Florencia (técnica)

Reloj de esfera

Este reloj se construyó para tomar lo mejor del Anachrone y mejorarlo, porque había que optimizar este motor, que funcionaba tan bien. Tras varios meses probando un prototipo, conseguí simplificarlo para poder extraer suficiente energía de la caída de una bola para mover el péndulo durante una hora. Eso es 3599 veces mejor que la Anacrona. Ahora que era posible, era hora de empezar..

El chasis tenía que ser triangular para evitar cualquier torsión debida al movimiento del péndulo. (Un chasis rectangular tiene 0,01 milímetros de torsión por oscilación, lo que anula rápidamente toda la inercia del volante). El tamaño estaba determinado por la longitud del volante, y la esfera tenía que caber en una ensaladera. Los materiales elegidos fueron el acero inoxidable y un poco de latón para calentar la vista. Las varillas del volante son de invar. Una bola se enrolla de la siguiente manera: una varilla empuja la bola desde abajo y la fuerza a través de otras cinco dispuestas en círculo. A continuación, empuja una pequeña columna de 7 bolas hacia un tubo de cristal. Al hacerlo, las 5 canicas se cierran tras ella, impidiendo que vuelva a caer. La séptima canica (la que está en la parte superior del tubo de cristal) se adentra en un laberinto formado por 4 rejillas y 4 clavos. Al hacerlo, empuja cada vez el volante en el sentido de la oscilación y aterriza en la parte inferior del mecanismo, donde espera durante una hora. Un sensor óptico da entonces la orden de cuerda cada vez que la aguja de los minutos está vertical. Otro sensor óptico cuenta los movimientos del volante y envía sus impulsos al segundero.
Iniciado en mayo de 1999, empezó a funcionar en noviembre, tras seis meses de trabajo.
La precisión alcanzada es del orden de un segundo al mes.

«Evidentemente, es mi preferido, porque toma lo mejor del Anachrone y lo simplifica al máximo. Este sistema de motor me da una libertad increíble: ahora puedo hacer un reloj con cualquier soporte. Piezas de helicóptero, de moto, de impresora… todo vale. Este reloj marca un paso adelante y abre muchos nuevos horizontes. Por otro lado, hay muy pocas piezas recuperadas. Dos ensaladeras de acero inoxidable, un tablero de caoba, nada más. Todo lo demás se mecanizó desde cero. Pero, ¿por qué rescatar platos? Simplemente porque me faltan herramientas y porque mecanizar la parte trasera de la esfera me habría llevado al menos dos días si hubiera tenido que cortarla a partir de un lingote de acero inoxidable»

Algunas notas sobre la precisión

Este reloj no se diseñó originalmente para ser preciso, sino para poder funcionar con un motor único en el mundo. La primera sorpresa fue que funcionaba perfectamente una vez ajustados los niveles. La segunda sorpresa, que llegó tras año y medio de pruebas, fue que podía tener una deriva de unos 4 segundos al mes, o incluso menos. Podía hacerlo más preciso carrozando el reloj, pero la estética se resentiría.

En el gráfico siguiente, podemos ver todo lo que ocurre en 1,8 horas, a razón de una medición cada diez segundos.

Al principio del gráfico, la balanza es demasiado rápida: late a 0,999900 segundos. Se acelera cada vez más durante los diez minutos siguientes, llegando a 0,999827, hasta que la bola de las horas cae, produciendo el primer pico. De repente, la balanza se ralentiza 300 millonésimas de segundo y, a continuación, empieza a acelerarse, produciendo una onda cada dos minutos. Estas ondas continuarán durante toda una hora, desvaneciéndose gradualmente hasta que llegue la siguiente bola horaria. El único momento en que la balanza marca el segundo exacto es, por tanto, exactamente a mitad de camino entre dos horas completas, es decir, la media hora. Lo que no se ve en esta muestra son las perturbaciones producidas por mis movimientos alrededor del reloj (no estaba en el taller en ese momento). Éstas pueden producir picos o caídas de hasta 15 millonésimas de segundo.

A continuación, podemos ver la misma muestra repartida a lo largo de 2,2 días, siempre con una medición cada diez segundos.

Cada punto en zigzag representa una bola horaria que cae. Por lo tanto, el volante gira alrededor del segundo cada hora. Todos estos puntos calculados nos dan una inestabilidad de 7 segundos por día. Esto sería intolerable para un reloj normal, pero no para el Florence, que está diseñado para acomodarse a ello. Esta muestra nos demuestra que el tiempo medio es rigurosamente de 1 segundo, y calcula un error medio anual de ¡¡¡0,0 segundos!!! Evidentemente, esta muestra es excepcional, ya que el simple hecho de caminar durante todo el día distorsiona ligeramente las mediciones. Si se incluyen las perturbaciones, la precisión puede llegar a ser de 4 segundos al mes.

Museo de la Ciencia Phaeno, Wolfsburgo (Alemania)
Exposición de diciembre de 2017 a febrero de 2019