Escala de tiempo dinámica

En los estándares de tiempo , el tiempo dinámico es la variable independiente de las ecuaciones de la mecánica celeste . Esto contrasta con las escalas de tiempo como el tiempo solar medio, que se basan en la rotación de la Tierra. Dado que la rotación terrestre no es constante, usar una escala de tiempo basada en ella para calcular las posiciones de los objetos celestes genera errores. El tiempo dinámico se puede inferir a partir de la posición observada de un objeto astronómico mediante una teoría de su movimiento. Una primera aplicación de este concepto de tiempo dinámico fue la definición de la escala de tiempo de las efemérides (ET). ^{[ 1 ] [ 2 ]}

A finales del siglo XIX se sospechaba, y a principios del siglo XX se confirmó, que la rotación de la Tierra ( es decir, la duración del día ) era irregular en escalas de tiempo cortas y se ralentizaba en escalas de tiempo más largas. Se sugirió que la observación de la posición de la Luna, el Sol y los planetas, y la comparación de estas observaciones con sus efemérides gravitacionales, sería una mejor manera de determinar una escala de tiempo uniforme. Una propuesta detallada de este tipo se publicó en 1948 y fue adoptada por la IAU en 1952 (véase Historia de las efemérides ).

Utilizando datos de las Tablas del Sol de Newcomb (basadas en la teoría del movimiento aparente del Sol de Simon Newcomb , 1895, tal como se utilizó retrospectivamente en la definición del tiempo de efemérides), el segundo del SI se definió en 1960 como:

la fracción 1/31.556.925,9747 del año tropical para el 0 de enero de 1900 a las 12 horas de tiempo efeméride.

Los relojes atómicos de cesio entraron en funcionamiento en 1955, y su uso proporcionó una confirmación adicional de que la rotación de la tierra fluctuaba aleatoriamente. ^{[ 3 ]} Esto confirmó la inadecuación del segundo solar medio del Tiempo Universal como medida precisa del intervalo de tiempo. Después de tres años de comparaciones con observaciones lunares, se determinó que el segundo de efemérides correspondía a 9.192.631.770  ±  20 ciclos de la resonancia del cesio. En 1967/68, la duración del segundo del SI se redefinió en 9.192.631.770 ciclos de la resonancia del cesio, igual al resultado de la medición anterior para el segundo de efemérides (véase Tiempo de efemérides: redefinición del segundo ).

En 1976, sin embargo, la IAU resolvió que la base teórica del tiempo de efemérides era completamente no relativista y, por lo tanto, a partir de 1984, el tiempo de efemérides sería reemplazado por dos escalas de tiempo adicionales con la posibilidad de correcciones relativistas. Sus nombres, asignados en 1979, ^{[ 1 ]} enfatizaban su naturaleza u origen dinámico: Tiempo Dinámico Baricéntrico (TDB) y Tiempo Dinámico Terrestre (TDT). Ambos fueron definidos para mantener la continuidad con el ET y se basaron en lo que se había convertido en el segundo estándar del SI, que a su vez se había derivado del segundo medido del ET.

Durante el período 1991-2006, las escalas de tiempo TDB y TDT fueron redefinidas y reemplazadas debido a dificultades o inconsistencias en sus definiciones originales. Las escalas de tiempo relativistas fundamentales actuales son el Tiempo de Coordenadas Geocéntricas (TCG) y el Tiempo de Coordenadas Baricéntricas (TCB); ambas tienen tasas basadas en el segundo del SI en sus respectivos marcos de referencia (e hipotéticamente fuera del pozo gravitatorio correspondiente), pero debido a los efectos relativistas, sus tasas parecerían ligeramente más rápidas cuando se observan en la superficie terrestre y, por lo tanto, divergen de las escalas de tiempo locales terrestres basadas en el segundo del SI en la superficie terrestre. ^{[ 4 ]} Por lo tanto, las escalas de tiempo definidas actualmente por la IAU también incluyen el Tiempo Terrestre (TT) (que reemplaza al TDT y ahora se define como un reescalado del TCG, elegido para darle al TT una tasa que coincida con el segundo del SI cuando se observa en la superficie de la Tierra), ^{[ 5 ]} y un Tiempo Dinámico Baricéntrico (TDB) redefinido, un reescalado del TCB para darle al TDB una tasa que coincida con el segundo del SI en la superficie de la Tierra.

• Segundo intercalar