O segundo \u00e9 a unidade b\u00e1sica de medida de tempo, da qual dependem muitas outras grandezas. Como voc\u00ea mede a dura\u00e7\u00e3o de um segundo e por que os cientistas acham que esta medida precisa ser atualizada?\n <\/p>\n
Voc\u00ea tem um minuto para falarmos sobre o segundo?<\/p>\n
A unidade fundamental do tempo, da qual depende a maioria das demais grandezas do nosso sistema de medidas, n\u00e3o sofreu altera\u00e7\u00f5es em mais de 70 anos.<\/p>\n
Mas o avan\u00e7o da tecnologia indica que est\u00e1 na hora de atualizar e tornar mais precisa a defini\u00e7\u00e3o do que \u00e9 um segundo.<\/p>\n
Esta \u00e9 a opini\u00e3o dos pesquisadores do Escrit\u00f3rio Internacional de Pesos e Medidas (BIPM, na sigla em franc\u00eas). Com sede em Paris, na Fran\u00e7a, o BIPM \u00e9 o organismo respons\u00e1vel pelo estabelecimento dos padr\u00f5es internacionais dos sistemas de unidades de medida.<\/p>\n
Os metrologistas do BIPM, em conjunto com especialistas de v\u00e1rios pa\u00edses, est\u00e3o se preparando para alterar a forma de medi\u00e7\u00e3o do segundo. \u00c9 uma opera\u00e7\u00e3o bastante delicada, cujo resultado pode ser fundamental para mudar a forma como compreendemos o universo.<\/p>\n
![\"A](\"https:\/\/conteudo.imguol.com.br\/c\/noticias\/43\/2022\/05\/30\/a-humanidade-recorreu-por-milenios-a-astronomia-para-medir-a-passagem-do-tempo-1653909627283_v2_750x421.jpg\")
<\/div>\n<\/div>A humanidade recorreu por mil\u00eanios \u00e0 astronomia para medir a passagem do tempo<\/p>\n
Imagem: Getty Images<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n O segundo \u00e9 a unidade b\u00e1sica de medi\u00e7\u00e3o do tempo no sistema internacional de medidas.<\/p>\n Mas, na verdade, outras unidades b\u00e1sicas como o metro (comprimento), o quilograma (massa), o ampere (corrente) e o kelvin (temperatura) s\u00e3o definidas com base no segundo.<\/p>\n O BIPM define o metro, por exemplo, como “o trajeto percorrido pela luz no v\u00e1cuo durante um per\u00edodo de 1\/299.792.458 de segundo”.<\/p>\n Por mil\u00eanios, a humanidade se valeu da astronomia para definir suas unidades de tempo. Mas, desde 1967, utiliza-se a observa\u00e7\u00e3o dos \u00e1tomos para definir o segundo. Isso porque os \u00e1tomos se comportam de forma mais precisa que a rota\u00e7\u00e3o da Terra, que n\u00e3o \u00e9 perfeitamente uniforme.<\/p>\n Os cientistas observaram que, por milh\u00f5es de anos, a Terra vem girando mais lentamente. Com isso, os dias v\u00eam ficando em m\u00e9dia 1,8 milissegundos maiores a cada s\u00e9culo.<\/p>\n Assim, por exemplo, h\u00e1 600 milh\u00f5es de anos, o dia terrestre durava apenas 21 horas. E, para piorar as coisas, diversos estudos demonstraram em 2020 que, nos \u00faltimos 50 anos, o planeta come\u00e7ou a girar mais r\u00e1pido.<\/p>\n Os \u00e1tomos oferecem uma medi\u00e7\u00e3o do tempo mais precisa que as observa\u00e7\u00f5es astron\u00f4micas<\/p>\n Imagem: Getty Images<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n Por isso, embora seja impercept\u00edvel, o “segundo astron\u00f4mico” nem sempre \u00e9 igual, enquanto as part\u00edculas at\u00f4micas se movem de forma mais precisa e previs\u00edvel.<\/p>\n Desde 1967, o segundo come\u00e7ou a ser definido com base na oscila\u00e7\u00e3o das part\u00edculas de \u00e1tomos de c\u00e9sio 133, quando expostas a um tipo especial de micro-ondas. O dispositivo empregado para fazer esta medi\u00e7\u00e3o \u00e9 chamado de rel\u00f3gio at\u00f4mico.<\/p>\n Quando s\u00e3o expostos a estas micro-ondas, os \u00e1tomos de c\u00e9sio 133 comportam-se como um p\u00eandulo que “oscila” 9.192.631.770 vezes por segundo.<\/p>\n At\u00e9 ent\u00e3o, o segundo tomado como refer\u00eancia para contar as oscila\u00e7\u00f5es era baseado na dura\u00e7\u00e3o de um dia do ano de 1957, determinado a partir do comportamento da Terra, da Lua e das estrelas. Agora, o BIPM definiu que a medida oficial do segundo seria calculada a partir da quantidade de oscila\u00e7\u00f5es das part\u00edculas de \u00e1tomos de c\u00e9sio 133.<\/p>\n Assim, resumidamente, o segundo hoje \u00e9 definido como o tempo que o c\u00e9sio leva para oscilar 9.192.631.770 vezes. Mas esta defini\u00e7\u00e3o parece estar com os dias contados.<\/p>\n Rel\u00f3gio que mede \u00e1tomos de it\u00e9rbio no Instituto Nacional de Padr\u00f5es e Tecnologia dos Estados Unidos<\/p>\n Imagem: N. Phillips\/NIST<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n H\u00e1 cerca de uma d\u00e9cada, existem os rel\u00f3gios \u00f3pticos at\u00f4micos, com capacidade de observar o “tique-taque” de \u00e1tomos que oscilam com muito mais rapidez que o c\u00e9sio.<\/p>\n Alguns deles contam o tique-taque do it\u00e9rbio, do estr\u00f4ncio, do merc\u00fario ou do alum\u00ednio, por exemplo. \u00c9 como se o rel\u00f3gio at\u00f4mico tivesse uma lupa que permitisse detectar mais oscila\u00e7\u00f5es e definir o segundo com maior precis\u00e3o.<\/p>\n E existem atualmente dezenas destes rel\u00f3gios \u00f3pticos em v\u00e1rios pa\u00edses. Espera-se com eles, como j\u00e1 demonstraram alguns experimentos, que as diversas medi\u00e7\u00f5es possam ser comparadas para comprovar os resultados obtidos.<\/p>\n O BIPM planeja usar os rel\u00f3gios \u00f3pticos at\u00f4micos para medir o segundo, mas ainda est\u00e1 definindo os crit\u00e9rios para fazer esta medi\u00e7\u00e3o. O mais importante \u00e9 comprovar a precis\u00e3o prometida pelos rel\u00f3gios \u00f3pticos, segundo G\u00e9rard Petit, pesquisador da equipe de tempo do BIPM.<\/p>\n At\u00e9 o momento, as melhores compara\u00e7\u00f5es foram realizadas entre rel\u00f3gios \u00f3pticos de um mesmo laborat\u00f3rio. Mas Petit afirmou \u00e0 BBC News Mundo, servi\u00e7o de not\u00edcias em espanhol da BBC, que o objetivo \u00e9 comparar diversos rel\u00f3gios de diferentes laborat\u00f3rios. E tamb\u00e9m \u00e9 necess\u00e1rio definir o elemento da tabela peri\u00f3dica que substituir\u00e1 o c\u00e9sio como refer\u00eancia.<\/p>\n Rel\u00f3gio \u00f3ptico que mede \u00e1tomos de estr\u00f4ncio<\/p>\n Imagem: R. Jacobson\/Nist<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n Al\u00e9m disso, os rel\u00f3gios \u00f3pticos at\u00f4micos s\u00e3o dispositivos tremendamente complexos, muitos deles exigem todo um laborat\u00f3rio para sua opera\u00e7\u00e3o.<\/p>\n Alguns desafios enfrentados por estes aparelhos s\u00e3o, por exemplo, emitir o tipo de radia\u00e7\u00e3o laser com precis\u00e3o exata para fazer com que os \u00e1tomos oscilem de forma correta, ou tenham pulsos de laser ultravelozes com intervalos m\u00ednimos, para n\u00e3o perder as oscila\u00e7\u00f5es que devem ser contadas, segundo explica ao portal Live Science o pesquisador Jeffrey Sherman, do departamento de tempo e frequ\u00eancia do Instituto Nacional de Padr\u00f5es e Tecnologia dos Estados Unidos (NIST, na sigla em ingl\u00eas).<\/p>\n G\u00e9rard Petit indica que, se tudo sair conforme o planejado, os crit\u00e9rios devem come\u00e7ar a ser definidos em junho de 2022, e o novo segundo deve entrar em vigor a partir de 2030.<\/p>\n “S\u00e3o opera\u00e7\u00f5es e compara\u00e7\u00f5es complexas”, diz ele.<\/p>\n O que vai acontecer quando mudar a defini\u00e7\u00e3o do segundo?<\/p>\n “Nada”, afirma Petit, rindo.<\/p>\n A medi\u00e7\u00e3o ultraprecisa do tempo passa despercebida na nossa vida di\u00e1ria, mas \u00e9 importante para os cientistas e pode trazer novos conhecimentos<\/p>\n Imagem: Getty Images<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n A principal raz\u00e3o para atualizar o segundo \u00e9 manter as coisas em ordem, pois a estrutura de medidas do mundo depende do segundo.<\/p>\n “\u00c9 poss\u00edvel viver por algum tempo com uma defini\u00e7\u00e3o que n\u00e3o seja a mais precisa, mas, depois de um certo tempo, ela se torna inintelig\u00edvel”, diz Petit.<\/p>\n “Na pr\u00e1tica, na vida di\u00e1ria, talvez n\u00e3o mude nada, mas, na ci\u00eancia, \u00e9 necess\u00e1ria uma defini\u00e7\u00e3o baseada na melhor medi\u00e7\u00e3o poss\u00edvel.”<\/p>\n Al\u00e9m disso, medir o tempo de forma ultraprecisa pode nos ajudar a entender fen\u00f4menos que atualmente n\u00e3o s\u00e3o compreendidos.<\/p>\n O NIST explica, por exemplo, que os rel\u00f3gios \u00f3pticos j\u00e1 foram empregados para medir a distor\u00e7\u00e3o do espa\u00e7o-tempo descrita pela teoria da relatividade de Einstein.<\/p>\n As ondas gravitacionais deformam o espa\u00e7o-tempo<\/p>\n Imagem: Getty Images<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n Os rel\u00f3gios \u00f3pticos s\u00e3o t\u00e3o precisos que podem demonstrar uma diferen\u00e7a entre dois rel\u00f3gios com diferen\u00e7a de altitude de apenas um cent\u00edmetro. Isso acontece porque, devido \u00e0 gravidade, o tempo corre mais lentamente no n\u00edvel do mar que em grandes altitudes, como no Monte Everest, por exemplo.<\/p>\n Estes rel\u00f3gios ultraprecisos tamb\u00e9m poder\u00e3o servir para detectar a enigm\u00e1tica mat\u00e9ria escura, que comp\u00f5e 25% do universo, mas da qual pouco se sabe. Com a nova tecnologia, os cientistas poder\u00e3o detectar essa mat\u00e9ria desconhecida que influencia a mat\u00e9ria comum e o espa\u00e7o-tempo.<\/p>\n E poder\u00e3o tamb\u00e9m fornecer pistas sobre as ondas gravitacionais primordiais, que s\u00e3o ecos do Big Bang que deformam o espa\u00e7o-tempo, como uma pedra lan\u00e7ada sobre um lago. Os rel\u00f3gios at\u00f4micos poder\u00e3o ser capazes de detectar estas deforma\u00e7\u00f5es e fornecer mais pistas sobre a forma\u00e7\u00e3o do universo.<\/p>\n<\/p><\/div>\nO que \u00e9 um segundo?<\/h2>\n
![\"Os](\"https:\/\/conteudo.imguol.com.br\/c\/noticias\/07\/2022\/05\/30\/os-atomos-oferecem-uma-medicao-do-tempo-mais-precisa-que-as-observacoes-astronomicas-1653909730481_v2_750x421.jpg\")
<\/div>\n<\/div>O segundo at\u00f4mico<\/h2>\n
![\"Rel\u00f3gio](\"https:\/\/conteudo.imguol.com.br\/c\/noticias\/d7\/2022\/05\/30\/relogio-que-mede-atomos-de-iterbio-no-instituto-nacional-de-padroes-e-tecnologia-dos-estados-unidos-1653909817817_v2_750x421.jpg\")
<\/div>\n<\/div>O novo segundo<\/h2>\n
![\"Rel\u00f3gio](\"https:\/\/conteudo.imguol.com.br\/c\/noticias\/c6\/2022\/05\/30\/relogio-optico-que-mede-atomos-de-estroncio-1653909898923_v2_750x421.jpg\")
<\/div>\n<\/div>Revelando mist\u00e9rios<\/h2>\n
![\"A](\"https:\/\/conteudo.imguol.com.br\/c\/noticias\/cc\/2022\/05\/30\/a-medicao-ultraprecisa-do-tempo-passa-despercebida-na-nossa-vida-diaria-mas-e-importante-para-os-cientistas-e-pode-trazer-novos-conhecimentos-1653909984050_v2_750x421.jpg\")
<\/div>\n<\/div>![\"As](\"https:\/\/conteudo.imguol.com.br\/c\/noticias\/23\/2022\/05\/30\/as-ondas-gravitacionais-deformam-o-espaco-tempo-1653910069049_v2_750x421.jpg\")
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