miniatura|120px|Un reloxo é calquera dispositivo que pode medir o tempo transcorrido entre dous eventos que suceden respecto dun observador.
O tempo é a sucesión das cousas considerada como un continuo uniforme, que se divide para medilo en intervalos regulares naturais, como os ciclos do Sol, da Lúa, das estacións etc., ou convencionais, como as horas, minutos, segundos etc., e que, xunto co espazo, serve de medio de referencia fundamental para localizar as existencias, fenómenos ou acontecementos.
Comunmente o tempo é o concepto que permite comprender a mudanza, a transformación. Nesta liña é así mesmo a base (o paso do tempo, o instante de tempo no que nos achamos) para falarmos de pasado, presente e futuro.
Por este motivo o tempo é un problema fundamental, e permanentemente aberto, de todo o que ten que ver coa experiencia e o coñecemento. Así, a súa concepción, o seu lugar no discurso vai ser fundamental nas distintas concepcións filosóficas. Tamén na física vai ser chave a súa caracterización. E como consecuencia, o impacto das distintas concepcións do mesmo na cultura vai ser enorme, facéndose presente en todo momento nas distintas artes, desde a poesía ata o cinema. Definición Definir o tempo dunha maneira aplicable a todos os campos sen circularidade eludiu sistematicamente aos estudosos. Con todo, campos tan diversos como a empresa, a industria, o deporte, as ciencias e as artes escénicas incorporan algunha noción de tempo nas súas respectivos medicións. 108 páxinas. En física, o tempo utilízase para definir outras magnitudes, como a velocidade, polo que definir o tempo en termos das devanditas magnitudes daría lugar a unha circularidade da definición.Duff, Okun, Veneziano, ibid. p. 3. "Non existe unha terminoloxía ben establecida para as constantes fundamentais da Natureza. A ausencia de termos definidos con precisión ou os usos (é dicir, en realidade usos incorrectos) de termos mal definidos conducen á confusión e á proliferación de afirmacións erróneas."
O tempo en física defínese operacionalmente como "o que marca un reloxo".*
Esta definición operativa do tempo, na que se di que a observación dun certo número de repeticións dun ou outro suceso cíclico estándar constitúe unha unidade estándar, como o segundo, é útil tanto na realización de experimentos avanzados como nos asuntos cotiáns da vida. Existen moitos sistemas para determinar que hora é. Os acontecementos periódicos e o movemento periódico serviron durante moito tempo como estándares para as unidades de tempo. Algúns exemplos son o movemento aparente do sol a través do ceo, as fases da lúa e o paso dun péndulo de movemento libre. Os sistemas máis modernos inclúen o sistema global de localización (GPS), outros sistemas de satélites, o Tempo Universal Coordinado e o tempo solar medio. En xeral, os números obtidos a partir de distintos sistemas horarios difiren entre si, pero con medicións coidadosas poden sincronizarse.
A definición operativa do tempo non aborda a natureza fundamental do tempo. As investigacións sobre a relación entre espazo e tempo levaron aos físicos para definir o continuo espazo-tempo, no que a cada suceso asígnanselle catro números que representan o seu tempo e posición (as coordenadas do suceso). Exemplos de sucesos son a colisión de dúas partículas, a explosión dunha supernova ou a chegada dun foguete. A relatividade xeral explica por que o tempo observado dun suceso pode ser diferente para distintos observadores. Na relatividade xeral, a pregunta de que hora é agora só ten sentido en relación cun observador concreto. A distancia e o tempo están intimamente relacionados, e o tempo necesario para que a luz percorra unha distancia específica é o mesmo para todos os observadores, como demostrou publicamente por primeira vez o experimento de Michelson e Morley. Os sucesos poden estar separados en moitas direccións no espazo, pero se dous sucesos están separados polo tempo, entón un suceso debe preceder ao outro, e todos os observadores estarán de acordo nisto. A relatividade xeral non aborda a natureza do tempo para intervalos extremadamente pequenos nos que se aplica a mecánica cuántica. Na mecánica cuántica, o tempo trátase como un parámetro universal e absoluto, a diferenza da noción de reloxos independentes da relatividade xeral. A conciliación destas dúas teorías coñécese como o problema do tempo. En 2023, non existe unha teoría xeralmente aceptada da relatividade xeral cuántica..
Medición do tempo miniatura|upright|O fluxo de area nun reloxo de area pódese usar para medir o paso do tempo. Tamén representa concretamente o presente como entre o pasado e o futuro. miniatura|upright|Reloxo de sol de peto. En termos xerais, os métodos de medición temporal, ou cronometría, adoptan dúas formas distintas: o calendario, unha ferramenta matemática para organizar intervalos de tempo, e o reloxo, mecanismo físico que conta o paso do tempo. Na vida a cotiá, o reloxo consúltase para períodos inferiores a un día, mentres que o calendario consúltase para períodos superiores a un día. Cada vez máis, os dispositivos electrónicos persoais mostran simultaneamente calendarios e reloxos. O número (que aparece na esfera dun reloxo ou nun calendario) que marca a ocorrencia dun acontecemento específico en canto a hora ou día obtense contando a partir dunha época fiducial - un punto de referencia central.
A cronoloxía (histórica, xeolóxica etc.) permite datar os momentos en que ocorren determinados feitos (lapsos relativamente breves) ou procesos (lapsos de duración maior). Nunha liña de tempo pódese representar graficamente os momentos históricos en puntos e os procesos en segmentos.
As formas e instrumentos para medir o tempo son de uso moi antigo, e todas elas baséanse na medición do movemento, do cambio material dun obxecto a través do tempo, que é o que pode medirse. Nun principio comezáronse a medir os movementos dos astros, especialmente o movemento aparente do Sol, dando lugar ao tempo solar aparente. O desenvolvemento da astronomía fixo que, de xeito paulatino, se fosen creando diversos instrumentos, tales como os reloxos de sol, as clepsidras ou os reloxos de area e os cronómetros.
O tempo marcado polo reloxo non é universal, senón unha construción histórica. Medir o tempo significa en principio rexistrar coincidencias. Cando alguén marca un compromiso, digamos ás 13:00 horas do presente día, está informando de que ela estará no lugar acordado cando o punteiro grande do reloxo colocado naquel lugar coincida coa marca no dial sobre a que está a inscrición "12", e o punteiro pequeno coincida coa marca asociada á inscrición "1".
A medida de tempo require polo tanto dun aparello que produza eventos repetitivos e regulares. A igualdade esperada entre o intervalo de tempo que separa calquera dous eventos especificados no reloxo e os intervalos que separan as asociadas repeticións destes mesmos dous eventos é alcanzada mediante a simetría establecida a propósito na construción do mecanismo físico que irá funcionar como "base de tempo" do reloxo, normalmente un oscilador dalgún tipo: mecánico, eléctrico ou outro. En particular, debe facerse un esforzo para garantir que cada ciclo se procese baixo condicións análogas ás presentes nos ciclos anteriores, tanto no que se refira ás condicións iniciais do ciclo (particularmente no que atinxe á enerxía total, a configuración e distribución de mas e mesmo á carga eléctrica total do sistema) tanto no que se refira á evolución do ciclo, en particular para garantías sobre a constancia das leis físicas que o gobernen.
Nos reloxos mecánicos o oscilador normalmente está constituído por un sistema masa mol, ou en casos dalgúns reloxos por péndulos. Nos reloxos eléctricos o oscilador pode estar construído só con compoñentes eléctricos, mais por cuestións de precisión é moi común que as oscilacións deste sexan controladas por un cristal piezeléctrico, cristal en que as vibracións mecánicas da súa estrutura se acompañan pola produción de cargas eléctricas nas superficies do mesmo en virtude das súas propiedades estruturais a nivel molecular. Para tornar o reloxo dúas veces máis preciso, precisaban fornecer o duplo de calor.
Aínda que os reloxos con elevada precisión sexan artefactos atopados cunha enorme facilidade nas máis variadas formas, modelos e tamaños, e ás veces cun custo baixo, tal precisión e accesibilidade é algo moi recente na historia das sociedades. Na época das grandes navegacións, hai uns 500 anos, dispositivos como estes existían só nos soños dos navegantes. Nas súas primeiras versións, a construción de reloxos con incertezas de decenas de minutos ao día xa implicaba un gran progreso. Posteriormente, a determinación da medida do tempo foise perfeccionando ata chegar ao reloxo atómico. O reloxo atómico está calibrado para contar 9 192 631 770 vibracións do átomo de Cesio para logo facer un "tic".
Na ausencia de reloxos artificiais a humanidade valeuse, ao longo da súa historia, da regularidade observada en certos fenómenos naturais, especialmente os astronómicos para establecer os padróns para a determinación e medida do tempo: o intervalo coñecido como día débese á rotación da Terra, a semana débese ás fases da Lúa, a lunación serviu de base para a definición de mes e a traslación da Terra deu lugar ao concepto de ano.
Historia do calendario
Os artefactos do Paleolítico suxiren que a Lúa foi usada para calcular o tempo xa hai 6.000 anos. Os calendarios lunares foron dos primeiros en aparecer, con anos de 12 ou 13 meses lunares (354 ou 384 días). Sen intercalación para engadir días ou meses a algúns anos, as estacións cambiarían rapidamente nun calendario baseado unicamente en doce meses lunares. O calendario lunisolar ten un decimotercer mes agregado a algúns anos para compensar a diferenza entre un ano completo (agora sábese que o ano ten arredor de 365,24 días) e un ano de só doce meses lunares. Os números doce e trece pasaron a ocupar un lugar destacado en moitas culturas, polo menos en parte debido a esta relación dos meses cos anos. Outras formas temperás de calendarios orixináronse en Mesoamérica, especialmente na antiga civilización maia. Estes calendarios tiñan unha base relixiosa e astronómica, con 18 meses nun ano e 20 días nun mes, máis cinco días epagómenos ao final do ano.
As reformas de Xulio César no ano 45 a.C. puxeron ao mundo romano nun calendario solar. Este calendario xuliano era defectuoso, xa que a súa intercalación seguía permitindo que os solsticios e equinoccios astronómicos avanzasen na súa contra uns 11 minutos ao ano. O Papa Gregorio XIII introduciu unha corrección en 1582 que é coñecida como calendario gregoriano e que foi adoptada lentamente por diferentes nacións ao longo de varios séculos, pero agora é, con moito, o calendario máis utilizado en todo o mundo.
Durante a Revolución Francesa, inventáronse un novo reloxo e un novo calendario nun intento de descristianizar o tempo e crear un sistema máis racional para substituír o calendario gregoriano. Os días do calendario republicano francés consistían en dez horas de cen minutos de cen segundos, o que supoñía unha desviación do sistema de base 12 (duodecimal) utilizado en moitos outros dispositivos por moitas culturas. O sistema foi abolido en 1806."French Republican Calendar | Chronology." Encyclopædia Britannica Online. Encyclopædia Britannica, n.d. Web. 21 de febreiro de 2016.
Historia doutros dispositivos miniatura|upright|reloxo de sol horizontal en Taganrog miniatura|upright|Un vello reloxo de cociña