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Medición del tiempo

Enero 14, 2022

La medición del tiempo es la base fundamental de la precisión del Sistema Internacional de Unidades. Por lo tanto, es necesario comprender los fundamentos de la medición del tiempo y comprender la doble necesidad: permanecer comprensible y útil para el hombre, de la forma más precisa posible.[1]​

Reloj de bolsillo, un instrumento de medición del tiempo.

Concepto de tiempo medible

Al igual que con cualquier cantidad fundamental, se debe definir el concepto. Tres aspectos claves son:[2]​

  • Igualdad:

La simultaneidad define experimentalmente lo que significa t1 = t2 (en el sentido de la relación de equivalencia en matemáticas: reflexiva, simétrica y transitiva). En el marco de la física newtoniana donde las velocidades no están limitadas, esto es posible y permite definir el concepto de eventos simultáneos: se dice que todos los eventos de esta clase de equivalencia tuvieron lugar en la misma fecha.

  • Tiempo como una cantidad reconocible:

Para dar a este concepto el estado de magnitud identificable, es necesario poder definir experimentalmente una relación de un orden total (reflexivo, antisimétrico y transitivo): entonces se dirá que es posible hablar de una fecha posterior a otra.

En estas condiciones, solo resta encontrar una (o más) sucesión de eventos en los que todos los experimentadores estarán de acuerdo en que son posteriores entre sí. La elección de una escala de tiempo T = f (t) es entonces arbitraria, siempre que f (t) aumente: definimos así una escala geológica, histórica, lingüística, cronoquímica, psicológica, ...

  • El tamaño puede ser medido:

Se puede establecer experimentalmente entre dos "duraciones" una relación binaria, llamada suma, que es isomórfica al grupo aditivo de reales: la operación dt1 + dt2 = dt3 debe ser asociativa, tener un elemento neutral y se debe saber cómo explicar lo que significa dt1 + dt2 = 0. Por otro lado, a menudo es necesario darle estructura de cuerpo y poder validar el axioma de Arquímedes: es decir, que n .dt1 puede durar tanto que queremos tomando n lo suficientemente grande. Esto a menudo se pasa por alto: por ejemplo, creemos que el tiempo es infinitamente divisible. También creemos que el tiempo pasado o futuro no tiene horizonte (de lo contrario, sabemos qué transformación hacer para esto).

Entonces, se puede definir dt.1/To, To como una duración fundamental tomada para la unidad.

Estas tres nociones forman la base del concepto de tiempo en la ciencia, desde un punto de vista epistemológico; se hace hincapié en la naturaleza experimental. Esto solo es importante para destacar de las discusiones sobre la elasticidad del tiempo psicológico u otro.

Elección de unidad

Para ser aceptada, una unidad debe ser:[3]​

  • para siempre, es decir perenne
  • universal: todos deben adoptarla y acceder a ella
  • de fácil acceso y transferible con trazabilidad, de lo contrario la sanción será inmediata: aparecerá otra unidad más eficiente.
  • uniforme en las mediciones
  • precisa: a menudo se elige el instrumento más preciso: de lo contrario, el sector de investigación líder elige su unidad y ya no hay UNIDAD en las mediciones. También es necesario que este instrumento sea fácil de fabricar o que la transferencia de tiempo sea utilizable.
  • el reloj debe ser exacto o correcto; Pero la vida de un reloj es limitada.
  • estable: aún debe establecerse que esta precisión dura y perdura: ¡la suma acumulativa de To no sería útil para establecer una escala de tiempo si el dispositivo derivara! Por ejemplo, el período de desviaciones de los púlsares de milisegundos: sabemos cómo reajustar esta deriva, pero no tan bien como con un conjunto de relojes atómicos. Del mismo modo, los masers son, con mucho, los más precisos actualmente en corta duración, pero no sabemos cómo reproducir dos masers idénticos y sus derivaciones: por lo tanto, inutilizables para una escala de tiempo.

La uniformidad, la precisión y la estabilidad están vinculadas y requieren una definición científica precisa (véase la varianza de Allan).

La rotación de la Tierra se ralentiza inexorablemente: sabemos parcialmente cómo corregirla; pero eso está lejos de la precisión de los relojes atómicos. Lo mismo ocurre con la duración de la revolución de la Tierra alrededor del sol.

La conclusión ha sido una evolución cuidadosa del Sistema Internacional.

Breve historia

  • En 1884, durante la Conferencia de Washington la Hora media de Greenwich fue adoptada como referencia mundial, basada en la rotación de la Tierra, la antigua sucesión día-noche que se creía que era perenne. La misma fue reemplazada por el Tiempo Universal (TU) en 1925.
  • Nicolas Stoyko, ya en 1937, al comparar las variaciones estacionales en el movimiento del reloj, estableció que la Tierra gira más rápidamente de julio a octubre que durante el resto del año.
  • Entonces la teoría se entiende bien: la distancia desde la Luna está directamente relacionada con las mareas y está relacionada con la desaceleración de la Tierra: el día sideral varía y el mes lunar también. Los disparos con láser desde 1969 en la Luna indican una variación de la distancia a la Luna de 3.82(5)cm/año.
  • En 1956, se analiza el movimiento del polo Chandler (período 434 días, más componente estacional, más peligros) todo está en su lugar para tomar el año tropical como una unidad.
  • En 1960, el segundo se define a partir de la duración del año tropical 1900, es decir, del movimiento de revolución de la Tierra alrededor del Sol: esta es la fracción 1/31 556 925, 974 7 del año tropical. La escala de tiempo correspondiente es el tiempo de efemérides (TE); que tendrá una breve existencia (1960-1967), debido en parte a su dificultad de uso y la complejidad de su medición.
  • Además, aparecen los masers y los primeros relojes atómicos. Su precisión y estabilidad desafían toda competencia astronómica. La 13ª Conferencia General sobre Pesos y Medidas cambió la definición del segundo. A partir de 1967, será la duración de 9.192.631.770 períodos de radiación correspondientes a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de Cesio 133, a 0 kelvin, en el elipsoide terrestre pivotante de referencia. Esta transición medida con una precisión de 10-15. Se crea el Tiempo atómico, y al poco tiempo el TAI con el desarrollo de relojes atómicos en todo el mundo.

El 0 Kelvin significa que se corrige el efecto Doppler transversal del segundo orden, al igual que se corrige la influencia de la altitud, debido al cambio de Einstein (Experimento de Pound-Rebka en 1959 ), y la rotación de la Tierra (efecto Sagnac-Einstein).

Desde el TAI, se construye la escala de tiempo de referencia, UTC.

Referencias

  1. Friedman, Michael: Foundations of Space-Time Theories. Princeton Univ. Press (1983).
  2. Audoin et Guinot, Les Fondements de la mesure du temps, éd Masson, 1998 (ISBN 2-225-83261-7)
  3. Heidegger, Martin: El concepto de tiempo. Ed. Trotta - Madrid, 2006. ISBN 84-8164-256-8.

Bibliografía

  • Albert, David: Time and Chance. Harvard Univ. Press (2000).
  • Earman, John: World Enough and Space-Time. MIT Press (1989).
  • Einstein, Albert: Mi visión del mundo. Edición de Carl Seelig. Tusquets Editores - Barcelona, 1981. ISBN 84-7223-591-2.
  • Elias, Norbert: Sobre el tiempo. Fondo de Cultura Económica, 1989. ISBN 84-375-0292-6
  • Grunbaum, Adolf: Philosophical Problems of Space and Time, 2nd ed. Boston Studies in the Philosophy of Science. Vol XII. D. Reidel Publishing (1974).
  • Hawking, Stephen W.: Historia del tiempo. Del Big Bang a los agujeros negros. Crítica, Barcelona (1989) ISBN 84-7423-374-7
  • Hawking, Stephen W.: La teoría del todo. Debolsillo (2007) ISBN 978-84-8346-891-3
  • Horwich, Paul: Asymmetries in Time. MIT Press (1987).
  • Husserl, Edmund: "Lecciones de fenomenología de la conciencia interna del tiempo". Ed. Trotta - Madrid, 2002. ISBN 84-8164-567-2
  • Jung, C. G.: La dinámica de lo inconsciente (volumen 8 de obra completa). Ed. Trotta - Madrid, 2011. ISBN 978-84-8164-586-6
  • Lucas, John Randolph: A Treatise on Time and Space. London: Methuen (1973).
  • Mellor, D.H.: Real Time II. Routledge (1998).
  • Prigogine, Ilya: El nacimiento del tiempo. Tusquets, 2005. ISBN 84-7223-292-1
  • Redondi, Pietro: Historias del tiempo. Gredos. (2010). ISBN 978-84-249-0380-0
  • Reichenbach, Hans: The Philosophy of Space and Time. Dover (1958).
  • Reichenbach, Hans: The Direction of Time. University of California Press (1991).
  • Sklar, Lawrence: Space, Time, and Spacetime. University of California Press (1976).
  • Whitrow, G. J.: The Natural Philosophy of Time. Clarendon Press - Oxford, 1980.
  • Yourgrau, Palle: Un mundo sin tiempo. El legado olvidado de Gödel y Einstein. Tusquets - Barcelona, 2007. ISBN 8978-84-8383-020-8
  •   Datos: Q3333842

Enero 14, 2022
medición, tiempo, medición, tiempo, base, fundamental, precisión, sistema, internacional, unidades, tanto, necesario, comprender, fundamentos, medición, tiempo, comprender, doble, necesidad, permanecer, comprensible, útil, para, hombre, forma, más, precisa, po. La medicion del tiempo es la base fundamental de la precision del Sistema Internacional de Unidades Por lo tanto es necesario comprender los fundamentos de la medicion del tiempo y comprender la doble necesidad permanecer comprensible y util para el hombre de la forma mas precisa posible 1 Reloj de bolsillo un instrumento de medicion del tiempo Indice 1 Concepto de tiempo medible 2 Eleccion de unidad 3 Breve historia 4 Referencias 5 BibliografiaConcepto de tiempo medible EditarAl igual que con cualquier cantidad fundamental se debe definir el concepto Tres aspectos claves son 2 Igualdad La simultaneidad define experimentalmente lo que significa t1 t2 en el sentido de la relacion de equivalencia en matematicas reflexiva simetrica y transitiva En el marco de la fisica newtoniana donde las velocidades no estan limitadas esto es posible y permite definir el concepto de eventos simultaneos se dice que todos los eventos de esta clase de equivalencia tuvieron lugar en la misma fecha Tiempo como una cantidad reconocible Para dar a este concepto el estado de magnitud identificable es necesario poder definir experimentalmente una relacion de un orden total reflexivo antisimetrico y transitivo entonces se dira que es posible hablar de una fecha posterior a otra En estas condiciones solo resta encontrar una o mas sucesion de eventos en los que todos los experimentadores estaran de acuerdo en que son posteriores entre si La eleccion de una escala de tiempo T f t es entonces arbitraria siempre que f t aumente definimos asi una escala geologica historica linguistica cronoquimica psicologica El tamano puede ser medido Se puede establecer experimentalmente entre dos duraciones una relacion binaria llamada suma que es isomorfica al grupo aditivo de reales la operacion dt1 dt2 dt3 debe ser asociativa tener un elemento neutral y se debe saber como explicar lo que significa dt1 dt2 0 Por otro lado a menudo es necesario darle estructura de cuerpo y poder validar el axioma de Arquimedes es decir que n dt1 puede durar tanto que queremos tomando n lo suficientemente grande Esto a menudo se pasa por alto por ejemplo creemos que el tiempo es infinitamente divisible Tambien creemos que el tiempo pasado o futuro no tiene horizonte de lo contrario sabemos que transformacion hacer para esto Entonces se puede definir dt 1 To To como una duracion fundamental tomada para la unidad Estas tres nociones forman la base del concepto de tiempo en la ciencia desde un punto de vista epistemologico se hace hincapie en la naturaleza experimental Esto solo es importante para destacar de las discusiones sobre la elasticidad del tiempo psicologico u otro Eleccion de unidad EditarPara ser aceptada una unidad debe ser 3 para siempre es decir perenne universal todos deben adoptarla y acceder a ella de facil acceso y transferible con trazabilidad de lo contrario la sancion sera inmediata aparecera otra unidad mas eficiente uniforme en las mediciones precisa a menudo se elige el instrumento mas preciso de lo contrario el sector de investigacion lider elige su unidad y ya no hay UNIDAD en las mediciones Tambien es necesario que este instrumento sea facil de fabricar o que la transferencia de tiempo sea utilizable el reloj debe ser exacto o correcto Pero la vida de un reloj es limitada estable aun debe establecerse que esta precision dura y perdura la suma acumulativa de To no seria util para establecer una escala de tiempo si el dispositivo derivara Por ejemplo el periodo de desviaciones de los pulsares de milisegundos sabemos como reajustar esta deriva pero no tan bien como con un conjunto de relojes atomicos Del mismo modo los masers son con mucho los mas precisos actualmente en corta duracion pero no sabemos como reproducir dos masers identicos y sus derivaciones por lo tanto inutilizables para una escala de tiempo La uniformidad la precision y la estabilidad estan vinculadas y requieren una definicion cientifica precisa vease la varianza de Allan La rotacion de la Tierra se ralentiza inexorablemente sabemos parcialmente como corregirla pero eso esta lejos de la precision de los relojes atomicos Lo mismo ocurre con la duracion de la revolucion de la Tierra alrededor del sol La conclusion ha sido una evolucion cuidadosa del Sistema Internacional Breve historia EditarEn 1884 durante la Conferencia de Washington la Hora media de Greenwich fue adoptada como referencia mundial basada en la rotacion de la Tierra la antigua sucesion dia noche que se creia que era perenne La misma fue reemplazada por el Tiempo Universal TU en 1925 Nicolas Stoyko ya en 1937 al comparar las variaciones estacionales en el movimiento del reloj establecio que la Tierra gira mas rapidamente de julio a octubre que durante el resto del ano Entonces la teoria se entiende bien la distancia desde la Luna esta directamente relacionada con las mareas y esta relacionada con la desaceleracion de la Tierra el dia sideral varia y el mes lunar tambien Los disparos con laser desde 1969 en la Luna indican una variacion de la distancia a la Luna de 3 82 5 cm ano En 1956 se analiza el movimiento del polo Chandler periodo 434 dias mas componente estacional mas peligros todo esta en su lugar para tomar el ano tropical como una unidad En 1960 el segundo se define a partir de la duracion del ano tropical 1900 es decir del movimiento de revolucion de la Tierra alrededor del Sol esta es la fraccion 1 31 556 925 974 7 del ano tropical La escala de tiempo correspondiente es el tiempo de efemerides TE que tendra una breve existencia 1960 1967 debido en parte a su dificultad de uso y la complejidad de su medicion Ademas aparecen los masers y los primeros relojes atomicos Su precision y estabilidad desafian toda competencia astronomica La 13ª Conferencia General sobre Pesos y Medidas cambio la definicion del segundo A partir de 1967 sera la duracion de 9 192 631 770 periodos de radiacion correspondientes a la transicion entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del atomo de Cesio 133 a 0 kelvin en el elipsoide terrestre pivotante de referencia Esta transicion medida con una precision de 10 15 Se crea el Tiempo atomico y al poco tiempo el TAI con el desarrollo de relojes atomicos en todo el mundo El 0 Kelvin significa que se corrige el efecto Doppler transversal del segundo orden al igual que se corrige la influencia de la altitud debido al cambio de Einstein Experimento de Pound Rebka en 1959 y la rotacion de la Tierra efecto Sagnac Einstein Desde el TAI se construye la escala de tiempo de referencia UTC Referencias Editar Friedman Michael Foundations of Space Time Theories Princeton Univ Press 1983 Audoin et Guinot Les Fondements de la mesure du temps ed Masson 1998 ISBN 2 225 83261 7 Heidegger Martin El concepto de tiempo Ed Trotta Madrid 2006 ISBN 84 8164 256 8 Bibliografia EditarAlbert David Time and Chance Harvard Univ Press 2000 Earman John World Enough and Space Time MIT Press 1989 Einstein Albert Mi vision del mundo Edicion de Carl Seelig Tusquets Editores Barcelona 1981 ISBN 84 7223 591 2 Elias Norbert Sobre el tiempo Fondo de Cultura Economica 1989 ISBN 84 375 0292 6 Grunbaum Adolf Philosophical Problems of Space and Time 2nd ed Boston Studies in the Philosophy of Science Vol XII D Reidel Publishing 1974 Hawking Stephen W Historia del tiempo Del Big Bang a los agujeros negros Critica Barcelona 1989 ISBN 84 7423 374 7 Hawking Stephen W La teoria del todo Debolsillo 2007 ISBN 978 84 8346 891 3 Horwich Paul Asymmetries in Time MIT Press 1987 Husserl Edmund Lecciones de fenomenologia de la conciencia interna del tiempo Ed Trotta Madrid 2002 ISBN 84 8164 567 2 Jung C G La dinamica de lo inconsciente volumen 8 de obra completa Ed Trotta Madrid 2011 ISBN 978 84 8164 586 6 Lucas John Randolph A Treatise on Time and Space London Methuen 1973 Mellor D H Real Time II Routledge 1998 Prigogine Ilya El nacimiento del tiempo Tusquets 2005 ISBN 84 7223 292 1 Redondi Pietro Historias del tiempo Gredos 2010 ISBN 978 84 249 0380 0 Reichenbach Hans The Philosophy of Space and Time Dover 1958 Reichenbach Hans The Direction of Time University of California Press 1991 Sklar Lawrence Space Time and Spacetime University of California Press 1976 Whitrow G J The Natural Philosophy of Time Clarendon Press Oxford 1980 Yourgrau Palle Un mundo sin tiempo El legado olvidado de Godel y Einstein Tusquets Barcelona 2007 ISBN 8978 84 8383 020 8 Datos Q3333842 Obtenido de https es wikipedia org w index php title Medicion del tiempo amp oldid 138951704, wikipedia, wiki, leyendo, leer, libro, biblioteca,

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