Reloj, no marques las gotas... o cómo medir el tiempo con agua

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Sobre el blog

Jordi Oliveras
Ingeniero Técnico de Obras Públicas. Consultor en ingeniería hidráulica y formador. Emprendedor 2.0. Creador y Webmaster del portal HidrojING, consultoría, formación y recursos en Ingeniería Hidráulica e hidrología y blog temático.
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  • Reloj, no marques gotas... o cómo medir tiempo agua

Históricamente el hombre ha tenido obsesión por medirlo todo… y desde los principios de la civilización uno de los parámetros que más le interesó medir fue el tiempo… será porque es algo que nunca ha podido someter bajo su control…

Muchos conoceréis algunos artilugios ancestrales para la medición del paso de tiempo: los relojes de sol, por ejemplo. Se estima que hace unos 7.000 años se usó por primera vez el sol (y un palo sobre una piedra con muescas) para medir el tiempo.

Otro de los relojes ancestrales para medir espacios o intervalos de tiempo son los relojes de arena, cuyo origen se remonta hacia el siglo III, aunque no fue hasta el siglo XIV cuando se extendió su uso.

Anterior a éstos, el tiempo (o mejor dicho, los intervalos de tiempo) también se medía por combustión, en concreto por la combustión de velas… Los romanos ya los usaban, con velas que tenían marcas que les permitían conocer el paso del tiempo por la noche…

Pero mucho antes de estos dos últimos, un mecanismo con agua era usado por babilonios, egipcios y griegos… la clepsidra (que en griego significa “ladrón de agua”) se basaba en el paso de agua de un recipiente a otro para medir intervalos de tiempo… seguramente de ahí naciera la posterior idea del reloj de arena.

Clepsidra, el primer cronómetro de la historia

Ahora cuando quieres saber cuándo ha pasado un determinado intervalo de tiempo, sólo necesitas poner una alarma o activar una cuenta atrás en un reloj que disponga de esa función (cosa que la mayoría de los móviles que existen hoy en día ya incorporan).

Pero en la época de los egipcios y los griegos eso no era tan simple… Hasta que alguien tuvo la genial idea de usar un fluido, dejando que caiga de forma constante desde un recipiente sobre otro, y mediante muescas, engranajes o cualquier otro sistema determinar la cantidad de fluido que se ha vertido, midiendo así el tiempo…. ese es el concepto de la clepsidra.


Las primeras clepsidras de las que se tiene constancia datan del 1.400aC… Y su uso era muy extendido: en lupanares atenienses se empleaban clepsidras para medir el tiempo disponible para cada cliente; también se empleaba para medir el tiempo de discursos o intervenciones públicas, en juicios o asuntos oficiales; e incluso el médico Herófilo de Calcedonia medía el pulso de sus pacientes utilizando una clepsidra.

¿Qué problema ocurre con este sistema?… que no sirve para medir espacios de tiempo largos. Además su precisión no es muy acurada… si conoces algo de hidráulica sabrás que el caudal que sale por un orificio depende de la presión de agua, es decir la altura de columna de agua, que tenga por encima, con lo que el nivel de agua de la tinaja descenderá con una velocidad variable a medida que se va vaciando el recipiente.

La solución a este problema puede se resuelve utilizando marcas de horas equidistantes y asegurando un flujo regular de agua de algún modo. O bien, si no se dispone de un flujo de agua regular, en el recipiente que reciba el agua las marcas se ajustan al cambio en el flujo de agua, más lejanas o más cercanas en función de si el flujo es mayor o menor.

Pero… ¿existe alguna manera medir el tiempo con agua de forma continua y precisa? La respuesta es sí, y el artilugio que lo hace posible te lo cuento a continuación.

El reloj que funciona con agua

Atención, porque lo que vas a ver seguidamente es sin duda una de las grandes maravillas de la técnica… si no te dijera nada pensarías que se trata de otro de los inventos de Leonardo Da Vinci… pero en realidad fue un inventor y matemático griego quien ideó la clepsidra definitva por allá el año 240aC: Ctsibio…. Aquí la tienes:



Su funcionamiento es el siguiente:

La entrada de agua al reloj se realiza por el tubo M (con lo que se necesita flujo constante) y llega al depósito en el que flota una boya con una figura que indica las horas con una lanza señalando a una columna. A medida que se llena el depósito, la figura sube e indica el avance del tiempo.

Un tiempo que se divide en dos grupos de 12 horas, según las muescas de la columna, de modo que cuando el depósito se llena del todo, la figura ha marcado todas las horas del día… como en el depósito hay conectado un sifón que parte de su fondo, cuando el depósito se ha llenado hasta arriba, se vacía por completo por el sifón, iniciándose la medida del tiempo de un nuevo día.

Pero lo mejor viene ahora… Fíjate que las muescas de la columna no son círculos horizontales, si no que presentan cierta forma elíptica… esto es así por que en esa época no se dividía una vuelta de la tierra en horas (lo cual fue un concepto que se introdujo mucho después), si no que se dividía en día y noche y cada una de ellas se subdivide en 12 partes…

Ahora bien, dependiendo de la latitud y la época del año, el día y la noche no duran lo mismo. En verano, los días son más largos, de modo que cada división de las 12 del día dura más de una hora actual, y las noches más cortas, de modo que las divisiones nocturnas duran menos de una hora. Y lo contrario pasa en invierno. ¡Lo genial es que este reloj regula por si sólo esta circunstancia!

La respuesta a esta variabilidad la tiene el detalle de dónde el sifón vierte el agua: en un recipiente adosado a una rueda de engranajes. Cuando el recipiente se llena, la rueda gira un paso. Y al girar, mediante los engranajes, hace que el cilindro gire un ángulo muy pequeño. Ahora entiendes porque las muescas no son círculos planos ¿verdad?

Se ajustan según pasan los días para durar lo que deben durar. En total, el cilindro da una vuelta completa cada 365 días, ajustando la duración de cada división automáticamente mediante el flujo de agua, vasos comunicantes y engranajes. ¡Realmente maravilloso e ingenioso!

No sé si existe en el mundo un ejemplar de este reloj… pero sería fantástico que así fuera, o si no, animo desde aquí a algún organismo o a alguna entidad a que lo construya… con los medios de los que se dispone ahora de buen seguro que no sería complicado… De mientras, nos tendremos que conformar con relojes de agua algo más modernos, como estos dos que están en Japón... que sí, que pueden ser más vistosos, pero que queréis que os diga... para mí no son lo mismo que la original clepsidra.


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