El Reloj

El Sol es el supremo regulador del tiempo y permite al hombre ordenar el ritmo de los años, de los días y de las horas. Si desapareciera, toda nuestra existencia se vería trastornada y viviríamos como perdidos en medio de una noche sin fin.

En el tercer milenio antes de Jesucristo los chinos empleaban ya el reloj solar. También los egipcios en África y los incas en América conocían su uso.Sin embargo, generalmente se atribuye el invento del primer reloj solar de cierta exactitud. al filósofo jonio Anaximandro (siglo VI a. de J. C.), a pesar de que los griegos, según afirmaciones de Heródoto, conocían ya ese instrumento originario de Caldea.

El primero que apareció en Roma (en el año 291) fue colocado delante del templo de Quirino. Vitruvio, arquitecto romano, en su famoso libro De Architectura (año 88 a. de J. C.), describe la mayoría de los relojes solares conocidos en esa época. Diese el nombre de gnomónica a la ciencia que trata y enseña el arte de hacer relojes solares. Éstos consisten esencialmente en una superficie sobre la cual la sombra proyectada por una escuadra metálica, llamada gnomón (en griego: indicador), marca las horas sobre las líneas allí trazadas. 

La clepsidra, reloj de agua, era un instrumento mucho más perfecto, puesto que su funcionamiento no dependía del sol. Consistía en un vaso, en cuya extremidad inferior se encontraba un tubo angosto por donde goteaba el agua que caía en otro vaso. Sobre este recipiente, una escala graduada, al llenarse, indicaba las horas transcurridas.

Los sacerdotes egipcios la usaban en sus observaciones astronómicas; los griegos y los romanos, en los tribunales. En Atenas, por ejemplo, las audiencias judiciales se dividían, vaciando doce clepsidras, en tres períodos iguales: el primero se destinaba a la acusación, el segundo a la defensa, el tercero era empleado por los jueces para dictaminar. Cicerón hablaba de las “horas legítimas” que se le debían como honorarios por sus alegatos.

El físico griego Herón el Antiguo (siglo II de nuestra era) utilizaba una clepsidra bastante exacta que le permitía contar las pulsaciones de los enfermos. Ctesidio, matemático egipcio al servicio de Alejandro, concluyó hacia el año 130 antes de Jesucristo el primer reloj hidráulico. El agua al caer hacía girar unas ruedas dentadas cuyo movimiento se transmitía a una pequeña estatua que llevaba una varita en la mano. La estatuilla se levantaba paulatinamente junto a una columna en la que estaban marcadas las horas que indicaba con su varita.

Hacia la segunda mitad del siglo VIII el italiano Pacífico, arcediano de Verona, construyó un pequeño reloj accionado por contrapesas que fue ofrecido luego a Pipino el Breve por el papa Pablo I. A principios del siglo siguiente, Carlomagno recibió del Califa Harún al-Raschid un reloj que Eginhardo describía así: “En el momento de cumplirse cada hora, una cantidad igual de pequeñas bolitas de bronce caía sobre un timbre colocado debajo, haciéndolo vibrar con su caída. También poseía una docena de caballeros que, al marcar las doce horas, se asomaban por igual cantidad de ventanas.”

Carlos V poseía un reloj de arena, es decir una especie de clepsidra en la que la arena reemplazaba al agua, y que además permitía encender en su capilla un cirio que indicaba cada hora del día. Sabemos que, desde un siglo antes, los instrumentos para medir el tiempo habían alcanzado cierta perfección. Dante, el gran poeta florentino, lo demuestra en unos versos (escritos entre 1315 y 1318) donde describe un despertador conventual de 10 cm. por 15 cm., diciendo que estaba formado por el motor (una pesa), la coronaria (compuesta de ruedas), el escape (rueda dentada), el compensador (un balancín).

El primer reloj público de Milán fue ubicado sobre la torre de San Eustorgio, en 1309. Al final del siglo XIV, París poseía por lo menos dos: el del Palacio, y el del Castillo de Vincennes.

En 1462, Bartolomé Manfredi habla del primer “reloj para llevar consigo”. Sin embargo, la verdadera industria de relojes de bolsillo estaba todavía muy lejana.

En sus viajes, Luis XI llevaba un baúl en el cual había un reloj que daba las horas. Se conserva aún un pequeño reloj para dama, tan gracioso como los modernos que perteneció a María Estuardo (1542-1587). En 1595, el duque de Este recibió como regalo un reloj de carillón, el primero mencionado por la historia.  

Más tarde, Catalina la Grande poseyó uno que tenía la forma y dimensiones de un huevo y tocaba una corta melodía de órgano. Hacia el 1600, Galileo Galilei (1564-1642), al descubrir la ley del péndulo, señaló una gran fecha en la historia de la relojería. Cuéntase que el gran sabio era aún muy joven cuando observó asombrado, en la catedral de Pisa, la uniformidad de las oscilaciones de una lámpara que se mecía suavemente y fue el origen de su descubrimiento, pero no lo aplicó a los relojes. (ver Leyes del Péndulo)

En 1672 Jean Richer, haciendo observaciones astronómicas, llevó un reloj de péndulo de Paris a Cayena (América) y
 comprobó que atrasaba 2,5 minutos / día Ello era consecuencia de las diferencias del valor de "g"

Fue Christian Huyghens quien, el 16 de junio de 1657, presentó el primer péndulo a los Estados Generales de Holanda. Más tarde reguló la fuerza motriz, para volverla constante y facilitar la posibilidad de darle cuerda. Aplicó luego un resorte espiral al balancín, lo que representó una verdadera revolución en el arte de la relojería.

El descubrimiento del movimiento isocrónico de las oscilaciones pendulares se hace en 1583. Galileo, en sus últimos años de experimentación, alrededor de 1641, proyectó un reloj de péndulo, que fue terminado por sus continuadores. El diseño original fue conocido por el físico holandés Juan Cristiano Huygens y descubrió que el péndulo debe describir un arco y no un círculo. La cicloide la señaló entre dos segmentos que delimitan su trayectoria para lograr el perfecto período. Y en 1675 él mismo creó el resorte en espiral regulador, mecanismo muy simple para hacer funcionar los relojes de bolsillo. La forma en espiral ha perdurado hasta la actualidad.

Hacia el 1670 apareció un invento de William Clement, relojero londinense, que se inspiró en los estudios de Robert Hook (biólogo, astrónomo…) Es un dispositivo que en la forma se asemeja al ancla (o áncora) de un buque.

El vaivén del péndulo, mece el áncora de tal manera que traba y después destraba cada uno de los dientes de la rueda de escape, lo que a su vez permite que la rueda gire un ángulo preciso, a diferencia del escape de paleta utilizado en los primeros relojes de péndulo, el escape de áncora deja que el péndulo recorra un arco determinado, más pequeño. (péndulo)

En 1675 Huygens se anotó otro hallazgo muy importante, el volante con muelle en espiral. Es un regulador. El volante es un disco finamente equilibrado, que gira primero en un sentido y después en el otro, repitiendo el ciclo una y otra vez, impulsado por el muelle que tiene en el centro. Tiene una rueda de escape que mantiene (muelle) también el ritmo, se adaptó la de áncora. La imprecisión de los relojes con este mecanismo era sólo de un minuto diario. (ver figura aquí abajo)

Un siglo después, el inglés John Harrison construyó el primer cronómetro, y Jorge Graham inventó una pieza capaz de regular la marcha de la máquina: el escape. El escape con cilindro permitió la supresión de la rueda, con espiral. Eso disminuyó el espesor del instrumento y permitió la fabricación de relojes chatos.

Harrison dedicó casi toda su vida a perfeccionar un cronómetro para la navegación que resolviera el problema de la determinación de la longitud. Llegó a la conclusión de que un reloj de gran precisión (o cronómetro), puesto en hora en el meridiano de Greenwich, podría llevarse a bordo del barco y su indicación comparada con la hora local, determinada astronómicamente, daría la longitud en la que se halla el barco en cualquier lugar.

Como la Tierra gira 360° en 24 horas o, lo que es lo mismo, 15° por hora, la diferencia en horas multiplicada por 15 sería la longitud en la que se halla la embarcación medida en grados. El cronómetro de Harrison ‘Número Cuatro' ganó tardíamente el premio (en 1773), mucho después de que realizara, en 1761, una prueba de cinco meses en el mar que fue un rotundo éxito. Este experimento se realizó en el Atlántico, en una travesía desde Inglaterra hasta Jamaica, ida y vuelta. Se comprobó que el reloj de Harrison retrasaba cinco segundos de tiempo, lo que se corresponde con un error de longitud de sólo 1,25 minutos de arco.

En 1680, los relojeros suizos perfeccionaron el escape a áncora. La electricidad encontró rápidamente aplicación y el reloj eléctrico, en su forma más conocida, está constituido por un regulador central de precisión que, cada minuto, cierra un circuito eléctrico (del que dependen todos los relojes colocados en los diferentes puntos de un mismo edificio o de una ciudad), haciendo progresar un diente de la rueda.

El reloj eléctrico de mesa es un pequeño motor sincrónico que marcha al compás de las oscilaciones de la corriente alternada y mueve las agujas. El cronómetro atómico puede, por su precisión, considerarse perfecto. El error máximo previsto es de un segundo por cada doscientos años. El movimiento perpetuo de los átomos, que encierran las moléculas de los gases de amoníaco, regula el movimiento de sus agujas con ritmo uniforme, a pesar del tiempo y de los cambios de presión y temperatura.

RELOJ ELÉCTRICO: La construcción de relojes eléctricos se inició a mediados del s. XIX. Inicialmente se recurrió a distintos sistemas que levantaban las pesas cuando éstas llegaban al final de su recorrido o tensaban el muelle espiral. Finalmente se consiguió mantener directamente las oscilaciones del órgano regulador (péndulo, volante, diapasón metálico) con ayuda del magnetismo y electromagnetismo. En este último caso, el oscilador se convierte también en órgano motor y mueve el sistema de ruedas engranadas que gobierna las saetas. El oscilador establece la conmutación de la corriente necesaria para el mantenimiento de las oscilaciones y la corta en el momento oportuno. La energía es facilitada por unas pilas o unos acumuladores en forma de corriente continua. Existen relojes equipados con motores sincrónicos que funcionan con la corriente alterna de la red (50 Hz).También pueden emplearse corrientes eléctricas para mantener varios relojes secundarios sincronizados con el péndulo de un reloj principal.

Los relojes electrónicos incorporan en uno o varios de sus componentes elementos electrónicos. En 1952, Marius Lavet introdujo un transistor en los sistemas con oscilaciones mantenidas, para sustituir por una conmutación electrónica los dispositivos con contactos eléctricos, que se deterioran por efecto de la chispa de la extracorriente de la ruptura debida a la inductancia de la bobina.

RELOJ A CUARZO: El reloj de cuarzo aparece en sus primeras manifestaciones en 1920; pero recién en 1929, el relojero norteamericano Warren Alvin Marrison creó un reloj que funcionaba con un resonador de cuarzo. Los relojes de cuarzo fueron desarrollados por Lip pero la comercialización la realizó a partir de 1969 la firma Seiko. En 1988 la empresa Seiko suprime la pila en los relojes de cuarzo y es reemplazada por una dínamo pequeñita que produce la energía que el reloj consume.  Estos relojes utilizan un anillo de cuarzo conectado a un circuito eléctrico, al que se le hace oscilar a 100.000 Hz (hercios, o ciclos por segundo). Esta oscilación de alta frecuencia se convierte en una corriente alterna, se reduce a una frecuencia más adecuada para la medida del tiempo y se emplea para alimentar el motor de un reloj síncrono. El error máximo de los relojes de cuarzo más precisos es de 1 segundo en 10 años.

El campo de la relojería eléctrica es hoy vastísimo, pues muchas más ramificaciones y aplicaciones que la relojería clásica. Los relojes marcadores de fichas para el personal, los relojes de exterior. Existen relojes eléctricos de pulsera, en los que la pila se ha miniaturizado; hay otro tipo de reloj electrónico sin escape ni volante, que utiliza la frecuencia de un diapasón vibrador como regulador.