En estándares de tiempo , el tiempo dinámico es la variable independiente de las ecuaciones de la mecánica celeste . Esto contrasta con las escalas de tiempo, como el tiempo solar medio, que se basa en lo lejos que ha girado la Tierra. Dado que la rotación de la Tierra no es constante, usar una escala de tiempo basada en ella para calcular las posiciones de los objetos celestes da errores. El tiempo dinámico se puede inferir de la posición observada de un objeto astronómico mediante una teoría de su movimiento. Una primera aplicación de este concepto de tiempo dinámico fue la definición de la escala de tiempo de efemérides (ET). [1] [2]
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A finales del siglo XIX se sospechó, ya principios del siglo XX se estableció, que la rotación de la Tierra ( es decir, la duración del día ) era irregular en escalas de tiempo cortas y se ralentizaba en escalas de tiempo más largas. Se sugirió que la observación de la posición de la Luna, el Sol y los planetas y la comparación de las observaciones con sus efemérides gravitacionales sería una mejor manera de determinar una escala de tiempo uniforme. Una propuesta detallada de este tipo fue publicada en 1948 y adoptada por la IAU en 1952 (ver Efemérides - historia del tiempo ).
Usando datos de las Tablas del Sol de Newcomb (basado en la teoría del movimiento aparente del Sol por Simon Newcomb , 1895, como se usa retrospectivamente en la definición de tiempo de efemérides), el segundo SI se definió en 1960 como:
- la fracción 1 / 31,556,925.9747 del año tropical para 1900 enero 0 a las 12 horas de tiempo de efemérides.
Los relojes atómicos de cesio empezaron a funcionar en 1955 y su uso proporcionó una confirmación adicional de que la rotación de la Tierra fluctuaba aleatoriamente. [3] Esto confirmó la inadecuación del segundo solar medio del Tiempo Universal como medida de precisión del intervalo de tiempo. Luego de tres años de comparaciones con observaciones lunares se determinó que la segunda efeméride correspondía a 9.192.631.770 ± 20 ciclos de la resonancia de cesio. En 1967/68, la longitud del segundo SI se redefinió en 9.192.631.770 ciclos de resonancia de cesio, igual al resultado de la medición anterior para el segundo de efemérides (ver Tiempo de efemérides - redefinición del segundo ).
En 1976, sin embargo, la IAU resolvió que la base teórica para el tiempo de efemérides era totalmente no relativista y, por lo tanto, a partir de 1984 el tiempo de efemérides sería reemplazado por dos escalas de tiempo más con margen para correcciones relativistas. Sus nombres, asignados en 1979, [1] enfatizaron su naturaleza dinámica u origen, Tiempo Dinámico Baricéntrico (TDB) y Tiempo Dinámico Terrestre (TDT). Ambos se definieron para la continuidad con ET y se basaron en lo que se había convertido en el segundo estándar SI, que a su vez se había derivado del segundo medido de ET.
Durante el período 1991–2006, las escalas de tiempo TDB y TDT fueron redefinidas y reemplazadas debido a dificultades o inconsistencias [ se necesitan más explicaciones ] en sus definiciones originales. [ cita requerida ] Las escalas de tiempo relativistas fundamentales actuales son el tiempo de coordenadas geocéntrico (TCG) y el tiempo de coordenadas baricéntrico (TCB); Ambos tienen tasas que se basan en el segundo SI en los respectivos marcos de referencia (e hipotéticamente fuera del pozo de gravedad relevante), pero debido a los efectos relativistas, sus tasas parecerían un poco más rápidas cuando se observan en la superficie de la Tierra y, por lo tanto, divergen de escalas de tiempo locales basadas en la Tierra basadas en el segundo SI en la superficie de la Tierra. [4] Por lo tanto, las escalas de tiempo de la IAU actualmente definidas también incluyen el tiempo terrestre (TT) (que reemplaza a TDT, y ahora se define como una nueva escala de TCG, elegido para dar a TT una tasa que coincide con el segundo SI cuando se observa en la superficie de la Tierra). ), [5] y un tiempo dinámico baricéntrico (TDB) redefinido, una nueva escala de TCB para dar a TDB una tasa que coincide con el segundo SI en la superficie de la Tierra.
Ver también
Referencias
- ↑ a b B. Guinot, PK Seidelmann (abril de 1988). "Escalas de tiempo - Su historia, definición e interpretación". Astronomía y Astrofísica . 194 (1–2): 304–308. Bibcode : 1988A & A ... 194..304G . en la p.304
- ^ PKSeidelmann, ed. (1992). Suplemento explicativo del Almanaque astronómico . CA: Libros universitarios de ciencia. 41. ISBN 0-935702-68-7.
- ^ W Markowitz, 'Variaciones en la rotación de la Tierra, resultados obtenidos con la cámara lunar de doble velocidad y los tubos fotográficos Zenith' , Astron J v64 (1959) 106-113.
- ^ Ver S Klioner et al., "Unidades de escalas de tiempo relativistas y cantidades asociadas", Simposio IAU 261 (2009).
- ^ Resoluciones de la IAU 2000 , en la resolución B1.9.