Até recentemente, o relógio mais preciso era considerado um relógio quântico, que estava errado por apenas 1 segundo em 3,7 bilhões de anos. Eles foram superados pelo relógio atômico experimental desenvolvido nos EUA, no estado do Colorado.
Em 2014, um grupo de cientistas pesquisadores da Universidade de Colorado Boulder e do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia anunciaram a invenção do relógio atômico de estrôncio. Este relógio é 1,5 vezes mais preciso do que os anteriores.
Se tal relógio pudesse funcionar sem parar por cinco bilhões de anos, então não funcionaria para frente e não ficaria para trás por um único segundo.
Neste relógio mais preciso do mundo, vários milhares de átomos de estrôncio estão dispostos em cadeias de cerca de uma centena de filtros, que são uma rede óptica formada por um poderoso feixe de laser.
A frequência das vibrações dos átomos de estrôncio é de 430 bilhões de vezes por segundo. Graças a essa frequência, os relógios de estrôncio são muito mais precisos do que os relógios de césio reconhecidos pelos padrões mundiais.
Relógios de estrôncio versus césio
De acordo com os padrões internacionais, os relógios atômicos baseados em césio são considerados os relógios mais precisos. Assim, por exemplo, são os relógios NIST-F1 no Colorado, EUA.
Os relógios ópticos de estrôncio operam em frequências mais altas do que os relógios de césio, que usam microondas. Devido à sua alta precisão e estabilidade, os relógios de estrôncio podem muito bem substituir o césio e ser reconhecidos em todo o mundo como o principal padrão para medir a hora mundial.
Como a eficiência de um relógio atômico é medida
Dois parâmetros principais são usados para medir a eficiência de um relógio atômico: estabilidade e precisão. A estabilidade indica como a velocidade do relógio muda com o tempo e é importante para o funcionamento do movimento a longo prazo. A precisão mostra quão próximo o relógio está da frequência ressonante na qual os átomos vinculados vibram entre os níveis de energia.
Em termos de estabilidade e precisão, o relógio experimental de estrôncio quebra todos os recordes.
Por que você precisa de um relógio atômico
A tecnologia de medição de tempo evoluiu de menos para mais precisa. No início bastava medir a cada hora, depois passou a ser possível medir minutos e segundos.
Apesar de sua alta precisão, os relógios atômicos não parecem tão necessários para os humanos. Mas isso é apenas à primeira vista.
Essa precisão de medição do tempo é necessária para alguns sistemas, onde até mesmo um bilionésimo de segundo desempenha um papel importante. Por exemplo, relógios atômicos são usados para sincronizar a operação de sistemas de telecomunicações, bem como sistemas de navegação por satélite.
As empresas que fornecem eletricidade usam tecnologia nuclear para localizar onde os fios elétricos estão danificados. A exploração espacial usa a tecnologia do relógio atômico para fazer observações de rádio de objetos espaciais distantes.
A frequência é um conceito que se aplica ao tempo. Esta é a magnitude do tempo, este é o ritmo em que o relógio funciona. Este valor é levado em consideração nas emissões de rádio e televisão para evitar sobreposições entre emissoras e canais.
As observações do espaço com uma sonda dentro do sistema solar são impossíveis sem a participação de relógios atômicos precisos nas estações da Terra.
O tempo desempenha um papel importante na ordenação de vários tipos de atividade humana. Os mercados financeiros exigem cálculos cada vez mais precisos para determinar o momento das transações.
