Sincronización
La medición del tiempo (determinación del tiempo) es la especificación de cantidades de tiempo medidas en unidades de referencia claras ( unidades de medida ). A menudo requiere la definición cada vez más precisa de un sistema de tiempo e incluye
- la determinación de un punto en el tiempo ;
- En metrología, la determinación del tiempo real ;
- en astronomía y geodesia la determinación del tiempo solar o tiempo sidéreo de una ubicación - ver también determinación del tiempo
- La medición de intervalos de tiempo en una escala de tiempo ,
- z. B. en física y cinemática de movimientos, velocidades, etc.
- como medición en tiempo de
- durante la duración de los procesos en la vida cotidiana y en las ciencias naturales
- en mediciones deportivas con cronómetro mecánico o con barrera de luz , ver cronometraje
Una medición de tiempo es siempre una comparación de puntos de referencia, ya que no existe una forma directa de medir el tiempo en función de influencias externas, como la fuerza de la corriente o la velocidad del viento.
Se hace una distinción entre la medición de tiempo digital (con pantalla digital) y la medición de tiempo analógica , en la que el tiempo se indica mediante punteros en un dial.
Rotación de la tierra y estrellas
Un temporizador natural es la rotación de la tierra con su alternancia regular entre el día y la noche. Desde los babilonios , el día se ha dividido en 24 horas, que, como la semana de 7 días, ha prevalecido en todos los continentes. Las regulaciones durante años y meses, sin embargo, difieren en diferentes culturas.
El día civil (día solar ) se deriva de la rotación de la tierra con respecto al sol , de la cual resultan los 365,24 días del año. En realidad, la tierra gira 366,24 veces al año. Su ángulo en relación con las estrellas se llama tiempo sidéreo .
El tiempo sidéreo en la ubicación se determina mejor midiendo el paso de las estrellas en el plano meridiano norte-sur , por ejemplo, con un círculo meridiano o un instrumento de paso . Aproximadamente, esto también es posible con un mapa de estrellas giratorio . La diferencia entre la hora sidérea de dos lugares corresponde a su diferencia geográfica de longitud, por lo que la longitud geográfica se define como la diferencia entre la hora sidérea local y la del primer meridiano . El meridiano de Greenwich (más precisamente: el meridiano central del Observatorio Real de Greenwich ) ha sido el primer meridiano desde el siglo XVIII .
Para pasar de la hora sideral a la hora solar (o viceversa), necesita la fecha y la longitud geográfica . Pero aún quedan pequeñas correcciones por hacer debido a la irregularidad de la rotación de la tierra ( dUT1 ). Durante varias décadas, han sido monitoreados por una red global de relojes atómicos y estaciones de medición.
Cronometraje técnico
En términos más generales, la medición del tiempo incluye la metodología y los dispositivos de medición que se utilizan para determinar el tiempo absoluto y la duración de un proceso específico. Los relojes se conocen comúnmente como relojes . Los relojes más simples, como los que se usaban hace miles de años, son los relojes de sol , por ejemplo . Los relojes precisos se llaman cronómetros .
En la física y la tecnología , a menudo es "única" medida de tiempo - las diferencias - como la medición cortas distancias , o en el láser de medición de la luna. Estas breves diferencias de tiempo se determinan con los denominados contadores de intervalo .
En las empresas, en cambio, la medición del tiempo se puede utilizar no solo para aspectos técnicos sino también para determinar las horas de trabajo (ver reloj ), sino también para una mejor preparación del trabajo (ver organizador de tiempos ).
historia
El primer reloj detectable , aparte de los relojes de sol, fue un reloj de agua o Klepsydra , ya que fue alrededor del 1380 a. C. Fue utilizado en Egipto . Más tarde fue utilizado por los griegos y romanos para registrar el tiempo en el juicio. El primer reloj mecánico es uno alrededor de 1250 en la corte de Luis IX. Dispositivo desarrollado en París . Sin embargo, es probable que los procesos de oscilación como el péndulo se utilizaran para medir el tiempo hace miles de años. Desde el siglo XIV, el reloj de arena se utilizó como un simple dispositivo de medición del tiempo no mecánico junto con el reloj de rueda mecánico .
Con fines científicos y breves períodos de tiempo, los investigadores de los siglos XVI ( Gerolamo Cardano ) y XVII ( Libertus Fromundus , Galileo Galilei , Johannes Kepler ) utilizaron su propio pulso para (estimar) el tiempo en lugar de la rueda o los relojes de arena todavía imprecisos.
Las mediciones más precisas comenzaron con el reloj de Jost Bürgi de 1580 para el observatorio de Kassel, que tenía un segundero por primera vez y, sobre todo, con el desarrollo de relojes de péndulo precisos . El escape ( volante con resorte en espiral) patentado por Christian Huygens en 1657 mejoró la frecuencia del reloj diario a unos 10 segundos. El huevo de Nuremberg era pequeño y útil para la vida cotidiana, pero unas 100 veces menos preciso. El primer reloj de barco portátil fue desarrollado por John Harrison alrededor de 1720 ; Gracias a la compensación de temperatura, lograron un segundo por día, lo que permitió a los navegantes ingleses detener las alturas celestes con precisión y determinar la longitud geográfica de la posición del barco por primera vez .
En los observatorios, los relojes de abuelo exactos se lograron frente a 1.800 cajas de péndulo evacuadas con una precisión de velocidad diaria de unas pocas décimas de segundo . Con el método ojo a oído , las ubicaciones de las estrellas requeridas podrían determinarse con precisión en un segundo de arco y podrían establecerse sistemas de tiempo precisos . Los relojes transportables de esta precisión, por otro lado, no existieron hasta 50 años después.
En 1821, Nicolas Rieussec desarrolló el primer reloj con una práctica función de parada, que, sin embargo, todavía tenía el tamaño de una caja de zapatos . Al igual que con Jost Bürgi, la afición de un noble volvió a dar impulso: las carreras de caballos del rey Luis XVIII. Un bolígrafo de tinta estaba vinculado a la segunda mano, de la que surgió la palabra "cronógrafo" : del griego antiguo chronos (tiempo) y graphein (escribir). El austriaco Joseph Thaddäus Winnerl dio el paso a un reloj de bolsillo con precisión de segundos en 1831 en forma de cronómetro “Chronoskop”. No tenía una pantalla de tiempo como los "cronógrafos" de hoy, pero además del indicador de parada, incluso tenía un puntero de arrastre para medir los tiempos de vuelta.
Alrededor de 1880, el péndulo de Riefler mejoró los sistemas de tiempo de los observatorios aún más en el rango de unos 0,01 segundos y en 1921 el reloj de Shortt en milisegundos ; Al mismo tiempo, la sincronización mundial de relojes de precisión fue posible gracias a la tecnología de radio ( transmisor de señal horaria ). Posteriormente, las señales de televisión y los relojes de a bordo de los satélites de navegación también se utilizaron para realizar comparaciones horarias precisas . En la década de 1970, los relojes de cuarzo con temperatura estabilizada ya alcanzaban el microsegundo , y los relojes atómicos actuales tienen una precisión de 10-15 , lo que corresponde a 1 segundo en 30 millones de años.
Horología
La horología (del griego ώρα, "hora, tiempo"; y λόγος, logos, "palabra, habla, significado, enseñanza"), también la ciencia del tiempo, es el estudio de la medición del tiempo.
Diferencias de tiempo y escalas de tiempo
Sin embargo, en última instancia, casi todas las mediciones de tiempo se reducen a determinar las diferencias horarias . Con una escala de tiempo (tiempo continuo, como se describe arriba), el tiempo actual generalmente se suma integrando pasos de tiempo elementales, por ejemplo
- debido a las relativamente lentas oscilaciones de la péndulo en el reloj de péndulo y transmisión a engranajes y la pantalla
- debido a las rápidas oscilaciones del volante en el reloj mecánico y la transferencia de la suma de las oscilaciones a los engranajes (ver armadura )
- en el circuito oscilante piezoeléctrico de un reloj de cuarzo (ver también oscilador )
- debido a los efectos físicos atómicos del sarampión y los relojes atómicos
e incluso
- en el cálculo del tiempo civil y del calendario contando los días y sus fracciones.
Ver también
- Astronomía:
- Tecnología:
- Cronología:
literatura
- H. Bock: El reloj. Conceptos básicos y tecnología de la medición del tiempo. 2ª Edición. Leipzig / Berlín 1917.
- Wolfgang Deppert : Tiempo. La base del concepto de tiempo, su necesaria escisión y el carácter holístico de sus partes. Steiner, Stuttgart 1989, ISBN 3-515-05219-4 , ISBN 978-3-515-05219-1 .
- Rudi Koch (Ed.): BJ-Lexikon. Relojes y cronometraje. 2a edición, Leipzig 1989.
- Trude Ehlert (Ed.): Conceptos del tiempo, Experiencia del tiempo, Medición del tiempo. Paderborn / Viena / Zúrich 1997.
- Markwart Herzog (ed.): La disputa sobre el tiempo. Medición del tiempo - reforma del calendario - contador de tiempo - hora de finalización Diálogos Irrseer. Cultura y ciencia interdisciplinarias. Vol. 5. Kohlhammer, Stuttgart 2002, ISBN 3-17-016971-8 .
- Willibald Katzinger (Ed.): Concepto de tiempo. Medición del tiempo y comprensión del tiempo en un contexto urbano. Contribuciones a la historia de las ciudades de Europa Central. Vol. 17. Linz 2002, ISBN 3-900387-57-5 .
- Marit Rullmann , Werner Schlegel: Tiempo: ciclo eterno o parada frenética. Piense de manera diferente en las mujeres. Fráncfort del Meno 2000, ISBN 3-518-39654-4 .
- Hermann Brinkmann: La escuela de relojería, una serie de libros especializados para la formación profesional . Wilhelm Knapp Verlag, Düsseldorf 2005.
enlaces web
- Visualización de la hora del Physikalisch Technische Bundesanstalt
- Artículo sobre el calendario astronómico
- Artículo sobre cronometraje
- Sistemas de tiempo en empresas, organizadores del tiempo
Evidencia individual
- ^ Helmut Kahlert , Richard Mühe , Gisbert L. Brunner , Christian Pfeiffer-Belli: relojes de pulsera: 100 años de historia del desarrollo. Callwey, Munich 1983; 5a edición, ibid.1996 , ISBN 3-7667-1241-1 , p. 504.
- ↑ Werner Friedrich Kümmel: El pulso y el problema de la medición del tiempo en la historia de la medicina. Medizinhistorisches Journal, volumen 9, 1974, págs. 1–22, aquí págs. 3–6 y 22.