¿Cómo funcionan los sistemas de fecha/hora para un sistema solar completo?

La especie no se origina en el sistema solar, ni ocupa un solo planeta ni tiene colonias en los planetas. Viajan en naves espaciales por todo el sistema solar.

¿Simplemente eligen un planeta arbitrario y usan la rotación y la órbita de ese planeta para contar los días/años? ¿Usan la fecha/hora de su planeta de origen (incluso si ya no existe)? ¿Usar un sistema arbitrario de fecha/hora basado? ¿Existen sistemas de fecha/hora que no sean específicos del planeta?

Además de los otros problemas planteados aquí, tenga en cuenta que el tiempo transcurre a velocidades ligeramente diferentes según la profundidad a la que se encuentre en un pozo de gravedad. Esto significa que incluso después de ajustar relativamente, un reloj que corre en la Tierra no coincidirá con un reloj en Júpiter, y tampoco coincidirá con uno que corre alrededor de Alpha Centauri. Por lo tanto, no es tan simple como elegir unidades como referencia: también debe elegir una sola ubicación (hasta un lugar en un planeta) como su referencia de tiempo absoluto y ajustar todos los demás relojes a eso.
Me parece recordar haber leído un libro donde mundos diferentes tenían tiempos diferentes, aunque no como zonas horarias. Recuerdo que en ese momento estaba realmente confundido por qué sería así, pero de repente, al leer su publicación, me di cuenta de que cada planeta estaba usando el tiempo con respecto a sus propios planetas, que no necesariamente rotan a la misma velocidad. Tal vez podría implementar algo similar, pero eso requeriría un reloj diferente para cada planeta.
Yo diría que un reloj de aproximadamente 24 horas será estándar. si tuviera que intentar hacer un reloj universal, iría con días largos de 25 horas porque esa es aproximadamente la velocidad a la que caen la mayoría de los planetas que caerían en habitables, entre 20 y 30 horas días y luego usaría el SI segundo, pero todas las especies probablemente irán con un reloj de 24 horas y, como tal, el segundo estándar probablemente se ajuste a una duración de entre 20 y 30 horas... pero lo que sea ^.^
Un reloj de 32 horas parece más razonable... ¿o es el desarrollador que está hablando en mí? :)

Respuestas (7)

Dado que no hay un punto de partida absoluto para el tiempo, ni una unidad estándar absoluta para él, definitivamente necesitará algún punto de referencia para saber cuándo está contando y cuánto dura cada unidad de tiempo.

Origen de un sistema de cronometraje

Todas las especies tendrían que haberse originado en algún lugar . Lo más probable es que sea un planeta, por supuesto, pero puede ser una construcción espacial en un escenario de fantasía. Si es un planeta, entonces ese planeta tendrá un ciclo día-noche, o en ausencia de tal ciclo, tendrá un ciclo anual. Teniendo como punto de partida la cantidad de tiempo en un año y teniendo que tener subdivisiones para contar intervalos más pequeños, ya tendrían un sistema de cronometraje.

Sin ninguna razón para cambiarlo (ya que los intervalos de tiempo no cambian), asumo que cualquier civilización que abandone su mundo natal simplemente usaría el mismo sistema de fecha/hora. Les resulta familiar, las computadoras y los sistemas matemáticos ya funcionarían con él; es uno de esos casos de "si no está roto, no lo arregles".

Razones para cambiarlo

Sin embargo, puede ser problemático en algunos casos. Por ejemplo, es posible que necesite una forma de compensar la desviación del reloj o poder determinar no solo dónde se encuentra sino también cuándo está, si existe la posibilidad de que sus sistemas se desvíen o si necesita identificar cuánto tiempo ha pasado desde un evento. . Habría 2 formas de lograr esto, una de ellas es la navegación a estima.según la posición en la que crees que estás (verificas las estrellas a tu alrededor, compensas tu movimiento y ves cómo se han movido, lo que, asumiendo que tus teorías sobre la mecánica orbital y estelar son correctas, podría darte un período de tiempo ) y el otro sería tener varios relojes precisos y compararlos. Probablemente se usarían ambos, pero ¿es eso práctico con un sistema de fecha/hora usado en un planeta?

Probablemente, ya que podemos tener un formato para la hora y la fecha que se usa para los cálculos y luego cambiarlo a un formato más fácil de usar para el habla (esto es lo que hacen las computadoras). Una civilización que viaje por el espacio durante mucho tiempo podría encontrar alternativas para superar la necesidad de realizar cálculos complejos o comparar constantemente con su propio planeta.

¿Como?

Un cambio simple sería determinar cuál es el día más corto para cualquier planeta en el sistema solar (para los planetas que no están bloqueados por mareas, porque carecen de un ciclo día-noche) y usarlo como la unidad de tiempo base para los días ( podría ser preferible no llamarlos días en este caso por supuesto ). Esto se puede llevar más allá, cambiando la duración del año a la cantidad de tiempo que tarda el planeta terrestre más cercano o más lejano en dar la vuelta al sol, o el que tiene la órbita más circular. Los intervalos de nuestros minutos y segundos también podrían cambiar: muchas unidades de tiempo ya se han expresado como múltiplos del tiempo de Planck y lo mismo podría hacerse aquí, aunque con un intervalo más grande en lugar de la cantidad de tiempo más pequeña teórica en el universo..

Por supuesto, este enfoque significaría que a medida que pasa el tiempo y se descubren más planetas y sistemas solares, es probable que estos tiempos cambien a algún otro promedio. Quizás esta especie pueda predecir algunos tiempos promedio para años, días, etc. y crear un sistema de hora/fecha que sea práctico y fácil de usar en la mayoría de los mundos.

Las personas en un planeta bloqueado por mareas bien pueden no tener concepto de años ni de días. No habría estaciones de las que hablar a menos que la órbita fuera excéntrica, y el bloqueo de mareas y las órbitas excéntricas son una combinación complicada (ya que el planeta se mueve a diferentes velocidades en diferentes puntos de la órbita).
@TimB, ¿por qué no pudieron mirar al sistema solar y decir "ciclos" o "rotaciones"? Las estaciones no se reflejan necesariamente en un sistema de fecha/hora; no están en el nuestro, a menos que esté malinterpretando su punto.
Estaba respondiendo directamente a "Si es un planeta, entonces ese planeta tendrá un ciclo de día y noche, o en ausencia de tal ciclo, tendrá un ciclo anual". - en un planeta sin ciclo día-noche tampoco habrá ciclo anual (hasta que la gente empiece a mirar de cerca las estrellas).
@TimB en realidad, esta respuesta está escrita de manera un poco confusa, escrita a toda prisa. Tendré que volver y editarlo para aclarar cada uno de los pasos. A lo que te refieres es solo parte del proceso de pensamiento y un intento de facilitar la creación de un sistema para el OP; no es parte del sistema diferente sugerido que podrían aplicar a la totalidad de un sistema solar .
Que la civilización en cuestión no haya desarrollado el concepto de año, estaciones, semanas, días como los conocemos es una buena observación. Pero esta es la única respuesta hasta ahora que se ocupa del hecho de que la civilización en cuestión tendría que desarrollar un sistema de medición del tiempo de las cosas observables en o desde su mundo original. Y que probablemente no lo cambiarán por un sistema completamente nuevo, excepto que tengan que hacerlo.
@TimB, no tiene que mirar tan de cerca las estrellas para identificar el ciclo anual en un planeta bloqueado por mareas. En este caso, un año = un día sideral .

La división del tiempo en días, etc. es una convención. Otras especies no necesitan seguir la misma convención. De hecho, una carrera espacial tendrá que enfrentarse a una realidad más desconcertante que cómo dividir el tiempo: cómo incluso hablar sobre el tiempo dada la relatividad.

La única solución real es mantener un reloj local que esté sincronizado con cualquier proceso biológico (¿o electrónico?) importante que ocurra dentro de sus cuerpos, de modo que "un año" localmente signifique aproximadamente lo mismo en términos de crecimiento, envejecimiento, lo que sea, independientemente de la ubicación; y que todos sepan cómo calcular los tiempos de llegada en los relojes locales de cualquier persona con la que quieran interactuar. Entonces, por ejemplo, si estos fueran humanos, probablemente mantendríamos la Hora de la Tierra, pero no la usaríamos cerca de, digamos, Betelgeuse.

En cuanto a qué unidades usar: nuestras unidades se eligen por conveniencia en parte. Necesitamos dormir cada ~24 horas más o menos, haya o no un día perceptible, por lo que es muy conveniente tener una unidad de este tipo. También podemos hacer cosas rápidas en aproximadamente un segundo, por lo que es bueno tener algo de ese tiempo. Los años son prescindibles; importan mucho cuando están en la tierra, pero no en otros lugares.

Entonces, los humanos estarían bien atendidos por un sistema de tiempo basado en días. Podría usar 10 -5 días para reemplazar segundos (100,000 centimilidías por día frente a 86,400 segundos por día) y no preocuparse por nada más. Si se encuentra en una situación local en la que importa algún otro período (día o año local o lo que sea), simplemente use ambos como lo hacemos con los días de la semana.

Es posible que los extraterrestres no cuenten en base 10 (en realidad es bastante incómodo para la división de números pequeños), y si están lo suficientemente avanzados, es posible que ya no queden puntos que importen, pero si lo son, sería mejor usarlos.

+1 Sí, tendríamos que guardar días por necesidad biológica. Probablemente también mantendríamos segundos (no decicententidays o lakhidays o microdays o lo que sea) ya que todas nuestras unidades existentes se basan en él, y por mi parte no esperaría tratar con unidades métricas, imperiales y antrópicas. Podríamos alargar el día a algún número redondo (digamos 90.000 s), ya que los patrones de iluminación artificial tienden a alargar el ciclo del reloj biológico a unas 25 horas.

Me sorprende que nadie haya respondido con la descomposición nuclear como base para el cronometraje. Para una sociedad nómada que viaja por el espacio, los tiempos orbitales/rotacionales locales van a ser bastante poco importantes. Principalmente se preocuparán por sus requisitos biológicos, las rutinas a bordo y las citas.

Creo que elegir un isótopo con una vida media conveniente para los ciclos biológicos de las especies como base de su unidad de tiempo tiene mucho más sentido que tratar de ajustarse a los ciclos solares locales cada vez que cambia de estrella.

El único evento cíclico que parece una medida probable en el escenario descrito es el Año Galáctico mencionado anteriormente.

Editar: se me ocurre que estoy asumiendo un viaje interestelar, que el OP no especificó. Todavía siento que la decadencia sería una opción viable para una sociedad que está ligada a una sola estrella, pero otra opción que no se ha expresado serían las alineaciones planetarias. Usando el sistema solar como un todo para su reloj con las horas en que ciertos planetas se alinean como fechas significativas como "Año Nuevo".

Ya lo hacemos, más o menos. El segundo se define como "la duración de 9192631770 periodos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio 133 en reposo a una temperatura de 0K". La estabilidad y la mensurabilidad son las consideraciones importantes. No tiene que corresponder a ninguna escala de tiempo del mundo real, no es tu reloj, será un átomo que mires. En su lugar, lo multiplicas por cualquier número que sea conveniente.

¿Existen sistemas de fecha/hora que no sean específicos del planeta?

Esta parte de la pregunta no parece haber sido respondida todavía. Sí. Todos son conteos de unidades de tiempo desde un punto arbitrario (una época ).

Los días julianos son el número de días transcurridos desde el 24 de noviembre de 4714 a. Del mismo modo, Rata Die son días desde el 1 de enero del 1 d.C.

Alejándose de los días solares, Unix Time es el número de segundos desde la medianoche del 1 de enero de 1970.

Los astrónomos usan un año juliano que se define como 86.400 SI segundos , pero no se entiende como una unidad de calendario, simplemente como una unidad fija de tiempo que no varía.

¿Usan la fecha/hora de su planeta de origen (incluso si ya no existe)?

En última instancia, debe elegir alguna unidad de tiempo arbitraria como unidad básica de su sistema. Hemos elegido el segundo y luego lo hemos definido en base a varias propiedades físicas. Una civilización de carenado espacial probablemente tendría un bagaje histórico similar.

Si la especie tiene un ritmo circadiano como el nuestro, es probable que retengan el ciclo diurno de su planeta de origen para seguir coincidiendo con su ciclo de trabajo/descanso. De lo contrario, hay pocas razones para retenerlo.

Al no haber estaciones en el espacio, los años y los meses tendrían menos relevancia, pero tendría que haber una forma de comunicar fácilmente grandes períodos de tiempo. La Tierra tiene ciclos estacionales anuales y ciclos lunares mensuales. Estos ciclos fueron y siguen siendo muy importantes para nuestra sociedad, por lo que los mantendríamos en nuestro calendario mientras viajamos al espacio. Una especie de un planeta sin tales ciclos, o de menor importancia, no se molestaría con ellos. Pueden idear una forma arbitraria de expresar grandes períodos de tiempo.

Los humanos usan ciclos de calendario para programar y regular los períodos de trabajo. Otra especie puede no hacer eso con los ciclos y, por lo tanto, no tendría necesidad de un calendario con ciclos.

Sin embargo, podrían reformar su calendario en ciclos más regulares, siendo un año 364 (52 semanas), 360 (12 meses de 30 días), 336 (12 meses de 4 semanas) o 384 (12 meses de 32 días, tal vez con semanas de 8 días. Una vez leí un escenario de fantasía que tenía este como el calendario natural de su mundo.) días. ISTR Stephen Baxter's Raft usó 1000 "turnos", es decir, 333⅓ días.

Cualquier civilización capaz de vivir en múltiples cuerpos planetarios es capaz de realizar los cálculos necesarios para convertir entre diferentes horas locales. Una opción es tener un reloj atómico en un satélite en una órbita estable que transmita un único punto de referencia: las marcas de tiempo que utilizan el punto de referencia del satélite mantienen un punto de referencia universal para todos en el sistema. Sí, podría estar en un planeta, pero ser su propio satélite elimina ese favoritismo.

Los relojes estarían rastreando cualquier período de tiempo que sea más significativo para los lugareños. Esto puede basarse en gran medida en su planeta de origen, simplemente debido a las necesidades biológicas y la tradición, pero debe ser lo que sea que funcione de forma independiente para ese hábitat. La hora local es la única hora realmente relevante para las personas, y es trivial convertir este punto de referencia para que se exprese en la hora local cuando se transmiten o reciben datos.

Un factor divertido sería la aparente inconsistencia de la señal de referencia: cuando una nave se mueve alrededor del sistema a varias velocidades o aterriza en diferentes planetas, el reloj universal puede parecer un poco más rápido o más lento en lugar de mantener un tictac estable, pero esto sería una pequeña variación y fácil de anticipar para el ajuste automático al convertir entre diferentes horas 'locales' por un sistema informático.

Esto también significaría que cuanto más lejos esté del reloj del satélite, más retraso de luz tendrá con el reloj. Tener una señal de transmisión significa que "retrocedes en el tiempo" cuanto más te alejas de la fuente.
@ Byte56 El beneficio de un solo punto de referencia en una órbita estable es que el retraso, así como las posibles diferencias en el flujo de tiempo, se tienen en cuenta fácilmente. El factor importante es que todos compartan un único punto de referencia.
Significaría que todos los eventos registrados también deberían incluir una ubicación exacta, de lo contrario, la información de tiempo no significa mucho.
@ Byte56 pueden definir un marco de referencia que se especifica en cada punto. T=12345 tiene un significado sin importar dónde se encuentre. Tenemos el mismo problema en la Tierra, que gira y, por lo tanto, no es un marco de referencia inercial. No es posible completar simultáneamente , con diferencias de hasta medio microsegundo. (Vea el efecto Sagnac , aunque no puedo encontrar una descripción simple de intentar sincronizar un anillo de relojes)
Excepto que T=12345 cerca del reloj y 5 horas luz de distancia son 5 horas diferentes en el tiempo. Entonces, los eventos que ocurren al mismo tiempo en el sistema solar registrarían marcas de tiempo diferentes, aunque registraron esos eventos al mismo tiempo.
@ Byte56 Esas 5 horas luz del reloj saben que están a 5 horas luz del reloj. Esto es como decir que en la Tierra no podemos tener un cronometraje compatible porque nadie puede descubrir cómo dar cuenta de las diferentes zonas horarias. Todo el mundo puede calcular fácilmente su distancia con respecto al reloj y, por lo tanto, utilizar el desplazamiento calculado apropiado.
Correcto, es por eso que la información de ubicación debe almacenarse con cada marca de tiempo. Ese es el punto que estaba haciendo. O registra la zona horaria en la que sucedió o lo registra en tiempo universal.

¿Estás basando tu tiempo en el movimiento o en la luz? ¿Los ciclos de la luna y los meses del zodiaco? En el momento en que la diferencia entre el movimiento y la luz se vuelve lo suficientemente importante como para hacer que un ajuste entre en juego, solo será importante si hacen uso de información de una distancia lo suficientemente lejana.

Sabiendo a qué velocidad toda la historia de lo que se percibe actualmente está en camino hacia nosotros en nuestro futuro al hacer uso de la luz o cualquier otra velocidad registrada del espectro, usamos la notación más grande actualmente entendida y confirmada para unir acciones.

Creo que leí esta pregunta más como "¿En qué basaremos el tiempo ahora?"

"Un factor divertido sería la aparente inconsistencia de la señal de referencia"-pluckedkiwi

"Completamente simultáneamente no es posible, con diferencias de hasta medio microsegundo". - JDglogosz

El tiempo siempre ha sido sólo un punto de referencia para algo. Las unidades de diferencia están relacionadas con los cambios más consistentes, por lo que la escala de tiempo de cualquier carrera dependería completamente de su reconocimiento mutuo de la diferencia constante de alguna percepción y su precisión . Esto puede ser cualquier cosa realmente. Solo piensa en el rango de escalas de tiempo en las notaciones musicales y compáralas con la duración de la canción;)

Disfrutar

"Sabiendo a qué velocidad toda la historia de lo que se percibe actualmente está en camino hacia nosotros en nuestro futuro al hacer uso de la luz o cualquier otra velocidad registrada del espectro, usamos la notación más grande actualmente entendida y confirmada para unir acciones". ¿Qué tan alto estás ahora mismo?
@ Byte56 Me gusta el término "gramática inventiva". Me sorprende haber logrado verbalizar ese pensamiento tan sucintamente como eso. Hay momentos en los que incluso tengo algunas dificultades para trabajar y relacionar cada parte de mis oraciones/párrafos escritos con el todo. Soy similar con el código. Sabes lo que quise decir, ¿verdad? Podríamos crear la impresión de acelerar el tiempo si aceleramos lo suficiente hacia algo mientras usamos la luz para percibirlo. No importa lo que se use para estandarizar la tasa de cambio en tiempo real porque con la escala correcta podríamos relacionar cualquiera con cualquier otra. :D
Voté a favor de la respuesta de Ivy, pero solo quería reiterar a mi manera.
Sí, entiendo lo que quieres decir. Es solo un poco alucinante,

¿Usan la fecha/hora de su planeta de origen (incluso si ya no existe)? ¿Usar un sistema arbitrario de fecha/hora basado? ¿Existen sistemas de fecha/hora que no sean específicos del planeta?

Veamos el problema desde una posición práctica. Si yo fuera el viajero espacial sin hogar. Y posiblemente humanoide o al respecto. Necesito unidades de tiempo para: ciclo de sueño-vigilia, ciclo de mantenimiento del barco y ciclo de vida.

El ciclo sueño-vigilia es claro. Elija cualquier valor que sea bueno para su raza. Para más información véanse los estudios de Michel Siffre . En sus experimentos, vive en una cueva durante seis meses y, como resultado, tiene un ciclo de sueño y vigilia muy diferente.

Ciclo de mantenimiento del barco: este es el momento para medir el tiempo de abastecimiento de combustible del barco o el tiempo de viaje espacial. Es útil medirlo en decenas-cientos-miles de ciclos de sueño-vigilia. En la Tierra tenemos ciclo lunar. No es súper preciso a largo plazo, pero en civilizaciones antiguas fue útil. Según recuerdo en Isla de Pascua el tiempo se medía en "lunas" .

Ciclo de vida: puede elegir cualquier evento de ciclo grande que pueda ver en el espacio. Puede ser un reloj pulsar . De wikipedia: "Sin embargo, para algunos púlsares de milisegundos, la regularidad de la pulsación es incluso más precisa que un reloj atómico". O puedes ver la pulsación de la estrella binaria . Además, los púlsares y las estrellas binarias no son medidas de tiempo específicas del planeta.

¿Cómo funcionan los sistemas de fecha/hora para un sistema solar completo?
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