Esta peculiar madrugada de cambio de hora estuve en Cruce de cables (RNE), el programa de radio que acerca el mundo de la tecnología a todas las personas, hablando precisamente de la curiosidad tecnológica asociada con la precisión de los relojes conectados a internet y cómo se hace para que móviles, ordenadores, relojes inteligentes y otros dispositivos estén sincronizados con la hora oficial. Se puede escuchar en RTVE Play en streaming; recordar que en directo se emite de madrugada de sábado a domingo a las 3:00am.
El «tiempo atómico» y el «tiempo universal coordinado», base de todo
La hora que usamos como referencia no sale de único reloj gigantesco en un laboratorio: se calcula combinando datos de unos 450 relojes atómicos repartidos por cerca de 80 laboratorios. El resultado se llama TAI (Tiempo Atómico Internacional), y procede de las mediciones continuas que, con los debidos ajustes, se hacen de estos relojes superestables.
De ella se obtiene el UTC (Tiempo Universal Coordinado), que es la referencia que emplean los países y los sistemas informáticos.
De los laboratorios a internet
Para llevar esa referencia hasta un ordenador se usa, entre otros métodos, el NTP (Protocolo de Tiempo de Red), que funciona trasladando esa información de la «hora exacta» a través de diversas capas o estratos. La idea de los estratos es sencilla:
- Los servidores de estrato 1 reciben la hora de una fuente de referencia, como un reloj atómico o un receptor conectado a un sistema de navegación por satélite.
- Los de estrato 2 consultan a los de estrato 1.
- Los de estrato 3 consultan a los de estrato 2.
- … y así sucesivamente.
Un ordenador puede de este modo consultar varios servidores y comparar sus respuestas. ¿Cuál es el principal problema de todo esto?
Como las señales tardan en viajar, porque la velocidad de la luz (o, más exactamente «la velocidad de las señales que viajan por internet») no es infinita, las redes introducen retrasos variables.
El protocolo lo soluciona anotando cuándo envía y recibe cada mensaje y calculando tanto la diferencia entre relojes como el retraso de la conexión. No puede saber con exactitud cuánto tarda cada trayecto por separado, así que la simetría de la conexión también influye en el resultado.
Un desfase de unas decenas de milisegundos quizá pase inadvertido al mirar la hora, pero puede causar problemas al ordenar operaciones, validar certificados, coordinar bases de datos o registrar una transacción bancaria o del mercado de valores.
Algo complejo y con curiosas excepciones
A partir del Tiempo Universal Coordinado, el móvil o el ordenador aplica la zona horaria y las reglas locales para mostrar la hora de Madrid, Tokio la que corresponda. Hacerlo con total precisión no es nada trivial: los mapas están un poco locos y hay regiones donde ni siquiera hay «una hora redonda» sino que se usan cuartos de hora: (India y Sri Lanka van 5 horas y media por delante de UTC; Nepal, 5 horas y 45 minutos. Sobre la hora del Polo Sur o el Polo Norte (donde no hay usos horarios) la cosa es divertida: en el Sur se usa UTC+13 por logística; en el Norte no hay consenso, así que las expediciones se ponen de acuerdo antes.)
El otro detalle infernal para estos cálculos es que el UTC incorpora, cuando hace falta, un segundo intercalar compensar la irregular rotación de la Tierra, que no gira siempre exactamente a la misma velocidad. El último se añadió el 31 de diciembre de 2016 y es probable que ya no se añada ninguno hasta 2035 o desaparezcan totalmente.
Pequeños misterios, sencillas respuestas
Mucha gente se hace algunas otras preguntas respecto a todo esto de la hora:
¿Qué pasa si un ordenador se queda sin conexión? - Sigue funcionando con su reloj interno, que es bastante preciso, pero puede desviarse poco a poco.
¿El ordenador corrige la hora de golpe? - Si el desfase es pequeño, algunos sistemas ajustan el reloj gradualmente para que no dé un salto. Por ejemplo Google actualiza así sus servidores, e incluso «alargó la duración de un día» cuando hubo que añadir un segundo intercalar.
¿Un móvil puede conocer la hora sin conectarse a Internet? Sí. Puede recibirla de la red de telefonía o de señales de navegación por satélite.
¿Cómo cambia un móvil de hora al viajar a otro país? El dispositivo conserva la referencia UTC y aplica la zona horaria del lugar donde está. Pero para que se produzca el «salto» ha de cambiar de estación (torreta de comunicaciones) o detectar la ubicación en donde está por los mapas y el GPS, que es algo que no necesita conexión a internet.
Relacionados:
