 y 6. A pesar de que la base sexagesimal no se usa para cómputos comunes, todavía es usada para la medida de ángulos, las coordenadas geográficas y el tiempo.

El astrónomo y matemático griego Eratosthenes (que vivió entre 276 y 194 AC) usó una base sexagesimal para dividir un círculo en 60 partes ordenadas para idear un sistema geográfico de latitud, con las líneas horizontales que recorrían lugares de la Tierra bien conocidos en ese entonces.

Un siglo después, Hipparchus normalizó las líneas de latitud, haciéndolas paralelas y obedeciendo a la geometría de la Tierra. También ideó un sistema de líneas de longitud que abarcaron 360 grados y que recorrieron de norte a sur, desde un polo hasta el otro.

En su tratado Almagest, Claudio Ptolomeo (aproximadamente 150 DC) explicó y amplió el trabajo de Hipparchus realizando una subdivisión de cada uno de los 360 grados de latitud y de longitud en partes más pequeñas. La primera división, partes minutae primae, o primer minuto, llegó a ser conocida simplemente como el minuto.

La segunda división, partes minutae secundae, o segundo minuto, llego a ser conocida como el segundo.

Los minutos y segundos, sin embargos, no se usaron hasta varios siglos después del Almagest.

Los relojes se encontraban divividos en mitades, tercios, cuartos y algunas veces en 12 partes, pero nunca en 60. De hecho, la hora no fue entendida comúnmente al ser la duración de 60 minutos. El público general no consideraron los minutos hasta que los primeros relojes mecánicos que aparecieron al final del siglo XVI mostrasen los minutos.

Gracias a las antiguas civilizaciones que definieron y mantuvieron las divisiones del tiempo, la sociedad moderna aún concibe un día de 24 horas, una hora de 60 minutos y un minuto de 60 segundos.

Pero es en Grecia donde surge el término “hora” como medida de tiempo. Las horas representaban a 12 hermanas hijas de Zeus y Temis. A pesar de que en un principio estas hermanas eran tres, Talo, Carpo y Auxo. Posteriormente «se crearon» otras nueve hermanas para acompañarlas. Todas ellas se encargaban del orden de la naturaleza y la fertilidad de la Tierra.

Para los minutos y segundos no tienen más misterio que su nombre. El término minutos proviene del latín «minutus» significa pequeño, y el término segundos viene del latín «secundus», lo cual significa «que sigue a lo primero» o «segundo».

Tiempo en física

Desde la Física es posible definir al tiempo como la separación de los acontecimientos que son sometidos al cambio. Es también comprendido como un flujo de sucesos. De esta manera los acontecimientos son organizados en secuencias, permitiendo determinar el futuro, el presente y el pasado.

En la mecánica relativista, el concepto de tiempo adquiere una mayor complejidad a la hora de ser definido. Esta noción surge en oposición a la escuela clásica, donde se entendía que el tiempo era algo absoluto, es decir que es una magnitud exactamente igual para todas aquellas personas que lo observen.

En la mecánica relativista se entiende que los valores de tiempo pueden variar según el observador, el sistema de referencia que se utilice y el punto en el que se encuentre el observador.

En física se llama tiempo a una magnitud que sirve para medir la duración o la separación de uno o más acontecimientos. Esto permite ordenarlos en una secuencia (pasado, presente, futuro) y determinar si ocurren o no en simultáneo.

El tiempo se representa con la variable t, su unidad de medición en el Sistema Internacional es el segundo (s), en un marco sexagesimal (60 unidades constituyen una unidad mayor) y el aparato con el que se mide es el reloj.

El tiempo puede pensarse como la duración de las cosas que están sujetas al cambio, y es una de las magnitudes físicas más importantes. Dentro de las consideraciones físicas, se la considera una variable que, combinada con otras, permite determinar la posición, el movimiento, la velocidad y muchas otras magnitudes de un objeto o sistema.

Fórmulas para calcular el tiempo

El tiempo está implicado en numerosos cálculos físicos y, por lo tanto, hay muchas fórmulas posibles para calcularlo, dependiendo de las otras variables que tengamos a mano:

• Velocidad. La velocidad se calcula a partir de la fórmula V = d/t (Velocidad es igual a distancia sobre tiempo). Se mide en unidades de distancia por unidades de tiempo: Km/h, m/s, etc. Si despejamos el tiempo en esta fórmula, obtenemos: t = d/v
• Aceleración. La aceleración (a) es el cambio en el tiempo entre dos velocidades y se calcula con la fórmula: a = Δv/Δt, donde Δv es v_inicial – v_final y Δt es t_inicial – t_final. Si tomamos el t_inicial como cero, entonces tenemos que: t = (V_f – V_i) /a

El tiempo en la mecánica clásica

En la física clásica el tiempo es considerado un valor absoluto, es decir, una magnitud que transcurre de igual manera para todos los fenómenos estudiados. Esto significa que dos observadores distintos estarán siempre de acuerdo respecto al orden de los eventos (pasado, futuro y presente simultáneo).

El tiempo en la mecánica relativista

En la mecánica relativista, el tiempo es un concepto más complejo, ya que se está vinculado a la posición del observador del evento y su estado en movimiento, es decir, en mecánica relativista el tiempo es relativo.

Dos observadores que difieran en su posición y movimiento diferirán en su medición del tiempo de un evento, por lo que el tiempo dependerá siempre del sistema de referencia del observador.

Se denomina «tiempo propio» a la duración (Δt) de un evento medido en un sistema en reposo. La duración (Δt’) de ese mismo suceso, medido desde un sistema de referencia que se mueve con velocidad constante con respecto al que está en reposo, viene dada por Δt’ = Δt / √1-v²/c².

Esta distinción surgió luego de la formulación de la Teoría de la relatividad de Albert Einstein y su profundo impacto en el campo de la física. Según ella, no existe un tiempo único sino que puede variar bajo ciertas condiciones físicas.

Tiempo en filosofía

La medición del tiempo a lo largo de la historia

La medida del tiempo siempre ha sido un asunto incluido en las preocupaciones de las diferentes civilizaciones que han ido poblando la tierra.

Desconocemos el nacimiento de los calendarios, pero podemos aproximarnos al momento inicial en su uso.

En las antiguas civilizaciones se utilizaba el calendario lunar para calcular el paso del tiempo.

La órbita de la luna marcaba las transiciones entre meses y, transcurridos 12 meses, se hablaba de un año. En el antiguo Egipto aparecieron los primeros calendarios solares, utilizando el movimiento del sol como valor de medición del tiempo. En el Imperio Romano, existían 304 días dispuestos en 10 meses.

Utilizaban un mes más cada determinados años para compensar el desajuste temporal.

Con Julio César, apareció el calendario Juliano, que dividía el año en 365 días y 12 meses. Este calendario incluyó la reforma de añadir un día más cada cuatro años para compensar el desajuste. Aparecieron así los años bisiestos. Este calendario también ubicó los meses tal y como hoy los tenemos.

Al no corregir por completo el ajuste temporal, se creó el calendario Gregoriano. El Papa Gregorio XVIII fue el encargado de implantar este calendario que establece como años bisiestos los múltiplos de 4, exceptuando los años múltiplos de 100, para compensar el desajuste temporal.

Aún así, este último calendario – vigente hasta el momento- no corrige totalmente los desajustes temporales propios de la astronomía, se estipula que debe ser revisado cada 3.000 años, ya que los movimientos de rotación y traslación se van ralentizando, y eso hace que se incurra de nuevo en desajustes.

Para saber sobre el origen del tiempo como lo conocemos en la actualidad, debemos de conocer primero al que podríamos llamar su padre o ideador de este sistema. Estamos hablando de un ingeniero canadiense, nacido en el siglo XIX, más concretamente en 1827. Estamos hablando de Standfod Fleming.

Este inventor diseñó entre otras cosas el primer sello postal de Canadá y tuvo una gran importancia en el levantamiento topográfico y cartográfico por todo el país por su labor de ingeniería del Ferrocarril Intercolonial y del Ferrocarril Canadiense del Pacífico (Canadian Pacific Railroad o CPR).

Entre otros logros también cabe destacar que se trata de uno de los fundadores de la Royal Society of Canada (Sociedad Real del Canadá) y fundador del Royal Canadian Institute, una organización científica y académica de Toronto.

Pero por lo que siempre será recordado es por ser el creador del concepto de Horario Universal y el sistema horario de 24h, que como sabrás, corresponde al número de husos horarios que surgen a partir del meridiano de Greenwich, es decir, 24 husos.

Cuando un 8 de febrero de 1879 en una charla en la Royal canadian Institute es donde se originó la idea de adoptar un horario universal.

El horario universal, que es el que rige a todos por igual independientemente del Huso Horario en el que nos encontremos es el que se encuentra en el meridiano de 180 grados que ha sido designado como línea internacional de cambio de fecha y además es el que permite marcar el inicio del día dado que si allí comienza a las 12 de la noche el día, se puede deducir que comenzarán también las horas.

Este horario universal se basa en un horario de 24 horas sin diferenciarlas es decir que no se dice 3 am o 3 pm, se marca como 3 horas o 15 horas.

El horario universal permite determinar cuál es la hora en todo el mundo. Cuando hacemos referencia a la Unidad de Tiempo coordinado, estamos hablando de la hora cero y cuando queremos dar a conocer a través de esta Unidad de Tiempo a qué hora se hace referencia en los países que integran esa franja se dice por Ejemplo UTC +2 y se nombra a todos los países o ciudades que tienen dos horas más a la hora cero.

Un ejemplo que podemos tomar para ver como se calcula el Horario en distintos países del mundo. Si nosotros conocemos que la hora UTC es: 22: 22, en ese momento en Madrid van a ser las 23:22; en Santiago de Chile serán las 19:22 mientras que en Las Palmas (España) serán las 22:22 y en Colombia las 17:53.

Aunque para muchos casos se sigue utilizando la hora del meridiano de Greenwich es decir, tomando como punto de partida este meridiano para marcar la hora cero, son muchas las aplicaciones que se calculan a partir de del Horario Universal, que entre muchas otras cosas ha sobrevivido más allá de no haber sido declarado como convencional como sí lo fue la Hora GTM, pero que poco a poco ha ido recobrando importancia en distintos ámbitos.

Seguramente si como Fleming has pedido en alguna oportunidad un tren con destino a otro lugar del mundo por leer 7am en lugar de pm, estarás en este momento utilizando la Hora Universal y sabiendo que tu tren sale a las 19 horas.

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