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La ciencia del calendario: ¿cómo medimos el paso del tiempo?

Recién estrenado el año –por cierto, bisiesto–, muchas personas escudriñan el calendario en busca de los días en rojo que vendrán. ¿Cuándo cae la Semana Santa? ¿Tendremos algún día festivo antes de la primavera? Desde la antigüedad, y a través de sucesivas reformas, los calendarios han vinculado a las civilizaciones humanas con el Cosmos y nos han proporcionado la sensación ilusoria de que controlamos el tiempo. ¿Cuál es su origen?

Necesitamos ordenar el tiempo en año y meses para organizarnos
Necesitamos ordenar el tiempo en años y meses para organizarnos
Maxim Shipenk / Efe

Desde la antigüedad, los grupos humanos emplean el calendario como una herramienta para sistematizar el paso del tiempo y organizar cronológicamente sus actividades sociales, religiosas, comerciales o administrativas. 

El calendario nos ayuda a llevar cuenta de fechas destacables como los cumpleaños o las efemérides de hechos históricos y, en las sociedades agrícolas, de los períodos de siembra y cosecha, entre otros acontecimientos. Está tan íntimamente arraigado en nuestra cultura que, en el día a día, raramente nos paramos a pensar cuál es su origen.

Diseñar nuestro calendario llevó tiempo. No es nada fácil cuadrar las fases lunares con la duración del año solar y el ciclo de las estaciones. Sin los oportunos ajustes, sobran minutos o incluso días enteros. Sobran o faltan. ¿Os imagináis que a este año recién estrenado le añadieran 90 días, por decreto? Pues es lo que tuvo que hacer Julio César en el año 46 a. C. para casar de nuevo el calendario con las estaciones, que se habían ido desfasando. Y la reforma del calendario juliano tuvo que eliminar 10 días del calendario de 1582 para encajar las piezas del actual calendario gregoriano que usamos en Occidente. Pese a todos los cálculos, cada cuatro años –con matices que explicaremos– tenemos que añadir un día en febrero, como justamente ocurre este 2020. ¿Cómo se consiguió poner orden en este lío?

Bases astronómicas

Distintas culturas en el mundo han desarrollado sistemas para medir el paso del tiempo, la mayoría de ellos basados en observaciones astronómicas de la luna, el sol y las estrellas. A partir de estas se estructura el tiempo en períodos o unidades naturales: el día, el año solar y la lunación (o mes).

El día está determinado por el movimiento aparente del Sol. Como consecuencia del movimiento de rotación de la Tierra sobre su eje, la mitad de nuestro planeta iluminada por el Sol va cambiando y, en un mismo punto del planeta, se suceden períodos de luz y de oscuridad (el día y la noche). Un día completo corresponde con el tiempo que tarda la Tierra en realizar una rotación entera sobre su eje. Denominamos año al tiempo que tarda la Tierra en dar una vuelta al Sol y mes al tiempo aproximado en que la Luna completa una órbita alrededor de la Tierra. Curiosamente ‘mes’, del latín ‘mensis’, contiene la misma raíz indoeuropea de la que proviene tanto el inglés ‘month’ (mes) como ‘moon’ (luna).

La complejidad de los calendarios se debe al hecho de que los ciclos astronómicos no comprenden un número entero de días y no son constantes ni perfectamente comparables entre sí.

Lunares y lunisolares

Las fases de la Luna se han empleado desde tiempos inmemoriales para contar el paso del tiempo. El ciclo lunar empieza en el novilunio (o luna nueva) cuando la Luna se sitúa entre la Tierra y el Sol y no la vemos iluminada. A partir de aquí y a medida que la Luna se mueve en su órbita, su porción iluminada aumenta progresivamente y, dos semanas después, tiene lugar el plenilunio (o luna llena). Durante las dos semanas siguientes, irá menguando hasta volver nuevamente al novilunio.

El intervalo entre dos fases idénticas de la Luna se denomina lunación o mes sinódico y su duración varía entre 29 días y 6 horas y 29 días y 20 horas, que equivalen a una media de 29,530588 días civiles, es decir, 29 días, 12 horas, 44 minutos y 3 segundos. Aunque nuestros meses tienen su origen en los meses sinódicos (o lunaciones), los calendarios lunares –como el islámico– tienen el problema de que las lunaciones no se corresponden con un número entero de días. Si considerásemos un mes lunar de 29 días, el calendario rápidamente se desincronizaría con las fases de la Luna: medio día el primer mes, un día entero el segundo mes, etcétera.

Para reflejar la duración real de una lunación, que es de aproximadamente 29 días y medio, los calendarios lunares alternan habitualmente meses de 29 y de 30 días. Aún así, el mes sinódico dura casi tres cuartos de hora más de media y, por esta razón, los calendarios lunares deben calibrarse periódicamente añadiéndoles días; lo que se denomina intercalación. El año lunar se compone de 12 lunaciones y dura 354 días, 8 horas, 48 minutos y 34 segundos, por lo tanto un calendario lunar puro, como el calendario islámico, en el que no se intercalan días para ajustarlo, pierde alrededor de 11 días cada año civil en relación con nuestro calendario. 

La mayoría de los calendarios que denominamos lunares en realidad son lunisolares porque en ellos sí se emplean intercalaciones para ajustarlos con el año solar. Ejemplos de calendarios lunisolares son el hebreo, el budista, el hindú o los calendarios tradicionales de distintas culturas del este de Asia como el chino, el tibetano, el vietnamita, el mongol, el coreano y el japonés. También los antiguos calendarios helénico y babilonio eran lunisolares.

Cuando el sol manda

El tiempo que tarda la Tierra en completar su órbita alrededor del Sol define un año solar, también llamado año trópico, que corresponde con un ciclo completo de las estaciones. En concreto, este es el tiempo que transcurre entre dos pasos sucesivos de la Tierra por el primer punto de Aries, punto de la órbita de la Tierra que marca el inicio de la primavera (el equinoccio vernal). 

Los primeros astrónomos se basaban en los solsticios y los equinoccios para medir la duración del año. Empleaban un gnomon, un instrumento astronómico que servía para determinar la altura del Sol. Este instrumento, que se asemeja a un reloj de sol, está compuesto de una varilla vertical denominada estilo y de un plano o círculo horizontal, sobre el que se proyecta la sombra del estilo producida por los rayos del Sol. La sombra se mide al mediodía cuando es máxima. A principios de verano, en el solsticio, es cuando el Sol está más alto y la sombra del estilo es más corta. En cambio, en el solsticio de invierno, el Sol está más bajo y la sombra resultante es más alargada. Contando los días que transcurrían entre dos mismos solsticios (o entre dos equinoccios) se determinaba la duración de un año.

La duración aproximada del año solar es de 365,24219 días, aunque su duración exacta puede variar hasta 30 minutos porque, para complicar más las cosas, la velocidad de nuestro planeta en su órbita solar no es constante.

Cuarenta formatos

  • Se estima que actualmente existen unos cuarenta calendarios en uso. Calendarios lunares y lunisolares siguen empleándose para determinar festividades religiosas, como la Semana Santa o el Ramadán, y otras como el Año Nuevo chino, el Divali o ‘festival de las luces’ hindú, o el Rosh Hashaná judío. 
  • El islámico es un calendario lunar puro, pues no intercala días para ajustarlo. 
  • Son calendarios lunisolares el calendario hebreo, el budista, el hindú, el chino, el tibetano, el vietnamita, el mongol, el coreano y el japonés. Y lo eran los antiguos calendarios helénico y babilonio.
  • ​El primer calendario solar fue el egipcio. Hoy, es solar el calendario oficial en Irán y Afganistán.

Un césar, un papa, dos astrónomos y menos años bisiestos

Nuestro calendario civil tiene su origen en el calendario romano, que inicialmente, en la época de la fundación de Roma (año 753 antes de Cristo), era estrictamente lunar y estaba compuesto por 10 meses (de 30 o 31 días). Se iniciaba en el mes de marzo con las calendas, la luna nueva, que marcaba el primer día de cada mes y es la palabra de la que deriva ‘calendario’. Este sistema de 10 meses ha quedado ‘fosilizado’ en los nombres de los meses de septiembre, octubre, noviembre y diciembre, que eran respectivamente el séptimo, octavo, noveno y décimo mes. El invierno era un período separado de 61 días al que no se asignaban meses.

Más tarde, se incorporaron los meses de enero (‘januarius’) y de febrero (‘februarius’) para sincronizar mejor el año con las estaciones, a modo de calendario lunisolar, pero, incluso así, algunos años era preciso intercalar un mes entero (‘mercedonius’) a discreción del pontífice máximo de Roma.

En época de Julio César (100-44 a. C.), todo se había desmadrado: los meses ya no seguían las fases lunares y el año no estaba en sincronía con el ciclo de las estaciones. Siguiendo el consejo del astrónomo alejandrino Sosígenes, Julio César, pontífice máximo, creó un calendario solar, calcado del egipcio, de 365 días formado por 12 meses (7 meses de 31 días, 4 meses de 30 días y un mes, febrero, de 28 días). La sincronía con el año solar se conseguía intercalando un día adicional cada cuatro años en el mes de febrero (lo que conocemos como año bisiesto), asumiendo una duración media del año civil de 365,25 días. Para poder ajustar el calendario con las estaciones, Julio César tuvo que decretar que el año 46 a. C. tuviera 90 días más. El calendario juliano, denominado así en honor de su impulsor, que también dio nombre al séptimo mes del año, estuvo vigente en Europa desde el año 46 a. C. hasta la reforma del papa Gregorio XIII en 1582.

El año juliano tiene alrededor de 11,25 minutos más (0,00781 días) que el año solar, por lo que, si no se realiza ningún otro ajuste, cada milenio acumula 7,8 días de discrepancia. Durante la Edad Media, el equinoccio de primavera (tradicionalmente el 21 de marzo) se iba produciendo cada vez más temprano y esto creaba confusión con las fechas de significado religioso. Durante tres siglos la iglesia católica discutió la reforma del calendario juliano, pero no fue hasta 1582 cuando el papa Gregorio XIII, asesorado por los astrónomos Cristóbal Clavio y Luis Lilio, la promulgó. Ese año al jueves 4 de octubre le siguió el viernes 15 de octubre, eliminando 10 días del calendario (el equinoccio de primavera se había fechado el 11 de marzo).

La novedad que puso todo en orden consistió en modificar la regla del año bisiesto. Ya no hay uno cada cuatro años. En nuestro calendario civil, el calendario gregoriano, se descartan tres años bisiestos cada 400 años. Así, son años bisiestos los múltiplos de cuatro que no acaban en dos ceros (por ejemplo este año 2020) y también los terminados en dos ceros que son múltiplos de 4 cuando eliminamos los dos ceros finales (como el año 2000).

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