La cronometría [a] o la relojería [b] ( literalmente, ' el estudio del tiempo ' ) es la ciencia que estudia la medición del tiempo y su cronometraje . [3] La cronometría permite establecer medidas estándar del tiempo, que tienen aplicaciones en una amplia gama de áreas sociales y científicas. La relojería suele referirse específicamente al estudio de los dispositivos mecánicos de cronometraje, mientras que la cronometría tiene un alcance más amplio, incluyendo también los comportamientos biológicos con respecto al tiempo (biocronometría), así como la datación de material geológico ( geocronometría ).
La relojería se usa comúnmente específicamente con referencia a los instrumentos mecánicos creados para mantener el tiempo: relojes , mecanismos de relojería, relojes de sol, relojes de arena, clepsidras, cronómetros, registradores de tiempo , cronómetros marinos y relojes atómicos son todos ejemplos de instrumentos utilizados para medir el tiempo. Las personas interesadas en la relojería se llaman relojeros . Este término lo utilizan tanto personas que se ocupan profesionalmente de aparatos de cronometraje como entusiastas y estudiosos de la relojería. La relojería y los relojeros tienen numerosas organizaciones, tanto asociaciones profesionales como sociedades más académicas. La organización relojera más grande a nivel mundial es la NAWCC, la Asociación Nacional de Coleccionistas de Relojes, con sede en EE. UU., pero que también tiene capítulos locales en otros lugares.
Los registros del cronometraje están atestiguados durante el Paleolítico , en forma de inscripciones realizadas para marcar el paso de los ciclos lunares y medir los años. Luego se inventaron los calendarios escritos, seguidos de los dispositivos mecánicos. Los niveles más altos de precisión se alcanzan actualmente con los relojes atómicos , que se utilizan para seguir el segundo estándar internacional. [4] [5]
La cronometría se deriva de dos raíces de palabras, cronos y metron (χρόνος y μέτρον en griego antiguo respectivamente), con significados aproximados de "tiempo" y "medida". [6] La combinación de ambos se entiende como medición del tiempo.
En el léxico griego antiguo, los significados y las traducciones difieren según la fuente. Chronos, utilizado en relación con el tiempo en períodos definidos, y vinculado a fechas en el tiempo, precisión cronológica y, a veces, en casos raros, se refiere a un retraso. [7] La duración del tiempo que se refiere varía desde segundos hasta estaciones del año y vidas, también puede referirse a períodos de tiempo en los que algún evento específico tiene lugar, persiste o se retrasa. [6]
La raíz de la palabra se correlaciona con el dios Cronos en la mitología griega antigua, que encarnaba la imagen del tiempo, originado a partir del caos primordial. Conocido como el que hace girar la Rueda del Zodíaco, una prueba más de su conexión con la progresión del tiempo. [8] Sin embargo, el griego antiguo hace una distinción entre dos tipos de tiempo, cronos, el progreso estático y continuo del presente al futuro, el tiempo en un sentido secuencial y cronológico, y Kairos , un concepto basado en un sentido más abstracto, que representa el momento oportuno para que se produzca la acción o el cambio.
Kairos (καιρός) pone poco énfasis en la cronología precisa, sino que se usa como un tiempo específicamente adecuado para algo, o también como un período de tiempo caracterizado por algún aspecto de crisis, también relacionado con el fin de los tiempos. [6] También puede verse a la luz de una ventaja, ganancia o fruto de una cosa, [7] pero también ha sido representado en el sentimiento apocalíptico, y de igual manera mostrado como variable entre la desgracia y el éxito, asemejándose a un parte del cuerpo vulnerable debido a una brecha en la armadura para Homero , [9] beneficio o calamidad según la perspectiva. También se hace referencia en la teología cristiana , utilizándose como implicación de la acción y el juicio de Dios en las circunstancias. [10] [11]
Debido a la relación inherente entre cronos y kairos, su función, la representación y el concepto de tiempo de los antiguos griegos, comprender uno significa comprender el otro en parte. La implicación de cronos, una disposición indiferente y una esencia eterna, se encuentra en el centro de la ciencia de la cronometría, se evita el sesgo y se favorece la medición definitiva.
La biocronometría (también cronobiología o cronometría biológica) es el estudio de los comportamientos y patrones biológicos observados en animales con factores basados en el tiempo. Se puede categorizar en ritmos circadianos y ciclos circadianos . Ejemplos de estos comportamientos pueden ser: la relación de las señales de marea diarias y estacionales con la actividad de las plantas y animales marinos, [12] la capacidad fotosintética y la capacidad de respuesta fototáctica en las algas, [13] o la compensación metabólica de la temperatura en las bacterias. [14]
Los ritmos circadianos de varias especies se pueden observar a través de su función motora gruesa a lo largo del día. Estos patrones son más evidentes cuando el día se clasifica en tiempos de actividad y descanso. La investigación sobre una especie se lleva a cabo mediante comparaciones de ritmos libres y arrastrados, donde el primero se logra desde el entorno natural de la especie y el segundo desde un sujeto al que se le han enseñado ciertos comportamientos. Los ritmos circanuales son similares pero pertenecen a patrones dentro de la escala de un año, patrones como migración, muda, reproducción y peso corporal son ejemplos comunes, la investigación y la investigación se logran con métodos similares a los patrones circadianos. [14]
Los ritmos circadianos y circanuales se pueden observar en todos los organismos, tanto en organismos unicelulares como multicelulares. [15] [16] Una subrama de la biocronometría es la microbiocronometría (también cronomicrobiología o cronometría microbiológica), y es el examen de secuencias y ciclos de comportamiento dentro de los microorganismos. La adaptación a los ritmos circadianos y circanuales es una evolución esencial para los organismos vivos, [15] [16] estos estudios, además de educar sobre las adaptaciones de los organismos, también sacan a la luz ciertos factores que afectan las respuestas de muchas especies y organismos, y pueden También se puede aplicar para comprender mejor la fisiología general, esto también puede aplicarse a los humanos, los ejemplos incluyen: factores del desempeño humano, el sueño, el metabolismo y el desarrollo de enfermedades, todos los cuales están conectados a ciclos biocronométricos. [16]
La cronometría mental (también llamada cronometría cognitiva) estudia los mecanismos de procesamiento de la información humana, concretamente el tiempo de reacción y la percepción . Además de ser un campo de la cronometría, también forma parte de la psicología cognitiva y su enfoque contemporáneo del procesamiento de la información humana. [17] La investigación comprende aplicaciones de los paradigmas cronométricos, muchos de los cuales están relacionados con los paradigmas clásicos del tiempo de reacción de la psicofisiología [18] , mediante la medición de los tiempos de reacción de sujetos con métodos variados, y contribuyen a los estudios sobre cognición y acción. [19] Los modelos de tiempo de reacción y el proceso de expresión de la organización temporoestructural de los mecanismos de procesamiento humano tienen una esencia computacional innata. Se ha argumentado que debido a esto, los marcos conceptuales de la psicología cognitiva no pueden integrarse en sus formas típicas. [20]
Un método común es el uso de potenciales relacionados con eventos (ERP) en experimentos de estímulo-respuesta. Estas son fluctuaciones de voltajes transitorios generados en los tejidos neurales que ocurren en respuesta a un evento de estímulo, ya sea inmediatamente antes o después. [19] Esta prueba enfatiza el curso temporal y la naturaleza de los eventos mentales y ayuda a determinar las funciones estructurales en el procesamiento de la información humana. [21]
La datación de materiales geológicos conforma el campo de la geocronometría, y se encuadra dentro de áreas de la geocronología y la estratigrafía , aunque se diferencia de la cronoestratigrafía . La escala geocronométrica es periódica, sus unidades funcionan en potencias de 1000, y se basa en unidades de duración, a diferencia de la escala cronoestratigráfica. Las distinciones entre las dos escalas han causado cierta confusión, incluso entre las comunidades académicas. [22]
La geocronometría se ocupa de calcular una fecha precisa de los sedimentos rocosos y otros eventos geológicos, dando una idea de cuál es la historia de varias áreas, por ejemplo, se pueden reconocer fácilmente los movimientos y ocurrencias volcánicas y magmáticas, así como los depósitos marinos, que pueden ser indicadores de eventos marinos e incluso de cambios ambientales globales. [23] Esta datación se puede realizar de varias maneras. Todos los métodos fiables, salvo las excepciones de la termoluminiscencia , la radioluminiscencia [24] y la datación por ESR (resonancia de espín electrónico), se basan en la desintegración radiactiva , centrándose en la degradación del nucleido original radiactivo y el crecimiento del producto hijo correspondiente. [23]
Midiendo los isótopos hijos en una muestra específica se puede calcular su edad. La conformidad preservada de los nucleidos padres e hijos proporciona la base para la datación radiactiva de la geocronometría, aplicando la Ley de Radiactividad de Rutherford Soddy, utilizando específicamente el concepto de transformación radiactiva en el crecimiento del nucleido hijo. [25]
La termoluminiscencia es un concepto extremadamente útil de aplicar, ya que se utiliza en diversas áreas de la ciencia; [26] la datación mediante termoluminiscencia es un método económico y conveniente para la geocronometría. [27] La termoluminiscencia es la producción de luz a partir de un aislante calentado y un semiconductor; ocasionalmente se confunde con las emisiones de luz incandescente de un material, un proceso diferente a pesar de las muchas similitudes. Sin embargo, esto sólo ocurre si el material ha tenido exposición previa y absorción de energía de la radiación. Es importante destacar que las emisiones de luz de la termoluminiscencia no se pueden repetir. [26] Todo el proceso, desde la exposición del material a la radiación, tendría que repetirse para generar otra emisión de termoluminiscencia. La edad de un material se puede determinar midiendo la cantidad de luz emitida durante el proceso de calentamiento, mediante un fototubo, ya que la emisión es proporcional a la dosis de radiación que absorbió el material. [23]
La metrología del tiempo o metrología del tiempo y frecuencia es la aplicación de la metrología para el cronometraje, incluida la estabilidad de la frecuencia . [28] [29] Sus principales tareas son la realización del segundo como unidad de medida del tiempo en el SI y el establecimiento de estándares de tiempo y estándares de frecuencia , así como su difusión . [30]
Los primeros humanos habrían utilizado sus sentidos básicos para percibir la hora del día y habrían confiado en su sentido biológico del tiempo para discernir las estaciones y actuar en consecuencia. Sus ciclos estacionales fisiológicos y de comportamiento están influenciados principalmente por un sistema biológico de medición del tiempo de fotoperíodo basado en melatonina (que mide el cambio de luz diurna dentro del ciclo anual, dando una idea de la época del año) y sus ritmos circanuales, proporcionando una anticipación de los cambios ambientales. eventos meses antes para aumentar las posibilidades de supervivencia. [31]
Existe un debate sobre cuándo fue el primer uso de calendarios lunares y sobre si algunos hallazgos constituían un calendario lunar. [32] [33] La mayoría de los hallazgos y materiales relacionados de la era paleolítica están formados a partir de huesos y piedra, con varias marcas de herramientas. Se cree que estas marcas no fueron el resultado de marcas para representar los ciclos lunares, sino de grabados irregulares y sin notación; un patrón de estas últimas marcas subsidiarias que ignoran el diseño anterior es indicativo de que las marcas son el uso de motivos y marcas rituales. . [32]
Sin embargo, a medida que los seres humanos se centraron en la agricultura, creció la importancia y la dependencia de la comprensión de los ritmos y ciclos de las estaciones, y la falta de fiabilidad de las fases lunares se volvió problemática. Un humano primitivo acostumbrado a las fases de la luna las usaría como regla general, y la posibilidad de que el clima interfiriera con la lectura del ciclo degradaba aún más la confiabilidad. [32] [34] La longitud de una luna es en promedio menor que nuestro mes actual, y no actúa como una alternativa confiable, por lo que a medida que avanzan los años, el margen de error entre ellas crecería hasta que algún otro indicador diera una indicación. [34]
Los calendarios del Antiguo Egipto estuvieron entre los primeros calendarios creados, y el calendario civil incluso perduró durante un largo período después, sobreviviendo incluso más allá del colapso de su cultura y durante la era cristiana primitiva. Algunos suponen que fue inventado cerca del 4231 a. C., pero una datación precisa y exacta es difícil en su época y la invención se ha atribuido al 3200 a. C., cuando el primer rey histórico de Egipto, Menes , unió el Alto y el Bajo Egipto . [34] Originalmente se basaba en los ciclos y fases de la luna; sin embargo, los egipcios más tarde se dieron cuenta de que el calendario tenía fallas al notar que la estrella Sirio salía antes del amanecer cada 365 días, un año como lo conocemos ahora, y se rehizo para que consistiera en doce meses de treinta días, con cinco días epagomenales. [35] [36] El primero se conoce como el calendario lunar de los antiguos egipcios y el segundo como el calendario civil.
Los calendarios antiguos a menudo contienen un elemento de las tradiciones y valores de sus respectivas culturas, por ejemplo, el mes intercalado de cinco días del calendario civil del Antiguo Egipto que representa los cumpleaños de los dioses Horus , Isis , Set , Osiris y Neftis . [34] [36] El uso maya de una fecha cero, así como la conexión del Tzolkʼin con sus trece capas del cielo (el producto de éste y de todos los dígitos humanos, veinte, formando el año de 260 días del año) y el período de tiempo entre la concepción y el nacimiento en el embarazo. [37]
Hay muchos museos de relojería y varias bibliotecas especializadas dedicadas al tema. Un ejemplo es el Observatorio Real de Greenwich , que también es la fuente del primer meridiano y el hogar de los primeros cronometradores marinos lo suficientemente precisos para determinar la longitud (fabricados por John Harrison ). Otros museos de relojería en el área de Londres incluyen el Museo de los Relojeros , que reabrió sus puertas en el Museo de Ciencias en octubre de 2015, las colecciones de relojes del Museo Británico , el Museo de Ciencias (Londres) y la Colección Wallace . La Biblioteca Guildhall de Londres contiene una extensa colección pública sobre relojería. En Upton, también en Reino Unido, en la sede del Instituto Británico de Relojería , se encuentra el Museo del Cronometraje. Un museo de relojería más especializado en el Reino Unido es el Museo Cuckooland en Cheshire , que alberga la colección de relojes de cuco antiguos más grande del mundo .
Uno de los museos más completos dedicados a la relojería es el Musée international d'horlogerie , en La Chaux-de-Fonds en Suiza, que contiene una biblioteca pública de relojería. El Musée d'Horlogerie du Locle es más pequeño pero está cerca. Otras buenas bibliotecas de relojería de acceso público se encuentran en el Musée international d'horlogerie de Suiza, en La Chaux-de-Fonds y en Le Locle .
En Francia, Besançon tiene el Musée du Temps (Museo del Tiempo) en el histórico Palais Grenvelle. En Serpa y Évora , en Portugal , se encuentra el Museu do Relógio. En Alemania, está el Deutsches Uhrenmuseum en Furtwangen im Schwarzwald , en la Selva Negra , que contiene una biblioteca pública de relojería.
Los dos principales museos especializados en relojería de América del Norte son el Museo Nacional de Relojería en Columbia, Pensilvania , y el Museo Americano de Relojería en Bristol, Connecticut . Otro museo dedicado a los relojes es la Willard House and Clock Museum en Grafton, Massachusetts . Una de las bibliotecas de relojería más completas abiertas al público es la Biblioteca Nacional de Relojería en Columbia, Pensilvania .
Las organizaciones académicas de relojería notables incluyen:
