O tempo é um conceito abstrato com o qual cada pessoa lida diariamente. Mas alguém pensou de onde vem a hora? Quem determina exatamente que horas são? Há um certo padrão de tempo orientado ao redor do mundo.

O que é uma referência de tempo?

O padrão de tempo é uma unidade científica de tempo que é reproduzida pelo padrão primário com a maior precisão possível. A unidade de tempo de referência é um segundo. Second e hertz são as unidades padrão de tempo e frequência.

Os cientistas tiveram que superar várias dificuldades para destacar a unidade de medida constante mais precisa. Inicialmente, o tempo foi medido com base na rotação do planeta em torno do eixo. No entanto, as marés podem influenciar a duração de um dia ensolarado.

No estágio seguinte, eles começaram a usar o ano tropical para medir (de um equinócio para outro). A precisão dos resultados aumentou - o segundo correspondeu a 1 / 31556925,9447 do ano tropical. Guiados por esses estudos, os cientistas inventaram relógios de pêndulo e quartzo.

No futuro, havia a necessidade de novos métodos de medição, uma vez que os relógios de quartzo eram mais precisos que o padrão natural. Portanto, havia um gerador quântico, um cronômetro molecular, e em 1967 eles começaram a usar o método atômico para calcular a unidade de referência.

Graças a ele, foi possível minimizar o erro no cálculo da referência em segundo.Com o advento desse método, o segundo começou a corresponder a 9 192 631 770 oscilações de radiação eletromagnética que ocorrem durante a transição entre os dois níveis da estrutura hiperfina do átomo de césio-133.

Fato interessante: Centros nacionais foram estabelecidos em diferentes países para estudar os padrões de medição. Na Rússia, é o Instituto de Pesquisa Todo Russo de Medições Físicas, Técnicas e de Engenharia de Rádio.

Relógio atômico

Um relógio atômico de referência determina o tempo usando vibrações associadas a processos nos níveis molecular e atômico. A essência de seu trabalho é que átomos, sob certas condições, emitem ondas eletromagnéticas da mesma frequência. O átomo de césio-133 é selecionado como o padrão geralmente aceito.

O dispositivo tem um papel importante na navegação, pois sem ele seria impossível estabelecer a localização de veículos, mísseis e também usar comunicações por satélite. Eles consistem em um discriminador, um gerador e um complexo eletrônico.

Apenas certos átomos são adequados para sua criação - aqueles que são independentes de influências externas, como campos de várias origens (por exemplo, magnéticos). Os átomos adequados são césio, cálcio, rubídio etc. O padrão primário é a transição do átomo de césio. O restante é considerado secundário e comparado com césio - a referência.

Precisão do relógio de referência

Para o relógio de referência, desenvolvemos uma escala de tempo - AT. No entanto, este dispositivo também possui um certo erro. Portanto, o International Atomic Time - TAI é usado.É determinado comparando as leituras de relógios atômicos, instalados em várias instituições metrológicas em todo o mundo.

No total, existem cerca de 400 desses relógios. Apenas comparando seus indicadores, a precisão do relógio de referência é verificada. Na cidade de Sevres (França) fica o Bureau Internacional de Pesos e Medidas (BIPM).

Foi fundada em 1875 como uma instituição onde os padrões das unidades de medida são armazenados, o trabalho metrológico, a pesquisa é realizada e a existência de um sistema de medição unificado é garantida. Ao comparar regularmente o desempenho dos relógios atômicos com os de referência, os especialistas da agência analisam os dados e, se necessário, fazem correções nas leituras.

Também existe o tempo universal coordenado - UTC. É por esse padrão que os relógios são regulamentados em todo o mundo. É baseado no sistema de medição TAI, mas o UTC é considerado mais conveniente na vida cotidiana. Periodicamente, o horário UTC é ajustado 1-2 vezes por ano (30 de junho ou 31 de dezembro) adicionando um segundo.

Fato interessante: A coordenação do tempo UTC ocorre de acordo com o tempo universal (UT), diretamente relacionado à rotação da Terra em torno de seu eixo. Como nosso planeta está gradualmente começando a girar mais lentamente (devido ao aquecimento global), no futuro será necessário alterar o UTC com mais frequência.

A referência de tempo é TAI. O relógio de referência é armazenado em um Escritório Internacional Especial de Pesos e Medidas, localizado na França.Suas leituras são comparadas regularmente com várias centenas de outros relógios atômicos em várias estações metrológicas. Com base nos dados recebidos, as correções são feitas, se necessário.