El Año Bisiesto de la Ciencia

Como es sabido, 2016 es año bisiesto, al igual que lo fueron 2012 o 2008 y lo serán 2020 o 2024. Por ello, el mes de Febrero poseerá 29 días en vez de 28 como suele tener y a su vez, el año 366 y no 365, pero ¿por qué?.

Este fenómeno se cumple en aquellos años que son múltiplos de cuatro. Lo que quizá sea menos conocido es que no todos los años divisibles por cuatro son bisiestos; ya que los del cambio de centena, que terminan en doble cero, solo llevan el día de propina si son múltiplos de 400. Es decir, que el 2000 fue bisiesto, pero no lo fue el 1900 ni lo será el 2100. 

Tal vez cabría pensar que detrás de esta curiosa regla de los cientos y los cuatrocientos hay una razón astronómica, pero lo cierto es que la norma es completamente arbitraria. Se trata simplemente de ajustar la duración media de nuestro año artificial en el calendario al año natural solar.

¿De dónde proviene entonces el término "bisiesto"?

Pues bien, el origen de este término viene de la antigua Roma. El primer día de cada mes era el calendas. En lugar de decir 28 de febrero, los romanos decían primum dies ante calendas martias (primer día antes de las calendas de marzo). Al intercalarse un día más era bis sextus dies ante calendas martias, o sea, (segundo día sexto antes de las calendas de marzo).

Y, ¿cuál fue la evolución del calendario hasta llegar hasta esta curiosa aunque útil conclusión? [1]

Pues bien, antiguas culturas como las orientales, encontraron más práctico regirse por un calendario lunar. Estos calendarios lunares alternaban los meses de 29 y de 30 días.

Calendario lunisolar romano

Este sistema fallaba cuando había que contar los años, ya que la suma de los meses lunares no se correspondía con un año natural. Esto fue lo que sucedió con el primer calendario romano, originalmente lunar y transformado en lunisolar por el poco ingenioso sistema de añadir varios días que se asignaban a un extraño mes conocido como mes intercalar, entre febrero y marzo.

Fue Julio César quien intentó arreglar tal situación creando el Calendario Juliano. De esta forma, abandonó las referencias lunares pasándose a un sistema solar. Este eliminaba el mes intercalar y definía el año como hoy lo conocemos: doce meses de 30 o 31 días excepto febrero, con 28. En tiempos de César ya se sabía que el año solar tampoco duraba exactamente 365 días, sino que su duración media era de aproximadamente un cuarto de día más. Para compensar esta desviación, el Calendario Juliano introdujo el año bisiesto: un día más cada cuatro años, lo que daba al año una duración media de 365,25 días, o 365 días y 6 horas.

Papa Gregorio XIII

El problema es que esta cifra tampoco se corresponde con la realidad ya que el año solar dura de promedio algo así como 365 días, 5 horas, 48 minutos y unos 45 segundos; o dicho de otro modo, 365, 2421891 días, según cálculos actualizados. Como los decimales son muy importantes a largo plazo, ya que el error se va acumulando, el Papa Gregorio XIII introdujo una nueva reforma en 1582. Su calendario, el Gregoriano, es el que utilizamos hoy en día.

La extraña norma de los cientos y los cuatrocientos para los bisiestos consigue una duración media del año de 365,2425 días, o 365 días, 5 horas, 49 minutos y 12 segundos. Al reducir el desfase medio anual de más de 11 minutos a solo unos 27 segundos, el resultado es que para acumularse un día de error deberán transcurrir más de 3.200 años desde que el Calendario Gregoriano entró en vigor. Así que ya se preocuparán de ello nuestros descendientes en el siglo XLVIII.

Todo lo anterior nos lleva a una conclusión: los humanos necesitamos sistemas nítidos de medición del tiempo, pero la naturaleza es borrosa. No podemos forzarla a ajustarse a nuestros calendarios artificiales, y poco le importa si todos nuestros ordenadores se colapsan por la introducción de un segundo no programado. Nosotros solo estamos aquí de paso, y el tiempo seguirá transcurriendo cuando ya no nos encontremos para medirlo.

Curiosidades sobre estos años: (1) (2) (3)

Además de la importancia científica que estos años poseen, al estar estrechamente relacionados con la astronomía y la astrofísica, podemos encontrar curiosidades en relación a estos años y en concreto con el día 29 de febrero. [2]

Así pues, muchos científicos bastante conocidos en sus respectivos campos nacieron un 29 de febrero. Estos fueron, entre algunos otros:

Paul Erman: Nacido un 29 de febrero de 1764, fue un físico alemán que trabajó como profesor de ciencia en el Colegio Francés de Berlín y en la academia militar. Sus trabajos se centraron en el campo de la electricidad y magnetismo, y también llevo a cabo algunas contribuciones en óptica y fisiología. Murió el 11 de octubre de 1851 en Berlín.

Herman Hollerith: Nacido un 29 de febrero de 1860, es conocido por ser el inventor de la máquina tabuladora. Teniendo en cuenta que las preguntas de los censos podían contestarse con un simple "sí" o "no", Hollerith ideó una tarjeta perforada con 80 columnas que según la colocación de las perforaciones, podía resolverse la respuesta. Su máquina fue empleada por el gobierno de Estados Unidos para realizar el censo de 1890. Tardaron apenas 3 años en perforar unos 56 millones de tarjetas, lo que agilizó el censo del país. Patentó su invento en 1889 (que ya era capaz de sumar también) y fundó la Tabulating Machine Company para comercializar su idea. Lo curioso es que, años después, dicha compañía que se fusionó con un par más, acabaría cambiando de nombre en 1924 por el de International Business Machines Corporation (IBM).

Gene Golub: Nacido un 29 de febrero de 1932, fue un matemático estadounidense cuyos trabajos se centraron en el análisis numérico, programa matemático, e informática estadística. Sus análisis de algoritmos para solucionar problemas numéricos se emplean en las operaciones científicas y estadísticas. Aportó una solución al empleo de polinomios Chebyshev y en 1993 fue nombrado miembro permanente de la Academia de Ciencias de Estados Unidos.


Y ¿qué es de las científicas? Tras haber investigado en diferentes páginas web y enciclopedias, no he sido capaz de encontrar a ninguna mujer vinculada con la ciencia nacida en esta fecha.

Además del nacimiento de importantes científicos el 29 de febrero, podemos hablar de los hechos acaecidos en esta fecha relacionados de alguna manera con el ámbito científico, aunque pocos son los acontecimientos que estas características cumplen. [3]

Día Mundial de las Enfermedades Raras

El 29 de febrero es también el Día Mundial de las Enfermedades Raras en los años bisiestos, ya que se celebra el último día de febrero. Su implantación se produjo en 2008 y se escogió precisamente ese día por considerar la singularidad del 29F como una asociación idónea para la concienciación de estas enfermedades.

29 de febrero de 1964

El presidente de los Estados Unidos, Lyndon Johnson, anuncia públicamente un invento relacionado con la aviación: el avión A-11, un modelo con la capacidad de volar a más de 3200 km/h y a más de 20 kilómetros de altura. Unas prestaciones únicas que no existían en ningún modelo hasta ese momento.

Avión A-11 (1964)

Realizar este trabajo me ha resultado verdaderamente interesante ya que no creía que del día 29 de febrero pudiese existir tanta información, y mucho menos de los años bisiestos (de los que ya conocemos su historia). Además, he podido recordar datos que ya conocía y aprender otros de los que no tenía idea alguna.

Mi madre, que se encuentra actualmente estudiando un Grado en Educación Infantil, disfrutó conociendo las curiosidades halladas en esta entrada y me ayudó aportando datos sobre los años bisiestos que ella tuvo que estudiar para la asignatura Didáctica del Conocimiento del Medio Natural.

Mi hermano pequeño, no podía creerse que el término "bisiesto" procediese de una extraña lengua de la que no tenía conocimiento.

Experimento nº3

La Tensión Superficial

Para continuar la serie de experimentos encontrados en este blog les traigo un curioso ensayo que trata la Tensión Superficial. Al oír estas palabras, lo primero que pasará por sus cabezas será si conocen el significado que aportan pero antes de entrar en ninguna explicación de los términos, les recomiendo que vean el siguiente vídeo; el cual realicé junto a Raquel Aranda.
         

Una vez visto el vídeo vamos a adentrarnos en materia. ¿Qué es la Tensión Superficial? [1]

Pues bien, la Tensión Superficial de un líquido es definida en física como "la cantidad de energía necesaria para aumentar su superficie por unidad de área". Y, ¿qué quiere decir esto?
Explicándolo de forma más breve y sencilla, podríamos decir que es una propiedad de los líquidos que hace que estos se comporten como si su superficie estuviera encerrada en una lámina elástica.

La tensión superficial es también responsable de la formación de las gotas de lluvia, de las burbujas de jabón o de la elevación de líquidos por un capilar.
Como curiosidad, gracias a la llamada tensión superficial, los zapateros, pequeños insectos que viven en los márgenes de los ríos, son capaces de caminar sobre el agua sin hundirse.


Pero, ¿cuál es el origen de este fenómeno? [2]

Procede pues, de las fuerzas intermoleculares o de Van der Waals.
Una molécula inmersa en un líquido experimenta interacciones con otras moléculas por igual en todas direcciones. Sin embargo, las moléculas situadas en la superficie acuosa solo se ven afectadas por las vecinas que tienen abajo. Así, se origina una especie de película mantenida por las fuerzas intermoleculares del fluido, que alcanzan valores elevados, aunque para distancias cortas. Esto hace que, por ejemplo, un clip pueda descansar en la superficie del agua. En cambio, si apoyamos un leño, el grosor del mismo es suficiente para que las fuerzas de Van der Waals no se manifiesten.

Con estos datos, intentaremos explicar el fenómeno que puede apreciarse en el vídeo una vez explicado el proceso.

Para realizar el experimento, como puede verse en el vídeo, necesitamos leche, jabón de manos y colorantes alimenticios. Los colorantes se añaden a la leche, en este caso desnatada, y se introduce un pincel que ha sido untado previamente con jabón de manos, pero ¿por qué ocurre este fenómeno?

Como bien sabemos, la leche es un líquido a temperatura ambiente, por lo que podríamos decir que posee una especie de membrana. Además en este caso, es más flexible que en el de otros líquidos. Al aplicar el jabón sobre el plato con la leche, los colorantes se sitúan en los extremos, donde la tensión superficial es mayor.

¿Qué ocurriría si realizásemos el mismo experimento pero utilizando leche entera o yogur?

El resultado es el siguiente:

Esquina Sup. Izq.: Yogur; Esquina Sup. Der.: Leche Entera; Abajo: Leche Desnatada

La realización de este experimento me ha parecido muy interesante a la vez que gratificante ya que no había oído hablar de la tensión superficial y gracias a esta propiedad he sido capaz de conocer la explicación de ciertos datos, que sin la ayuda de esta característica de los líquidos, serían prácticamente inexplicables.

Además, la realización de este experimento con otra compañera ha hecho que ambos disfrutáramos más al finalizarlo y que ambos aportásemos datos que igual para el otro eran desconocidos.

A mis padres les ha parecido un experimento curioso con el que puedes aprender mucho más de lo que pueda parecer y mi hermano pequeño disfrutó al ver el hermoso resultado del ensayo.