Por que é horastake brasil apostasredefinir o que é um segundo – e que mistérios do universo isso pode revelar:stake brasil apostas

Os metrologistas do BIPM,stake brasil apostasconjunto com especialistasstake brasil apostasvários países, estão se preparando para alterar a formastake brasil apostasmedição do segundo. É uma operação bastante delicada, cujo resultado pode ser fundamental para mudar a forma como compreendemos o universo.

O que é um segundo?

O segundo é a unidade básicastake brasil apostasmedição do tempo no sistema internacionalstake brasil apostasmedidas.

Mas, na verdade, outras unidades básicas como o metro (comprimento), o quilograma (massa), o ampere (corrente) e o kelvin (temperatura) são definidas com base no segundo.

O BIPM define o metro, por exemplo, como "o trajeto percorrido pela luz no vácuo durante um períodostake brasil apostas1/299.792.458stake brasil apostassegundo".

Por milênios, a humanidade se valeu da astronomia para definir suas unidadesstake brasil apostastempo. Mas, desde 1967, utiliza-se a observação dos átomos para definir o segundo. Isso porque os átomos se comportamstake brasil apostasforma mais precisa que a rotação da Terra, que não é perfeitamente uniforme.

Os cientistas observaram que, por milhõesstake brasil apostasanos, a Terra vem girando mais lentamente. Com isso, os dias vêm ficandostake brasil apostasmédia 1,8 milissegundos maiores a cada século.

Assim, por exemplo, há 600 milhõesstake brasil apostasanos, o dia terrestre durava apenas 21 horas. E, para piorar as coisas, diversos estudos demonstraramstake brasil apostas2020 que, nos últimos 50 anos, o planeta começou a girar mais rápido.

Por isso, embora seja imperceptível, o "segundo astronômico" nem sempre é igual, enquanto as partículas atômicas se movemstake brasil apostasforma mais precisa e previsível.

O segundo atômico

Desde 1967, o segundo começou a ser definido com base na oscilação das partículasstake brasil apostasátomosstake brasil apostascésio 133, quando expostas a um tipo especialstake brasil apostasmicro-ondas. O dispositivo empregado para fazer esta medição é chamadostake brasil apostasrelógio atômico.

Quando são expostos a estas micro-ondas, os átomosstake brasil apostascésio 133 comportam-se como um pêndulo que "oscila" 9.192.631.770 vezes por segundo.

Até então, o segundo tomado como referência para contar as oscilações era baseado na duraçãostake brasil apostasum dia do anostake brasil apostas1957, 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 quantidadestake brasil apostasoscilações das partículasstake brasil apostasátomosstake brasil apostascésio 133.

Assim, resumidamente, o segundo hoje é definido como o tempo que o césio leva para oscilar 9.192.631.770 vezes. Mas esta definição parece estar com os dias contados.

O novo segundo

Há cercastake brasil apostasuma década, existem os relógios ópticos atômicos, com capacidadestake brasil apostasobservar o "tique-taque"stake brasil apostasátomos que oscilam com muito mais rapidez que o césio.

Alguns deles contam o tique-taque do itérbio, do estrôncio, do mercúrio ou do alumínio, por exemplo. É como se o relógio atômico tivesse uma lupa que permitisse detectar mais oscilações e definir o segundo com maior precisão.

E existem atualmente dezenas destes relógios ópticosstake brasil apostasvários países. Espera-se com eles, como já demonstraram alguns experimentos, que as diversas medições possam ser comparadas para comprovar os resultados obtidos.

O BIPM planeja usar os relógios ópticos atômicos para medir o segundo, mas ainda está definindo os critérios para fazer esta medição. O mais importante é comprovar a precisão prometida pelos relógios ópticos, segundo Gérard Petit, pesquisador da equipestake brasil apostastempo do BIPM.

Até o momento, as melhores comparações foram realizadas entre relógios ópticosstake brasil apostasum mesmo laboratório. Mas Petit afirmou à BBC News Mundo, serviçostake brasil apostasnotíciasstake brasil apostasespanhol da BBC, que o objetivo é comparar diversos relógiosstake brasil apostasdiferentes laboratórios. E também é necessário definir o elemento da tabela periódica que substituirá o césio como referência.

Além disso, os relógios ópticos atômicos são dispositivos tremendamente complexos, muitos deles exigem todo um laboratório parastake brasil apostasoperação.

Alguns desafios enfrentados por estes aparelhos são, por exemplo, emitir o tipostake brasil apostasradiação laser com precisão exata para fazer com que os átomos oscilemstake brasil apostasforma correta, ou tenham pulsosstake brasil apostaslaser ultravelozes com intervalos mínimos, para não perder as oscilações que devem ser contadas, segundo explica ao portal Live Science o pesquisador Jeffrey Sherman, do departamentostake brasil apostastempo e frequência do Instituto Nacionalstake brasil apostasPadrões e Tecnologia dos Estados Unidos (NIST, na siglastake brasil apostasinglês).

Gérard Petit indica que, se tudo sair conforme o planejado, os critérios devem começar a ser definidosstake brasil apostasjunhostake brasil apostas2022, e o novo segundo deve entrarstake brasil apostasvigor a partirstake brasil apostas2030.

"São operações e comparações complexas", diz ele.

Revelando mistérios

O que vai acontecer quando mudar a definição do segundo?

"Nada", afirma Petit, rindo.

A principal razão para atualizar o segundo é manter as coisasstake brasil apostasordem, pois a estruturastake brasil apostasmedidas do mundo depende do segundo.

"É possível viver por algum tempo com uma definição que não seja a mais precisa, mas, depoisstake brasil apostasum certo tempo, ela se torna ininteligível", diz Petit.

"Na prática, na vida diária, talvez não mude nada, mas, na ciência, é necessária uma definição baseada na melhor medição possível."

Além disso, medir o tempostake brasil apostasforma ultraprecisa pode nos ajudar a entender fenômenos que atualmente não são compreendidos.

O NIST explica, por exemplo, que os relógios ópticos já foram empregados para medir a distorção do espaço-tempo descrita pela teoria da relatividadestake brasil apostasEinstein.

Os relógios ópticos são tão precisos que podem demonstrar uma diferença entre dois relógios com diferençastake brasil apostasaltitudestake brasil apostasapenas um centímetro. Isso acontece porque, devido à gravidade, o tempo corre mais lentamente no nível do mar questake brasil apostasgrandes altitudes, como no Monte Everest, por exemplo.

Estes relógios ultraprecisos também poderão servir para detectar a enigmática matéria escura, que compõe 25% do universo, mas da qual pouco se sabe. Com a nova tecnologia, os cientistas poderão detectar essa matéria desconhecida que influencia a matéria comum e o espaço-tempo.

E poderão também fornecer pistas sobre as ondas gravitacionais primordiais, que são ecos do Big Bang que deformam o espaço-tempo, como uma pedra lançada sobre um lago. Os relógios atômicos poderão ser capazesstake brasil apostasdetectar estas deformações e fornecer mais pistas sobre a formação do universo.

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