Calendario

Es un error por suerte infrecuente, pero hay quien atribuye las diferentes temperaturas de cada estación a la variación de la distancia de la Tierra al Sol. Es cierto que el planeta, al recorrer una elipse, está unas veces más cerca que otras del astro, pero estas diferencias son del todo insignificantes. La excentricidad de la órbita es muy pequeña (el eje mayor es apenas una diezmilésima parte más largo que el menor) y no afecta al clima del planeta. Más aún, el afelio de la Tierra, es decir el momento en que se encuentra más alejada del Sol, se da a primeros de julio, justamente en verano en el hemisferio norte. Y todavía se puede argumentar más, mientras en esa parte del globo es verano, la otra vive justamente en invierno. Y esto es así porque lo que verdaderamente produce el curso de las estaciones no es la órbita de la Tierra, sino la inclinación de su eje de rotación.
La explicación es simple. Una superficie recibe más luz, y por tanto se calienta más, cuando está en posición perpendicular a los rayos que inciden sobre ella. Para explicarlo gráficamente, hemos representado en la figura siguiente el mismo área iluminada por una fuente que incide perpendicularmente en el primer caso o con una inclinación de 30º en el segundo. En este último se puede ver que los rayos que llegan a la superficie son muchos menos.

Por esta razón en los polos hace más frío que en el ecuador: al llegar la luz solar más rasante es menor la cantidad que incide sobre ellos. Pero, puesto que el eje de rotación de la Tierra está inclinado unos 23 grados, tampoco recibimos a lo largo del año la misma cantidad de luz, sino que depende de la dirección desde dónde nos llegue; esto es, en qué punto de la órbita se encuentre el planeta. Así, el 20 o 21 de junio, en lo que llamamos el solsticio de verano, la luz del Sol nos llega desde un punto más elevado a los que vivimos en el hemisferio norte:

En dicha fecha la noche es más breve que en ninguna otra del año, y el día más largo. El caso extremo se da en las latitudes polares, en las que, como podemos comprobar por la figura, por más que gire la Tierra el sol no llega a ponerse. Por supuesto, lo dicho tiene validez sólo para el hemisferio norte. En dicha fecha, en el hemisferio sur comienza el invierno y se da la noche es la más larga del año, tanto más prolongada conforme más nos acercamos al Polo Sur, hasta el punto de vivir en la Antártida una noche que se prolonga durante varios meses.
Medio año después, el 22 o 23 de diciembre, la Tierra se sitúa en el punto de la órbita diametralmente opuesto. Eso quiere decir que su eje sufre una inclinación semejante pero en dirección contraria respecto al Sol:

En dicha fecha sucede lo contrario: el tiempo de luz diurna habrá menguado en el hemisferio norte hasta alcanzar su mínimo, y la incidencia de los rayos del sol será muy sesgada, calentando menos la tierra y dando inicio a un periodo de mayor frío al que llamamos invierno. En el hemisferio sur, estaremos comenzando el verano.
Hay otras dos fechas importantes asociadas a los solsticios: se trata de aquéllas en las que el día y la noche alcanzan a tener exactamente la misma duración. El eje terrestre adopta una inclinación de 90 grados respecto al que une a la Tierra y el Sol. Tales fechas son los denominados equinoccios (el de primavera tiene lugar en 20 o 21 de marzo, y el de otoño el 22 o 23 de septiembre, y en ellas se da inicio a una nueva estación). En la siguiente figura se recogen los cuatro momentos de los que hemos hablado:

Es necesario ser especialmente cuidadoso durante los cambios más importantes de estaciones, y nunca administrar purgantes o efectuar cauterizaciones o cirugía abdominal hasta diez o más días después de que hayan tenido lugar. Los siguientes momentos son los más relevantes y peligrosos: ambos solsticios, especialmente el de verano, y los dos así llamados equinoccios, sobre todo el de otoño. También hay que ser cuidadoso durante los ortos de las estrellas, especialmente Sirio, después Arturo, y también al ponerse las Pléyades.

Hipócrates, Sobre los aires, las aguas y lugares.

Tras los relojes de sol y los astronómicos, el de agua es el siguiente que se desarrolla en Egipto para medir el paso de las horas, concretamente las nocturnas. Las también llamadas clepsidras aprovechan el flujo del líquido para llenar o vaciar un recipiente. El tiempo se determina según las marcas que va atravesando el nivel. Las clepsidras que encontramos en el antiguo Egipto se pueden clasificar en dos tipos, según el mecanismo expuesto. Los primeros relojes de agua consisten en una vasija cuyo volumen de líquido decrece gracias a un agujero en su parte inferior. Este sistema, simple, presenta el inconveniente de que el flujo saliente depende de la altura de la columna de agua, y no es por tanto constante. Tal problema se resuelve si se dispone precisamente de un flujo continuo entrante que se emplea para llenar un depósito en vez de vaciarlo, y éste es el segundo tipo de reloj al que nos referimos. En ambos casos, los egipcios debían enfrentarse a la diferente duración de sus horas según la fecha: dividían los periodos tanto nocturnos como diurnos en doce partes iguales, desde la salida hasta la puesta de sol o viceversa. Esto supone que en el solsticio de verano las horas diurnas eran más largas que las nocturnas, y conforme avanzaban los días su duración iba recortándose hasta alcanzar la situación opuesta en el solsticio de invierno.
El más antiguo reloj de agua del que se tiene evidencia física (hay referencias previas en la cultura babilónica y la china) data del siglo XIV a.C., en la época de Amenofis III, y se encontró en Karnak.  Consistía en una vasija de alabastro con forma de cono invertido de unos 35 centímetros y una abertura en su inferior por la que se vaciaba el líquido con el que debía llenarse al principio de la noche. Su exterior está decorado con figuras del faraón, divinas y de constelaciones y planetas. La parte interior está dividida en doce franjas verticales, una por mes, cada una de ellas fraccionada a su vez en doce partes por incisiones que marcan el cambio de hora. Puesto que éstas no tenían igual duración, como se ha dicho, sus alturas aumentan desde el solsticio de verano hasta el de invierno, en que son aproximadamente 14/12 más grandes. Este valor no es preciso, como tampoco la asunción de que divisiones equidistantes en un cono (la sección correcta del recipiente debiera haber sido parabólica) den lugar a fracciones temporales de igual duración. Esto hacía que dicho reloj atrasase en las primeras horas de la noche. Además tampoco es correcta la variación proporcional de la altura de las marcas de mes a mes. Se piensa que esta clepsidra fuese copia de una construida por el oficial Amenemhet para Amenofis I aproximadamente un siglo antes y que no se conserva, entre otras razones porque el retraso del calendario egipcio debido a no tener en cuenta los días bisiestos hacía que el reloj de Karnak estuviese ya en el momento de su construcción un mes desfasado con respecto al año astronómico.
El único reloj de agua egipcio que se conserva que aprovecha la afluencia de líquido para llenar un depósito fue encontrado en Edfú y es mil años posterior. Su recipiente es cilíndrico, de piedra caliza, y sí contempla una variación de la duración de la hora no proporcional con el cambio de los meses. No obstante, supone mayor ésta cerca de los solsticios, cuando es precisamente lo opuesto. Se ha atribuido este error a una incorrecta adaptación de un reloj previo de forma prismática. Los griegos mejorarían este diseño para construir clepsidras cada vez más precisas.