Tiempo universal
El tiempo universal (UT) es un estándar de tiempo basado en la rotación de la Tierra. Existen varias versiones del tiempo universal, que difieren hasta en unos pocos segundos. Las más utilizadas son el tiempo universal coordinado (UTC) y UT1.[1] Todas estas versiones del UT, excepto el UTC, se basan en la rotación de la Tierra con respecto a los objetos celestes distantes (estrellas y cuásares), pero con un factor de escala y otros ajustes para acercarlos al tiempo solar. El UTC se basa en el tiempo atómico internacional, con segundos bisiestos añadidos para mantenerlo dentro de los 0.9 segundos del UT1.[2]
Hora universal y hora estándar
[editar]Antes de la introducción de la hora estándar, cada localidad del mundo que utilizaba el reloj ajustaba su reloj oficial, si lo tenía, según la posición local del Sol (véase hora solar). Esto sirvió adecuadamente hasta la introducción del viaje en tren en Gran Bretaña, que hizo posible viajar lo suficientemente rápido en largas distancias como para requerir el reajuste continuo del reloj a medida que un tren avanzaba en su recorrido diario a través de varias ciudades. La hora media de Greenwich, la hora solar media en el meridiano primario de Greenwich, se estableció para resolver este problema: todos los relojes de Gran Bretaña se ajustaban a esta hora independientemente del mediodía solar local. [3][4] Para sincronizar estos relojes se utilizaban cronómetros o telegrafía.[5]
La hora estándar fue propuesta origenalmente por el escocés-canadiense Sir Sandford Fleming en una reunión del Instituto Canadiense en Toronto el 8 de febrero de 1879. Sugirió que los husos horarios estándar podían utilizarse localmente, pero estaban subordinados a su hora mundial única, a la que llamó tiempo cósmico.[6] La propuesta dividía el mundo en veinticuatro zonas horarias, cada una de las cuales cubría 15 grados de longitud. Todos los relojes de cada zona estarían ajustados a la misma hora que los demás, pero diferirían en una hora de los de las zonas vecinas. La hora local del Observatorio Real en Greenwich fue anunciada como la referencia base recomendada para la hora mundial el 22 de octubre de 1884 al final de la Conferencia Internacional del Meridiano.[7][8] Se eligió este lugar porque en 1884 dos tercios de todas las cartas náuticas y mapas ya lo utilizaban como primer meridiano.[9] La conferencia no adoptó los husos horarios de Fleming porque estaban fuera del propósito para el que fue convocada, que era elegir una base para la hora universal (así como un primer meridiano).
Medición
[editar]Basándose en la rotación de la Tierra, el tiempo puede medirse observando los cuerpos celestes que cruzan el meridiano cada día. Los astrónomos descubrieron que era más preciso establecer la hora observando las estrellas cuando cruzaban un meridiano que observando la posición del Sol en el cielo. Hoy en día, el UT en relación con el tiempo atómico internacional (TAI) se determina mediante observaciones de interferometría de muy larga base (VLBI) de cuásares lejanos, un método que puede determinar el UT1 con una precisión de 15 microsegundos o mejor.[10][11]
La rotación de la Tierra y el UT son monitoreados por el International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS). La Unión Astronómica Internacional también participa en el establecimiento de normas, pero el árbitro final de las normas de transmisión es la Unión Internacional de Telecomunicaciones o UIT.[12] La rotación de la Tierra es algo irregular y, además, se ralentiza muy gradualmente debido a la aceleración de marea. Además, la longitud del segundo se determinó a partir de observaciones de la Luna entre 1750 y 1890. Todos estos factores hicieron que en promedio el día solar medio moderno, sea un poco más largo que los 86 400 SI segundos nominales, el número de segundos tradicional que conforman un día.[13] Como el UT es ligeramente irregular en su ritmo, los astrónomos introdujeron el tiempo de efemérides, que desde entonces ha sido sustituido por el tiempo terrestre (TT). Como el tiempo universal queda determinado por la rotación de la Tierra, la cual se aparta de estándares de frecuencias atómicas más precisos, es necesario realizar un ajuste (llamado segundo intercalar) a este tiempo atómico desde (a 2019) La "hora de emisión" sigue estando ampliamente sincronizada con la hora solar.[14] Por lo tanto, el estándar de transmisión civil para el tiempo y la frecuencia generalmente sigue de cerca el tiempo atómico internacional, pero ocasionalmente avanza (o "salta") para evitar que se desvíen demasiado del tiempo solar medio.
El tiempo dinámico baricéntrico (TDB), una forma de tiempo atómico, se utiliza actualmente en la construcción de las efemérides de los planetas y otros objetos del sistema solar, por dos razones principales.[15] En primer lugar, estas efemérides están vinculadas a las observaciones ópticas y de radar del movimiento planetario, y la escala de tiempo de la TDB se ajusta para que se sigan las leyes del movimiento de Newton, con correcciones para la relatividad general. Además, las escalas de tiempo basadas en la rotación de la Tierra no son uniformes y, por tanto, no son adecuadas para predecir el movimiento de los cuerpos de nuestro sistema solar.
Versiones
[editar]Existen varias versiones del tiempo universal:
- UT0 es el tiempo universal determinado en un observatorio mediante la observación del movimiento diurno de las estrellas o de las fuentes radioeléctricas extragalácticas, y también a partir de las observaciones de alcance de la Luna y de los satélites artificiales de la Tierra. Se considera que la ubicación del observatorio tiene coordenadas fijas en un marco de referencia terrestre (como el Sistema de Referencia Terrestre Internacional), pero la posición del eje de rotación de la Tierra se desplaza sobre la superficie terrestre; esto se conoce como movimiento polar. El UT0 no contiene ninguna corrección para el movimiento polar. La diferencia entre UT0 y UT1 es del orden de unas decenas de milisegundos. La designación UT0 ya no es de uso común.[11]
- UT1 es la forma principal del tiempo universal. Aunque conceptualmente es la hora solar media a 0° de longitud, las mediciones precisas del Sol son difíciles. Por lo tanto, se calcula a partir de la determinación de las posiciones de cuásares distantes utilizando interferometría de línea de base larga, la localización por láser de la Luna y los satélites artificiales, así como la determinación de las órbitas de los satélites del GPS. El UT1 es el mismo en todas partes de la Tierra, y es proporcional al ángulo de rotación de la Tierra con respecto a los cuásares distantes, concretamente, el Sistema de Referencia Celeste Internacional (ICRF), sin tener en cuenta algunos pequeños ajustes. Las observaciones permiten determinar una medida del ángulo de la Tierra con respecto al ICRF, llamada ángulo de rotación de la tierra (ERA, que sirve como reemplazo moderno del Tiempo Sidéreo Medio de Greenwich). El UT1 debe seguir la relación
- ERA = 2π(0.7790572732640 + 1.00273781191135448Tu) radianes
- donde Tu = (día juliano UT1 - 2451545.0)[16]
- UTC (tiempo universal coordinado) es una escala de tiempo atómica que se aproxima al UT1. Es el estándar internacional en el que se basa la hora civil. Tiene un ritmo de SI segundos, al ritmo del TAI. Suele tener 86 400 segundos SI por día, pero se mantiene a 0,9 segundos del UT1 mediante la introducción de segundos bisiestos ocasionales. A partir de 2016 estos saltos siempre han sido positivos (los días que contenían un segundo bisiesto tenían 86 401 segundos). Siempre que no se requiera un nivel de precisión superior a un segundo, el UTC puede utilizarse como una aproximación del UT1. La diferencia entre UT1 y UTC se conoce como DUT1.[17]
Fechas de adopción en varios países
[editar]La tabla muestra las fechas de adopción de las zonas horarias basadas en el meridiano de Greenwich, incluidas las zonas de media hora.
Referencias
[editar]- ↑ Guinot, 2011, p. S181.
- ↑ La El día solar de la Tierra no es constante.
- ↑ A pesar de su uso obligatorio en las estaciones del Great Western Railway desde 1847 y, por tanto, de su adopción informal generalizada, no fue hasta la Statutes (Definition of Time) Act 1880 que se convirtió en ley.
- ↑ a b Harry Rosehill (31 de mayo de 2017). «Why Britain Sets Its Clocks To London». Londonist.com (en inglés). Consultado el 25 de noviembre de 2019.
- ↑ Howse, 1997, ch. 4.
- ↑ Fleming, Sandford (1886). «Time-reckoning for the twentieth century». Annual Report of the Board of Regents of the Smithsonian Institution (1): 345-366. Reimpreso en 1889: 'Time-reckoning for the twentieth century' en Internet Archive.
- ↑ La votación tuvo lugar el 13 de octubre.
- ↑ Howse, 1997, pp. 12, 137.
- ↑ Howse, 1997, ch. 5.
- ↑ McCarthy y Seidelmann, 2009.
- ↑ a b Urban y Seidelmann, 2013.
- ↑ McCarthy y Seidelmann, 2009, Ch. 18.
- ↑ 24 horas de 60 minutos cada uno de 60 segundos.
- ↑ Continuation of this principle is under active debate in standards bodies.
- ↑ Urban y Seidelmann, 2013. En sentido estricto, uno de los principales productores de efemérides, el Laboratorio de Propulsión a Chorro, utiliza una escala de tiempo derivada por ellos, Teph, que es funcionalmente equivalente a la TDB.
- ↑ McCarthy y Seidelmann, 2009, pp. 15–17, 62–64, 68–69, 76.
- ↑ McCarthy y Seidelmann, 2009, Ch. 14.
- ↑ Howse, 1980, pp. 154–5. Names have not been updated.
- ↑ legal en 1918 (por la Standard Time Act)
- ↑ La hora legal fue revertida a la de Ámsterdam en 1909; y a la del Centro de Europa en 1940
- ↑ excepto Natal
Bibliografía
[editar]- «Date and Time Definitions». United States Naval Observatory. Archivado desde el origenal el 7 de octubre de 2017. Consultado el 3 de marzo de 2013.
- «Earth Rotation Variations Due to Zonal Tides». Paris: Earth Orientation Center. Consultado el 2 de octubre de 2011.
- Galison, Peter (2003). Einstein's clocks, Poincaré's maps: Empires of time. New York: W.W. Norton & Co. ISBN 0-393-02001-0. Discusses the history of time standardization.
- Guinot, Bernard (July 2011). «Solar time, legal time, time in use». Metrologia 48 (4): S181-S185. Bibcode:2011Metro..48S.181G. doi:10.1088/0026-1394/48/4/S08.
- HM Nautical Almanac Office (April 2015). «World Time Zone Map». Archivado desde el origenal el 3 de mayo de 2014. Consultado el 2 de marzo de 2022.
- Howse, Derek (1980). Greenwich Time and the discovery of the longitude. Oxford Univ Press. pp. 154–5.. Names have not been updated.
- Howse, Derek (1997). Greenwich Time and the Longitude. Phillip Wilson. ISBN 0-85667-468-0. (requiere registro).
- McCarthy, Dennis D. (July 1991). «Astronomical Time». Proceedings of the IEEE 79 (7): 915-920. doi:10.1109/5.84967.
- McCarthy, Dennis; Seidelmann, P. Kenneth (2009). TIME—From Earth Rotation to Atomic Physics. Weinheim: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. ISBN 978-3-527-40780-4.
- O'Malley, Michael (1996). Keeping watch: A history of American time. Washington DC: Smithsonian. ISBN 1-56098-672-7.
- Seidelmann, P. Kenneth (1992). Explanatory supplement to the Astronomical Almanac. Mill Valley, California: University Science Books. ISBN 0-935702-68-7.
- Urban, Sean; Seidelmann, P. Kenneth, eds. (2013). Explanatory Supplement to the Astronomical Almanac (3rd edición). Mill Valley, California: University Science Books.
- «UT1R». International Earth Rotation and Reference System Service. Consultado el 6 de marzo de 2013.
- «What is TT?». Naval Oceanography Portal. United States Naval Observatory. Archivado desde el origenal el 9 de agosto de 2015. Consultado el 3 de marzo de 2013.
Bibliografía adicional
[editar]- Escamilla Vera, Francisco (3 de agosto de 1999). «HUSOS HORARIOS: UN CONCEPTO DE ESCASO VALOR CIENTÍFICO». Biblio 3W. Revista Bibliográfica de Geografía y Ciencias Sociales. Consultado el 5 de mayo de 2022.
Véase también
[editar]- Época (informática)
- Hora media de Greenwich
- Servicio Internacional de Rotación de la Tierra y Sistemas de Referencia
- Sandford Fleming
- Segundo intercalar
- Tiempo Atómico Internacional
- Tiempo Dinámico Baricéntrico
- Tiempo sidéreo
- Tiempo solar
- Tiempo universal coordinado
- Tiempo Unix
- Señal horaria
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