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Meio ambiente

Relojoeiros do futuro precisarão do passado para conhecer seu presente

Agostinho Rosa - 11/02/2012

Relojoeiros do futuro precisarão do passado para conhecer seu presente
O Blancpain 1735, o mais complicado relógio de pulso já produzido em série, pertence a uma época quando não era necessário fazer contas para determinar o que é o agora.
[Imagem: Blancpain]

Guardiões do tempo

Quando a vida parecia ainda não seguir um ritmo tão acelerado, gerações de relojoeiros suíços se especializaram em precisão.

Eles construíram maravilhas mecânicas, mas que não conseguem mais atender às exigências temporais de uma era fanática por tempos cada vez mais curtos.

Enquanto muitos ainda discutem se o tempo é real ou é uma ilusão, os guardiões do tempo hoje trabalham com relógios atômicos, cujo tique-taque é marcado não por engrenagens, mas pela inversão no spin do elétron da camada mais externa de um átomo.

Essa chamada transição atômica pode ser medida com muita precisão, algo em torno de algumas partes para cada 10 quatrilhões.

Parece bom. Infelizmente, não é o suficiente para satisfazer o mundo inteiro.

Tempo global

Um dos custos da globalização - que inclui coisas como o mercado financeiro internacional, a internet e os sistemas de GPS - é que todos precisam concordar com a resposta à pergunta "Em que hora exata estamos agora?"

Para manter todos no mesmo tempo o tempo todo é necessário um sistema igualmente global de medição do tempo que seja estável, coordenado e aceito por todos.

Por exemplo, se um sinal de satélite chega ao aparelho de GPS com três nanossegundos de atraso, isso pode significar um erro de um metro em sua posição.

A solução atual está em uma trupe de cerca de 400 relógios atômicos espalhados pelo mundo.

Relojoeiros do futuro precisarão do passado para conhecer seu presente
Este modelo de relógio atômico ainda não tem uma versão de pulso.
[Imagem: NIST]

Relógios atômicos

Há relógios atômicos de vários tipos, mas todos operam basicamente da mesma forma, comparando um oscilador elétrico - um aparelho construído pelo homem para contar o tempo - com a frequência de transição do átomo - um aparato natural de contagem do tempo.

É a comparação entre os dois que produz um tique estável o suficiente para fazer com que qualquer relojoeiro suíço se desencante com o próprio trabalho.

Mas isto não é tudo, porque ainda é necessário gerar o tempo global, aquela referência de tempo terrestre cujos desconhecimentos e costumes de outrora ainda nos levam a chamar de tempo universal.

E, em busca desse tempo referencial, é necessário lidar com 400 números - gerados pelos 400 relógios atômicos - que insistem em mudar o tempo todo.

Isto é feito com uma série de algoritmos que, em meio a tanta precisão, precisam nada mais, nada menos do que estimar o tempo do relógio de referência em relação à trupe de relógios atômicos espalhados pelo mundo.

Relojoeiros do futuro precisarão do passado para conhecer seu presente
Em uma época em que os átomos medem o tempo, a incerteza quântica parece ter contaminado o presente.
[Imagem: Clock-desktop.com]

Presente imperfeito do futuro

Além de precisar levar em conta o tempo de voo das informações de cada relógio até a central de cálculo, é necessário garantir que os dados serão lidos e distribuídos em intervalos temporais que não afetem o desempenho dos próprios relógios atômicos.

É estatística pura, complicada e difícil, e que, como toda estatística, apesar de tentar eliminar os erros e as incertezas o máximo possível, tem lá seus defeitos e imprecisões.

Ou seja, o que pensamos ser o presente mais que perfeito não passa de uma média de agoras que nunca foram verdadeiramente agoras, apenas marcações temporais fora do tempo, porque o "tempo universal" gera seu próprio número para chamar de presente, e deixa de lado todos os precisos agoras de cada relógio atômico individualmente.

Cientistas acharam que já era tempo de melhorar isso e saíram em busca de uma solução.

E encontraram-na no passado.

Segundo eles, os erros embutidos no cálculo preciso do agora mais agora que se possa imaginar podem ser minimizados usando "dados retrospectivos".

Ou seja, incluindo nos cálculos os dados de como esse mesmo cálculo foi feito no passado - estatística básica...

Em uma palavra, para ser preciso o suficiente, o presente do futuro terá que incluir o passado em sua equação.

Bibliografia:

Artigo: The Statistical Modeling of Atomic Clocks and the Design of Time Scales
Autores: Judah Levine
Revista: Review of Scientific Instruments
Data: February 2012
Vol.: Accepted






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