Relógio atômico pode mudar a nossa definição de segundo

Matheus Noleto Janeiro 28, 2025 3 min read

A unidade fundamental do tempo é o segundo. No entanto, o relógio tradicional, aquele que conhecemos e utilizamos no dia a dia, não é exatamente preciso. Esse é o objetivo do relógio atômico: uma contagem do tempo tão precisa que é capaz até de mudar a noção de segundo.

Relógios atômicos não são uma novidade. O desafio principal é medir o desempenho desses dispositivos na hora de redefinir a definição de segundo. Afinal, como saberemos qual está correto?

Como funciona a medição do segundo e o relógio atômico

Vamos dar um passo atrás e entender 2 pontos: o que é um segundo e o que é (e para que serve) o relógio atômico.

A unidade fundamental para a medição do tempo é o segundo. Desde 67, a definição dessa unidade se baseia na radiação correspondente à transição entre os 2 níveis hiperfinos dos átomos de césio 133 no estado fundamental, em repouso na temperatura de 0 Kelvin. Nesse caso, um segundo é 9 192 631 770 períodos da radiação.

Essa é a definição de segundo na teoria. No entanto, os relógios tradicionais não são completamente precisos na passagem do tempo. É aí que entra um relógio atômico. Trata-se de um dispositivo que realiza a contagem de tempo a partir da transição de energia dos elétrons de certos elementos químicos (como o hidrogênio, por exemplo). O resultado é uma medição com precisão absurda.

Há anos, estudiosos vêm melhorando o conceito e a prática dos relógios atômicos, para torná-los cada vez mais exatos. Para nós, essa medição pode não fazer tanta diferença, mas a precisão é bem-vinda nas áreas de navegação por satélite (como posicionamento do GPS), comunicações de sistemas e infraestrutura de internet (para a sincronização de dados, por exemplo), aplicações em defesa e segurança, e nos campos da física e da química.

Relógio atômico supera desafio importante

De acordo com o IFLScience, estudiosos já provaram que é possível projetar relógios mil vezes mais precisos do que a definição original de segundo.

Agora, o desafio é medir o desempenho desses diferentes dispositivos para entender os resultados. Por enquanto, para que isso seja possível e comecemos a repensar a noção de segundo, ele precisa atingir uma frequência de 5×10 -18. O complicado é chegar lá.

É aí que entra a novidade: um estudo publicado no periódico Physical Review Letters detalhou um relógio atômico com design multi-íon capaz de alcançar essa frequência.

Em entrevista ao site, a professora Tanja Mehlstäubler revelou que ela e sua equipe conseguiram chegar ao número 5×10 -18. Para testar o feito, eles mediram a taxa de frequência de um relógio iônico (o nosso relógio clássico) e compararam com o desempenho do relógio atômico.

Em palavras mais simples, o relógio atômico conseguiu atingir a marca necessária para possivelmente redefinir a noção de segundo.

Fonte: olhardigital.com.br