Figuras laterales: Glifos representando
dos meses del calendario maya.

El Día

"Un día" puede, por esto, definirse adecuadamente como el tiempo transcurrido entre un mediodía y el siguiente. Un reloj de Sol puede seguir el movimiento del Sol en el cielo por la sombra de una varilla o aleta ("nomón") que apunte hacia el polo celestial (pulse aquí si desea construir un reloj de Sol) y permite dividir el día en horas y en unidades menores. El mediodía es la hora en la que la sombra apunta exactamente al sur o al norte y es más corta. 

¿Cual es, entonces, el periodo de rotación de la Tierra alrededor de su eje? ¿Un día?, dirá. No exactamente. 

Suponga que observamos una estrella en el cielo, por ejemplo Sirius, la más brillante del grupo. Una rotación completa de la Tierra es el tiempo que necesita la estrella para volver a su posición de inicio (por supuesto, nos movemos nosotros, no la estrella). Esto es casi la definición de día, pero con una gran diferencia: para el día el punto de referencia no es una estrella fija en el firmamento, sino el Sol, que cambia ligeramente su posición en el cielo. Durante el año el Sol traza un círculo completo alrededor del cielo, de tal forma que si llevamos una cuenta separada de los "días Sirius" y los "días Sol", al final de año diferirán 1 día. Obtendremos 366. 2422 "días Sirius" por solo 365. 2422 "días Sol".

Es el "día estelar" (día sideral) el que fija el periodo de rotación de la Tierra y es unos 4 minutos mayor de 24 horas. Un mecanismo cronométrico diseñado para mover un telescopio siguiendo a las estrellas, da un giro completo cada día sideral. 

Los relojes que conocemos y usamos, están basados en el día solar medio porque la duración de mediodía a mediodía puede variar debido al movimiento de la Tierra en su órbita alrededor del Sol. Según las leyes de Kepler (discutidas en una sección posterior) esa órbita es ligeramente elíptica. La distancia del Sol, por consiguiente, varía ligeramente y según la 2ª ley de Kepler, se acelera el movimiento cuando está más cercana al Sol y se desacelera cuando se aleja. Tales variaciones pueden hacer que el día solar difiera en unos 15 minutos. 

Los actuales relojes atómicos, muy precisos, nos indican que el día se está haciendo gradualmente más largo. Las culpables son las mareas, olas gemelas elevándose en los océanos de la Tierra, debidas, principalmente, al empuje gravitacional de la Luna. Cuando las olas viajan alrededor de la Tierra, rompen sobre la costa y en mares poco profundos y de esta manera liberan su energía: la teoría sugiere que esa energía es debida a la energía cinética del movimiento rotacional de la Tierra. 

El Año

La Tierra necesita 365. 2422 días para completar su viaje (en días solares medios) y cualquier calendario cuyo año difiera de este número se desviará gradualmente en sus estaciones. El antiguo calendario romano tenía 355 días pero añadía un mes cada 2 o 4 años: no era suficientemente bueno y en los tiempos en los que Julio Cesar era gobernante de Roma, estaba desviado tres meses. 

En el año 46 a.C. (antes de Cristo) Cesar introduce un nuevo calendario, llamado, debido a su nombre, calendario juliano. Es similar al usado hoy: los mismos 12 meses y un día añadido a finales de febrero cada 4º año ("año bisiesto") en los años divisibles por 4. Dos años más tarde el 5º mes del año romano se denominó julio en su honor. El nombre de su sucesor; Cesar Augusto, fue posteriormente ligado al mes siguiente a julio.

El calendario juliano, de este modo, supone un año de 365. 25 días, dejando sin ajustar una diferencia de 0.0078 días o 1/128 de día. Así, el calendario continuó desviándose pero a un menor ritmo, aproximadamente 1 día cada 128 años. En 1542, año en el que la desviación era de unas dos semanas, el Papa Gregorio XIII ordena un calendario modificado, denominado, debido a su nombre, calendario gregoriano. De aquí en adelante, los años terminados en dos ceros, como 1700, 1800, 1900, no serán bisiestos, excepto cuando el número sea divisible por 4, como el 2000. Esto elimina 3 días bisiestos cada 400 años, o sea, 1 día cada 133 1/3 de años, cercano a la corrección requerida de 1 día cada 128 años. 

Pero no fue suficiente modificar el calendario: se necesitó dar un salto en las fechas para eliminar la diferencia acumulada. En Italia se hizo pronto después del edicto del papa y "Tibaldo y el agujero en el calendario" de Abner Shimony, narra la historia de un muchacho cuyo nacimiento es en un día de los eliminados en ese salto de fechas. Otra fecha de nacimiento afectada fue la de George Washington, nacido el  11 de febrero de 1732: cuando el Imperio Británico actualiza su calendario en 1751, el 11 de febrero "nombre antiguo" se convirtió en el 22 de febrero "nombre nuevo" y actualmente es el día en el que se celebra el nacimiento de George Washington. 

En Rusia el cambio vino después de la Revolución, y es por lo que el gobierno soviético usa para celebrar el aniversario de la "Revolución de Octubre" el 7 de noviembre. La Iglesia Ortodoxa rusa continua usando el calendario juliano y celebra la Navidad y la Pascua unas 2 semanas después que la mayoría del mundo cristiano . 
 

La Luna

Muchos calendarios antiguos estuvieron basados en la Luna. El más exitoso de ellos es el  calendario "Metónico", en nombre del griego Metón, quien observa que adicionando 7 meses en el transcurso de 19 años, mantiene el calendario bastante exacto de acuerdo con las estaciones. Lo que haría la duración del año medio de (12 + 7/19) meses y con una calculadora se puede encontrar fácilmente su valor:

muy cercano a su valor real de 365. 2422. El calendario metónico es, por esto, más preciso que el juliano, aunque menos que el gregoriano. Es el usado todavía por los judíos, en cuyo calendario, cada mes comienza en o cerca de la Luna Nueva, cuando la posición de la Luna en el cielo está más cercana al Sol. Los babilonios y los chinos también tenían conocimiento de una fórmula como la de Metón. 

Los musulmanes usan un calendario lunar descorregido y como resultado sus fiestas se deslizan a través de las estaciones en una proporción de casi 11 días por año. La razón no es el desconocimiento de la astronomía, porque la cultura antigua musulmana incluyó astrónomos distinguidos, sino un empeño deliberado en seguir un plan diferenciado de las otras creencias. 

Esto crea un problema con el mes de Ramadán, durante el cual se espera de los fieles musulmanes que no coman ni beban desde el amanecer al anochecer. Cuando el  Ramadán cae en invierno, no impone una gran privación, dado que los días son cortos y fríos. Quince años más tarde, sin embargo, el Ramadán cae en el verano,cuando los días son largos y el calor pone a la gente muy sedienta. Es cuando las ciudades árabes esperan impacientemente por el estampido del cañón, el cual, según la tradición, anuncia todas las tardes el final del ayuno. 

El Calendario Maya

Su astronomía estaba bien desarrollada y observaron los "días zenial" cuando el Sol está directamente sobre la cabeza ("en el cenit") y un palo vertical no proyecta sombra. Su año tenía 365 días, pero en la ausencia de años bisiestos cambiaba lentamente con respecto a los solsticios. Ese año estaba dividido en  18 "meses" de 20 días cada uno (numerados de 0 a 19), más el  "mes corto" de Wayeb, cuyos días estaban considerados desgraciados. 

Yucatán no experimenta verano e invierno en la misma forma que las latitudes medias (ej.: Europa o la mayoría de los EE.UU.) y por lo tanto el calendario maya no estaba ligado fuertemente a las estaciones como está el nuestro. El planeta Venus recibía la principal atención y sus ciclos estaban medidos con precisión por los astrónomos mayas. Además los mayas también observaban un "año ritual " de 260 días, consistiendo en 20 "semanas largas" de 13 días cada una.

Para saber más, ¡mucho más!, vea la " Página de Astronomía Maya ."   Sobre los mayas y Venus, vea el capítulo "Bringing Culture to the Physicists", p. 313 en "Surely You're Joking, Mr. Feynman!" de Richard Feynman