Me gustaría continuar con la excelente respuesta de relojes de agua de Daniel B , con calendarios de agua también.

Grandes masas de agua no tienen que estar en la superficie para experimentar los efectos de las mareas. Dependiendo de cuán fantástico sea el escenario de su fantasía, un mar subterráneo puede o no ser plausible, pero muchos grandes sistemas de cuevas del mundo real se comunican con el mar y los niveles de agua en el interior subirán y bajarán en un ciclo regular predecible.

Las mareas son cosas complicadas y proporcionan una base natural para la medición de períodos más largos de lo que podría proporcionar un reloj de agua solo. Las mareas de la Tierra tienen ciclos con componentes de 12 horas (dos mareas altas/bajas al día) y componentes mensuales (ciclo de marea viva-marea muerta) y hay otros componentes que pueden ser detectables por equipos adecuadamente sensibles de diferentes longitudes (incluyendo diario y anual). Los enanos con un sistema de cuevas vinculado al mar o un gran mar subterráneo podrán identificar "días" y "meses" usando solo una regla.

El agua también se filtrará en los sistemas de cuevas y minas desde arriba, y el volumen de agua que ingrese dependerá en gran medida del clima de arriba. Aunque depende de dónde se encuentren los enanos en el mundo, existe una buena posibilidad de que tengan un cambio anual en el flujo de agua superficial impulsado por las estaciones lluviosas o el deshielo que proporcionará una indicación clara del ciclo anual, incluso si no será casi tan preciso o predecible como una marea.

Entre los ciclos anual y mensual, debería ser posible construir un calendario y usarlo para sincronizar sus relojes de período corto, como los relojes de agua de Daniel B.

Como alternativa, tal vez podría considerar un péndulo de Foucault . Este es un dispositivo interesante mediante el cual un péndulo muy largo parece comenzar a girar espontáneamente y describir una especie de patrón de estrella en el suelo, gracias a la rotación de la Tierra.

Fuente

Después de un período de tiempo, el péndulo volverá a su posición original. Esto se llama el período de precesión, y se puede calcular como$T = \frac{ {\mathrm d}}{2 \sin \phi}$dónde$\mathrm d$es la duración del día, y$\phi$es la latitud del péndulo. En la latitud de Almaty, para elegir un lugar al azar, el período sería de poco más de 17,5 horas. En los polos sería de 24 horas, en el ecuador nunca tendría precesión.

Esto podría dar un sabor local interesante al cronometraje, donde los "días" tenían una duración sutilmente diferente en diferentes asentamientos enanos. Con una forma independiente de medir un período de tiempo (como un reloj de agua), esto también podría permitir a un observador inteligente con cierta comprensión de las matemáticas hacer algunas suposiciones sobre la naturaleza del mundo sin haber visto nunca un amanecer. También podría informar la navegación subterránea... viajar al este o al oeste no cambiaría el período de precesión, aunque viajar al norte o al sur sí lo haría. El cambio de período informaría cuánto ha viajado, aunque dado que los péndulos de Foucault deben ser bastante largos, esto solo sería útil para medir con la ayuda de un gran equipo de mineros, en lugar de una herramienta personal.

relojes de agua

La forma más natural de desarrollar una medida del tiempo es mediante un fenómeno natural que divide el paso del tiempo no cuantificado ¹ en tiempo cuantificado. Como alguien que ha pasado una buena cantidad de tiempo en cuevas, en ciertos lugares hay una presencia que es casi tan universal como el sol, la luna y las estrellas: el goteo constante del agua.

Las cuevas (en la tierra) se forman casi exclusivamente por la erosión del agua a través de la piedra caliza o el karst, un proceso que está en curso. Por lo tanto, el agua continúa penetrando, acumulándose y fluyendo a través de ellos con frecuencia.

Rodeados por este sonido omnipresente, los enanos encontrarían relojes de agua naturales en su entorno. Lugares donde el agua fluye o gotea a un ritmo constante y confiable. Así como los árboles forman relojes de sol naturales que luego se duplican artificialmente con instrumentos más precisos, los enanos idearían una versión más precisa de estos flujos de agua naturales.

De hecho, las cuevas son perfectas para los relojes de agua, porque el mayor defecto del reloj de agua como sistema es que la viscosidad del agua cambia en un porcentaje significativo con el cambio de las temperaturas diarias, creando potencialmente un flujo no lineal.

Las temperaturas en las cuevas, sin embargo, fluctúan en la escala de grados fraccionarios diariamente, y solo grados de un dígito (o menos) durante períodos anuales.

Las unidades se dividirían mediante alguna división aritmética y arbitraria como la nuestra.

En cuanto al ciclo día-noche, probablemente corresponderá al promedio del ritmo circadiano de la especie. Se ha demostrado que las especies que habitan en cuevas tienen ritmos circadianos (disminuidos, pero aún presentes), y en ausencia de una declaración específica de que no los tienen en la Q, creo que es razonable suponer que los tendrían.

1. Supongamos que todos estamos de acuerdo en que el tiempo no está cuantificado para el propósito de esta pregunta.

Supuestamente, tus enanos siguen siendo criaturas biológicas, por lo que tendrán un ritmo circadiano natural. Incluso sin sol, les gustaría dormir un rato y comer varias veces al día. Lo más probable es que sus ritmos sean aún más robustos y menos dependientes de los rayos artificiales que los humanos. La investigación dice que incluso las criaturas en entornos donde los cambios en la iluminación no los afectan, como las ratas topo desnudas, todavía tienen patrones cíclicos de actividad y sueño de casi exactamente 24 horas.

Entonces, el enano individual comprendería el patrón básico del período de trabajo frente al período de sueño, y todo el asentamiento controlaría y optimizaría esos ritmos para la actividad comunitaria.

Ahora, para los ciclos más largos. Posiblemente, sus cuevas no estén completamente aisladas de los mundos exteriores. Puede haber algunos cambios de temperatura, flujo de aire o flujo de agua dependiendo de las condiciones exteriores. Serán las 'estaciones' para tus enanos. Evidentemente, no se llamarían invierno ni primavera. Pero habrá una temporada en la que los glaciares de la montaña comiencen a derretirse y el nivel del agua en el lago subterráneo suba. O la estación en la que el aire cálido se mueve en el corredor más a la derecha, o el aire frío en el más a la izquierda.

Por lo tanto, habrá algunos cambios perceptibles correspondientes a las estaciones externas, no completamente rítmicos, no presentes todos los años, pero lo suficientemente significativos como para que los mismos enanos los noten. Y si tienen al menos alguna actividad que dependa del ciclo de un año (crianza de murciélagos o cultivo de hongos, por ejemplo), intentarían realizar un seguimiento de esos patrones.

Relojes de agua, campanas diarias, festivales anuales: todo eso probablemente aún existiría en su sociedad.

Existe el problema de que para ellos no habrá una forma 'objetiva' de comprobar la hora: no podrán medirla por la posición de las estrellas. Posiblemente, el cronometraje en diferentes asentamientos se desvanecerá, los turnos de día comenzarán a una hora diferente, los festivales anuales se moverán por un par de días.

El cronometraje podría incluso tener un profundo significado cultural para ellos, siendo análogo a los conceptos de 'pensar', 'hablar' o 'ser civilizado' para los humanos. Un enano civilizado lleva el tiempo cuidadosamente, siempre se levanta con la campana de la mañana, siempre mira su reloj de agua, siempre lleva un calendario y celebra las fiestas.

En las circunstancias que describe, en realidad solo hay una forma en que desarrollarían una medida de tiempo, distancia y el tiempo que se tarda en recorrerla, muy probablemente con pasos en lugar de segundos y varios múltiplos de los mismos.

Al igual que en el pasado, cuando la longitud del antebrazo de una regla era la medida de un codo , esto podría diferir de una región a otra y ocasionalmente cambiar con la regla, pero eventualmente se estandarizaría.

Por ejemplo, un turno de trabajo podría medirse inicialmente por el tiempo que lleva viajar entre dos asentamientos específicos (por lo tanto, una elección completamente dentro de su competencia) un número particular de veces y subdividirse por el número de pasos normales que toma.

Ese me parece el resultado más probable y plausible para su escenario.

No habría años ya que no tienen estaciones, la vida útil promedio puede usarse como una unidad de medida más larga subdividida por "sueños" (que si necesitan dormir tanto como nosotros corresponderá a aproximadamente 24 de nuestras horas) , tal vez estandarizado contra la vida útil de un individuo famoso.

La duración de sus embarazos es otra cosa que podría usarse como unidad de medida estándar.

Básicamente, sin los días, las estaciones y los años disponibles para ellos, como lo son para nosotros en la superficie, debe observar qué hay en su entorno contra el cual se puede medir significativamente el tiempo.

Si pensamos en un reloj podemos decir la hora porque:

1. El reloj tiene partes móviles que cambian con el tiempo.
2. Tenemos un sistema de signos/símbolos para hacer distinciones (más claras), recordar y categorizar el tiempo.

Ahora, para averiguar cómo los enanos que viven bajo tierra inventarían/construirían dispositivos de medición del tiempo, necesitamos ver qué cambia en el subsuelo a lo largo del tiempo.

Puedo pensar en por ejemplo:

• Reloj de agua : agua subterránea o ríos
• Reloj de cristal de arena : grava o arena subterránea.
• Reloj de fisura : fisuras o grietas que cambian debido a actividades sísmicas
• Reloj viviente : la vida de los insectos es mucho más corta que la de los enanos y, por lo tanto, la muerte de un insecto puede marcar una nueva unidad de tiempo.
• Reloj de crecimiento : crecimiento del cabello (ya sea de un individuo o de un colectivo).
• Reloj de sonido : ecos (si, por ejemplo, tiene una sala de piedra muy grande y toca un gong grande allí, puede esperar hasta que nadie escuche más el gong y luego marcar una unidad de tiempo).
• Reloj de gravedad : gravedad y tiempo de caída (digamos que sus ondas d tienen un agujero muy profundo y la caída en pequeñas rocas y marcan una unidad cada vez que escuchan un golpe y luego dejan caer una nueva roca. Si son capaces de recordar el ya arrojaron rocas, ese es un reloj válido).
• Roll Clock : una piedra muy rotunda que rueda por un tobogán muy largo pero no empinado y siempre tarda el mismo tiempo en rodar por ese tobogán.
• Reloj de calor : un metal caliente que se enfría gradualmente hasta que se puede tocar (digamos que tus enanos están practicando la herrería y una bola de metal específica siempre se calienta aproximadamente al mismo calor, y a través de la radiación visible del cuerpo negro y el calor sensible tus enanos pueden notar la diferencia entre entonces y ahora).

Lo siguiente es un sistema de signos/símbolos para diferenciar las unidades de tiempo. En el caso de los relojes de arena, esto sería, por ejemplo, un recorrido completo por la arena. En el caso del Gravity Clock, este podría ser el impacto de la caída con una lista de verificación adicional de, por ejemplo, trazos. 4 golpes forman un minuto de gravedad , 40 golpes una hora de gravedad y 960 golpes un día de gravedad .

Así que solo mire lo que puede cambiar en su entorno con el tiempo y agregue un sistema de signos/símbolos para que los habitantes puedan interpretar, escribir y recordar la hora.

Como una carrera un tanto técnica, eventualmente desarrollarían la necesidad de decir el cambio en el tiempo, desde cuánto tiempo calentar el mineral para derretirlo (a corto plazo), tiempo entre comidas (a medio plazo) hasta cuándo alcanzarán los cultivos. madurez (a largo plazo).

En su mayoría, son solo conjeturas, pero ciertas cosas pueden necesitar al menos una forma rudimentaria de cronometraje. ¿Mineral de fusión? Solo espera un momento. ¿Hambriento? Solo come. ¿Esperando que los cultivos maduren? Solo obsérvalos. Pero la forja y el mecanizado de artículos complejos pueden necesitar un cronometraje más preciso.

Para una estrategia de cronometraje a corto plazo, se debe crear un embudo estandarizado o un elemento tipo cáliz que tenga un orificio de tamaño muy preciso en la parte inferior que gotee en un intervalo estandarizado. este dispositivo se mantiene lleno de la condensación de la cueva y se permite que el exceso fluya lejos de él. Los goteos golpean una rueda que cuenta las gotas para mostrar algún período de un ciclo. Este concepto podría surgir de un enano aburrido que observa las gotas mientras espera que se cocine el pan y piensa que el pan es perfecto si cuenta 100 gotas más o menos.

Esta máquina ayudará a los aldeanos a saber cuándo son las comidas, cuándo son los períodos de trabajo y cuándo dormir. Para garantizar que se cumplan los ciclos adecuados de trabajo/descanso (semana), el guardián del período del pueblo, utilizando una serie de piedras, rastrea los "días de la semana".

Más allá del rey, cualquier otro concepto de tiempo puede ser arbitrario. Sin luna, sol, estrellas, solsticio y equinoccio, sus mentes no podrían comprender otras escalas de tiempo que no sean sus ciclos de trabajo/descanso. El rey podría dictar escalas de tiempo más largas para permitir la rotación de cultivos, pero la gente misma tendría que presionar el botón "Creo" en eso. Se necesitaría el guardián del período de la aldea (guardián del tiempo) para rastrear estos ciclos, ya que nadie más podría comprender el concepto del paso del tiempo en esas escalas de tiempo.

Durante una unidad de tiempo como un año, podría tener un sistema de cuevas / río subterráneo que se inunda según la temporada sobre el suelo. Podría ser que solo llueva mucho en la superficie en una estación específica del año. O tal vez el agua proviene del derretimiento de los glaciares durante el verano. Mientras que en el invierno, el suelo superior se congela durante meses seguidos, por lo que el río subterráneo se seca.

Para un ciclo de "día", probablemente comenzaría con la biología y la cultura, como cuánto tiempo es justo un turno de trabajo y cuánto tiempo de descanso es justo antes del próximo turno de trabajo. Creo que esto sería difícil de sincronizar entre asentamientos sin tecnología o magia algo avanzada. ¿Quizás por el sonido? (tocar una bocina), pero me temo que el sonido puede desaparecer demasiado rápido.

Todas estas respuestas ignoran el hecho de que las horas y las fechas se utilizan principalmente para coordinar reuniones y demás. El goteo de agua en cierta cueva en algún lugar no va a ayudar con eso.

Tampoco está claro que el ritmo circadiano de una persona pueda funcionar sin luz solar, pero se han escrito artículos sobre otros tipos de animales: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5090016 /

El mecanismo más plausible para cualquier tipo de ritmo es que los grupos de enanos que viven juntos se despierten y coman al mismo tiempo. La forma de tiempo más plausible es contar estos ciclos "diarios". Pero tenga en cuenta que la duración de los "días" puede no ser coherente, no estará sincronizada con los días reales y dos colonias no estarán sincronizadas entre sí.