Los relojes y su capacidad para medir el tiempo con la mayor exactitud posible eran algo indispensable para la realización de cualquier trabajo científico. En el alborear de todas las civilizaciones y culturas aparece en primer lugar el interés por conocer la hora del día y distribuir el tiempo de acuerdo con unas medidas determinadas. Para poder establecer la hora del día aproximadamente, los hombres se regían por el Sol, calculando la hora según su posición relativa. Sabían que, al hallarse el Sol en su cenit, era mediodía, y asociaban los conceptos de «mañana» o de «tarde» respectivamente a la salida y la puesta del Sol. Por la longitud de las sombras aprendieron a calcular con cierta aproximación las horas intermedias.

Para determinar con exactitud mayores fracciones de tiempo y abarcar en su cómputo varios días, necesitaban, sin embargo, otros medios auxiliares. No tardaron en relacionar las diferentes y periódicas fases de la Luna con la variable luminosidad de este satélite, que va desde el perfilado cuarto menguante hasta el resplandeciente plenilunio, con una división cronológica de bastante precisión.

Nuestros antepasados observaron que, coincidiendo con cada doce ciclos completos de las fases lunares, se producía la sucesión de las estaciones del año. Así surgió el primer calendario lunar con sus doce «lunas» o meses. Este calendario, que dividía el mes en 30 días y proporcionaba un año de 360 días, debió de ser suficiente en un principio, cuando los hombres sólo eran cazadores o pastores, pero dejó de serles útil tan pronto se convirtieron en agricultores, ya que, como mínimo, la siembra debía ser realizada en el momento preciso.

Los relojes solares

Tuvieron que buscar, pues, otro sistema cronológico, volviéndose hacia las posibilidades que les ofrecía el Sol con sus periódicas variaciones, semejantes a las de la Luna, pero mucho más completas.

Los inicios de las observaciones solares los encontramos entre los egipcios y los chinos mucho antes del tercer milenio antes de Cristo. Por ejemplo, los egipcios construyeron el famoso templo de Karnak, dotado de la particularidad de que, cualquiera que en una mañana del solsticio de verano dirigiese su vista a lo largo de las columnas del pórtico principal, encontraría al Sol naciente directamente ante sí.

Además, también se utilizaba el «gnomon» o «indicador de sombras», con el cual determinaban la hora del día por la longitud de la sombra, o el reloj de agua para medir el tiempo durante las horas nocturnas.

Cómo medir el tiempo con agua

El funcionamiento del reloj de agua era el siguiente: de un recipiente situado a cierta altura iba goteando lentamente el agua a través de un pequeño orificio, para ir a caer en otro recipiente colocado más abajo, en el que se había depositado un flotador con una varilla a la que iba unida una aguja indicadora, que se deslizaba sobre una escala existente en la parte externa del recipiente. Al llenarse paulatinamente el segundo recipiente con el agua procedente del primero, iba subiendo el flotador, con lo cual arrastraba consigo la aguja indicadora, señalando en la escala la hora correspondiente.

Este «reloj nocturno», como también fue llamado, no tardó en ser imitado por otros pueblos, cuya novedad llegó a través del Asia Menor hasta Grecia. Conocido por Platón (428-347 a.C.), lo empleó como una especie de despertador para convocar a sus discípulos a las lecturas y ejercicios en las tempranas horas del alba.

El «despertador» funcionaba por el siguiente sistema: mediante la ingeniosa disposición de dos tubos, en uno de ellos se acumulaba el aire comprimido por la paulatina elevación del agua en el reloj. Al sobrepasar el agua una determinada altura, se abría una válvula, y entonces penetraba con notable presión en los tubos, comprimiendo más el aire acumulado y obligándole a salir por otro tubo estrecho, en cuyo extremo había colocado Platón una flauta. De esta forma, el aire, al ser violentamente expulsado, producía, un agudo silbido. Dado que el momento en que había de sonar el silbido podía establecerse previamente con relativa aproximación, este «despertador» funcionaba con bastante seguridad.

Corte longitudinal del reloj de agua de Ctesibio. Las lágrimas marcan el paso del tiempo.

Ctesibio (s.III a.C.), inventor e ingeniero griego, mejoró notablemente el mecanismo de este reloj incorporándole un sistema elevador automático del agua y eliminando, con ello, el retraso ocasionado anteriormente por el engranaje de transmisión: el reloj funcionaba con mayor precisión gracias a la rapidez con que se producía el cambio de fecha al llegar la medianoche. Es interesante observar que, 2.000 años después, el mismo procedimiento de aspirador-elevador fuera aplicado por el químico Franz von Soxhlet al inventar el aparato que lleva su nombre, tan usado en nuestros laboratorios.

Trescientos años después de Ctesibio, el romano Vitrubio perfeccionó su reloj de forma que también pudiera marcar los cuartos de hora. Construyó también diferentes relojes artísticos adornados con figuras dotadas de movimiento y numerosas figuras simbólicas. Uno de sus relojes se componía de la columna destinada a señalar las horas y los días, cuyas puertas, al abrirse, dejaban salir jinetes armados, que daban saltos con sus caballos; pájaros que trinaban como los de un reloj de cuco; una figura de la Muerte, simbolizando, al parecer, la irreversibilidad de las horas pasadas, y otros muchos detalles de este tipo.

Relojes de agua públicos instalados por los asirios 640 años a. C.

Al tratar de relojes, no deja de ser interesante recordar que ya los asirios, en el año 640 a.C., instalaron relojes de agua públicos. En Roma, el censor P. Cornelio Escipión Nasica hizo colocar en varias plazas, en el año 159 a.C., algunos de los relojes horarios y fechadores inventados por Ctesibio. Tampoco es, pues, un invento de la Edad Moderna el «reloj público», con la particularidad de que los de la Antigüedad señalaban, además, la fecha exacta del día.