En los estándares de tiempo , el tiempo dinámico es la variable independiente de las ecuaciones de la mecánica celeste . Esto contrasta con las escalas de tiempo como el tiempo solar medio , que se basan en la distancia que ha girado la Tierra. Dado que la rotación de la Tierra no es constante, el uso de una escala de tiempo basada en ella para calcular las posiciones de los objetos celestes da lugar a errores. El tiempo dinámico se puede inferir a partir de la posición observada de un objeto astronómico mediante una teoría de su movimiento. Una primera aplicación de este concepto de tiempo dinámico fue la definición de la escala de tiempo de efemérides (ET). [1] [2]
A finales del siglo XIX se sospechó, y a principios del siglo XX se estableció, que la rotación de la Tierra ( es decir , la duración del día ) era irregular en escalas de tiempo cortas y se ralentizaba en escalas de tiempo más largas. Se sugirió que la observación de la posición de la Luna, el Sol y los planetas y la comparación de las observaciones con sus efemérides gravitacionales sería una mejor manera de determinar una escala de tiempo uniforme. Una propuesta detallada de este tipo se publicó en 1948 y fue adoptada por la UAI en 1952 (véase Historia del tiempo de las efemérides ).
Utilizando datos de las Tablas del Sol de Newcomb (basadas en la teoría del movimiento aparente del Sol de Simon Newcomb , 1895, tal como se utilizó retrospectivamente en la definición del tiempo de efemérides), el segundo SI se definió en 1960 como:
Los relojes atómicos de cesio se pusieron en funcionamiento en 1955, y su uso proporcionó una confirmación adicional de que la rotación de la Tierra fluctuaba aleatoriamente. [3] Esto confirmó la inadecuación del segundo solar medio del Tiempo Universal como medida de precisión del intervalo de tiempo. Después de tres años de comparaciones con las observaciones lunares, se determinó que el segundo de efemérides correspondía a 9.192.631.770 ± 20 ciclos de la resonancia de cesio. En 1967/68, la longitud del segundo SI se redefinió en 9.192.631.770 ciclos de la resonancia de cesio, igual al resultado de la medición anterior para el segundo de efemérides (véase Tiempo de efemérides: redefinición del segundo ).
Sin embargo, en 1976 la UAI decidió que la base teórica del tiempo de efemérides era totalmente no relativista y, por lo tanto, a partir de 1984 el tiempo de efemérides sería reemplazado por otras dos escalas de tiempo que permitieran correcciones relativistas. Sus nombres, asignados en 1979, [1] enfatizaban su naturaleza dinámica u origen, Tiempo Dinámico Baricéntrico (TDB) y Tiempo Dinámico Terrestre (TDT). Ambos fueron definidos para la continuidad con el ET y se basaban en lo que se había convertido en el segundo estándar del SI, que a su vez se había derivado del segundo medido del ET.
Durante el período 1991-2006, las escalas de tiempo TDB y TDT fueron redefinidas y reemplazadas, debido a dificultades o inconsistencias [ se necesita más explicación ] en sus definiciones originales. [ cita requerida ] Las escalas de tiempo relativistas fundamentales actuales son el Tiempo de Coordenadas Geocéntricas (TCG) y el Tiempo de Coordenadas Baricéntricas (TCB); ambas tienen tasas que se basan en el segundo SI en respectivos marcos de referencia (e hipotéticamente fuera del pozo de gravedad relevante), pero debido a los efectos relativistas, sus tasas parecerían ligeramente más rápidas cuando se observan en la superficie de la Tierra y, por lo tanto, divergen de las escalas de tiempo locales basadas en la Tierra basadas en el segundo SI en la superficie de la Tierra. [4] Por lo tanto, las escalas de tiempo IAU definidas actualmente también incluyen el Tiempo Terrestre (TT) (que reemplaza al TDT, y ahora definido como un reescalamiento del TCG, elegido para dar al TT una tasa que coincida con el segundo SI cuando se observa en la superficie de la Tierra), [5] y un Tiempo Dinámico Baricéntrico (TDB) redefinido, un reescalamiento del TCB para dar al TDB una tasa que coincida con el segundo SI en la superficie de la Tierra.