Sábado terá 1 segundo a mais - "aproveite!"

                                                "Todo mundo espera alguma coisa de um sábado a noite
                                                                      Sabado a noite todo mundo quer zoar..."
                          (trecho da música Sábado a Noite de Lulu Santos)


É isso mesmo! Nesse sábado, 30 de junho, teremos 1 segundo a mais para "zoar", como diria Lulu Santos. 

O mundo todo deverá acertar seus relógios nessa noite, para ajustar uma diferença que se acumula entre as medidas atuais do tempo e o movimento de nosso planeta.  Essa proposta foi feita pelo Serviço Internacional de sistemas de Referência de Rotação da Terra (nome longo ne?) e foi discutida e aprovada nessa semana em Genebra.

O motivo desse acerto é qua rotação do nosso planeta não é tão perfeita e precisa quanto os intrumentos que utilizamos para medir o tempo. Ou seja: de acordo com os relógios atuais, o tempo da rotação da Terra que medimos não é de "24hs".

Será que 1 segundo faz diferença?



O Movimento de Rotação da Terra
Todo mundo sabe que nosso planeta, como outros, possui um movimento de rotação.  Em termos simples, ele gira em torno de seu eixo (imaginário) que é inclinado em 23º 45" (aprox.). Esse movimento cria o que percebemos como dia e noite, registrado ao lado na foto tirada por satélites.

Também sabemos que esse evento se repete diarimente, e que dura 24h. Porem, a rotação nunca durou exatamente esse tempo! A duração "real" é de 23h 56min 48s. Essa difirença de quase 4 minutos gera um deficit de 1 dia a cada 4 anos. Esse é o motivo dos anos bissextos, como esse de 2012.

Nossa noção de tempo, e duração do dia e noite, está associada ao movimento aparente do Sol.  Para entender como é calculado a duração do dia ,veja esse artigo do Wikipedia.
 
A rotação da terra pode sofrer pequenas alterações por diversos motivos: pela movimentação das marés, pelo efeito El ninho, por terremotos, por influências gravitacionais.... Em 2005, por exemplo, os relógios atômicos foram ajustados em alguns microssegundos para compensar os efeitos do tsunami que atingiu o sul da Ásia no final de 2004. Em 1998 estudos mostraram que o efeit El Nino provoca um atraso de 0,000.006s na rotação da Terra (veja essa reportagem da revista Veja aqui).  Ano passado, a NASA divulgou que a duração do dia foi encurtada em 1,8 microsegundos devido ao forte terremoto que atingiu o Japão (leia essa reportagem aqui).
 
Apesar de muito pequenos, esses atrasos acumulam-se ao longo do tempo e 35 segundos adicionais (incluindo o de hoje) já foram acrescentados ao nossos relógios desde 1967, quando o tempo mundial passou a ser coordenado.

Na prática, que diferença faz 1s?
Apesar de 1 segundo parecer pouco, se nada fosse feito ao longo dos anos os relógios ficariam fora de sincronismo e não acompanhariam a rotação da Terra.
 
De forma simplificada, podemos dizer que ajustes como esse evitam que uma diferença significativa acumulada ao longo de muitos (centenas) de anos faça com que o nosso horário marque meio-dia quando, na verdade, seriam apenas 10h da manhã, por exemplo.

O maior impacto de uma sincronia incorreta de apenas 1 segundo seria notado no sistema de comunicação global, o GPS. A medição  do tempo em sincronia pelo mundo é a chave para o seu correto funcionamento. O padrão de tempo - o segundo - é fundamental para se calcular o tempo necessário para que um sinal de satélite leva para chegar a um receptor em qualquer local do globo. Atrasos ou falhas nesse sistema afetaria as telecomunicações e o transporte em escala global, como nos aeroportos. por exemplo.

Apesar disso, a adição desse segundo pode nem ser percebida por muitos pois nossos computadores, celulares, GPS, etc, sincronizam automaticamente seus relogios com os mais modernos relógios de precisão espalhados do mundo (que são atômicos).  Assim, quando o relógio marcarem zero hora de domingo, dia 1/7, não se preocupe pois já deverão estar certos!

Confira um mapa dos fusos horários do planeta e a hora certa em vários locais do mundo - clique aqui.  É bem interessante!

Leia o que foi divulgado pela mídia sobre a adição desse 1 segundo nesse sábado: no portal Apolo11 (minha principal fonte para esse post), na revista Veja, no portal Terra, e no Jornal de Belem. (didaticamente, vale comparar como cada um relata o fato...)

Relógios Atômicos e o tempo oficial no Brasil

A hora mundial é determinada por relógios muito precisos, que utilizam como padrão de tempo oscilações de atomos em cristais. Desde 1967 equipamentos desse tipo são usados pelo mundo.  Vários tipos de materiais diferentes já foram utiliziados: os mais difundidos foram os de cristais de quartzo. Atualmente, utiliza-se o Césio 133 por ser um material muito estável. Os átomos desse material oscilam naturamente 9.192.631.700 vezes em suas transições energéticas. Nossa unidade de tempo - o segundo - é definido atualmente como tempo necessário para essa quantidade de oscilações ocorrerem. Relógios desse tipo são tão precisos que atrasam 1 segundo a cada 65mil anos!

O Observatório Nacional é o responsável legal por medir o tempo no Brasil. Para isso eles possuem os mais precisos relógios atômicos de nosso país . Ao lado está uma foto desses modernos equipamentos (tecnicamente, de maser de hidrogênio). Visite o site do Observatório Nacional para saber mais sobre esse processo e ajustar precisamente o seus relógios! 

Em São Carlos-SP, está um dos relógios atômicos brasileiros. Abaixo está uma foto desse equipamento de alta precisão. Para saber mais sobre ele e da importância de se medir o tempo com precisão, visite o site do Instituto de Física da USP de São Carlos e site do CEPA . No site da UFSC também tem uma um material muito interessante sobre o funcionamento e a história dos relógios atômicos.

Para saber mais sobre a história da medição do tempo, leia esse link do Observatório Nacional.  Didaticamente, recomendo ainda acessar os links didáticos da revista Mundo Estranho, e do portal Como as Coisas Funcionam.

O blog Tecmundo divulgou uma reportagem muito interessante sobre maior relógio atômico do mundo, que fica no Japão. Clique aqui para ler essa matéria.

O que dá pra fazer em 1s?

A passagem do tempo é percebida de maneiras diferentes para cada um de nós. Por isso, para alguns 1 segundo não é nada, mas veja só o que pode ocorrer na natureza nesse pequeno intervalo - e em até menos!

    Eventos que ocorrem em 1 segundo:

•  Para correr 100m os mais rápidos atletas do mundo levam pouco menos de 10s. Isso significa que em 1 segundo ele pode percorrer quase 10 metros, uma distância maior que nossa sala de aula!
• Em 1 segundo a luz viaja 300 000 km - dá para (quase) alcançar a lua nesse tempo!
• O som é um pouco mais lento... mas em 1 segundo ele percorre 340m!
• O tempo necessário para átomos de cristais de Césio-133 oscilarem 9.192.631.770 vezes define atualmente "1 segundo".  São tão precisos que atrasam 1s a cada 65 mil anos!

      Eventos inferiores a 1 segundo:

• A média do tempo de reação de uma pessoa está entre 0,3 e 0,4  (clique aqui e faça o teste!)
• Piscar os olhos leva menos de 0,2s
• Uma foto tirada com ISO400 precisa de 0,125s para ser captada por uma câmera.
• Um raio pode atingir o solo em menos de 0,1s!
• Um balão cheio de água estoura em 0,04s de acordo com a Supercâmera.
• A disputa pelo grid de largada da fórmula 1 é definida por milésimos de segundo, ou seja, 0,001s!! 

    Infinitamente menor que um segundo (não se assuste!!):
    (e sim! dá para medir isso!!) 

• Seu forno de microondas aquece o alimento agitando as moléculas de água presentes nele a 2,45Ghz, ou seja, 1 vez a cada 0,000.000.000.003.9s
• A luz visível é emitida por saltos eletrônicos de aproximadamente 0,000.000.000.000.016s!!!
• O raio-x é onda que se repete a cada 0,000.000.000.000.000.3s (Phz).
• o Big-bang, explosão que originou nosso universo, ocorreu numa fração de milhão, de milhão, de milhão, de milhão de segundo (1 trilhonésimo de trilhonésimo de segundo = algumas unidades do tempo Plank) ....
• (É melhor para por aqui... )

E então: 1 segundo faz diferença?