1 Una mirada al pasado, presente y fututo de la medición de tiempoIntroducción Una mirada al pasado, presente y fututo de la medición de tiempo J. Mauricio López R. División de Tiempo y Frecuencia Centro Nacional de Metrología, CENAM

2 La esencia de la mediciónMedir es el acto de determinar el valor de una magnitud. Medición es el conjunto de operaciones que tienen el objeto de determinar el valor de una magnitud medible. La calidad de una medición está en el conocimiento que se tiene sobre lo que se está midiendo.

3 Medir: es la cuantificación de las propiedades físicas, biológicas o químicas de un objeto.Enrique I ( ), decretó en Inglaterra, que la yarda debería ser: “la distancia desde la punta de la nariz del Rey hasta el final de su dedo pulgar bien extendido”

4 Patrón de masa de una báscula romana.Medir: es la cuantificación de las propiedades físicas, biológicas o químicas de un objeto. Patrón de masa de una báscula romana.

5 Para tener mediciones confiables se requierereferencias de medición constantes; referencias de medición definidas en términos de constantes físicas naturales; métodos de medición uniformes.

6 Evolución de los sistemas de mediciónEn sus orígenes el metro = la diez millonésima parte de un cuarto de la circunferencia de la tierra en 1799 se fabricó el prototipo del metro en 1870, el metro ya se usaba en toda Europa El metro, referencia mundial de longitud.

7 Siglo XIX: los inicios de la metrología moderna1875: se firma la Convención Internacional del Metro; 1889: se producen varios prototipos del metro y kilogramo para diferentes Miembros de la Convención del Metro. 1890: los Estados Unidos Mexicanos se unen a la Convención Internacional del Metro.

8 La calidad de una medición está en relación directa con el conocimiento de lo que se mideDesde los primeros días de vida, las mediciones confiables aseguran el conocimiento de las funciones vitales del ser humano.

9 El caso de la medición del tiempoEl tiempo: dífícil de definir, fácil de medir La mejor medición que puede hacer la humanidad es la del tiempo

10 El caso de la medición del tiempoReloj = fenómeno periódico + mecanismo de conteo Fenómenos periódicos como referencias para medir el paso del tiempo

11 El primer reloj: los cuerpos celestesÍcono del fuego nuevo de las culturas mesoamericanas prehispánicas La observación de los objetos celestes sirvió como referencia para medir el paso del tiempo

12 Evolución de la medición del tiempoúltimos 400 años 1,E-13 1,E-12 1,E-09 1,E-08 Estabilidad segundos / día 1,E-05 segundos/día 5,E-05 1,E-02 1,E-01 1,E-01 2,E+00 7,E+00 2 3 1,E+00 5,E+00 1,E+03 1600 1700 1800 1900 2000 Año

13 Diversos tipos de relojes:una mirada al pasado, presente y futuro de la medición de tiempo

14 El pasado: relojes de sol

15 El pasado: relojes de fuego

16 El pasado: relojes de agua (clepsidras)

17 El pasado: relojes de arena

18 relojes mecánicos: arte en la relojería

19 relojes mecánicos: arte en la relojería

20 relojes mecánicos: arte en la relojería

21 La revolución: relojes de cuarzo

22 El presente: relojes atómicosCesio, Rubidio, Hidrógeno, otros

23 Sistema de Posicionamiento Global (GPS)El presente: relojes atómicos Sistema de Posicionamiento Global (GPS)

24 El fututo: relojes ópticos

25 El fututo: relojes ópticosTransiciones ópticas para construir relojes atómicos de mayor exactitud

26 El fututo: relojes ópticos

27 E l futuro (¿?): peines de frecuencia

28 Algunos conceptos básicos

29 Estabilidad y ExactitudLas dos características principales de los relojes Análisis de errores sistemáticos Comparación con patrones primarios Estabilidad y Exactitud Varianza de Allan, varianza modificada de Allan, varianza temporal

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33 De la diversidad de patrones de frecuencia: ¿cuál usar. , ¿porquéDe la diversidad de patrones de frecuencia: ¿cuál usar?, ¿porqué?, ¿cómo?  Osciladores de cuarzo  Receptores GPS  Osciladores de rubidio  Osciladores de Cesio  Osciladores de Hidrógeno  Otros

34 Las siete unidades base del Sistema Internacional de unidadesLa Metrología de Tiempo y Frecuencia: soporte fundamental de la ciencia y tecnología Las siete unidades base del Sistema Internacional de unidades