Curiosidades sobre los astros, propuestas de observaciones sencillas, aspectos cotidianos pero poco conocidos, todo ello con un enfoque didáctico.

martes, 13 de diciembre de 2016

Por Santa Lucía alarga el día

El título de esta entrada es un refrán popular muy conocido al menos por estos lugares donde yo vivo.
Aprovecho el que precisamente hoy 13 de diciembre el santoral católico celebra la festividad de Santa Lucía para hablar del tema, pero a diferencia de otras veces en que me limito a exponer una situación, ahora me gustaría que sirviera para contrastar ideas e incluso si fuera posible para que deis vuestras opiniones.

Porque hay varias circunstancias que hacen que yo no pueda zanjar el asunto a pesar de que eso de la duración de los días, de la medida del tiempo sea uno de los temas que más me interesan y sobre los que más he intentado profundizar.
Pero aquí hay varias cuestiones que se salen de lo puramente astronómico sobre todo en cuanto al origen e interpretación de esta frase emanada de la sabiduría popular:


1- Diferentes enunciados del dicho popular
En primer lugar, hay que decir que hay distintas variantes de este dicho. Yo siempre lo oí tal como aparece en el título (1), incluso con algún añadido como “Por Santa Lucía alarga el día apenas un paso de gallina”  u otros que matizan la afirmación. Pero parece que incluso más extendida en algunas zonas hay otra versión más completa “Por Santa Lucía acorta la noche y alarga el día” (2).
Está claro que la versión (2) es incorrecta, al menos actualmente. El día más corto y la noche más larga corresponde al solsticio de invierno, el día 21 o 22 de diciembre en el hemisferio Norte, y todavía faltan 8 días. Después del solsticio es cuando empezará a acortar la duración de la  noche y a alargar la del día.

2- Podría considerarse correcto.
A pesar de lo anterior, el enunciado (1) que da título a este post, la frase escueta "Por Santa Lucía alarga el día", es correcta en latitudes no muy lejanas a donde yo vivo (43º N), y luego en el anexo después de los rombos precisaré más, porque debido al desajuste entre la hora media y la hora solar verdadera (también lo explicaré en el anexo) el día que más pronto anochece por aquí es el 8 o el 9 de diciembre (dependiendo de la proximidad del año bisiesto) y para el día 13 el Sol se pone ya un poco más tarde, en Bilbao apenas 25 segundos según los datos de las efemérides, y esa diferencia ¿ya podría ser apreciada si uno se fija?
Así lo he visto yo desde mi "ventana mágica":

- A la izquierda, puesta de sol el 8 de diciembre desde mi casa. (A las 17:02:19 en el horizonte formado por los montes que rodean Bilbao. En el horizonte teórico poco más de media hora después).  Los días siguientes, y hasta el 21 de diciembre, seguirá poniéndose cada vez más hacia el Suroeste, pero cada vez más tarde. Concretamente el 21 de diciembre 3 minutos después. 
- La imagen de la derecha corresponde a hoy mismo, día 13 de diciembre, Santa Lucía. En contra de lo que yo esperaba, el último rayo de Sol que recoge la imagen ha sido unos pocos segundos ¡antes!, debido a que se puso a una altura superior, al ser los montes más altos en esa dirección.
A continuación las mismas imágenes ampliadas y otra posterior que he añadido después de publicar el post, con referencias para apreciar las desigualdades:
El día 13 el Sol se ha puesto más a la izquierda (más hacia el Suroeste) que el día 8. En el hemisferio Norte esto indica que vamos hacia el solsticio de invierno y la duración total del día va acortando, y aparentemente estaría en contradicción con el hecho de que ponga más tarde. La ligera inclinación de ese tramo de horizonte hacia abajo a la derecha ha hecho que desde mi casa, el refrán popular no se haya cumplido, aunque compensando esa circunstancia queda claro que sí lo habría hecho. 
La tercera imagen es el día 18, aún más cerca del solsticio, sin embargo el Sol se puso un minuto más tarde.

El día 13 de diciembre el Sol se va más tarde que el día 8 porque el mediodía se va desplazando respecto a la hora que marcan nuestros relojes y aunque en estas fechas ya va anocheciendo más tarde, también amanece más tarde hasta los primeros días de enero, concretamente hasta el día 4, que será cuando amanezca más tarde en latitudes cercanas a la de mi localidad.
Considerando la hora solar verdadera, el día del solsticio de invierno es cuando el Sol sale más tarde y se pone más pronto. Pero esa hora que es la que marcan los relojes de sol ya no es la que nosotros utilizamos, y su diferencia con la hora oficial no es siempre la misma, va cambiando de día en día y por eso se produce esta aparente contradicción.

¿Podría haber ocurrido que en origen el enunciado fuera el (1) que ahora es correcto, y utilizando la lógica aparente (en este caso lógica errónea) se hubiera ampliado luego a la versión (2)? Es una posibilidad.

3- Efecto de la adopción de la hora media  
Si el origen del refrán fuese anterior al siglo XVIII incluso la versión (1) sería incorrecta porque siendo los relojes mecánicos aún muy imprecisos en aquella época, la hora oficial era la que marcaban los relojes de sol,  en ese caso el mediodía no está desplazado y el día que más pronto anochecía era el más corto, el del solsticio de invierno.
Incluso al comenzar a colocarse relojes mecánicos en las iglesias, junto a ellos había un reloj solar (normalmente una simple meridiana que indicaba el mediodía) para corregir y poner en hora al otro, porque los de sol eran más precisos y por ello la referencia correcta.

En la catedral de Girona ha quedado plasmada la sustitución del reloj solar por el reloj mecánico que se colocó sin borrar el anterior.
La utilización de los relojes mecánicos más exactos que indican la “hora media” hace que el enunciado (1), la frase escueta “Por Santa Lucía alarga el día” del refrán popular, sea correcto

4- La culpa ¿es del calendario gregoriano?
En algún lugar he leído que el refrán completo (2) era correcto originalmente y hasta la implantación del calendario gregoriano, que ocurrió en 1582.
Efectivamente, antes de ese cambio el solsticio de invierno ocurría precisamente el día 11 o 12 de diciembre y justo en la festividad de Santa Lucía la duración del día empezaba a aumentar, tanto por la mañana como por la tarde. Cuando Gregorio XIII al realizar la reforma del calendario eliminó 10 días el solsticio pasó al 21 o 22 y la rima de Santa Lucía habría dejado de ser correcta.
El papa Gregorio XIII quien estableció el nuevo calendario
Esto podría ser así, pero hay varios factores que no lo hacen demasiado probable.

- A partir del solsticio los días empiezan a aumentar pero muy poco a poco, de manera casi inapreciable. Solo un astrónomo podría determinarlo y es difícil que el saber popular lo señalara. Es al cabo de varios días cuando ya se aprecia ligeramente.
La variación de un día a otro es tan pequeña que ningún reloj de aquella época podía medirlo, solo una levísima diferencia en el lugar en que el Sol se pone podría indicarlo, y precisamente en el solsticio (palabra derivada de Sol stare – Sol quieto) apenas hay cambio.

- Exigiría una gran antigüedad al refrán, y además el hecho de que haya perdurado durante tantos siglos siendo claramente erróneo tras el cambio de Gregorio XIII.

- También exigiría que hubiera surgido precisamente en esa época y no mucho antes, porque si se retrocede varios siglos más, el solsticio ocurría en fechas posteriores de diciembre pues se había ido adelantando desde el día 24-25 en época de la implantación del calendario juliano, hasta el 11 o 12 en el siglo XVI.

En definitiva, si supiéramos la fecha aproximada de su origen tendríamos la solución en cuanto a la corrección del refrán y en cuanto a la versión original del mismo. ¿Alguien tiene algún indicio al respecto aparte de los razonamientos expuestos?
Aunque puede ser indicativo, no es definitivo el suponer de que la sabiduría popular es totalmente correcta y que es un método fiable para datarlo, porque hay muchos ejemplos de errores y evidentes contradicciones en distintos refranes populares de muchos ámbitos diferentes. Incluso el detalle de la rima “Lucía” con “día”, tan fundamental en estas frases, habría hecho que se eligiese el día 13, y no otro, para resaltar el hecho astronómico.
Además, como explicaré en el siguiente anexo, la circunstancia que recoge este refrán es diferente según la latitud del lugar, con lo que se añade una nueva variable respecto a su origen geográfico.  




La ecuación del tiempo.
Puede parecer extraño lo que se ha dicho antes, que aunque el día más corto sea el 21 de diciembre (en el hemisferio Norte) el día que más pronto se pone el Sol sea dos semanas antes. Hay que insistir en que eso es porque utilizamos como referencia la hora oficial, la que marcan los relojes mecánicos o electrónicos. Esta hora considera días exactamente iguales, de 24 horas, y se basa en la denominada “hora media”, con un adelanto o retraso según la longitud geográfica o el uso horario, que no afecta a este tema porque la diferencia siempre es la misma.
Pero la duración del día astronómico (día más noche), desde que el Sol pasa por el meridiano hasta que lo vuelve a hacer la vez siguiente, no es siempre la misma. Pueden ser unos segundos más de las 24 horas (hasta casi 30 segundos), o menos (hasta 21 segundos menos)

Esto, y los motivos por los que se produce, lo expliqué detalladamente hace casi un año en el artículo “22 de diciembre ¿el día más largo?“. Si estás interesado puedes verlo linkando el enlace, y aquí solo cito las causas y utilizo los resultados finales para no hacer este post demasiado largo.

Tal como se dijo en el mencionado artículo, aunque la rotación de la Tierra es prácticamente uniforme, la traslación no lo es y esto también influye en la duración del día. Así mismo hay otro factor que condiciona este desajuste y es la inclinación de la eclíptica.
Se vio que debido a estos dos motivos la duración del día varía a lo largo de un año según esta gráfica:
 
Duración del día desde un paso del Sol por el meridiano local hasta el siguiente (día más noche), según la fecha, 
Como el efecto se va acumulando de día en día, la diferencia entre la hora verdadera, que es la que marca un reloj de Sol (siempre las 12 cuando el Sol está en el Sur) con la que marca un reloj mecánico o electrónico (que considera todos los días iguales de 24 horas) varía a lo largo de año según la llamada ecuación del tiempo, que recoge la acumulación de esas diferencias y corresponde al siguiente gráfico.
Utilizando nomenclatura matemática, sería la integral de la función de la gráfica anterior, considerando el origen cero en las 24 h, según la escala de la derecha.


Esta gráfica de la ecuación del tiempo proporciona la diferencia entre el tiempo medio y el tiempo verdadero a lo largo del año y suele utilizarse (sumada al ajuste al uso o zona horaria correspondiente según la longitud geográfica) para calcular la hora oficial a partir de la que marca un reloj de sol.

Como se aprecia en la primera de las dos gráficas, precisamente en esta época desde  principios de noviembre hasta mediados de febrero los días (día más noche) duran más de 24 horas y nuestros relojes van adelantando respecto al Sol. O visto de otra manera, el Sol se va retrasando respecto a la hora que marcan nuestros relojes. Este efecto de unos pocos segundos se va acumulando hasta unos cuantos minutos y esa acumulación es precisamente lo que se refleja en el segundo gráfico.

En él se ve que durante estas fechas el mediodía se atrasa, y el Sol sale y se pone cada vez más tarde, siendo ese efecto mayor que el adelanto en la puesta de Sol por el efecto estacional al acercamos al solsticio.

Por la variación estacional, el día 21 de diciembre en mi latitud debería anochecer 3 minutos antes que el día 8 (y amanecer 3 minutos después), y así ocurre considerando la hora solar verdadera que marcan los relojes de sol. Pero la ecuación del tiempo nos dice que los relojes de sol entre esos dos días adelantan 6 minutos (en el segundo gráfico en rojo, el día 21 retrasan 6 minutos menos que el 8), y por eso al final en hora media (hora oficial que marcan nuestros relojes) el sol el día 21 se pone 3 minutos después que el día 8 (3=6-3)

En otras latitudes
La fecha y los datos que se han dado corresponde a una latitud 43º Norte
Como he dicho, hay dos factores que determinan las diferencias en la hora de la puesta del Sol:
La ecuación del tiempo que es igual en todo el planeta, y el efecto estacional que es más pronunciado cuanto más lejos del ecuador. Para latitudes grandes influye más el primero y para lugares cercanos al ecuador, el segundo.

En el ecuador el efecto estacional es nulo. Todos los días del año duran igual igual, desde que el Sol sale hasta que se pone. Por ello el día que más pronto se va el Sol es el 3 de noviembre, cuando la ecuación del tiempo marca el mínimo.
En la latitud 20º N es el día 26 de noviembre y cerca de los círculos polares el efecto estacional es muy pronunciado y por ello el día que más pronto se va el Sol, por ejemplo en la latitud 65º es el 19 de diciembre. Dentro de los círculos polares (latitud mayor de 66º 33`) no tiene sentido hablar del día que antes se va el Sol, porque hay días que no aparece.
En el hemisferio Sur como las estaciones son diferentes la fecha en que más pronto se va el Sol es en otros meses.
Por ejemplo en las proximidades de la latitud 35º Sur, en Buenos Aires, Montevideo e incluso Santiago de Chile, esta circunstancia ocurre el 11 o el 12 de junio. También es antes del solsticio de invierno austral, porque también en esa época la ecuación del tiempo está creciendo, aunque en menor medida, tal como he recogido en el último gráfico en las indicaciones de color verde.

Como se deduce de estos ejemplos, lo de Santa Lucía solo sirve para latitudes cercanas a la mía, aunque es una buena excusa para caer en la cuenta de que el día que antes anochece no es precisamente el más corto y analizar las circunstancias que lo determinan.

Por dar un dato más, como el dicho popular debe haber surgido en algún lugar de la península Ibérica (la rima funciona en español y es válido solo en algunas latitudes Norte), como los datos detallados que he dado antes corresponden a Bilbao, en el norte de la misma, recojo los de la latitud 37º, aproximadamente la correspondiente a la mayoría de las capitales andaluzas en el Sur. En este caso el día en que antes se pone el Sol sería el 6 de diciembre, y el día de Santa Lucía lo hace unos 50 segundos después, mucho más fácil de apreciar que el día alarga, que en Bilbao donde la diferencia, tal como señalé, es solo la mitad.

En todo el contenido de este post no se han considerado los cambios horarios de invierno-verano que establecen los políticos, a veces arbitrariamente. Hace poco escribí algo similar a esto respecto al amanecer pero teniendo en cuenta esos cambios estacionales,  y el enfoque, las consideraciones y resultados eran totalmente diferentes. Si todavía te quedan ganas de seguir dándole vueltas al tema, lo puedes ver en este enlace: El día que más tarde amaneció     


2 comentarios:

  1. Este es refrán tal y como lo decía mi abuela:

    Por Santa Lucia, alargan las noches y acortan los días.
    Por Santo Tomás, un ciego lo verá

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    1. Gracias por la aportación, Kruchi. Lo apunto.
      Si. Para el día 21, Santo Tomás, es mucho más claro que el día alarga por la tarde.

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