erloju

Erloju

Erlojua^[1], erloi edo ordularia^[2] denbora neurtzeko eta adierazteko gailua da. Gizakien asmakizun zaharrenetako bat da, eta unitate naturalak baino (eguna, hila eta urtea) denbora-tarte laburragoak neurtzeko beharrari erantzuten dio. Hainbat prozesu fisikotan oinarritzen diren gailuak milaka urtez erabili izan dira. Euren zehaztasuna hobetzen joan da, XX. mendean zehaztasun ikaragarria lortuz. Egungo erloju mekanikoa XVIII. mendean asko hobetu zen, eta haren zabalkundea industria iraultzako garapenei eta gizarte antolamenduari hertsiki lotuta agertu zen amankomuneko denbora bat finkatuz. Ameriketako Estatu Batuetako Normalizaziorako Institutu Nazionalak (NIST) 1999an eginiko erloju atomikoak, NIST F1ek hain zuzen, 20 milioi urtean, segundo bakarreko gorabehera dauka.
Denbora-zati berean banatutako mugimendu erregularrak eragiten ditu erlojuak. Bi atal nagusi izaten ditu erloju mekanikoak: batak mugimendu jarrai erregularra du (orratzak, adibidez), eta, bestea, finkoa da (esfera, adibidez); era horretan, alderdi mugikorraren eta finkoaren diferentziaren bitartez sumatzen da denboraren joana.
Erlojua, bere funtzio praktikoaz gain, bitxigintzako objektu bihurtu da, dotorezia eta luxu ikur.
Hitz biak –«erloju» eta «ordulari»– erabili daitezke euskara batuan^{[1] [2]}, eta baliokideak dira. Hala ere, badirudi, oro har, erloju maizago erabiltzen dela ordulari baino^[3]. Sinonimoak izanik, Iparraldean, erloju (eta horren aldaerak) erabiltzen da eraikin, horma eta altzarietakoak izendatzeko, eta ordulari, eskukoak eta eskumuturrekoak izendatzeko^[4] (agian, frantsesaren eraginez, horloge eta montre).
Erloju hitzaren jatorria erromantzetik dator (gaztelaniaz, reloj; frantsesez, horloge; italieraz, orologio; portugesez, relógio), latinezko horologium hitzetik, eta hori grezierazko ὡρολόγιον (oρα, «ordu», eta λέγειν, «esan», hau da, «ordua dioena»).
Antzina, eguzki erlojuak (gainalde lau batean itzala egiten zuen orratzak adierazten zuen ordua, itzalaren tamaina eta lekua kontuan hartuta), harea-erlojuak (kristalezko ontzia hondarrez betea, erdian estua, eta alde batetik bestera hondar aleak igaroz denbora epe motzak neurtzeko erabiltzen zena) eta ur erlojuak (beheko aldean zuloa egin zaion ontzi bateko urak behera joateko duen erregulartasunean oinarritzen zena) besterik ez zen ezagutzen^[5]. X. mendean, horiek denak baztertuak izan ziren Gerberto fraideak pisu mugiarazlea asmatu zuenean. XII. mendean, erlojuei gurpil horztunak eta mailu txirrina ezarri zitzaien, eta XV. mendean, bultzatzaile kiribildua. Handik aurrera, erloju motak ugaldu egin ziren, eta ordu arte baino neurri txikiagokoak egiten hasi ziren.
XVII. mendean, Huygensek pendulua ezarri zien erlojuei, eta, harrezkero, gaurko egitura bera izan dute, gutxi gorabehera. XIX. mendearen erdialdera, abiadura eta distantzia handiko garraiobideak, trenak, agertzearekin batera, orduak sinkronizatzeko premia agertu zen, latitudearen arabera eguzki orduak askotarikoak baitziren. Eguzki ordulariak atzean utziz, herrietan, tren geltokiko erlojua bihurtu zen ordu zehatza ezagutzeko erreferentzia. 1940an, erloju elektrikoa asmatu zen, pila elektrikoz zebilena, eta, ondoren, erloju elektronikoa agertu zen; zehaztasun handikoa da, kuartzozko kristalak erabiltzen baititu denbora-zati erregularrak neurtzeko. 1954an, erloju molekularra eta atomikoa sortu ziren; horietan, energia kanpoko eraginik gabeko eremu elektromagnetikoetan beti modu berean sortzen denez gero, zehaztasun handiz neur daiteke denbora.
Erloju analogikoek hiru orratz mota izan ditzakete:
Ohikoena, 2 edo 3 orratz izatea da, baina badira antzinako erlojuak orduen orratza baino ez dutena.
Erloju mekanikoaren mekanismoak hiru atal ditu: motorra, erregulatzailea eta transmisio katea. Pendulua duten erlojuetan, motorra zilindro batean biltzen den kate batetik edo soka batetik zintzilik dagoen pisua da. Pisuak sortzen du mugimendua. Bestelako erlojuetan, motorra kiribilduta dagoen altzairuzko xafla mehea da. Xaflaren tentsioak eragiten du mugimendua. Erregulatzaileak edo zabuak beti berdin mantentzen ditu mugimenduak. Azkenik, transmisio katea osatua dago elkarren artean lotutako gurpilez, eta motorraren mugimenduak, erregulatzaileak berdindu dituelarik, orratzetaraino eramaten ditu.
Horrez gain, iratzargailua edo egutegia ere izan dezake.
Erloju digitalek zenbaki aldagarriekin adierazten dute ordua, bai karteltxo birakariekin, bai LCD sistemarekin, bai pantailan. Erloju digital gehienek 24 orduko formatuan erakusten dute; Estatu Batuetan eta beste herrialde batzuetan, ordea, normalean, 12 orduko formatua da (AM edo PM adierazpen batekin).
Erloju mota asko daude, denbora neurtzeko moduaren edo tamainaren arabera sailkatuta.
Eguzkiak zeruan duen itxurazko posizioa mugituz doa egunean zehar Lurraren errotazioa islatuz. Objektu egonkorrek proiektatutako itzalak, ondorioz, mugitu egiten dira, eta, beraz, haien posizioak eguneko ordua adierazteko erabil daitezke. Eguzki erloju batek ordua adierazten du itzalaren posizioa gainazal (oro har) lau batean erakutsiz, zeinak orduei dagozkien markak dituen^[6]. Eguzki-erlojuak, izan ere, horizontalak, bertikalak edo beste orientazio batzuetakoak izan daitezke. Eguzki-erlojuak oso erabiliak izan ziren Antzinatean^{[5] [7]}. Latitudea zehazki ezagutzen bada, ondo eraikitako eguzki-erloju batek tokiko eguzki denbora eman dezake minutu bat edo biko zehaztasunarekin. Euskal Herrian, oso ohikoa da horrelako erlojuak erakin publiko historikoen fatxadan egotea (besteak beste, eliza eta udaletxeetan), baita jauregi eta bestelako eraikin monumentaletan ere^[8].
Gailu asko erabil daitezke denbora markatzeko erreferentzia-denbora kontuan hartu gabe (eguneko orduak, minutuak, etab.), eta baliagarriak izan daitezke iraupena edo tarteak neurtzeko. Iraupen neurgailu horien adibide dira kandela-erlojuak, intsentsu-erlojuak eta harea-erlojuak. Kandela- eta intsentsu-erlojuen funtzionamenduaren oinarrian dago baliabidearen (ezkoa eta intsentsua hurrenez horren) iraungitze konstanteari esker, denboraren igarotzeari buruzko estimazio zehatz eta errepikakorra egin daiteke. Harea-erlojuan, zulo txiki batetik zehar abiadura konstantean isurtzen den harea fina, aurrez zehaztua dagoen denbora tartea adierazten du. Kasu horretan, baliabidea ez da kontsumitzen, berrerabiltzen baizik.
Eguzki-erlojuekin batera, ur-erlojuak edo klepsidrak denbora neurgailu zaharrenak dira, eta horien antzinatasun handia dela eta, ez da ezagutzen non eta noiz sortu zituzten lehen aldiz. Katilu itxurako ontzi zuloduna da formarik sinpleena, eta, Babilonian eta Egipton, K.a. XVI. mende inguruan existitu zen. Munduko beste eskualde batzuetan ere, India eta Txina barne, ur-erlojuak aspaldi agertu ziren, baina data antzinakoenak ez dira hain seguruak. Aditu batzuen arabera, ordea, K.a. 4000an agertu ziren ur-erlojuei buruz idazten dute^[9].
Txinatarrek XI. mendean asmatu zituzten lehenengo erloju mekanikoak, funtzionamendu iraukorrerako ihes-mekanismo batez horniturik. Erdi Aroan, Europan ere hasi ziren egiten lehenengo erloju mekanikoak. Richard de Wallingfordek (1292-1336), horrelako bat eraiki zuen 1330. urte inguruan, planetario astronomiko modura erabiltzeko. Geroago, Pizkundetik aurrera, Galileo-k (1564-1642) eta, bereziki, Huygens-ek (1629-1695) aurrerapen handiak egin zituzten pendulu-erlojua asmatuz eta hobetuz denboraren neurketa zehatzagoak egin ahal izateko.
Oro har, erloju mekanikoak higidura oszilakorretan oinarriturik daude. Higidura hori iraunkortzeko, energiaz hornitu behar dira erlojuak modu era kontrolatu desberdinetan, hala nola grabitatez, pendulu batez, malgukien bidez, elektrizitatez… Izatez, erlojuen neurketa higidura edo oszilazioen kopurua kontatuz egiten da.
Eskuko erlojuak Frantzian asmatu ziren XV. mendean, eta berehala hedatu ziren Europa osoan zehar. Sakelako erlojuak ziren, batez ere, eta Nurenbergen garatu ziren. Sakelako erlojuak mekanismo bitxi eta garestitzat hartzen ziren, gizarteko klase gorenak bakarrik eskura zitzakeenak. Lehen erlojugileak errementariak, sarrailagileak edo kanoi-galdatzaileak izan ziren, metalak jotzen aditu ziren artisauak. Baina, luxuzko objektuak zirenez, Pizkunde eta Barrokoko apaindura dotoreenganako grina zela-eta, erlojugileek urregintzaren artea eduki behar izan zuten, sarritan material ederrak erabiltzen baitziren. Orduan, Frantzian, Alemanian, Italian eta beste leku askotan, bereizketa argia sortu zen erloju publiko handien egileen eta mahaiko eta eskuko erloju txikien egileen artean^[10].
XIX. mendetik aurrera, eskumuturreko erlojuak (ordulariak) garatu ziren. Hasieratik, ordulari horiek ia emakumeek bakarrik erabili zituzten, gizonek sakelako erlojuak erabiltzen baitzituzten XX. mende hasiera arte. Militarrek XIX. mendearen amaieran erabili zituzten lehen aldiz eskumuturreko erlojuak, guztiz beharrezkoa baitzen gerra garaiko maniobrak sinkronizatzea. Kuartzozko ordularien merkaturatzea (Seiko Astron 35SQ 1969an eta Omega Beta 21 1970ean) guztiz irautzailea izan zen, eta eskumuturreko erlojuen bultzatzaile nagusia izan zen.
Erloju atomikoak erresonantzia atomiko normalaren maiztasuna erabiltzen du bere kontagailua elikatzeko. Lehen erloju atomikoek, euren erreferentzia, maser batetik hartzen zuten^[11]. Arau agentzia nazionalek 10^-9 segundo eguneko zehaztasuna mantentzen dute^[12]. Erloju atomikoak zesio133 atomoaren bibrazioan oinarritzen dira. 9.192.631.770 bibraziok segundo bat daramate, eta, hala, gaur egun, denbora neurtzeko dauden sistemarik zehatzenak dira: segundo bakarreko errorea dute 30 milioi urtean^[13].
Erloju atomikoek denbora eskala jarraitua eta egonkorra dute: Nazioarteko Denbora Atomikoa (TAI, Temps Atomique International). Eguneroko erabileran, beste eskala kronologiko bat darabilte: Denbora Unibertsal Koordinatua (UTC). UTC TAItik eratortzen da, baina, denbora unibertsalarekin (UT1) segundo tartekatuak erabiliz sinkronizatzen da, zeina gau-egun trantsizioan oinarritzen den behaketa astronomikoen arabera.
Kronografoa erlojuaren funtzio bat da, denbora laburrak, eskariaren arabera, zenbatzeko aukera ematen duena. Nahiz eta beti kronometroarekin nahasten den, desberdinak dira: erlojua kronografotzat har daiteke funtzioa barne hartzen badu, baina kronografoa ezin da kronometrotzat hartu^[14]. Analogikoak dira, eta, oro har, bi esfera gehigarri txiki ditu (bata, orduetarako; bestea, minutuetarako), erdiko esferari segundoak adierazten dituen orratzak gehitzen zaizkionak. Hiruren artean, erdiko orratzaren biraketa-kopurua adierazten dute. Normalean, orratzetako bat, gutxienez, gelditu eta berriz hasaraz daiteke. Abiadura neurtzeko aukera ematen du, eta, antzina, medikuek pazientearen pultsua kontrolatzeko erabiltzen zuten^[15].
Kronometroa doitasun-kontroleko zentro edo institutu batek egiaztatu eta ziurtatu duen erlojua da. Kronometro hitza greziar etimologiako neologismo bat da. Kronos denboraren titana da. Gaur egun, neurketarako aparatua esan nahi duen atzizki bat da^[16].
Normaltasunez nahasten dira kronometro eta kronografo terminoak. Gaur egun, Suitzako Kronometroen Kontrol Ofizialak (COSC) ziurtatzen ditu fabrikatutako kronometro gehienak. Gutxienez bi astez probatzen dira, posizio eta tenperatura desberdinetan, baimendutako gehieneko irizpide eta desbideratzeekiko lortutako portaera eta aldeak. Kronometro gisa ziurtatutako erlojuekin batera, normalean, kronometria-atestatua eta esferako aipamen bat izaten dira. COSCek bere webgunean jakinarazi duenez, urtean, 1,6 eta 1,8 milioi erloju artean ziurtatzen dira kronometrotzat, hau da, aldi berean, esportatutako erloju suitzarren % 6^[17].
Erloju mekanikoa asmatzeak XIII. mendean, denbora neurtzeko metodoetan aldaketa bat ekarri zuen: prozesu jarraituetatik (hala nola gnomonaren itzalaren mugimendua eguzki-erloju batean edo likidoaren fluxua ur-erloju batean) oszilazio-prozesu periodikoetara (hala nola pendulu baten mugimendua edo kuartzozko kristal baten bibrazioa)^[18][19], zehaztasun handiagoa lortzeko potentziala baitzuten. Erloju moderno guztiek oszilazioa erabiltzen dute.
Erabiltzen dituzten mekanismoak desberdinak diren arren, erloju oszilagarri guztiek (mekanikoek, elektrikoek eta atomikoek) antzera funtzionatzen dute, eta zati analogoetan bana daitezke^[20][21][22].[80][81][82] Behin eta berriz mugimendu bera errepikatzen duen objektu batez osatuta daude, osziladore bat, errepikapen edo taupada bakoitzaren artean denbora-tarte zehatz-mehatz konstante batekin. Osziladoreari atxikita, osziladorearen mugimendua mantentzen duen kontrol-gailu bat dago marruskaduragatik galtzen duen energia ordezkatuz eta oszilazioak pultsu-serie batean bihurtzen dituena. Pultsuak kontagailu mota batek zenbatzen ditu, eta zenbaketa kopurua unitate egokietan bihurtzen da, normalean segundoetan, minutuetan, orduetan, etab. Azkenik, adierazle mota batek emaitza gizakiek irakur dezaketen formatuan erakusten du.
Gaur egungo erloju guztietan, denbora neurtzeko elementua osziladore harmoniko bat da, maiztasun konstante zehatz batean errepikatzen den bibrazioa edo oszilazioa duen objektu fisiko bat (erresonadorea)^{[23][24][25][26]}
Osziladore harmoniko baten abantaila, beste osziladore mota batzuekin alderatuta, da erresonantzia erabiltzen duela erresonantzia maiztasun natural zehatz batean edo taupada batean bibratzeko, zeina bere ezaugarri fisikoen araberakoa den eta beste abiadura batzuetan bibratzeari eusten dion. Osziladore harmoniko batek lor dezakeen zehaztasun posiblea neurtzen da Q izeneko parametro edo kalitate faktore baten bidez^[28][29] handitzen dena (beste baldintzak berdinak izanik) bere erresonantzia maiztasunarekin batera^[30] Horregatik, erlojuetan, epe luzerako joera izan da maiztasun handiagoko osziladoreen aldekoa. Oreka-gurpilek eta penduluek beti izaten dute erlojuaren abiadura doitzeko bitarteko bat. Kuartzozko erlojuek, batzuetan, kondentsadore bat doitzen duen abiadura-torloju bat izaten dute helburu horretarako. Erloju atomikoak estandar primarioak dira, eta haien abiadura ezin da doitu.
Erloju batzuek kanpoko osziladore baten menpe daude zehaztasuna lortzeko; hau da, automatikoki sinkronizatzen dira erloju zehatzago batekin:
Honek funtzio bikoitza du: osziladorea martxan mantentzea, marruskaduragatik galdutako energia ordezkatzeko, bultzadak emanez, eta haren bibrazioak denbora neurtzeko balio duten pultsu-serie batean bihurtzea.
Erloju mekanikoetan, oreka-gurpilaren edo pendulu-osziladorearen Q baxuak ihes-mekanismoaren bulkaden efektu asaldagarriarekiko oso sentikor bihurtzen zituen; beraz, ihes-mekanismoak eragin handia zuen erlojuaren zehaztasunean, eta ihes-diseinu asko probatu ziren. Erloju elektronikoetako erresonadoreen Q altuagoak nahiko sentikorrak bihurtzen ditu bultzada-potentziaren efektu asaldagarriekiko; beraz, bultzada-osziladorearen zirkuitua ez da hain osagai kritikoa^[23].
Horrek pultsuak zenbatu eta batu egiten ditu segundo, minutu, ordu eta abarren denbora unitate tradizionalak lortzeko. Kontagailuan ordu egokia eskuz sartuz, erlojua doitzeko gailu bat izan ohi du.
Adierazleak segundoen, minutuen, orduen eta abarren kontaketa erakusten du gizakiek irakur dezaketen formatuan.

attosegundo • femtosegundo • pikosegundo • nanosegundo • mikrosegundo • milisegundo • segundo
minutu • ordu • egun • aste • hil • urte • bosturteko • hamarkada • mende • milurteko • gigaurte

Connection error wih Wikipedia: