jueves, 8 de noviembre de 2012

Cuánto dura un día




Definiremos día como el tiempo que tarda la Tierra en girar una vez sobre sí misma.

No, no son 24 horas. Eso es la media de lo que tarda en completarse un giro aparente respecto del Sol. Algunos días duran más que otros porque la trayectoria de la Tierra no sigue un círculo, sino una elipse, y según en qué lugar de la elipse esté tardará más o menos en tener al Sol otra vez en su máxima ascensión.

En cualquier caso, eso es el giro aparente, porque como la Tierra da una vuelta al año alrededor del Sol, ese es un giro extra que hace la Tierra sobre sí misma, sin que haya un giro más aparente alrededor del Sol. Búsquese en la wiki explicaciones sobre la diferencia entre el día solar y el sidéreo (un giro respecto a las estrellas).

En principio, podría medirse. Hay varias formas:

1. Póngase en marcha un giroscopio y mídase el ángulo de su plano de giro con respecto a cualquier línea trazada en la Tierra. La línea en la Tierra se mueve con la Tierra en su giro, pero el plano del giroscopio no. Cuando el ángulo vuelva a coincidir se habrá completado un giro.

2. Úsese un péndulo de Foucalt. Ocurre lo mismo que con el giroscopio. Su plano de oscilación no varía. El truco para determinar la latitud vale para medir el tiempo de giro (el tiempo que tarda en volver al mismo punto de referencia).

3. Los métodos anteriores no son muy precisos, así que buscamos otros. Tomamos como referencia una estrella lejana y miramos cuánto tarda en volver a estar en la misma ascención.

4. Lo anterior se complica porque las estrellas tienen su movimiento propio y por los otros movimientos de la Tierra, la precesión, la nutación y el bamboleo de Chandler. Eso sin contar con que el de rotación también va variando y que la Tierra se va frenando por las fuerzas de marea. Pero estoy suponiendo que queremos calcular cuándo dura un determinado giro (el que midamos) y no una media de los últimos 1000 años, por ejemplo.

5. Con todo, el mirar a una estrella funciona bastante bien. Recordemos que hay 365,24... días solares en un año (es decir, que vemos 365,24... veces de media el sol en el sur en cada año), pero en un año, el movimiento de traslación hace que la Tierra haya dado otra vuelta más con respecto a las estrellas, por lo que el día sideral es 1/365,24 veces más corto. El día sideral es más cercano al tiempo de rotación que el solar.

6. Pero resulta que el Sistema Solar da una vuelta al centro de la galaxia cada 240 millones de años. Así que hay que restar el efecto de esta otra vuelta (nadería comparado con el efecto de los movimientos de precesión -cada 27.000 años- y de nutación, que es hasta donde se llega en los cálculos que he visto).

7. Pero la Vía Láctea tampoco se está quieta. Podríamos entonces usar como referencia la radiación de fondo (secuela del Big Bang): se localiza un punto del firmamento con una radiación distinguible y se mide el tiempo que se tarda en volver a tenerlo en la misma ascensión. Si la radiación de fondo fuera uniforme, no habría manera de encontrar tal punto. Como no lo es, es concebible hacerlo. Pero me temo que las diferencias son tan pequeñas que no permiten distinguir un punto concreto.

¿Cuándo dura entonces? No me preguntes a mí. No soy muy fiable, algunos días se me hacen largos y otros no me llega el tiempo para nada.
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Hace tres años en el blog: La Teoría de los Juegos. La historia más lúdica jamás contada. Parte 12: ¿Podemos estar de acuerdo en discrepar?
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15 comentarios:

  1. Ahora mismo no parece posible dar una respuesta exacta. Parece que hasta el deshielo produce una mínima aceleración de la rotación.
    En fin, yo respondería: "Un día dura un día, pero no todos los días duran lo mismo."

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    1. Y yo diría que un día sí que son 24 horas (y su equivalente en minutos, segundos) a efectos civiles, jurídicos, etc. Con una precisión total. A efectos deportivos ya no digo la extrema importancia de las milésimas de segundo en algunos de ellos. O a efectos médicos...

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  2. Uno desgañitándose para dar una respuesta y me salís por peteneras. Así no se vale. :)

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  3. Agradezco el desgañite, pero....

    Hay días cortísimos, días de duración normal, días largos, largos... y días en los que, felizmente, parece que el tiempo se detiene y una quisiera que no acabaran nunca.

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    1. Parece que esos días son de dar envidia...

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    2. Muy simple es el tema: Un día dura 24 horas aproximadamente, eso es en cuanto al tiempo de duración, del giro de la tierra alrededor de su eje. Lo que varía es la salida del sol o la entrada del mismo, y esto es así porque la tierra gira en forma permanente alrededor de su eje y al mismo tiempo alrededor del sol, a lo que se conoce como rotación y traslación. En la traslación, a veces se acerca o se aleja de la tierra, en algún momento de su desplazamiento alrededor del sol, y en esos momentos en algunos países adelantan o retrasan una, 2 y hasta 3 horas, para adecuarse el amanecer con el horario de trabajo ( 6 o 7 horas, para la salida del sol)

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    3. Que el día dura aproximadamente 24 horas es un hecho bastante conocido. Lo que planteo en la entrada es cómo definir la duración exacta.

      Hay una incorrección en lo que dices: la hora del amanecer no tiene que ver con la cercanía de la Tierra al Sol, sino con la inclinación del eje hacia el Sol.

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  4. Ferreira:

    Eres penoso. Aprende a escribir, fascista.

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  5. Un claro ejemplo de cómo el avance de la ciencia nos permite ver la enorme complejidad que puede esconderse detrás de lo, aparentemente, más sencillo.

    El tiempo es nada más que MOVIMIENTO en el espacio. Quizá lleve razón Julian Barbour y el tiempo como tal no exista...

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    1. ¿Crees que es mejor tomar el movimiento y el espacio como un elementos primitivo antes que el tiempo y el espacio? La teoría de la relatividad parece decir que tiempo y espacio están a la par en ser elementos primitivos o no serlos. Lo primitivo es la velocidad de la luz. Tiempo y espacio se adaptan a otras velocidades.

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  6. Creo que simplificaría mucho las cosas hablar de movimiento en el espacio dentro, claro está, de la teoría de la Relatividad. Para los fotones el tiempo no pasa, pues no hay nada más veloz que ellos. No obstante, sí hay cambio de posición en el espacio para un observador (por ejemplo, la luz del Sol tarda ocho minutos aproximadamente en llegar a la Tierra).

    Si para la luz no existe el tiempo, sólo movimiento relativo...

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    1. Pero es que justamente en la Teoría de la Relatividad es imposible hablar de movimiento sin que este sea en el espacio-tiempo y, además, es imposible hablar del no-movimiento. Todo se mueve a la velocidad de la luz en el espacio-tiempo. Los fotones sólo en la dirección del espacio, los demás bichos repartiendo el movimiento entre las distintas coordenadas espacio-temporales.

      Aquí lo cuento:

      http://todoloqueseaverdad.blogspot.com.es/2010/08/la-tierra-y-su-dominios-la-historia-mas.html

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  7. Hombre, José Luis, imposible no lo es. Es justamente lo que hace Julian Barbour (que es un especialista en Relatividad).

    Vide: Trabajos de investigación

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  8. Claro te dejaste llevar y no lo isiste aproposito

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