¡Parece que fue ayer cuando comenzamos la andadura de este blog y ya estamos en su segundo año! ¡Cómo pasa el tiempo...!
La idea del tiempo fue una consecuencia de la observación del cielo durante el día y la noche. Los hombres de las antiguas civilizaciones observaron que después del amanecer comenzaba un lapso que continuaba hasta el amanecer siguiente. También notaron que otro período, aproximadamente regular, transcurría entre cada aparición en el cielo de la Luna nueva y la Luna llena ...
Contamos el tiempo: segundos, minutos, horas, días, meses, años, medidas de tiempo que nos resultan conocidas. Pero, ¿qué representan?. Si buscas la definición de "segundo" encontrarás algo tan impresionante como
"Un segundo es la duración 9192631770 oscilaciones de la radiación emitida en la transición entre dos niveles hiperfinos del estado fundamental del isótopo 133 del átomo de cesio a una temperatura de 0K"
Pero, ¿cómo hemos llegado hasta aquí? ¿No llega con decir que el segundo es la 60ava parte de un minuto, que es la 60ava parte de una hora, que es la 24ava parte de un día?
Y es que en astronomía, las cosas no son tan sencillas. Las raíces históricas de la medida del tiempo en astronomía se basan en la repetición de ciclos celestes. El patrón básico fue durante muchos años la rotación de la Tierra. El giro de la Tierra en torno a su eje da lugar a la definición del día como unidad básica. Normalmente, consideramos la rotación teniendo como referencia la posición del Sol, y hablamos de día solar (la media de la duración de los días solares en distintos puntos del planeta se conoce como día solar medio o día civil).
Pero para los astrónomos, este sistema de referencia no es útil, ya que habría que tener en cuenta también la traslación de la Tierra alrededor del Sol.
1. ¿Qué sistema de referencia usan los astrónomos para contar el tiempo, y qué nombre recibe el día ? ¿Qué relación tiene con el día solar?
Para poder tener una organización cronológica de nuestras actividades, los hombres, desde la más remota antigüedad hemos elaborado calendarios, que no son más que un conjunto de reglas para hacer coincidir lo que llamamos año civil con algún patrón natural que se repite de forma periódica.
Los calendarios más antiguos encontrados, como el hallado en Escocia en el año 8000 a de C, se basaban en ciclos lunares. Se piensa que fueron los egipcios (3000 a de C) los que introdujeron el calendario solar. También se conocen calendarios solares muy famosos como el maya o el azteca. El calendario solar es el más extendido en la actualidad, aunque los musulmanes siguen usando un calendario basado en ciclos lunares y en China y la India se usan calendarios lunisolares. Así que si viajas a alguno de estos países vas a tener un pequeño problema para calcular edades.
Aunque todos los calendarios toman como referencia fenómenos astronómicos hubo, en un momento de la historia, un calendario elaborado por un matemático y varios astrónomos, que iniciaba el año coincidiendo con el equinoccio de otoño pero que dividía los años según el sistema métrico decimal, recientemente instituido.
2. ¿De qué calendario se trata? ¿Durante qué acontecimiento histórico surgió y en qué años estuvo vigente?
Vamos ahora a nuestro calendario. Por cierto, el término calendario viene de "calenda", nombre dado en la antigua Roma al primer día de cada mes.
Como decíamos, nosotros usamos el "calendario gregoriano", impulsado por el papa Gregorio XIII y que en 1582 vino a sustituir al "calendario juliano" instituido por Julio César en el año 46 a de C.
A su vez, este calendario juliano surge de la modificación de calendarios anteriores, que dividían el año en 10 o 12 meses, y que iniciaban el año en el mes de marzo. Julio César asentó definitivamente el año de 12 meses y 365 días (365 días y 6 horas para ser más exactos), estableció la existencia de años bisiestos y determinó que el año comenzara el 1 de enero.
También modificó el nombre de algunos meses. Un ejemplo muy claro: al mes de su nacimiento le puso su nombre, Julio.
3. Pero, ¿de dónde vienen los nombres que damos al resto de los meses del año?
Comentábamos antes el problema de la edad referida a distintos calendarios. En realidad, da igual que hayas celebrado tu 20, 30 o 70 cumpleaños, la edad de tus células será con seguridad mucho menor. Y es que nuestro organismo está renovándose de forma continua, descartando las células viejas y generando otras nuevas que las reemplacen. Pero esta regeneración varía de un tejido a otro.
Y sobre ésto queremos que investigues.
4. Ordena de menor a mayor tiempo de renovación los siguientes tipos celulares: Glóbulos rojos, Huesos, Epidermis, Revestimiento tubo digestivo, Células del hígado.
Hemos hablado de la velocidad de reproducción celular en tejidos de nuestro cuerpo. Pero hay organismos unicelulares como las bacterias cuya forma de reproducción por bipartición (cada individuo se divide en dos), te asombrará.
Cuando hay un suministro adecuado de nutrientes, una bacteria tarda un segundo desde que nace hasta que vuelve a tener una bipartición.
5. Calcula cuántas bacterias habrá a partir de una sola tras 6 segundos-
El paso del tiempo nos afecta, pero ¿alguna vez te has preguntado cómo afecta el tiempo a las obras de arte?. Con los años, la materia de la que están formadas sufre una serie de procesos físico-químicos que producen ensombrecimiento de tonos, amarilleo de barniz, la oxidación de ciertos metales, la aparición de líquenes y suciedad en los edificios .... Aunque a veces, a la hora de restaurar obras, se tiende a buscar restituir las piezas a su estado original, lo cierto es que desde hace siglos se valora muy positivamente esta intervención del tiempo, y su efecto es considerado un componente más de la obra. Además, este efecto es buscado de forma artificial por los falsificadores, que tratan de que sus copias parezcan tener cierta antigüedad, aunque, hoy en día, con el análisis químico de sus componentes, se puede diferenciar con seguridad un original de una copia posterior.
Como dijo Franciso de Goya: "El tiempo también pinta"
6. ¿Cómo denominamos a este efecto que produce el tiempo sobre las obras de arte?
Para medir el tiempo, la mayoría de nosotros usamos un reloj de pulsera y, a no ser que se le esté acabando la pila, nos parece lo suficientemente preciso para medir nuestro día a día. Sin embargo, en los años 50 del siglo pasado se construyó en Inglaterra una máquina capaz de medir el tiempo con una precisión increíble: ¡un error de un segundo cada 30.000 años!. Este invento basaba su mecanismo en el cálculo del tiempo que duran los cambios de energía en los átomos. Así, constaba de un enorme cilindro de acero de 1,7 m de altura en el que se provocaba que los átomos de un determinado elemento cambiaran de estado, midiendo estos ciclos y comparándolos con lo que dura un segundo. Aunque parece una explicación complicada, hoy en día muchos de los dispositivos electrónicos más utilizados, como teléfonos móviles o GPS basan su precisión en este sistema.
7. ¿Puedes decirnos el nombre del elemento químico que se emplea en estas máquinas?
¿Cuánto hace que pasó un suceso?¿Cuánto falta para un acontecimiento?.Para medir el tiempo nos basamos en sistemas de datación relativos que toman como referencia un hecho concreto (2016 después de Cristo, por ejemplo). Pero en el mundo de la ciencia se recurre a sistemas de datación absolutos que permiten fijar la edad de materiales como fósiles o momias de unos 50.000 años de antigüedad. Una de las técnicas más conocidas es la datación por carbono 14, un isótopo radiactivo del átomo de carbono.
Esta técnica se basa en un fenómeno descubierto a finales del siglo XIX por María Sklodowoska, más conocida como Marie Curie que, junto con su esposo, Pierre Curie descubrió la capacidad de ciertos materiales denominados radiactivos de emitir radiación desde su núcleo atómico desintegrándose y transformándose en otros elementos. En ese proceso de desintegración, algunos materiales emiten radiación durante mucho, muchísimo tiempo.
De hecho, tanto el material de laboratorio así como los cuadernos utilizados por Marie Curie siguen siendo muy radiactivos.
8. ¿Sabrías decirnos cuánto tiempo se estima que debe de pasar para que los cuadernos de laboratorio de Madame Curie dejen de ser radiactivos?
Un tema apasionante sobre el que investigar y que encierra muchas incógnitas es la percepción del tiempo por parte del cerebro. Sólo como botón de muestra: ¿por qué parece que vuela cuando lo estamos pasando bien y se nos hace eterno cuando nos aburrimos? O ¿porqué lo sentimos más lento cuando estamos pendientes de él y si no le hacemos caso el tiempo transcurre rápidamente?
Y la siguiente pregunta va sobre nuestros relojes biológicos, en concreto el que nos permite repetir cada 24 h un ciclo de sueño y vigilia. Cuando la luz entra por los ojos, alcanza la retina y desde allí se envía una señal al hipotálamo el cual a su vez redirecciona la señal a una pequeña glándula endocrina responsable de la secrección de una hormona que baja durante el día y aumenta por la noche.
9. ¿Cuál es el nombre de esa sustancia que se ve inhibida por la luz? ¿Qué glándula la produce?
El tiempo:pasado, presente y futuro. ¿Sería posible la coexistencia de los tres? Pensemos en lo que pasó la noche del 31 de diciembre: mientras en nuestras casas tomábamos las uvas que nos adentraban en el año 2016, los españoles residentes en las Islas Canarias nos felicitaban desde el 2015, mientras que en Australia llevaban ya varias horas en el nuevo año. Este nos puede llevar a pensar que, en realidad, el tiempo es algo un tanto relativo.
En 1905 un científico dio a conocer una teoría que revolucionó el mundo de la Física. Quizá uno de los puntos que en principio resultó más espectacular fue la modificación del concepto de tiempo, que dejó de ser algo constante e inmodificable. En esta nueva concepción de la Física, el tiempo ya no es igual para todos y se introduce la idea (muy utilizada en películas de ciencia-ficción) de los viajes en el tiempo.
Esta teoría impactó a uno de nuestros grandes pintores, Salvador Dalí, que la plasmó en el cuadro "Relojes blandos":
Para divulgar el nuevo concepto de tiempo, el padre de esta teoría elaboró la explicación que puedes encontrar en este vídeo:
10. ¿Cómo se llama esta teoría y que científico la propuso? ¿Cómo se conoce popularmente la explicación que has visto en el vídeo?
