Historicamente,
o segundo era entendido como 1/86400 de um dia solar médio (ou 1/3600 de uma
hora, ou 1/60 de um minuto). Mera convenção advinda de sua aplicabilidade às
civilizações antigas que costumavam a trabalhar com sistema de números
sexagesimal. Por exemplo, os egípcios dividiram o dia e a noite em períodos de
doze cada um desde pelo menos 2000 AC. A primeira vez que apareceu a palavra
segundo foi com polímata persa Al-Biruni em 1000 depois de cristo. Até 1960 o
segundo foi definido como 1/86400 de um dia solar médio. Definição em contextos
com estudos astronômicos. Os primeiros relógios
que trabalhavam com o
segundo apareceu durante
a última metade do século 16.
Em 1644, Marin Mersenne calculou que um pêndulo
com um comprimento de 39,1
polegadas (0,994 m) teria um período, com uma gravidade padrão, de
precisamente dois segundos, um segundo para o balanço para a frente e um segundo para o balanço
de retorno, permitindo que tal pêndulo assinalar em segundos precisos. A idéia de usar transições atômicas para medir o tempo foi sugerida pela primeira vez pelo físico Lord Kelvin, em 1879. A ressonância magnética, desenvolvido na
década de 1930 por Isidor Rabi, tornou-se o método
prático para fazer isso. Em 1945,
pela primeira vez publicamente, Rabi
sugeriu que a ressonância magnética
nuclear do feixe pode
ser usado como a base de um relógio. O primeiro relógio atómico era um
dispositivo de radiação amoníaco
construído em 1949 nos Estados Unidos. Um relógio atômico é
um relógio que utiliza as frequências de ressonância dos átomos como seu
ressonador. Os átomos são reunidos em maços de cerca de 100 milhões e
direcionados através de uma cavidade onde são expostos a ondas
eletromagnéticas. Estas ondas estimulam o átomo para que ele oscile de forma
regular. Uma versão aprimorada, baseada na transição do átomo de Césio 133 foi
construída por Louis Essen em 1955 no Reino Unido. Desde 1967, a definição
internacional do tempo baseia-se num relógio atômico. O Sistema Internacional de Unidades (SI)
equiparou um segundo a 9.192.631.770 ciclos de radiação, que correspondem à
transição entre dois níveis de energia do átomo de césio-133. A vantagem dessa
abordagem é que os átomos ressoam a frequências extremamente consistentes.
Se você pegar um átomo de césio e fizer com que ele ressone, ele ressonará
exatamente na mesma frequência qualquer que seja o átomo de césio. É uma
característica do isótopo Césio-133, uma oscilação a 9.192.631.770 de ciclos
por segundo. O relógio atômico é considerado o mais preciso já construído pelo
homem e mesmo assim atrasa: 1 segundo a cada 65 mil anos. Essa precisão é
essencial, entre outros, nas telecomunicações, pois a taxa de transmissão de
informação por segundo está hoje na ordem de um megabit (um milhão de vezes a
quantidade mínima de informação). Para evitar complicação na recepção (string
identificatton) é necessária uma diferença entre transmissor e receptor menor
que 1011s. O que só é obtido com relógios atômicos de precisão e estabilidade
superiores a esse limite. Canadá, Estados Unidos e França já usam relógios de
césio nos entroncamentos principais das redes, assegurando sincronismo de
1011s. O Brasil possui dois relógios de átomos de Césio 133 que se encontram no
Observatório Nacional (localizado na cidade do Rio Janeiro).
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