¿QUE ES UNA CLEPSIDRA?
¿QUE ES?
Origen del reloj de agua
No se conoce a ciencia cierta qué civilización fue la primera en usar estos relojes de agua. De hecho, los expertos hablan de una probable atribución a la civilización egipcia o la babilónica. Pero un jeroglífico egipcio atribuye su autoría a Amenemhat que inventó un “mrḫyt” en honor al rey Amenhetep I (1514-1494 ac). Y el resto más antiguo es también egipcio, que data 1.400 a.C.: la llamada clepsidra de Karnak. Se trata de una vasija de barro cocido con relieves en su parte externa y marcas para medir el tiempo en su parte interna. Su origen tuvo lugar en los tiempos de Amenhetep III, que gobernó de 1390 a 1353 ac.
Cómo funciona una clepsidra
En realidad, las clepsidras eran utilizadas cuando los relojes del sol no podían ser usados, de noche sobre todo. Más que marcar la hora como los relojes, lo que hacen las clepsidras es medir el tiempo, como los cronómetros. Esto era posible con ayuda de marcas en la vasijas que contienen o reciben el agua. Este concepto es importante para entender el funcionamiento de la clepsidra.
El funcionamiento de este peculiar artilugio es muy sencillo. Se trasvasa el líquido que está en un recipiente a otro que está colocado en una posición inferior. El líquido cae de forma constante. Se utilizan algún sistema como las muescas o los engranajes para determinar la cantidad de fluido que se ha vertido. Esto permite hacer una medición del tiempo, pero este sistema tiene una limitación fundamental. Las clepsidras no se podían utilizar para medir espacios de tiempo largos.
Por otra parte, lo que conocemos hoy en día sobre la ingeniería hidráulica pone en evidencia otra de las limitaciones de este artilugio. Las clepsidras no permitían realizar una medición exacta del tiempo. Esto se debe a que la presión de agua depende del volumen de agua que exista por encima. De esta manera, cuanta menos agua haya en el recipiente de origen menor será la precisión de la medida de tiempo.
Su uso a lo largo de la historia
Este artilugio se extendió por otros lugares. Lo usaron persas, griegos, chinos… Los griegos de la escuela de Alejandría perfeccionaron el mecanismo, construyendo clepsidras más complejas y de ellos nos ha llegado el nombre. La palabra clepsidra nos ha llegado a través del latín, procedente del griego y compuesta por κλέπτειν (kleptein, ‘robar’) y ὕδωρ (hidor, ‘agua’). En los campamentos romanos se usaban para medir las guardias, y en los tribunales griegos y romanos las usaban para repartir de forma equitativa los turnos de palabra.
Las clepsidras se usaron desde la antigüedad hasta el siglo XVII cuando se empezaron a generalizar los relojes mecánicos.
Fotografía: “Clepsidra: Reconstrucción de una clepsidra de barro original del finales del sivlo V adc. Museo del Ágora de Atenas”, de Marsyas, vía Wikimedia Commons (CC BY-SA 2.5)
Clepsidras más conocidas
Además de la clepsidra del templo de Karnak, estas son los relojes de agua más famosos de la historia:
- La clepsidra de Ctesibio de Alejandría datada en el siglo III ac.
- La Clepsidra de Dar al-Magana en la medina de Fez, del s. VIII.
- El reloj de agua de Su Song, construido en el siglo XI en Kaifeng, China.
- En España, contamos dos ejemplares importantes. Por un lado, la Clepsidra de Azarquiel, construida en Toledo en el s. XI. Por otro lado, la Clepsidra de las gacelas, ideada por el andalusí Ibn Jalaf al-Muradí; también fue creada en el siglo XI y quedó reflejada en su “Libro de los secretos”.
- En tiempos modernos, El Reloj Gigante de Agua, clepsidra construida en 1998 por el francés Bernard Gitton. Fue creada para el Museo de los Niños de Indianápolis, en EE.UU.
·
¿Cuál es el patrón físico que se conserva en la
Oficina de pesos y medidas, en París, para la unidad de tiempo?
R//
tradicionalmente la Oficina Internacional de Pesos y Medidas, situada en París,
ha
conservados
patrones físicos de estas otras magnitudes fundamentales, como por ejemplo el
patrón de longitud, una barra de platino e iridio, y el de masa, un cilindro
del mismo material
·
¿Por qué el tiempo debe medirse mediante la
observación de eventos periódicos?
R//es obvio que
no existe un patrón de la unidad de tiempo susceptible de ser mostrado en un
museo a la manera tradicional. Esto es porque el tiempo debe medirse mediante
la observación de eventos periódicos, y estableciendo la cantidad de sucesos
que ocurren en la unidad que se quiere medir, lo que debe hacerse ad hoc
en cada momento. Por ello, el problema de su medida se traduce en seleccionar
cuales deben ser esos eventos de tipo periódico.
·
¿Cuál es el nombre del individuo que perfeccionó
la precisión de medida del tiempo de un evento en el reloj de agua conocido
como clepsidra?
R// El hombre
que perfecciono la medida del tiempo por medio de un reloj de agua se llamaba
cletsibiode Alejandría.
Puede que los
relojes de agua fueran empleados por primera vez en China hace unos 4.000 años.
No obstante, el primer reloj de agua del que se tiene constancia física es una
vasija egipcia datada entre los años 1415 a 1380 AC, perteneciente al reinado
de Ahmenotep III encontrada en uno de los templos de Karnak. Estas vasijas
cerámicas, conocidas por su nombre griego de clepsidras, tenían forma de cono
truncado, con un orificio en el fondo y marcas en su interior. Se llenaban de
agua, que al salir iba descubriendo las diferentes marcas dando la medida. La
velocidad de salida no es exactamente constante, pues el peso de la columna de
agua varía, y por ello se perfeccionó el mecanismo llegando a alcanzar cotas de
precisión extraordinariamente altas en las fabricadas por Ctesibiode
Alejandría.
·
Comparando los errores por día entre el reloj de
péndulo de Shortt y el reloj de cuarzo de Jacques y Pierre Curie, ¿cuál es el
porcentaje de mejora de precisión del reloj de cuarzo frente al reloj de
péndulo?
R// Si bien
continuaron las mejoras en cuanto al uso de muelles y péndulos,
fundamentalmente en el uso de rubíes como medio de limitar la fricción, el
siguiente avance drástico no se produciría hasta 1880, en que los hermanos
Jaques y Pierre Curie descubrieron la piezoelectricidad, una propiedad de
determinados materiales, que se deforman al aplicar sobre ellos una corriente
eléctrica, y viceversa, que la producen al sufrir una deformación, lo que es la
base de los relojes de cuarzo.
·
¿Cuáles son las características físicas y
químicas del reloj atómico?
R// sus
características son Cuando un electrón cambia de estado al pasar de un orbital
a otro, gana o pierde energía en función de cómo sea ese cambio. En ambos
casos, la energía ganada o perdida lo es mediante un fotón absorbido o emitido.
una propiedad física denominada espín que
puede ser un valor semi-entero para las denominadas fermiones, como el
electrón, o entero para las denominadas bosones, como el protón. Así, el
electrón puede tomar dos valores que son 1/2 o -1/2, mientras que en el protón
puede tomar los valores 1, 0 ó -1. La cuestión es que, cuando un átomo de
hidrógeno se encuentra bajo un campo magnético externo, y el espín del protón
no es nulo, el átomo se encuentra en un estado de energía ligeramente mayor
cuando los espines del electrón y protón son del mismo signo que si son
opuestos. En la primera situación el átomo tiende a pasar espontáneamente del
estado de mayor energía al de menor, para lo que el electrón cambia su espín, y
en esa transición emite un fotón con una longitud de onda de aproximadamente
1420 MHz de frecuencia. Los relojes atómicos hacen uso de esta propiedad y
utilizan la radiación emitida para controlar la señal de un reloj de cuarzo.
estaba basado en el amoníaco, sin embargo
la precisión obtenida no era muy superior a los estándares de la época con base
a cristales de cuarzo. La mejora significativa llegó al sustituir la fuente de
emisión por el Cesio. El primer reloj atómico basado en este elemento se
construyó en 1955
¿Cuándo empezamos a medir el Tiempo?
Por medio de las matemáticas, la física y la astronomía, los antiguos mayas desarrollaron exactos y sofisticados mecanismos de medición del tiempo, en los cuales fundamentaron su cosmovisión, su relación con la “madre tierra”, el cultivo del maíz y la creación del universo, el mundo y la humanidad.
El hombre midió el tiempo desde que tenía el uso de la razón y observó los días y las noches. Luego midió la duración de las épocas o estaciones, y cada cuanto se repetían; esto lo hizo para satisfacer sus necesidades, que iban cambiando según la época. Más tarde, el hombre empezó a establecer formas de medir el tiempo, para poder crear calendarios basados en días, meses y años, o su equivalencia en diferentes culturas.
El tiempo es importante para el ser humano, porque el transcurso de éste nos permite entender ciertas cosas como el transcurso del día y la noche, el cambio de estaciones, crecimiento de los animales y plantas, y el ciclo de la vida. Sin embargo, pueden ser muy difíciles de predecir sin tener alguna manera de medir el transcurso del tiempo. Por eso, el ser humano ha ido desarrollando maneras de controlar el flujo del tiempo.
¿Creen que la duración de un suceso depende de quién lo esté
observando?
El tiempo es relativo. La teoría de Einstein hace
cuantitativa esta conclusión. La relatividad del tiempo y el
carácter absoluto de la velocidad de la luz hacen que también el
espacio tenga un significado relativo y no absoluto: las
dimensiones longitudinales se acortan debido al movimiento.
¿Por qué es importante medir el tiempo?
El tiempo es importante para
el ser humano, porque el transcurso de éste nos permite
entender ciertas cosas como el transcurso del día y la noche, el cambio de estaciones,
crecimiento de los animales y plantas, y el ciclo de la
vida.
¿Cuántos y cuáles instrumentos para medir el tiempo conocen?
-
Calendario: es una cuenta sistematizada del tiempo para la organización de
las actividades humanas, nos permite tener una medición exacta de año
en mese y días.
- Reloj: es un instrumento que
nos permite medir el paso del tiempo en años, horas, minutos y segundos.
Existen variedad de relojes como los de sol, reloj de arena, analógico,
digital entre otros.
- Cronómetro: es un instrumento
que sirve para medir fracciones de tiempo, normalmente cortos y con
gran precisión segundos, milésimas de segundos etc..
- Reloj Atómico: un reloj cuyo
funcionamiento se basa en la frecuencia de una
vibración atómica. es un tipo de reloj que utiliza una frecuencia de
resonancia atómica normal para alimentar su contador.
- Datación Radiométrica: es el procedimiento técnico empleado para determinar la
edad absoluta de rocas, minerales y restos orgánicos.
Permitiendo saber la edad exacta de minerales hasta de 60.000 años
¿El tiempo es una magnitud absoluta?
Si, En mecánica clásica, el tiempo se concibe como
una magnitud absoluta, es decir, es un escalar cuya medida es idéntica
para todos los observadores (una magnitud relativa es aquella cuyo
valor depende del observador concreto). Esta concepción del tiempo recibe
el nombre de tiempo absoluto.
¿Cómo ha evolucionado la precisión de los instrumentos de
medición del tiempo?
A través de los años la evolución en la medición del tiempo
ha sido notable y muchos conceptos relacionados merecen ser destacados en
cuanto al tema al que se refiere. La cronología, por ejemplo, es aquella que
permite ubicar todos esos momentos puntuales en los cuales se producen ciertos
hechos determinados, que son los lapsos breves; pero también nos permite ubicar
los procesos que se suscitan, es decir, los lapsos de duración mucho mayor.
Esto se expone en una línea de tiempo, justamente, donde se resaltan los
momentos históricos relevantes mediante puntos y los procesos en una cadena de
segmentos definidos.
Asimismo, podemos encontrarnos con numerosas
formas y con una amplia gama de instrumentos de medición del tiempo. Las más
antiguas, por ejemplo, estaban basadas en la medición que se hace del
movimiento, como también de los cambios materiales que sufren los objetos con el
paso de los años. Lo que se hacía en un principio era una medición de todos los
movimientos que presentaban los astros, como el caso específico del Sol, que
siempre daba lugar al tiempo solar definido como “aparente”. Lo que produjo un
notorio cambio en la medición del tiempo fue el desarrollo de la astronomía que
se produjo de manera paulatina pero con paso firme. Lo que ocurrió fue una
permanente creación de instrumentos innovadores, como el caso de los relojes de
arena, los relojes de sol y también las clepsidras. De manera posterior, se
afianzó enormemente la determinación por agudizar las mediciones, hasta la
actualidad, donde podemos encontrar el reloj atómico.
¿Qué dificultades presentan los relojes de sol y los relojes
de arena?
La maquinaria se carga con luz, por lo que su funcionamiento
está ligado a este factor, Las baterías tienen un tiempo de duración de vida
(años) y cuando toca sustituirlas el coste es mayor que un cambio de pila
normal.
¿Realmente con los relojes medimos el tiempo, o solamente la
duración de un suceso?
Se denomina reloj al instrumento capaz de medir,
mantener e indicar el tiempo en unidades convencionales (horas, minutos o
segundos). Fundamentalmente permite conocer la hora actual, aunque puede tener
otras funciones, como medir la duración de un suceso o activar una señal en
cierta hora específica.
b) Características de una clepsidra:
El funcionamiento de este peculiar artilugio es muy
sencillo. Se trasvasa el líquido que está en un recipiente a otro que está
colocado en una posición inferior. El líquido cae de forma constante. Se
utilizan algún sistema como las muescas o los engranajes para determinar la
cantidad de fluido que se ha vertido. Esto permite hacer una medición del
tiempo, pero este sistema tiene una limitación fundamental. Las clepsidras no
se podían utilizar para medir espacios de tiempo largos.
Por otra parte, lo que conocemos hoy en día sobre
la ingeniería hidráulica pone en evidencia otra de las
limitaciones de este artilugio. Las clepsidras no permitían realizar una
medición exacta del tiempo. Esto se debe a que la presión de agua depende del
volumen de agua que exista por encima. De esta manera, cuanta menos agua haya
en el recipiente de origen menor será la precisión de la medida de tiempo.
La clepsidra tiene una altura de dos metros y está integrada por una estructura de tubos de cristal que sirve para regular y ver los flujos de líquido ―en este caso, un tipo particular de aceite con colorante― que marcan las horas y minutos. Estas horas se señalan de 1 a 11, de tal manera que a medianoche y a mediodía la columna de horas se vacía completamente.
Esta clepsidra fue originalmente adquirida por una de las entidades financieras ahora absorbidas por Banc Sabadell, en la década de los años 80, en el marco de la conmemoración de su 75.º aniversario.
La pieza está actualmente desmontada y será sometida a un minucioso proceso de montaje y restauración por parte de los técnicos del mNACTEC, con el objetivo de ponerla de nuevo en funcionamiento y que pueda indicar la hora en las instalaciones del museo.
La clepsidra o reloj de agua es un instrumento para medir el tiempo basado en los diferentes niveles alcanzados por el agua contenida en un recipiente al pasar a otro a través de un pequeño orificio. Estos relojes, usados desde la antigüedad, reciben su nombre del griego klepsýdra. Las clepsidras, a diferencia de los relojes solares, tenían la ventaja que se podían usar durante la noche.
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