16 Junio: Duraciones de los días

DÍAS:
SOLAR APARENTE, SOLAR MEDIO Y SIDÉREO

Cotidiano: «de cada día (y noche)»

Anaximandro estudió con el gnomon la duración del año y de los días

● El ciclo cotidiano, la fusión de día y noche en una sola unidad, no tenía lugar para el hombre primitivo, que los consideraba dos fenómenos distintos, aunque unidos por sucesión, estaban regidos por dioses distintos, a menudo de caracteres opuestos entre sí, antitéticos y complementarios a la vez. En textos antiguos, p. ej. en la Biblia se distinguen ambos, cuando se dice que el Diluvio Universal duró 40 días y 40 noches (nosotros hubiéramos dicho 40 días), pero cuando los Evangelios dicen que Jesús ayunó 40 días, se entiende que se abstuvo de alimentos sólo en la mitad diurna, de noche sí comía. Igual ocurre en textos egipcios, mesopotámicos y griegos, que señalan tantos días y tantas noches de un periodo, aunque nos parezca una redundancia.

Es curioso que, incluso hoy, muy pocos idiomas tengan una palabra especial para designar esta importante unidad de tiempo. «Día» puede ser sólo la mitad diurna iluminada (contrapuesta a la noche), o la unidad entera de ambas fases del ciclo cotidiano, llamada en estudios técnicos con el nombre griego de nictémero (nyctos-hemera, «noche-día»). También se ha propuesto en nuestro idioma: dianox. En el estudio de los ritmos biológicos se ha impuesto la palabra «circadiano», para los ciclos que duran «cerca de un día(nox)». Las palabras «día» y «Dios» proceden de la misma raíz indo-europea diew, «cielo diurno, luz, brillo, claridad», significados que asimismo están asociados en idiomas de otras estirpes.

● También la palabra «noche» tiene un origen común en las lenguas indo-europeas: nox latina, nyx griega. En casi todos los idiomas las raíces de la palabra noche tienen relación con oscuridad y silencio. Aunque para nosotros la noche no es más que la sombra de la Tierra y la porción oscura del día, en la antigüedad tenía su propia entidad simbólica, que persiste en la mente inconsciente. Por lo general la noche es el origen del que surge el día, así como el cosmos aparece a partir del caos.
Los crepúsculos son los dos intervalos entre ambas fases del dianox, que alargan la porción visible del día, pues seguimos viendo después de ponerse el sol al atardecer, crepúsculo vespertino, y desde antes que aparezca, crepúsculo matutino.

Día solar aparente o verdadero

Cuando decimos científicamente que un día es el tiempo que tarda la Tierra en rotar una vuelta en torno a su eje, nos estamos refiriendo al día sidéreo (que veremos al final). Pero como la idea de movimiento terrestre es moderna, a efectos de entender los simbolismos calendáricos antiguos es mejor partir del día solar aparente o verdadero, medido por los pasos del sol. El sol sale por el este, se levanta en el cielo, llegando a su culminación superior o posición más alta a mediodía, cuando cruza el meridiano local, y a partir de ahí empieza su caída hasta que se pone por el oeste. Idealmente, podemos considerar que el sol sigue su giro nocturno por debajo del horizonte, hasta llegar a medianoche al punto diametralmente opuesto al de mediodía y desde ahí sube hasta aparecer de nuevo por el horizonte oriental tras el amanecer. El día aparente es el tiempo transcurrido entre dos pasos consecutivos por un punto de este ciclo, p. ej. entre dos culminaciones meridianas, cuando la sombra del gnomon coincide con el meridiano.
Sin embargo hay que tener en cuenta que en la mentalidad antigua no estaba muy claro que le ocurría al sol una vez que desaparecía al atardecer. Unos consideraban que el sol usaba una barca para recorrer las aguas subterráneas hasta emerger por la mañana. Otros pretendían que el sol era devorado por un monstruo marino, y tras atravesar las entrañas era digerido y devuelto (vomitado o defecado) al amanecer. O bien se entendía que al sol lo acogía el seno de la madre tierra, quien lo gestaba durante la noche para parirlo y dar a luz un nuevo día. Aunque en realidad estos relatos eran metáforas poéticas, ligadas a los mitos, más que intentos de explicación. Aunque se desconocía la forma de la Tierra, era muy antigua la concepción esférica del cielo, en huevo de tortuga, y por tanto fácil de entender su rotación aparente. Luego se prefirió usar la idea más habitual del huevo de ave, para hacer surgir el mundo a partir del aire y cambió la imagen metafórica.
Corresponde a Anaximandro (siglo VI a.C.) la primera idea conocida de que el sol continua su viaje nocturno con el mismo trayecto circular y, por tanto debe pasar bajo la tierra, concebida por él como un cilindro de poca altura, casi un disco, rodeado por un océano, aunque poco después Pitágoras consideró esférica a la tierra. Se estimaba que la tierra se mantiene quieta, en equilibrio, sin apoyo alguno, y no corre peligro de desplomarse en el vacío, pues ocupa el centro del universo.
Los días solares aparentes, por ejemplo, los que marca un gnomon en su paso por la meridiana, no tienen la misma duración a lo largo del año, debido a la no-uniformidad de las velocidades de rotación y orbitación de la Tierra. Unos duran un poco más y otros un poco menos, la variación de estos cambios es gradual y escalonada. Éste día solar aparente ha sido el día habitual para los humanos hasta el siglo XVIII.

Día solar medio o regular

La duración del día solar aparente, marcado por el reloj de sol es algo diferente al día solar medio, marcado por los relojes mecánicos, ya que éstos se acompasan a un día convencional de duración media. Cuando decimos que el día dura 24 horas, ésto es una convención basada en el promedio estadístico entre la duración de todos los días del año. El ficticio «sol medio» viajaría por el ecuador y no por la eclíptica.
El horario solar medio fue instaurado por primera vez en Ginebra a finales del siglo XVIII, conocido centro de producción relojera, y después se ampliaría a todo el mundo tras el desarrollo del ferrocarril y las comunicaciones internacionales. Su instauración al principio fue por pura comodidad de no tener que ajustar todos los días la hora de los relojes mecánicos, y luego, con el aumento de la velocidad de los viajes, para coordinar los horarios entre diversos lugares. A partir de la segunda mitad del siglo XX los patrones de la medida del tiempo se han desligado de los fenómenos astronómicos.

Ecuación del tiempo

En la medida del tiempo diario dado por los relojes de sol (horario solar aparente) y los relojes mecánicos (horario solar medio) hay que efectuar una corrección o «ecuación del tiempo», para lograr que ambos sistemas coincidan. La diferencia viene marcada por el analema, que señala la diferencia de tiempo que hay que añadir o sustraer al reloj de sol para que nos dé la hora solar media del reloj mecánico, o a la inversa. Ecuación del tiempo = Tiempo solar aparente – Tiempo solar medio.

Analema

El analema se suele representar en los relojes de sol en forma de curva lemniscata o de la cifra ocho asimétrica, intersectada con una vertical, los cruces de los extremos y el medio indican los cuatro días del año en que ambos horarios coinciden: 15 abril, 12 junio, 01 septiembre y 25 diciembre. La separación de la vertical señala los minutos de diferencia con el tiempo medio.
Las mayores diferencias no llegan a superar los 16,5 minutos; la diferencia máxima entre un día y otro no excede de 80 segundos; en la misma fecha de cada año puede variar en algunos segundos.

12 febreromínimo primario-14 min 17 seg
15 abril=
14 mayomáximo secundario+ 3 min 44 seg
12 junio=
26 juliomínimo secundario– 6 min 36 seg
01 septiembre=
03 noviembremáximo primario+16 min 27 seg
25 diciembre=

Los signos + y – indican el adelanto (+) o retraso (-) del día solar aparente con respecto al solar medio. Por ejemplo, para marcar el mediodía, a primeros de noviembre los +16 minutos indican que faltan esos minutos para que el reloj oficial señale las 12; mientras que a mediados de febrero, cuando la sombra del reloj de sol local cruza la línea meridana, el reloj solar medio hace 14 minutos que señaló las 12. En el primer caso el reloj de sol está adelantado y en el segundo retrasado respecto al solar medio.
La forma de la lemniscata de la ecuación del tiempo y las duraciones de las fechas son variables con los siglos debido a los grandes eones o ciclos astronómicos de Milankovic, en especial la precesión de los equinoccios y la rotación de la línea de ápsides (<27 agosto).
● Si queremos saber la hora local verdadera, además de la corrección de la ecuación del tiempo, hay que tener en cuenta la longitud geográfica del sitio, y los posibles aumentos de horas oficiales, basadas en los husos horarios establecidos por convenios internacionales a fines del siglo XIX, y las legales, que marca cada país según la época del año.
– Corregir según la diferencia del meridiano local con el meridiano de referencia, actualmente el de Greenwich (Inglaterra), corresponde a 4 minutos-tiempo por cada grado de longitud geográfica, que habrá que: restar al Oeste, pues el tiempo que falta para llegar a ese meridiano; y añadir al Este, pues ya pasó antes por ahí.
– Restar las horas extras oficiales del huso horario y las legales en vigor en cada país. Actualmente en España existe un adelanto de 1 hora en horario de invierno y 2 horas en el de verano. El primero se debe al desfase del huso horario elegido, y el segundo a la implantación gubernativa de un adelanto de una hora más en verano.

– Si todavía queremos ser más estrictos, además deberemos tener en cuenta los fenómenos atmosféricos de refracción y extinción de la luz que modifican las observaciones sobre los horizontes. La refracción de la luz produce desviaciones ópticas que alteran la percepción de la posición del sol y demás astros. Los rayos son refractados siguiendo una trayectoria curvada con la concavidad dirigida al suelo. Por ello cerca del horizonte, en los crepúsculos, vemos al sol unos 2 minutos, antes de salir o después de ponerse, así que el día es unos 4 minutos más largo, que si no hubiera atmósfera. El sol, además, puede presentar formas elípticas, por aplanamiento o alargamiento, e incluso más extrañas, por ejemplo, separado en trozos. La extinción de la luz por fenómenos atmosféricos afecta más a las observaciones estelares, que quedan amortiguadas, de manera que cerca del horizonte vemos menos estrellas, al haber mayor espesor atmosférico.

Día sidéreo

El día sidéreo corresponde a la duración de una rotación de la Tierra sobre su eje. El nombre de día sidéreo o sideral resulta de considerar el recorrido del sol sobre el fondo estelar, así se observa que el sol completa su ciclo sidéreo, respecto a una determinada estrella de referencia, unos 4 minutos (3 min 56,55 seg) después de que lo haga respecto a una marca trópica, por ejemplo, el meridiano. Esto supone que la estrella de referencia ha pasado 4 minutos antes por el meridano, de manera que las estrellas se adelantan cada día un poco antes que el sol. Esto hace que el día sidéreo (23 h 56 m 3,445 seg) sea un poco más breve que el día trópico, por eso los antiguos astrónomos hablaban de «aceleración de las (estrellas) fijas», pues parecen ir más rápidas que Sol, Luna y planetas, pues éstos siguen el llamado movimiento directo astronómico (inverso al habitual aparente) y quedan retrasados. El sol cada día queda rezagado en casi 1º arco sobre el fondo celeste. En un año trópico hay 366,24 días sidéreos, o sea el pequeño desfase diario, al cabo del año, completa 1 día sidéreo de más, con respecto a la cuenta de días solares y vuelve a coincidir el sol con la estrella de referencia.

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