Historia de los relojes
Agua
Las
clepsidras o relojes de agua datan de la antigüedad egipcia y se usaban
especialmente durante la noche, cuando los relojes de sombra no servían. Las
primeras clepsidras consistieron en una vasija de barro que contenía agua hasta
cierta medida, con un orificio en la base de un tamaño suficiente como
para asegurar la salida del líquido a una velocidad determinada y, por lo
tanto, en un tiempo fijo. El cuenco estaba marcado con varias rayas que
indicaban la hora en las diferentes estaciones del año.
Los relojes de agua también se usaron en los tribunales atenienses para señalar
el tiempo asignado a los oradores y cuentan que el filósofo Platón inventó un
reloj de agua muy eficiente. Más tarde fueron introducidos a los tribunales de
Roma con el mismo objeto, además de usarlos en campañas militares para señalar
las guardias nocturnas. El reloj de agua egipcio, más o menos modificado, siguió
siendo el instrumento más eficiente para medir el tiempo durante muchos siglos.
En el siglo XI, el
funcionario y científico chino Su Song inventó un complejo reloj astronómicos
accionados por agua. Aquí vemos un modelo de la rueda de agua que movía dicho
invento y un dibujo del mismo. Este reloj, una torre de unos seis metros de
altura, funcionaba a partir un depósito de donde fluía un chorro de agua
siempre igual sobre las paletas de una rueda. Ésta accionaba diversos
mecanismos que hacían aparecer distintas figuras que señalaban las horas
(acompañadas de toques de gong y de tambores) y movían un esfera celeste con
la representación de estrellas y de constelaciones. De gran precisión para su
época, la desviación diaria de este reloj era inferior a los dos minutos.
Arena:
Los
relojes de arena funcionan bajo el mismo concepto físico de las clepsidras, es
decir, permiten que la gravedad haga fluir una cantidad establecida de un
elemento para determinar distintos lapsos de tiempo. En este tipo de relojes, la
arena se encuentra contenida en un recipiente de vidrio (que consiste en dos
vasos comunicados) que se voltea cuando termina de pasar el último grano del
material. El origen de los relojes de arena es incierto, se cree que los ejércitos
romanos los utilizaban durante la noche; también se ha dicho que fueron
inventados por un monje francés al final del siglo VIII. En esa época,
Carlomagno, el rey de los francos, tenía uno tan grande que sólo tenia que
voltearse cada 12 horas.
Ciertos relojes de arena que marcaban lapsos de 4 horas se usaron comunmente
durante viajes de navegación para establecer la duración de las jornadas de
trabajo dentro del barco.
Este juego de cuatro relojes de arena data de principios del siglo XVIII. Cada
uno de los contenedores de vidrio marca duraciones distintas de tiempo: la
primera designa 15 minutos, la segunda media hora, la siguiente 45 minutos y la
última marca la hora completa.
Fuego:
Los
romanos utilizaban "velas del tiempo" que medían el tiempo
a partir de marcas
con números que se alcanzaban según la vela se consumía al paso de las horas.
Sombras:
El
término
cuadrante es una alteración de la palabra quadrant y designa el cuarto
de círculo donde se lee la altura de un astro por sobre el horizonte. En forma
extensiva, esta palabra se aplica a los instrumentos que marcan la hora. Los
cuadrantes solares (gnomon, en griego) son relojes de Sol en los que se
lee el tiempo según la longitud de la sombra que proyecta el movimiento del
astro luminoso sobre una superficie determinada, que generalmente tiene una
escala numerada para señalar la hora.
Todas
las civilizaciones, desde Egipto hasta China, desde México hasta el Cercano
Oriente, conocieron el reloj de Sol. El primer cuadrante solar de tamaño
reducido que se conoció, entre los egipcios del siglo XV a. de N. E., era muy
sencillo pues consistía en una simple barra que se clavaba perpendicularmente
en el suelo, formando una paralela con el eje de la Tierra. La longitud y posición
de la sombra proyectada permitía calcular los puntos correspondientes al paso
del día a la noche, así como los solsticios. En el suelo que rodeaba la barra
se marcaban las horas del día. Los enormes obeliscos también se usaban con el
propósito de medir la hora a partir de la sombra que creaban, éstos se usaban
como relojes públicos.
Se cree que los cuadrantes solares se usaron en Grecia desde el año 500 a. de
N.E. y desde el siglo II a. de N.E. el uso del reloj solar o solarium se hizo
tan común en todo el imperio romano que fue admitido en la legislación, y
todos los negocios particulares eran regulados por las horas marcadas en el
cuadrante.
Hubo cuadrantes solares de muchas formas: cuadrantes planos, cúbicos, globos
ahuecados, tramos de escalones numerados en los que se proyectaba la sombra de
un muro vertical, y cuadrantes portátiles con brújula.
Los cuadrantes con brújula, introducidos en el siglo XV, fueron los primeros
relojes de sombra portátiles, que podían llevarse en el bolsillo. La brújula
servía para apuntar el cuadrante hacia el norte y el gnomon (un trozo de
cuerda o un triángulo plegable) se bajaba o subía, para acomodarlo a la
latitud a que se usaba la brújula.
Astros:
Las
civilizaciones más lejanas conocieron los cuadrantes astronómicos, en los que
se lee el paso del tiempo -y marca las estaciones- según el movimiento de una
estrella en el espacio. Uno de los primeros, que se construyó hacia el año
3100 a. de N. E., se encontró en Newgrave, Gran Bretaña.
El más famoso cuadrante monumental es el de Stonehenge, al sur de Inglaterra,
que data de 1900 a. de n. E.. Se cree que este gigantesco círculo de piedras,
que constaba de cuatro estructuras principales, cumplía con un propósito
sagrado de culto al sol. Para los constructores de Stonehenge, la fiesta
principal, que quizá señalara el comienzo del año, era el 24 de junio, día
en que el verano llega a la mitad. En la madrugada de ese día, el sumo
sacerdote podía situarse en el centro del
monumento y, por entre los pilares de los grandes círculos, mirar al Sol
naciente precisamente sobre la piedra central. En invierno, cerca del día más
corto del año (22 de diciembre), podía mirar en la misma dirección por la
tarde, y ver el Sol poniente entre las dos columnatas exteriores. Este sitio,
además, tenían piedras alineadas con fases específicas de la luna.
La campana:
El
ritmo de la vida europea estuvo unida por muchos siglos al ciclo
de las estaciones, de la agricultura y de los ritos tradicionales
gaélicos, celtas o galos. Conforme la Iglesia católica se consolidó como la
institución más poderosa de Europa, el control del tiempo -además de las
pesas y medidas- cayó bajo su dominio. La Iglesia se convirtió en la gran
administradora de los días y los años. El año eclesiástico se dividió en
cuatro periodos: de Pascuas a Pentecostés, de Pentecostés a septiembre, de
septiembre a la Cuaresma y de aquí hasta Pascuas.
Sin embargo, la verdadera organización del tiempo medieval se originó en la
vida monacal. Conventos y monasterios impusieron, poco a poco, su propio horario
y calendario en el campo y en las ciudades. El día se dividió en siete horas
canónicas. En lugar de contar las horas de una a doce, los monjes incluyeron
siete momentos en la jornada: los siete momentos del oficio o siete
"instantes" de Dios. Además, dividieron los meses en semanas de siete
días, según la tradición hebrea. El domingo, en lugar del sábado, se
convirtió en un día reservado completamente al servicio de Dios, y el tiempo
destinado habitualmente al trabajo manual lo consagraron a la lectura y a la
meditación. Por otra parte, para determinar las diferentes fechas del año, los
monjes utilizaron más y más los nombres de los distintos santos y las fiestas
de la historia de Cristo. Este sistema se difundió en el conjunto del Occidente
cristiano.
A partir de la Alta Edad Media, se dividieron las 24 horas de un día en cuatro
partes, cada uno de las cuales equivalía a seis horas. La hora, por su parte,
se dividió en cuatro puntos: un punto valía un cuarto de hora. El punto
equivalía a diez momentos. El momento valía, por tanto, un minuto y medio, y
estaba dividido en doce onzas (cada onza valía siete segundos y medio); la onza
se dividía en cuarenta
y siete átomos; se consideraba que el átomo era tan pequeño que no podía
fraccionarse.
En un día, la transición entre cada cuadrante de seis horas se anunciaba con
campanas colocadas en las iglesias. Así, las campanas tocaban un golpe a Prima,
es decir, al salir el Sol; dos golpes a la Tercia, entre la salida del Sol y el
mediodía; tres golpes a la Sexta, es decir a medio día, etcétera. Este tiempo
eclesiástico que se regulaba al sonar de las campanas fue determinante en el
desarrollo de la vida cotidiana de la Edad Media. Las campanas marcaban las
horas de los rezos y señalaban también el ritmo de trabajo. Indicaban la hora
a la que había que levantarse, dirigirse al trabajo, descansar o finalizar la
jornada laboral.
A finales del siglo XIII se inauguró en Westiminster Hall, en Londres, el
primer reloj mecánico dotado de sonidos metálicos, emulando a las campanas. A
partir de entonces, aparecieron grandes relojes mecánicos en las catedrales de
ciudades importantes en Inglaterra y algo más tarde en Francia y Alemania. Los
nuevos relojes mecánicos estaban accionados por una pesa que pendía de una
cuerda. El funcionamiento del reloj estaba regulado por un mecanismo denominado
escape. La tracción de la pesa se producía sólo cuando el escape liberaba a
intervalos regulares el mecanismo de relojería, con lo que se producía el
avance. De este modo, apareció por primera vez el tictac de los relojes.
Relojes Mecánicos:
En
el siglo XIII, en el lindero final de la Edad Media, apareció la primera máquina
industrial: el reloj. Los relojes primitivos, fabricados por herreros, estaban
hechos de acero y sufrían de la expansión y contracción que provocaban los
cambios en la temperatura. Eran inexactos en un rango de 15 a 30 minutos al día
y tenían que ser ajustados diariamente. Su propósito inicial era hacer sonar
las campanas cada hora en las torres de castillos, iglesias o centros de población.
Esta es una reconstrucción del primer reloj astronómico del mundo, fabricado
por Giovanni Dondi en Italia en 1364. Es astronómico porque, además de dar la
hora, mostraba el tiempo estelar de los movimientos del Sol, la Luna y de cinco
planetas.
En el siglo XV se inventaron los relojes de una manecilla para marcar las horas
y en 1505 el herrero alemán Peter Henlein consiguió construir relojes mecánicos
tan pequeños que podían llevarse en el bolsillo. Estos relojes, que se
popularizaron con el nombre de "relojes de saco" se montaban en cajas
y en lugar de pesas utilizaban resortes. Se llevaban en una bolsa, sonaban cada
hora y funcionan durante unas 40 horas.
Muy pronto, en los hogares acaudalados, aparecieron los primeros relojes
decorativos y de antesala, considerados juguetes de gran novedad y muy caros.
Poco a poco se estableció la forma convencional de los relojes, se fabricaron
modelos para suspenderlos y aquellos de fantasía, que tomaban formas muy
diversas: botones de flor, flores abiertas, animales, crucifijos y hasta cabezas
de muerto!.
La primera revolución relojera se dio en el siglo XVII, cuando el científico
holandés Christiaan Huygens inventó el reloj de péndulo, alcanzando una
exactitud similar a la de los relojes de sol. El péndulo de Huygens funcionaba
movido principalmente por las fuerzas de la gravedad y sus relojes fueron los
primeros cronómetros capaces de contar los segundos. La idea de emplear el péndulo
para su aplicación al reloj la había formulado en 1636 Galileo Galilei pero,
viejo y ciego, no la pudo llevar a la práctica.
También por entonces apareció la manecilla de los minutos y un sistema que
permitía que cada hora sonara una campanilla. Muchos tenían, además,
salientes en la carátula para leer la hora en la oscuridad. Durante el último
tercio del siglo XVII la novedad fueron los relojes de bolsa llamados
"cebollas", que se perfeccionaron gracias al invento del
muelle-espiral. En esta época la moda masculina indicaba el uso de un reloj
unido a una cadena y luego dentro del bolsillo del chaleco. Las mujeres los
llevan en la cintura con frecuencia, colgando de un listón o una cadenilla. Los
relojes eran muy caros y se vendían como objetos de lujo en las joyerías y
perfumerías. El tiempo pertenecía todavía a las clases ricas, granjeros y
comerciantes, quienes lo seguían imponiendo a
los demás por medio de las campanas.
En 1721, George Graham logró compensar los cambios de temperatura que hacían
variar la velocidad de las péndolas de acero. Su reloj tenía una, aislada de
la temperatura por medio de una ampolleta de mercurio, que variaba apenas un
segundo al día.
En
1802, un relojero francés, Ferninand Berthoud, escribió: "Con el uso de
los relojes, los hombres pueden emplear todos los
momentos necesarios en los trabajos de la vida civil. El hombre arregla,
mediante ellos, la hora del trabajo y la del reposo, la de su comida y de su sueño.
Y, por esta afortunada distribución del tiempo, la sociedad misma camina como
el reloj, y forma, cuando está bien organizada, una especie de engranaje cuyos
movimientos sucesivos son los trabajos de todos los miembros que la
constituyen".
En el primer reloj eléctrico, que se inventó en el siglo XIX, el péndulo no se movía gracias a la acción de la fuerza de la gravedad sobre una pesa, sino mediante un electroimán alimentado por una batería. En 1914 el norteamericano Henry Ellis Warren accionó un reloj mediante un dispositivo electromotor y gracias a esto inventó los primeros relojes eléctricos fiables. Sin embargo, los relojes más precisos creados hasta la fecha son los relojes atómicos, que desde 1948 comenzaron a utilizarse en campos como la aviación y las armas nucleares.
Relojes de pulsera
Se
dice que el primer reloj de pulsera se creó por encargo de la reina de Nápoles,
en 1812. Y aunque fue una mujer quien promovió su creación, en los primeros años
de su historia, los relojes de pulsera tuvieron mayor popularidad entre los
hombres. En el siglo XX, la Primera Guerra Mundial impulsó su uso cuando los
oficiales del ejército se vieron obligados a utilizarlos. Una década más
tarde, en 1929, el relojero estadounidense Warren Albin Marrisson inventó el
reloj de cuarzo, con una imprecisión de entre 30 y 0,3 segundos por año. Para
crearlo, empleó cristales de cuarzo, cuyas vibraciones se transforman en una
corriente de frecuencia adecuada que sirve para accionar un pequeño motor sincrónico.
Los relojes de cuarzo se siguen utilizando.
En 1957 aparecieron los relojes de pulsera eléctricos. El primer reloj de
pulsera eléctrico del mundo fue el Hamilton Electric. Dichos relojes se
alimentan gracias al empleo de pequeñas pilas y funcionan mediante diminutos
dispositivos que hacen avanzar el segundero a saltos, mientras que las
manecillas correspondientes a las horas y los minutos se mueven, con mayor
lentitud, accionadas por un engranaje convencional.
Reloj Atómico
En
el año de 1967, para evitar imprecisiones en la medida del tiempo, se eligió
un nuevo patrón base a la frecuencia de vibración atómica (un fenómeno
extremadamente regular y fácilmente reproducible) para la definición de la
unidad de tiempo físico. Según ello, un segundo físico corresponde a
9,192,631,770 ciclos de la radiación asociada a una particular transición del
átomo de cesio. La precisión alcanzada con este reloj atómico es tan elevada
que admite únicamente un error de un segundo en 30,000 años. A pesar de ello,
actualmente se estudian nuevos relojes basados en las características del hidrógeno
que permitirán alcanzar todavía mayor precisión (del orden de un segundo en
tres millones de años).