La Línea de Fecha Internacional, Explicada

La Línea de Fecha Internacional (IDL) es una línea imaginaria y arbitraria en la superficie de la Tierra que se extiende desde el Polo Norte hasta el Polo Sur. Al cruzar la IDL, el día y la fecha cambian. Si lo cruzas viajando hacia el oeste, el día avanza uno por uno y la fecha aumenta uno por uno. Si lo cruzas viajando hacia el este, ocurre lo contrario.

El IDL no es una cuestión de derecho internacional, pero es uno de los pocos estándares adoptados a nivel mundial. El IDL es crucial para la interconectividad global, la comunicación instantánea, la medición del tiempo y las bases de datos internacionales consistentes. Se trata principalmente de conveniencia, comercio y política. La IDL ocurrió por las mismas razones que la aparición de Internet: funciona y hace la vida un poco más fácil. Antes de discutir cómo y por qué se creó la Línea de Fecha Internacional, primero debemos revisar la cuestión de mantener el tiempo.

‘¿alguien sabe realmente qué hora es?’

En los días anteriores a los relojes mecánicos, el tiempo se medía principalmente utilizando relojes de sol. La gente confiaba en la definición de que «mediodía» era cuando el sol estaba más alto en el cielo, y hacia el sur. Un » día «era simplemente la cantidad de tiempo entre dos «mediodía» consecutivos.»La mayoría de las ciudades del planeta ajustaron sus relojes a ese ciclo, y todo fue bien, al menos dentro de cualquier ciudad específica.

El problema era que cada ciudad experimentaba el mediodía a sus propias (aparentes) 12:00 p. m.Dependiendo de la longitud, las ciudades adyacentes podían tener un tiempo de, digamos, 11:45 a. m. o 12:15 p. m. en sus relojes de sol. Cerca del ecuador, viajando hacia el oeste por aproximadamente 1,000 millas (1,600 kilómetros) retrasa la llegada del mediodía en una hora.

En el siglo XIX, la aparición de los ferrocarriles transcontinentales complicó aún más las cosas. Ese siglo también vio relojes mecánicos precisos cada vez más disponibles. Los viajeros se encontraron restableciendo sus relojes por varios minutos en cada estación al este u oeste. Esto fue un inconveniente en el mejor de los casos.

También en ese siglo, la aparición de la telegrafía creó problemas de cronometraje para entidades comerciales y militares, los primeros en adoptarlos. El telégrafo, inventado en 1832 por Pavel Schilling, fue el primer verdadero sistema de «mensajería instantánea» (IM). Permitió la comunicación a grandes distancias utilizando electricidad, que se mueve (casi) a la velocidad de la luz.

El teléfono, patentado en 1876 por Alexander Graham Bell, fue el segundo sistema de mensajería instantánea de este tipo. Y, por supuesto, para usar cualquiera de los sistemas de manera efectiva, es útil conocer los tiempos de reloj en las ubicaciones del remitente y del receptor.

Latitud y longitud

Antes de explicar cómo las zonas horarias resolvieron estos problemas de reloj, hagamos una revisión rápida de latitud y longitud. Alrededor del año 150 a.C., Hiparco de Nicea, un matemático y astrónomo griego, propuso una cuadrícula global de líneas de longitud y latitud para medir la posición. Era un sistema de coordenadas para localizar puntos en la superficie de una esfera. El eje vertical mide «latitud» y el eje horizontal «longitud».»Aunque profético, su idea languideció durante más de un milenio.

Durante la Era de los Descubrimientos, a partir del siglo XV, los cartógrafos vieron la necesidad de mediciones estandarizadas de latitud y longitud. Si su intención es mapear o reclamar una ubicación geográfica, debe describir su posición sin ambigüedades. Gran Bretaña «gobernó las olas» en ese momento,y tomó la delantera en este esfuerzo.

Portugal y España, las otras naciones marítimas importantes, estaban utilizando sus propios sistemas, pero finalmente se aplazaron a Inglaterra. La latitud era menos un problema que la longitud, ya que no había disputa sobre dónde se encontraban los polos (latitud 90 grados norte y 90 grados sur) y el ecuador (latitud 0 grados). Sin embargo, la selección de un punto de partida para la medición de longitud (el meridiano de 0 grados) fue arbitraria. Se basaba más en el orgullo y la conveniencia nacionales.

En 1851, Inglaterra designó el Meridiano Principal (0 grados de longitud) como el meridiano que atraviesa el Observatorio de Greenwich. Eran la nación marinera dominante en esa época, tenían colonias en todo el mundo, usaban relojes mecánicos de última generación y estaban científicamente calificados para establecer un estándar. Has oído el dicho » El sol nunca se pone en el Imperio Británico.»Eso fue una vez verdad. Inglaterra tenía colonias en todo el mundo, por lo que siempre era «de día» en algún lugar del Imperio Británico. Gran Bretaña tenía influencia.

Zonas horarias

A finales del siglo XIX, los científicos, los ferrocarriles y otras industrias emergentes sentían la necesidad de un estándar global de tiempo. El primer sistema de este tipo, utilizando 24 zonas horarias estándar, fue propuesto por Sir Sandford Fleming en 1876. Sandford fue un ingeniero escocés, que ayudó a diseñar la red ferroviaria canadiense. Su sistema no fue aprobado oficialmente por ninguna entidad global, pero en 1900 generó la adopción del sistema de zonas horarias en uso hoy en día. Nación por nación, el mundo se tragó la idea de Fleming.

Dentro de cada zona horaria, todos los relojes se ajustarían a un tiempo promedio que mejor representara dónde se encontraba el sol en el cielo. Ese tiempo se llama tiempo solar medio. Los relojes de sol, en comparación, miden el tiempo solar aparente, a veces llamado tiempo solar verdadero.

El proceso de zona horaria comenzó en 1883 para los Estados Unidos, cuando la nación se dividió en cuatro zonas horarias estándar. Cada zona estaba centrada en un meridiano de longitud:

• Hora Estándar del Este (EST) a 75 grados O (oeste del Meridiano Principal)
• Hora Estándar Central (CST) a 90 grados O
• Hora Estándar de Montaña (MST) a 105 grados O
• Hora Estándar del Pacífico (PST) a 120 grados O

El Reino Unido ya había comenzado un proceso similar, y el resto del mundo pronto siguió su ejemplo. En 1900, el sistema global de zonas horarias que utilizamos hoy en día estaba bastante bien establecido. El aumento de la conectividad global exigía algún sistema universal de medición del tiempo, y las zonas horarias estándar eran la respuesta.

La mayoría de las zonas horarias no siguen con precisión los meridianos de longitud. Zigzaguean según sea necesario para mantener las islas, los países más pequeños y las grandes áreas metropolitanas al mismo tiempo, una concesión obvia a la conveniencia.

Las zonas horarias estándar son de 15 grados de ancho, ya que 360 grados divididos por 24 horas equivalen a 15 grados por hora. Están numeradas por hora a partir del Meridiano Principal (longitud 0 grados), que atraviesa Greenwich, Inglaterra. El reloj de Greenwich muestra lo que se llama Hora Media de Greenwich (GMT). El sistema de numeración facilita la búsqueda de la hora en otras zonas.

Por ejemplo, California, ocho zonas horarias al oeste de Greenwich, se encuentra en una zona llamada Hora Estándar del Pacífico (PST). Esa zona también está etiquetada como «GMT-8» o GMT + 16.»Así que si la hora en Greenwich es a las 12: 00 p. m. , la hora en California es a las 4: 00 a.m. (12:00 – 8 horas).

GMT vs. UTC

Desde 1972, el GMT ha sido reemplazado en gran medida por el UTC (Tiempo Coordinado Universal). Cuando se inventaron los relojes atómicos en la década de 1950, se hizo posible medir el tiempo con una precisión mejor que la proporcionada por la Tierra giratoria.

GMT fue un sistema de «tiempo promedio» basado en observaciones telescópicas del Observatorio de Greenwich. UTC, aunque sincronizado con GMT, tiene en cuenta ligeras variaciones en la velocidad de rotación de la Tierra. De vez en cuando, se agrega (o se resta) un «segundo intercalar» al reloj del mundo, lo que es una corrección entre GMT y UTC. El período de rotación de la Tierra puede variar de exactamente 24 horas en una fracción de segundo de cualquier manera, dependiendo de las perturbaciones geológicas.

Por ejemplo, a medida que los glaciares se derriten, hay una transferencia de masa desde latitudes más altas hacia el ecuador. Al igual que con un patinador artístico que ralentiza su velocidad de giro extendiendo un brazo o una pierna, la ley de conservación del momento angular requiere una reducción de la velocidad de giro para compensar esta redistribución de masa. Los científicos estiman que un terremoto de magnitud 9,0 en Japón en 2011 desplazó la masa suficiente del ecuador para acortar el día en 1,8 microsegundos (0,0000018 s).

Los astrónomos también deben considerar la diferencia entre el tiempo aparente y el tiempo medio. Esa diferencia dependerá de qué tan lejano este u oeste se encuentre uno dentro de una zona horaria, y también de la ecuación del tiempo, que depende de la fecha. Y luego está esa confusa corrección llamada Horario de Verano (DST). Pero de nuevo, para entender la IDL, podemos ignorar estas complicaciones.

¿Qué es la IDL?

Todos sabemos que el día y la fecha cambian a medianoche, independientemente de su ubicación en el planeta. Pero para usar un sistema de zona horaria global con una IDL, el día y la fecha deben separarse en dos ubicaciones, no se puede dividir un círculo en dos partes con un solo «corte».»La solución fue proporcionada en 1884 por la Conferencia Internacional de Meridianos (IMC), celebrada en Washington, D. C., a la que asistieron representantes de 26 naciones.

El IMC seleccionó el meridiano de 180 grados como el otro «corte», no porque estuviera directamente opuesto al Meridiano Primario (cualquier meridiano podría haber sido ese otro»corte»). El meridiano de 180 grados fue elegido porque corre principalmente a través del océano abierto en el Pacífico central, zigzagueando y zigzagueando para mantener a las naciones cercanas en su propio día y fecha. Así que la elección de 180 grados fue arbitraria, pero estableció la IDL en uso hoy en día.

Aunque la IDL comienza en la mitad de su zona horaria UTC±12 en ambos polos, exactamente a 180 grados de longitud, durante la mayor parte de su longitud, se desplaza hacia el este y coincide con el borde oriental de su zona horaria, que también zigzaguea y zigzaguea. La conclusión es que este alojamiento mantiene a las naciones insulares de Oceanía, cada una con su propio reloj y calendario. Pero hay excepciones.

Las islas que se saltaron un día

Justo antes de la medianoche del diciembre. El 29 de septiembre de 2011, los samoanos se reunieron alrededor de la torre del reloj en la ciudad capital de Apia para celebrar el momento histórico de saltar al otro lado de la Línea de Fecha Internacional.

Cuando el reloj sonó a las 12: 00 a. m., el pueblo de Samoa, junto con sus vecinos en la isla de Tokelau, se adelantaron al sábado, diciembre. 31, 2011-saltarse el viernes por completo. Las islas se consideraban ahora en el lado oeste de la IDL en el hemisferio oriental. Específicamente, cambiaron su zona horaria de UTC-11 a UTC + 13.

La decisión fue económica. Aunque Samoa había estado realizando gran parte de sus negocios con los Estados Unidos en el siglo anterior, este comercio se ha desplazado significativamente a la región de Asia y el Pacífico, en particular Nueva Zelandia y Australia.

Así que, aunque Samoa estaba más cerca geográficamente de los países del Pacífico, había una diferencia muy molesta de 23 horas entre Samoa y Nueva Zelandia y una diferencia de 21 horas entre Samoa y la costa este de Australia, según EarthSky Communications. Por lo tanto, en un esfuerzo por sincronizar mejor sus semanas de trabajo con sus principales socios comerciales, los dos países insulares decidieron pasar por encima de la IDL.

En un artículo publicado en diciembre. El 28 de septiembre de 2011, en The Guardian, el primer ministro de Samoa, Tuilaepa Sailele Malielegaoi, expresó el inconveniente con la situación anterior de la IDL:

«Al hacer negocios con Nueva Zelanda y Australia, estamos perdiendo dos días hábiles a la semana. Si bien es viernes aquí, es sábado en Nueva Zelanda y cuando estamos en la iglesia el domingo, ya están realizando negocios en Sydney y Brisbane.»

Esta transición de IDL fue una especie de regreso a casa para los samoanos. Hace más de un siglo, el país estaba en el lado occidental de la IDL, pero en 1892 decidió trasladarse al lado oriental para estar más cerca de la época estadounidense. Así que durante 119 años, los samoanos presenciaron la última puesta de sol del día y fueron los últimos en sonar en el Año Nuevo, ahora son uno de los primeros.

Desafortunadamente, siempre habrá algunos inconvenientes viviendo tan cerca de la IDL: Ahora hay una diferencia de 24 horas entre Samoa, ubicada en la parte occidental de la cadena de islas de Samoa, y Samoa Americana en el lado oriental.

Tonga también prefirió estar en UTC + 13 (o UTC-11) por razones de comercio y conveniencia. Las Islas Chatham, a casi 500 millas (800 km) al este de Nueva Zelanda, establecen los relojes en UTC + 12.75, creando una zona horaria «huérfana» dentro de UTC±12. Las zonas horarias fraccionadas se utilizan en 16 lugares de todo el mundo. Los países simplemente eligen lo que funciona mejor para ellos.

Vea el trabajo de la IDL

En el video de arriba, estudie el primer fotograma en pausa antes de presionar «reproducir».»Muestra la IDL (línea blanca) en el punto de medianoche. Por el bien de las etiquetas, digamos que la cuña verde representa la primera hora del sábado. La parte azul de la Tierra todavía está en viernes. La parte roja (que aparecerá más tarde) será el domingo.

Esa cuña verde es la primera zona horaria al oeste de la IDL. El oeste está en el sentido de las agujas del reloj, como se ve en esta vista desde arriba del Polo Norte. Cabe destacar que esta zona horaria verde:

• tiene 15 grados de ancho, abarca 1/24 de la circunferencia de la Tierra y una hora de tiempo;
• se centra en el meridiano de 180 grados;
• se extiende desde 172,5 grados de longitud hasta 187,5 grados de longitud;
• coincide con la IDL a lo largo de la mayor parte de su borde oriental;

En el instante en que la IDL pasa la medianoche, toda la zona horaria registra el inicio de día. Todas las ubicaciones en una zona horaria determinada deben estar en la misma hora del reloj. Hay algunas excepciones: naciones (y regiones dentro de las naciones) que han optado por no participar en el horario de verano, y aquellos que han elegido utilizar zonas horarias fraccionadas. Pero podemos ignorarlo por ahora.

El modelo de esta animación está idealizado de muchas maneras. Lo más importante es que todas las zonas horarias tienen exactamente 15 grados de ancho y se centran en 24 meridianos de longitud espaciados uniformemente. Además, la IDL sigue exactamente el borde oriental de toda la zona horaria UTC±12. Así no son las cosas en el mundo real, pero simplifica enormemente mi modelo.

Ahora puedes pulsar «play».»Mira cómo se encoge el viernes azul a medida que crece el sábado verde. Observe lo que sucede cuando la IDL vuelve a la medianoche y al día siguiente comienza la fecha. Verás el domingo rojo «desenrollándose» y reemplazando al sábado verde a medida que la Tierra gira. Usa el control deslizante para ir y venir y ver cómo sucede eso.

Hay dos cosas a tener en cuenta sobre la IDL. Primero, en cualquier momento, hay dos días y fechas secuenciales en efecto en la Tierra. Esos días y fechas están separados por la IDL, que se extiende desde el Polo Norte hasta el Polo Sur (aproximadamente) a lo largo del meridiano de 172,5 grados de longitud.

Segundo, esos dos días y fechas también se dividen por la línea de medianoche, el meridiano exactamente opuesto al sol. Así que en realidad hay dos «líneas de fecha» en la Tierra: una gira con el planeta (la IDL), y la otra permanece fija en el meridiano de medianoche. En lados opuestos de ambas «líneas de fecha», el día y la fecha son siempre diferentes.

Greenwich, tenemos un problema …

Pero la espera. Parece haber una excepción a esa regla. Todo el globo parece estar en el mismo día y fecha durante una hora todos los días. Comienza cuando el borde oriental de la zona horaria UTC-11 llega a la medianoche. Termina cuando el borde oriental de la siguiente zona horaria, la IDL (UTC±12), llega a la medianoche. En ese momento, un nuevo día comienza a despegarse.

Ver la animación de nuevo si no lo notaron. Solo dura una hora, o aproximadamente un segundo en el video. Lo verán dos veces, cada vez que la IDL se acerque a medianoche.

Pero, como se explicó antes, este es un modelo idealizado. Muchas zonas horarias cerca de la IDL han sido «manipuladas» hasta el punto de que nunca es el mismo día en todo el mundo. En verdad, es un «instante» infinitesimal, cuando la IDL llega a la medianoche.

Hay algunas excepciones a ese escenario. Por ejemplo, las Islas Midway están en UTC-11, y las Islas Marshall están en UTC±12. Echa un vistazo a este mapa detallado de las zonas horarias de esa zona. Si utiliza la función de Planificador de reuniones en el Servidor de hora Mundial para esas dos islas, verá que efectivamente comparten el mismo día y la misma fecha para la última hora del día, como muestra mi animación. Pueden ver ese resultado aquí.

Hay otras combinaciones que proporcionan el mismo resultado. La conclusión es que las zonas horarias están tan mezcladas en esta región que muchas «reglas» se rompen. Por ejemplo: Cruzar la IDL cambia el día y la fecha, pero no la hora. Existen excepciones para ambas partes de esa «regla».»Es por eso que necesitamos mapas de zonas horarias y servidores horarios mundiales. Afortunadamente, las aplicaciones de GPS conocen todas las reglas y excepciones, así que mantenga su teléfono inteligente en el momento, día y fecha correctos dondequiera que viaje.

Si se parara en la IDL con un pie a cada lado, ¿qué día sería?

Pregunta capciosa. Ya que has «cruzado» la IDL, cada pie estaría en un día diferente. Si llevabas un reloj en ambas manos, técnicamente, deben ajustarse a diferentes días y fechas. La pregunta de a qué hora deben ajustarse esos relojes no es tan fácil de responder.

Dependiendo del lugar de la IDL que esté parado, los tiempos podrían ser de igual a una hora diferentes. Aquí es donde el horario de verano puede arruinar las cosas, ya que algunos lugares lo observan y otros no. Y luego está esa complicación de zona horaria fraccionada.

Pero «pararse a horcajadas en la IDL» no es fácil. A menos que estés en un barco anclado en la IDL, realmente no hay lugar en el que puedas «pararte» de la manera descrita, excepto cerca de los polos. Dado que los meridianos de longitud convergen en los polos, es posible caminar a través de múltiples zonas horarias en una caminata arbitrariamente corta. A un kilómetro de cualquiera de los polos, las zonas horarias tienen solo 262 metros de ancho. Si estuvieras exactamente en cualquiera de los polos, podrías pararte con un pie en las 24 zonas horarias.

Las cosas se simplifican mucho al usar solo unas pocas zonas horarias cerca de los polos. Algunas bases científicas en la Antártida usan la hora de Nueva Zelanda (UTC±12), ya que es un punto de embarque popular para viajar a la Antártida. Otros establecen sus relojes en UTC. Los astronautas de la Estación Espacial Internacional hacen lo mismo. La Estación Espacial Internacional se está moviendo a la asombrosa velocidad de 4,7 millas por segundo (7,7 km/s). Eso es 5,7 veces más rápido que una bala. La ISS hace un viaje alrededor de la Tierra cada 90 minutos. Por lo tanto, en 24 horas, los ocupantes experimentan alternancias de 32 días y fechas, y disfrutan de 16 amaneceres y 16 puestas de sol. Para simplificar las cosas, sus relojes están configurados en UTC+0.

El tiempo es solo una herramienta

Entender la IDL es un ejercicio de aritmética, y tal vez algo de geometría. No es magia, no es física y apenas es astronomía. Se trata de establecer estándares de tiempo arbitrarios en un planeta en rotación. El tiempo, en ese sentido, no es más que otra herramienta de una sociedad tecnológica moderna.

Una última nota histórica: Durante la circunnavegación del globo de 1519-1522 de Magallanes, su navegante registró diligentemente el paso de cada día de su viaje. Cuando regresaron a puerto base, el día y la fecha estaban uno por uno. No tardó mucho en averiguar cómo ocurrió ese error.

Cuando viaja hacia el oeste (en dirección opuesta a la dirección en que gira la Tierra), cada día será ligeramente más largo que 24 horas, es decir, si mide su «día» como el tiempo entre dos «mediodía» sucesivos.»Durante los tres años de su viaje, esas ligeras diferencias sumaron un día entero. Esto fue casi tres siglos antes de que se estableciera la IDL, pero demostró la necesidad de ajustes de día y fecha durante los viajes globales.

Gracias a la ciencia, todo está resuelto ahora. En el siglo 21, la gente da por sentado el IDL. Los viajes transpacíficos son rutinarios, y todos sabemos lo que sucede cuando cruzas la IDL. Ahora sabes por qué sucede.

Dan Heim enseñó física y matemáticas durante 30 años, más si se cuenta su club de ciencias de primaria. Desde 1999, es escritor independiente y crea animaciones y gráficos educativos por computadora. Dan es Presidente del Desert Foothills Astronomy Club en New River, Arizona. Su blog semanal Sky Lights cubre temas como astronomía, meteorología y ciencias de la tierra, y se alienta a los lectores a que formulen preguntas.

Informes adicionales de Traci Pedersen, colaboradora de Live Science.