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martes, abril 04, 2006

¿Cuánto dura realmente un año?

Esto empieza a parecerse al consultorio de CPI, ya que hoy voy a resolver otra duda. Y esta es ineludible, pues trata de mi tema favorito, la astronomía, y además me la ha planteado un primo mío (pues sí, el tráfico de influencias está en todas partes). Víctor me plantea lo siguiente:

Te escribo también porque tengo una duda que a lo mejor tiene un hueco en malaciencia. Verás, por lo que sé, los años bisiestos existen porque cada cuatro años acumulamos casi 24 horas de error con respecto a los cuatro años reales cósmicos, digamos. Así que, según eso, pasados 2 años desde el último año bisiesto, deberíamos tener un error de 12 horas con la realidad de la posición de la Tierra con respecto al sol. Así que, en ese momento ¿por qué no es de día por la noche y de noche
por el día?

Bueno, la respuesta rápida puede sorprender a muchos. Sí, tenemos un desfase de casi unas 12 horas tras dos años. Y sí, en realidad, si es de día, hace dos años era de noche, y viceversa. ¿Cómo? Sí, es cierto. Lo que ocurre es que para medir el tiempo utilizamos precisamente fracciones de una rotación completa de nuestro planeta. ¿Una rotación completa? No, en realidad utilizamos fracciones del llamado día solar, que es un poquitín más largo que el día sidéreo. ¿El qué? Esto es algo que comenté en un envío anterior, pero para resumir, basta con pensar que durante todo un día, la Tierra se ha desplazado un poco a lo largo de su órbita, de forma que girando sólo 360º, el Sol estará más atrás que el día anterior. Eso sería el día sidéreo. Si permitimos que pase un poco más de tiempo hasta que la Tierra rote un poco más y el Sol vuelva a estar a la misma altura, habría transcurrido un día solar.

Diagrama explicativo del movimiento de la Tierra y el día sidéreo y solarEsto no es tan confuso como parece si miráis el dibujo de aquí al lado. El tiempo transcurrito entre la posición 1 y la posición 2, es un día sidéreo. El tiempo transcurrido entre la posición 1 y 3, es un día solar. Entre ambos hay casi 4 minutos de diferencia.

Pues bien, una hora es la 24ª parte de un día solar. Y un año no dura un número entero de días solares. Por tanto, exactamente hace dos años, no era la misma hora que ahora. Esta última frase parece un trabalenguas, así que será mejor ver un ejemplo.

Pero antes es fundamental hacerse la siguiente pregunta: ¿Cuánto dura un año? o mejor ¿qué es un año? Bueno, un año es el tiempo que tarda la Tierra en dar la vuelta alrededor del Sol ¿no? Sí, pero ¿cuándo consideramos que ha dado una vuelta completa? Fácil, cuando está exactamente en la misma posición que en la vuelta anterior ¿no? Para ello utilizamos las estrellas como referencia. Esto es lo que se llama año sideral o sidéreo, que dura 365,2564 días (solares).

En un mundo ideal, con esto nos bastaría. Pero en el mundo real tenemos otras cosas a considerar. Por un lado, la órbita terrestre es una elipse que va rotando poco a poco. Es decir, si estamos justo en el punto de nuestra órbita más alejado del Sol (el afelio), un año sidéreo después, no volveremos a estar en es mismo punto, sino un poco antes. El tiempo entre dos pasadas consecutivas por el afelio (o por el perihelio, que es el punto más cercano al Sol) es de 365,25964 días. Esto es lo que se conoce como año anomalístico, y como veis, es un poco más largo que el año sidéreo.

Pero en el fondo, lo que más nos interesa a la hora de construir un calendario son las estaciones. Antaño era fundamental conocer exactamente cuando empezaban y terminaban, ya que determinaban las fechas para sembrar y recolectar diferentes productos agrícolas. Y hoy en día sigue siéndolo, aunque sólo sea por inercia social. El verano debe comenzar el mismo día, año tras año, lo mismo que el invierno. Ya comenté en otro envío, cómo se producen las estaciones, pero lo resumiré aquí. El eje terrestre está inclinado con respecto a la perpendicular al plano de la órbita. En los solsticios, el eje terrestre está contenido en un plano perpendicular al plano de la órbita, es decir, la diferencia de duración entre el día y la noche es máxima. En los equinoccios, el eje terrestre está contenido en un plano tangente a la órbita, es decir, el día y la noche duran lo mismo.

Y como el universo no es perfecto, estas posiciones tampoco se repiten en los mismos puntos de nuestra órbita, tras un año sidéreo. Entre dos equinoccios de primavera consecutivos pasan 365,242199 días, y esto es lo que se llama año trópico. Es a esta definición de año a la que nuestros calendarios deben aproximarse lo más posible, para lo cual se creo el calendario gregoriano (que es una mejora del calendario juliano) en el que los años bisiestos son aquellos años divisibles por 4, excepto los divisibles por 100 pero no por 400 (o sea, 1900 no es bisiesto, pero 2000 sí). Esto nos da una duración media del año de 365,2425 días.

Y ahora, si habéis aguantado hasta este párrafo, vamos con el ejemplo clarificador. Tenemos muy reciente el inicio de la primavera, que por definición ocurre el equinoccio de primavera. Consultando la web del U. S. Naval Observatory, vemos que este año (2006) fue exactamente a las 18:26 del 20 de marzo. ¿Y hace dos años? Pues vemos que el equinoccio de primavera del 2004 (es decir, exactamente dos años trópicos atrás) sucedió a las 6:49 del 20 de marzo. Casi 12 horas de diferencia.

Así que, si estáis leyendo esto de noche, sabed que hace exactamente dos años trópicos, era de día.

9 comentarios:

  1. Uffff, estoy a punto de tirar los calendarios y relojes por la ventana.

    Has expuesto cosas lógicas... que nunca me había parado a pensar. Me he vuelto loco, ya no sé en que día estamos xDDDD

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  2. Alf, eres un crack!

    La verdad es que esto de malaciencia engancha! Lo descubrí hace una semana o así en /. y desde entonces estoy enganchado!

    Por cierto, hay previsto algún mecanismo para corregir el calendario cada 3333 años? Me explico, 365,2425 días del año medio del calendario gregoriano, 365,2422 del año trópico, tenemos 3/10000 de día que nos desviamos cada año (de media). Y, joder, si han afinado con lo de que no sea bisiesto los múltiplos de 100 pero si lo sean los de 400, lo mismo han previsto que los múltiplos de 3332 tampoco sean bisiestos...

    Un saludo!

    Julio

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  3. Este artículo ha sido demoledor.

    Salud!

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  4. Yo aún diría más:
    Muy bueno, muy bueno, muy bueno.

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  5. Pues no está prevista ninguna corrección adicional. Ten en cuenta que el calendario gregoriano se instauró en 1582. En aquel entonces no tenían tantos medios, y calcularon la duración del año trópico en 365,2425 días exactamente. Esto supone un error de unos 26 segundos al año, por lo que desde 1582 llevamos un error acumulado de poco más de 3 horas. Quién sabe si allá por el siglo XXX o XL se haga una nueva reforma del calendario.

    Con esto de los calendarios hay un detalle que nunca me canso de repetir. Cuando se adoptó el calendario gregoriano, los solsticios de verano e invierno ocurrían el 11 de Junio y el 11 de Diciembre, respectivamente. Es decir, 10 días de diferencia con respecto a la actualidad (21 de Junio y 21 de Diciembre). Pero es que el calendario juliano se instauró en el año 45, por lo que la diferencia era de unos 13 días con respecto a ese año. Eso quiere decir que en aquella época, el solsticio de verano caía el 24 de Junio, y el de invierno el 24 de Diciembre. ¿Os suenan esas fechas?

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  6. Este artículo (o "envío": gracias por no usar el esnobismo "post") me invita a hacer el siguiente comentario.

    El calendario iraní también se basa en el año trópico. El comienzo del año es justo en el equinocio de primavera... ¡pero justo, justo! Ellos celebran el año nuevo en el segundo exacto en que tiene lugar el equinocio. Todos los iraníes lo celebran a la vez en ese momento, estén donde estén: no esperan a las 12 de la noche ni nada.

    Tienen 12 meses de 30 y 31 días; van seguidos los de 30 días y después los de 31 (o quizá al revés) siguiendo un envidiable modelo racionalista.

    La determinación del año bisiesto es aún mucho más racionalista y digna de imitar por el calendario juliano: si procede, se añade un día a uno de los meses de 30 para que el equinocio de primavera ocurra entre las 00:00h y las 23:59h del primer día del primer mes, calculado según el huso horario de Teherán.

    Vaya astrónomos, estos iraníes.

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  7. Jejeje... y ahora vengo yo y la lío.

    Si hay varias medidas de lo que conocemos como año, esa distancia que conocemos como año-luz ¿ en base a qué definición de año se calcula ?

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  8. En base al año Juliano, que son 365,25 días exactamente.

    Concretamente, un año luz se define como la distancia que recorrería un fotón en el vacío, a una distancia infinita de cualquier campo gravitacional o magnético, en un año Juliano.

    Fijaos en el detalle de la "distancia infinita" a cualquier campo gravitatorio o magnético. Es una forma de decir que se supone que viaja en línea recta, pero recta de verdad (los campos gravitatorios curvan el espacio-tiempo, y por tanto, la luz).

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  9. Wow. Notable. Me pregunte esto alguna vez, pero parece q nunca me lo conteste :D ahora si.

    Ojalá mi cumpleaños sea en un solsticio, para que la duración de la noche sea máxima (con respecto al día) :D

    saludos!

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