SOBRE EL TIEMPO Y EL TIEMPO DE TRABAJO - CAPÍTULO 11

La historia del reloj.

Desde la observación de una sombra proyectada, hasta las pantallas de cuarzo.

por Bruno Pedro De Alto

Por motivos laborales, en Agosto de 1993, me encontraba en Asunción, Paraguay. La cuidad capital era una fiesta. Por primera vez, luego de varias décadas, asumía un presidente civil, el ingeniero Juan Carlos Wasmosy. El general Andrés Rodríguez, quien había derrocado a su suegro, el general Alfredo Stroessner, entregaba el poder al electo presidente, que pertenece al mismo partido político que Stroessner y Rodríguez, el Partido Colorado. Ciertamente, la gente estaba feliz. No importaba tanto que Wasmosy fuera colorado, sino que fuera civil.

Después de mi labor cotidiana, solía cruzar la Plaza Uruguaya, una plaza de dos manzanas de tamaño y que se encuentra frente a la Estación de Ferrocarril. Durante todo el día, pero preferentemente de noche allí, se instalaban los más diversos personajes de Asunción. Se destacan los vendedores, de cuerpos y de mercancías. Uno de estos últimos, una noche se me acercó y me ofreció: “Señor... Rolex, relojes Rolex... 20 dólares... ¿15 dólares?”. Contesté que no y seguí mi camino.

Sin embargo, me fui pensando en aquella situación. Sin duda me habían ofrecido un Rolex “trucho”, falso por todos lados. No obstante, es sabido que esas imitaciones suelen ser en muchos casos bastante buenas, que asociado a sus precios las hacen tentadoras. Tener un reloj pulsera, que marque más o menos bien la hora y no sea cuanto menos espantoso, para aquel entonces en Asunción, costaba entre 15 y 20 dólares.

Gran mérito de la industria japonesa, en un principio, al decidirse a competir furiosamente con los relojes suizos. A los remozados relojes que funcionaban a cuerda, como los había ideado el holandés Huygens en 1759, se les estaban anteponiendo otros aparatitos, que funcionando a cristal de cuarzo, eran más precisos, económicos y... ¡a pilas! Los relojes, que si bien ya eran productos de uso masivo, se transformaron en productos descartables.

Diferente situación la que se vivía a fines del siglo pasado y a principios del actual. La joyería de Manuel Escasany, Florida 84-88, Buenos Aires, ofrecía a los obreros el “Cronómetro del trabajador” a $ 12,50. Para los obreros de aquellas épocas, el reloj era una herramienta fundamental, pues evitaban el engaño de prolongar la jornada varios minutos cada día, que usualmente hacían los patrones. Sin embargo, el valor de aquellos cronómetros era elevado, los sueldos mensuales de los trabajadores según su oficio, variaba entre $ 10 y $ 40. Los cronómetros del joyero Escasany no abundaban.

Desde la creación de los primeros relojes hasta su masificación descartable, la historia del reloj es meritoria de algunas líneas.

Los primeros relojes.

Ya en 1.400 a.C. en Alejandría, territorio de Egipto, se utilizaban relojes de agua, pero que en definitiva, no otra cosa que cubos que perdían agua.

Alrededor de 1.000 - 700 a.C., en Egipto se desarrollaron los primeros relojes solares, a la sazón, los primeros relojes. Los métodos más antiguos de medir el tiempo aprovechaban el movimiento lento y uniforme del sol al cruzar el cielo. Los primeros relojes de sol conocidos eran estacas clavadas en el suelo. La longitud de la sombra indicaba la hora. Estos relojes tan simples eran muy poco precisos, pero hacia 700 a.C. el reloj de sol ya se asemejaba a su versión actual. La varilla del reloj inclinada, el “gnomon”, proyectaba una sombra igual a lo largo del día, y era el ángulo de la sombra, no su longitud, lo que señalaba la hora sobre una esfera.

En el año 300 a.C. el inventor Ctesibios, griego pero residente en Alejandría, creó un reloj de agua mucho más preciso. Medía el tiempo en horas egipcias que variaban su duración durante el año. Su dispositivo engranado, llamado clepsidra, traducía el nivel de agua que se elevaba dentro de un depósito, a causa de un goteo regulado, a través de un flotador coronado con un señalador que indicaba sobre una pantalla las distintas horas del día.

Hacia el 1.300, en Europa se generalizaron los relojes que funcionaban a través de un dispositivo mecánico. Estos debían su movimiento a una barra que oscilaba horizontalmente y transmitía ese movimiento a las ruedas dentadas que movían las agujas colocadas sobre el cuadrante con doce divisiones. Este modo de dividir el tiempo, el día de 24 horas, la hora de 60 minutos y el minuto de 60 segundos, era la forma que adoptaron los romanos y que éstos a su vez tomaron de los babilonios.

Los relojes con escape, así se llamaban, eran muy pocos precisos, y debían ser ajustados todos los días con las indicaciones que realizaban los aún vigentes relojes de sol. Esto nos hace suponer que si se daba una serie de varios días nublados, llegaba un momento determinado en que nadie, a pesar de los esfuerzos inventivos, realmente sabía que hora del día transcurría.

Los primeros despertadores, eran relojes de mecanismos con escape. Los empezaron a fabricar los relojeros alemanes entre 1.250 y 1.400. Sus apasionados usuarios eran los monjes, que necesitados de madrugar, oían la campana incorporada al reloj que sonaba luego de ser soltado un pequeño martillito. En estos relojes aparecieron sobre el cuadrante, unas protuberancias que les permitían a los religiosos conocer la hora por el tacto y a oscuras.

Lo anterior nos recuerda unos hermosos párrafos de Umberto Eco. Se trata de su conocida novela “El nombre de la rosa”. En ella, Eco nos ilustra sobre las horas canónicas que regían la vida de los monasterios y sus monjes.

En efecto, el relato que se ubica en una incierta región de los Apeninos, entre Italia y Francia, a fines de 1327, cuenta que los monjes benedictinos amanecían a la hora canónica llamada maitines, que se la puede ubicar entre las 2.30 y 3.00 de la noche, para rezar y esperar el nuevo día. En aquel año y en aquella región aún no existían los relojes despertadores alemanes que hiciéramos referencia más arriba. ¿Como hacían los religiosos para amanecer a aquella hora?

Aquí el relato de Eco, puesto en boca de su personaje Adso de Melk: “Por otra parte, sobre todo en los días de invierno, el oficio de maitines se desarrolla cuando aún es de noche y la naturaleza está dormida, porque el monje debe levantarse en la oscuridad, y en la oscuridad debe orar mucho tiempo, en espera del día, iluminando las tinieblas con la llama de la devoción. Por eso la costumbre prevé sabiamente que algunos monjes no se acuesten como sus hermanos, sino que velen y pasen la noche recitando con ritmo siempre igual el número de salmos que les permita medir el tiempo transcurrido, para que, una vez cumplidas las horas consagradas al sueño de los otros, puedan dar a los otros la señal de despertar.” ⁽¹⁾

El matemático y astrónomo holandés Cristiaan Huygens ⁽²⁾ introdujo en 1656 un aporte revolucionario a la cronometría, el reloj de péndulo. Si bien el gran Galileo, había diseñado relojes con péndulo, a su vejez y completamente ciego, no los pudo desarrollar.

Huygens, pudo aplicar a los relojes los conocimientos que se tenía Galileo sobre los péndulos, aunque el holandés no supiera de aquellos avances del sabio italiano. Estos relojes, al darle una longitud fija, daban un período de oscilación constante. Haciendo funcionar los péndulos en los relojes se lograba mecanismos que prácticamente no atrasaban ni adelantaban. Construidos con materiales apropiados, que evitaban las dilataciones, estos relojes fueron ciertamente los primeros que podemos considerar exactos, pues las agujas con las cuales se señala la hora, solo se desviaban 5 minutos al día, aventajando a otros dispositivos mecánicos que lograban errores de hasta una hora.

Pocos años después, el mismo Huygens inventó un reloj que podía ser llevado con uno mismo: el reloj de bolsillo. Para lograrlo, el inventor holandés mejoró los relojes portátiles desarrollados por los alemanes alrededor de 1500. Su aporte fue incorporar un resorte tipo muelle al volante del reloj, con ello se permitía apretar el resorte, “darle cuerda” y lograr un giro en contrario muy regular y preciso. El primer aparato montado por Huygens, fue en París en 1675. Su error: menos de 2 minutos por día.

Quienes también estaban muy interesados en la precisión de la hora eran los navegantes. Para calcular cuanto, y hacia adonde se alejaban de su puerto de origen, los marinos medían la hora en la cual el sol estaba más en lo alto, el cenit, y lo comparaban con su hora original. En 1759, el inglés John Harrison consiguió un reloj muy preciso, el cronómetro. Su máxima exactitud logró asombrosos 30 segundos en un año.

Reloj eléctrico.

A partir de 1892, en los EE.UU., se fue dejando de lado la corriente continua como energía domiciliaria. Edison era gran impulsor de ésta, pero los intereses financieros apostaron a la corriente alterna: fusionaron a la Compañía Edison, proveedora de corriente continua y la Compañía Thompson, en una sola gran empresa, General Electric Company.

Esa expansión de la corriente alterna hizo posible el empleo de gran variedad de motores eléctricos. Uno de ellos es el motor sincrónico, es decir un motor construido para seguir el ritmo de las alteraciones de dicha corriente. Estos motores se utilizan para hacer funcionar los relojes eléctricos.

El motor de un reloj eléctrico, que se pone en marcha solo, suele consistir en un simple disco imantado que gira en el campo magnético creado por una bobina elemental. La bobina está conectada a la corriente eléctrica doméstica, generalmente 50 ciclos por segundo. El disco gira a esa frecuencia, para la traducción de ese movimiento en uno menor, como el que mueve las agujas de un reloj, se utilizan engranajes. Mientras los generadores de la central continúen enviando corriente que alterna exactamente a 50 ciclos por segundo, no atrasa ni adelanta.

Patrón de tiempo.

La medición del tiempo tiene dos aspectos. Para propósitos cotidianos y para algunos de tipo, científico. En los primeros, queremos saber la hora del día para poder ordenar los acontecimientos.

En cambio, en la mayoría de los trabajos científicos, se desea saber el intervalo de tiempo que dura un suceso. Por eso, cualquier patrón de tiempo debe responder, tanto a la pregunta “¿en qué momento ocurre?” como a la pregunta “¿cuanto dura?”.

Cualquier fenómeno que se repita a si mismo puede usarse como medición del tiempo. La medición se haría contando dichas repeticiones. Por ejemplo, podemos usar un péndulo que oscila, un resorte de muelle, o un cristal de cuarzo.

De entre los muchos fenómenos repetitivos que ocurren en la naturaleza, durante muchos siglos se ha usado la rotación de la Tierra sobre su eje, que determina la duración del día. Ese patrón es aún la base de la medición del tiempo civil y legal, y el segundo (solar medio) se define como 1 / 86.400 de un día (solar medio).

Los patrones que surgen de las mediciones sobre el comportamiento de los planetas y las estrellas, se los denomina tiempo universal, son fruto de extensas -semanas y meses- observaciones astronómicas. Sin embargo, los patrones allí obtenidos tienen limitaciones de precisión. En efecto, la rapidez de rotación de la Tierra es menor durante el verano en el hemisferio sur, y mayor durante el invierno y además decrece paulatinamente año a año. Las causas de aquellas variaciones pueden encontrarse en la fricción del agua y la Tierra, las variaciones de mareas y vientos sobre la superficie terrestre, y la fusión y recongelación de los casquetes polares, entre otras causas.

Estas variaciones son imperceptibles para los relojes mecánicos y electrónicos, como por ejemplo, los relojes de cuarzo. Recién fueron detectadas gracias a los desarrollos de relojes atómicos.

Relojes precisos.

Los relojes de cristal de cuarzo son buenos patrones de tiempo. Están basados en las vibraciones periódicas naturales de un cristal de cuarzo que son mantenidas eléctricamente. El error es de 0,02 segundos por año.

Un uso común de los relojes de cuarzo es la medición de frecuencias de ondas de radio, sin embargo para poder medir todo el espectro de ondas, hace falta relojes más precisos. Para llenar esa necesidad se han desarrollado los denominados relojes atómicos, que basan su funcionamiento las vibraciones periódicas de los átomos. Como patrón, ha estado en funcionamiento desde 1955, en el National Physical Laboratory de Inglaterra, un reloj atómico basado en un haz de cesio atómico, el isótopo Cs¹³³. Estos relojes de cesio logran una precisión equivalente a un segundo de retraso cada 6.000 años.

Como patrón de tiempo para lugares remotos, se utilizan ondas de radios. En EE.UU., el National Bureau of Standard, a través estaciones de radio, transmite en frecuencias de radio estabilizadas en determinadas frecuencias, 440 y 600 Hertz, cada 5 minutos. De este modo la señal, estabilizada en un reloj atómico, sincroniza la medición de otros relojes menos precisos en toda la extensión de aquel país.

Durante los Juegos Olímpicos de Atlanta, EE.UU., en 1986, se utilizaron por primera vez los denominados Cronómetros Superprecisos, que miden automáticamente hasta la milésima de segundo. Evidentemente, a causa de su exactitud, no puede ser usado manualmente, dado que la velocidad de reacción de los jueces es superior a las escasas diferencias entre atletas en alta competición. Utiliza el Scan’o’Vision, una cámara digital desarrollada por la firma Omega.

Notas:

(1) Umberto Eco. El nombre de la rosa. RBA Editores S.A., Barcelona 1993.

(2) Cristiaan Huygens había nacido en La Haya, en 1629, pero vivió casi siempre en París. Como astrónomo se destacó por numerosas observaciones y descubrimientos, como por ejemplo el anillo que rodea al planeta Saturno. Mientras que, como físico fue quien por primera vez desarrolló la teoría ondulatoria de la luz, en franca discrepancia con Newton. Estos dos hombres, más la figura de Galileo, son considerados como los padres de la ciencia moderna.

Bibliografía:

Richard Platt. Inventos. Historia visual. Ediciones B S.A. Barcelona, 1995.

L. Srague de Camp. La conquista de la energía. Editorial Bruguera. Barcelona, 1964.

Paul Tipler. Física. Editorial Reberté. Barcelona 1992.