Precisión del reloj

Alejandro Barbero Martín & Juan José Hernández Muñoz

Precisión de los Relojes

Si vas por la calle y paras a alguien para preguntarle la hora, puedes encontrarte tres pos de respuesta:

  1. Son las tres menos cuarto”

  2. Son las quince cuarenta y siete”

  3. ¡No tengo dinero! ¡No me atraques! ¡No me atraques!”

Por tanto, si no contamos a la gente que se cree todo lo que sale en la tele y vive aterrorizada de sus semejantes, vemos que hay dos tipos de personas: unos se conforman con saber la hora con una precisión de unos tres o cuatro minutos, mientras que los otros quieren tener la hora más exacta posible.

Para tener la hora exacta, uno no necesita más que sincronizar su reloj con un reloj más exacto. Muchos utilizan el teletexto o las señales horarias de la radio para poner su reloj en hora de vez en cuando.

Es una suerte, por lo tanto, que existan maneras de sincronizar un reloj normal con la señal procedente de un reloj atómico. El resultado es un reloj barato pero que puede garantizar que la hora es exacta en una fracción de segundo.

Radio

En varios países, entre ellos España, existen unas emisoras de radio muy especiales. Éstas no emiten música, ni noticias, sino la hora.

Estas emisoras están conectadas a un reloj atómico, y emiten continuamente un chorro de datos. Estos datos vienen a decir el equivalente electrónico a “cuando suene la señal serán las nueve horas, cuarenta y cinco minutos y treinta segundos, ¡bip!”.

Existen muchos relojes capaces de sintonizar las señales de estas emisoras. Generalmente se sincronizan un par de veces al día, por lo que el reloj nunca podrá adelantar o atrasar demasiado antes de que llegue la siguiente sincronización.

NTP

Los ordenadores también tienen relojes dentro. Estos relojes no son atómicos, sino de cuarzo, y muchas veces tienen una precisión atroz: he visto ordenadores que adelantaban o atrasaban hasta un segundo por día. Hay muchas aplicaciones que requieren que los ordenadores pertenecientes a la misma red tengan los relojes sincronizados, y para estas aplicaciones una precisión tan baja no es aceptable.

Para solucionarlo, un grupo de “barbudos” inventó NTP, que son las siglas en inglés de “protocolo de hora de la red”.

(¿Os creéis que lo de “barbudos” es broma? Aquí hay una foto del inventor de NTP.)

NTP (Network Time Protocol o Protocolo de Tiempo en Red) es un sistema para sincronizar el reloj de un ordenador con otro reloj que sirve de referencia. Funciona comparando la hora que tiene el ordenador a sincronizar con la hora del reloj de referencia, y después haciendo que el reloj del ordenador vaya más rápido o más despacio hasta que ambos relojes tengan la misma hora y vayan a la misma velocidad.

Por supuesto, NTP incluye sistemas para compensar el retardo en la red entre el ordenador y el reloj y para calcular la magnitud del error en la hora local, así que no sólo puedes saber qué hora es, sino cómo de exacta es esa hora.

Con NTP, un ordenador se sincroniza primero con una fuente de tiempo exacta, como un reloj atómico o un receptor GPS. Este ordenador se denomina “stratum 1”. Otros ordenadores pueden sincronizarse con este ordenador “stratum 1”; esos ordenadores se denominan “stratum 2”. Si otros ordenadores se sincronizan con un ordenador “stratum 2”, serán “stratum 3”, y así sucesivamente. Como se puede imaginar uno, cuanto mayor sea el número de “stratum”, menos precisa será la hora, pero casi siempre lo será lo suficiente para cualquier cosa que se quiera hacer.

Los relojes más exactos que existen hoy en día son los relojes atómicos, que no funcionan con energía nuclear, sino midiendo las frecuencias de ciertas señales de radio que emiten los átomos cuando sus electrones ganan o pierden energía. La cuestión es que esas frecuencias son constantes, así que con un máser (que viene a ser una especie de láser de microondas) se pueden amplificar las señales y se puede contar el número de oscilaciones. El resultado es un reloj extremadamente exacto (un segundo de pérdida en varios millones de años). Lo malo es que es tan caro como suena.

Estos son algunos relojes atómicos de los cuales se coge la referencia:

  • DCF77 (Alemania) en Mainflingen en Hessen

  • MSF (Reino Unido) en Anthorn

  • JJY (Japón)

  • WWV (USA) en Fort Collins

  • WWVH (USA) en Hawaii

  • BPC (China) en Shangqi

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La información esta sacada de:

http://jacobo.tarrio.org/es/know/contando-los-segundos

En el siguiente enlace podremos observar las diferencias entre los relojes de ordenadores de Windows 98, ME y XP junto a unas soluciones para así poder cambiar la hora de nuestro reloj a una más precisa.

http://h10025.www1.hp.com/ewfrf/wc/document?cc=es&lc=es&dlc=es&docname=c01182557

Hay aplicaciones curiosas para android muy interesantes, que nos da la precisión de nuestro reloj comparándola con otro reloj más exacto: (Clock Test).

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