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Los relojes de Alfonso X

Una obra de Alfonso X donde confluyen siglos de investigación para medir el paso del tiempo con precisión

Los relojes de Alfonso X

Hacia 1254 Alfonso X el Sabio encargó una obra en la que se recopilase todo el saber astronómico de la época, incluidos los conocimientos árabes y judíos al respecto. El resultado fueron 16 tratados, los Libros del Saber de Astronomía, de los que cinco estaban dedicados a la construcción de distintos tipos de relojes: dos de sol, uno de velas, otro de agua y, el último, de mercurio (1).

Los cinco tratados sobre relojes fueron escritos por dos eruditos judíos, Samuel el Levy de Toledo e Isaac ibn Sid, los cuales sintetizaron en sus propuestas una tradición relojera que se remontaba a la antigua Grecia. Entre otras, hay referencias a la Mecánica de Herón de Alejandría, la Pneumática de Filón de Bizancio, el Libro de la Mecánica, escrito en el siglo IX por los hermanos Banú Musá, y Las llaves de las ciencias de al-Juwarizmi, también del siglo IX. En los relojes de Alfonso X, por lo tanto, confluyen los esfuerzos de una larga tradición de mentes brillantes tratando de medir con precisión el paso del tiempo. Vamos a verlos.

El reloj de sombra

El menos sofisticado era el reloj de la piedra de la sombra, que consistía en un reloj de sol, horizontal, de piedra, con un gnomon vertical que marcaba las horas atendiendo a las distintas épocas del año.

Fue al parecer en Mespotamia donde se utilizaron primero los relojes de sol, aunque poco más tarde también se usaron en Egipto y de ahí pasaron a Grecia y Roma, donde los perfeccionaron.

Construir e interpretar un reloj de sol que nos diga la hora solar de forma aproximada es muy sencillo, con el propio cuerpo o cualquier objeto vertical –como un obelisco– podríamos hacerlo viendo la dirección y longitud de nuestra sombra: si la sombra es corta estamos en verano y si es larga en invierno, para saber la hora solo tendríamos que saber que la Tierra tarda unas 24 horas en dar la vuelta sobre sí misma, es decir, en completar un giro de 360 grados. Como 360/24 = 15, si trazáramos una semicircunferencia y marcáramos una línea cada 15 grados, cada vez que la sombra alcanzara una de las líneas habría pasado una hora. Es más, ni siquiera necesitaríamos conocer el movimiento de rotación de la Tierra. Como en la antigüedad, podríamos pensar que es el Sol quien se desplaza en torno a la Tierra describiendo media circunferencia, desde que amanece hasta que anochece, de derecha (este u oriente) a izquierda (oeste o poniente).

Por tanto, parece sencillo diseñar un reloj de sol. Solo necesitamos reunir sus tres elementos básicos: el gnomon u objeto que arroja la sombra, el plano o cuadrante en el que se proyecta la sombra y las líneas que marcan las horas. Sin embargo, en realidad el asunto es mucho más complejo y para situar de forma correcta estos tres elementos hay que realizar cálculos matemáticos y astronómicos muy sofisticados, los cuales son el objeto de estudio de la antigua disciplina de la gnomónica.

Sombras de un reloj de sol. A medida que la Tierra completa su vuelta diaria sobre sí misma, la sombra proyectada va desplazándose sobre un cuadrante en el que están marcadas las horas

El Palacio

El modelo llamado el palacio de las horas también empleaba el sol para calcular la hora, pero de forma más original. Era una especie de palacete de planta circular. En un lateral, se abrían doce pequeñas rendijas por las que iban pasando los rayos del Sol a intervalos regulares. Además, en la cúpula se abrían otras doce ventanas con el mismo propósito.

El palacio de las horas en una miniatura del Libro del Saber

Reloj de vela

El tercer modelo, el reloj de la vela, se armaba sobre una pequeña plataforma, en la que una vela servía de contrapeso a una placa de madera, la cual se iba levantando a medida que se consumía la vela. Por un lado de esta placa se indicaban las horas y, por el otro, las distintas duraciones del día y la noche a lo largo del año.

Reconstrucción del reloj de vela (de candela). Fotografías de Eduardo Farré

Reloj de agua

El cuarto diseño, el reloj de agua, era similar al anterior. Estaba formado por dos clepsidras de agua. Desde una de ellas, cerrada herméticamente para evitar que se infiltraran impurezas, iba goteando agua a otra situada en un nivel inferior. A medida que subía el nivel del agua de esta segunda clepsidra, se levantaba la placa con las horas (2).

El reloj de agua en una miniatura del Libro del Saber

Reloj de la plata viva

El quinto modelo está considerado, en cierta manera, un precursor de los relojes mecánicos que un siglo después iban a levantarse en las torres de los ayuntamientos y las catedrales de las grandes ciudades europeas. Se llamaba reloj de la plata viva, nombre que recibía por entonces el mercurio, y, además de marcar las horas, servía de astrolabio.

El mecanismo principal era una rueda dividida en doce compartimentos comunicados entre sí por pequeños agujeros. Desde los seis compartimentos que quedaban en la parte superior, el mercurio se deslizaba a los inferiores de forma fluida y constante, moviendo así la rueda y con ella todo el engranaje de la esfera. Para desplazar regularmente el mercurio de nuevo a los compartimentos superiores, se empleaba un peso que colgaba de una cuerda enrollada en una polea. Además, el reloj incluía un sistema de sonería, unas campanas que sonaban a cada hora.

Mecanismo del reloj de mercurio en una miniatura del Libro del Saber. Este reloj constituye uno de los antecedentes más claros de los relojes mecánicos

Notas

1. Se puede consultar una edición digital de un fascímil de los Libros del Saber de Astronomía en los libros de Google.

Además, si estás interesado, te recomiendo un artículo muy interesante de Eduardo Farré: El libro de los relojes de Alfonso X.

2. El mecanismo de los relojes de vela y agua se inspira en un modelo que inventaron los griegos varios antes. En la Grecia clásica se adoptaron muchos de los avances que se habían conseguido en Mesopotamia y Egipto para medir el tiempo, pero –como en tantas otras ramas del saber y el arte– los griegos procesaron los descubrimientos foráneos para darles una nueva forma más desarrollada y sofisticada. Además de los relojes de Sol, recurrieron a las clepsidras para medir el paso del tiempo, como una clepsidra que usaban en los tribunales atenienses para regular el tiempo que tenía cada orador para pronunciar su alegato. Pero fueron los ingenieros de la escuela de Alejandría, y en particular Ctesibio, quienes diseñaron los relojes de agua más ingeniosos.

Ctesibio de Alejandría (siglo III a.C.), un portento de la ingeniería, construyó una clepsidra de caudal constante. Ctesibio era hijo de un barbero y, cuenta la leyenda, que fue construyendo una máquina para que su padre pudiera mover los espejos de la barbería sin esfuerzo que descubrió los fundamentos de la neumática, es decir, de la tecnología que usa el aire comprimido como energía para mover los mecanismos de una máquina. Además de inventar un órgano hidráulico (el hydraulis egipcio), entre otros ingenios, construyó un reloj de agua que funcionaba de forma automática y que sirvió de modelo durante siglos.

En su Libro IX, Vitrubio describe su funcionamiento. Al parecer, el reloj de Ctesibio consistía en un recipiente cilíndrico –hecho probablemente de oro para evitar la erosión– al que iba entrando agua de forma constante y regular (que a su vez desalojaba al llegar a cierto nivel). El agua hacía ascender una especie de flotador (como en las modernas cisternas) que era una vasija cóncava en cuya parte superior había una varilla y, opcionalmente, unas ruedas dentadas, que a su vez movían el resto de la maquinaria, como unas trompetas que sonaban al llegar determinada hora y otros adornos. Encima de la varilla había una figurilla –tal vez de unos pájaros– que iba señalando la hora sobre un tambor en el que había grabado unas muescas. Para regular las horas a lo largo del año (pues no dura lo mismo una hora de Sol en invierno que en verano), o bien modificaban el flujo del agua dentro de la clepsidra o bien usaban tambores, que iban rotando a lo largo del año, cuyas muescas horarias se atenían a las horas de Sol propias de cada mes (en líneas oblicuas en función del anatema).

Esquema del reloj de agua diseñado por Ctesibio. El modelo original debía de ser mucho más complejo e incluía diversos mecanismos hidráulicos que ponían en funcionamiento adornos de todo tipo (trompetas o estatuillas que se movían en determinadas horas), pero el concepto es el aquí reflejado: el flujo del agua, que se podía regular, ponía en marcha una maquinaria para dar la hora. Este ingenio supuso el primer intento de construir un reloj mecánico, y por ende, más preciso

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