Nós vivemos em um mundo onde o tempo é todo importante. Nanossegundos marcam a diferença entre o sucesso ou o fracasso de fazer uma transação eletrônica e onde somos continuamente lembrados do “tempo”: de estar adiantado ou atrasado, de ter perdido um compromisso ou chegar “antes do tempo”. No mundo de hoje, o tempo agora governa nossa vida.
Em seu best-seller, Uma breve História do Tempo, o físico Stephen Hawking nos lembrou que: “O aumento da desordem ou entropia é o que distingue o passado do futuro, dando uma direção ao tempo”.
Não há evidências de que possamos retroceder no tempo ou que “turistas do tempo” do futuro estejam conosco. Mas a flecha do tempo nos leva adiante, e os humanos mediram esse tempo através das eras de maneiras diferentes.
Relógios de sol e relógios de água
Nós nunca saberemos quem foi o primeiro homem ou mulher a tentar dar estrutura à medida do tempo, embora na Bíblia, o livro de Gênesis exemplificasse a mudança no dia-a-dia, e com a tarde e a manhã. Os antigos egípcios usavam relógios de sol simples e dividiam os dias em partes menores, e foi sugerido que tão cedo quanto 1,500BCEles dividiram o intervalo entre o nascer e o pôr do sol em partes 12.
Nossas divisões familiares do tempo são mais recentes e a terminologia atual sobre o tempo e a manutenção do tempo se originou dos babilônios e dos judeus. semana de sete dias em Gênesis). Os antigos romanos, durante a república, iam com oito dias - incluindo um dia de compras onde as pessoas compravam e vendiam coisas. Quando o imperador romano Constantino tornou o cristianismo a religião do estado no início do século X dC, o semana de sete dias foi oficialmente adotado.
O relógio de sol (claro que um instrumento eficaz só quando o sol brilha) refinou-se pelos gregos e tomou-se além disso pelos romanos alguns séculos depois. Os romanos também usavam relógios de água que calibravam de um relógio de sol e, assim, podiam medir o tempo mesmo quando o sol não estava brilhando, à noite ou em dias de neblina. Conhecido como um clepsidra, usa um fluxo de água para medir o tempo. Normalmente, um recipiente é preenchido com água e a água é drenada lentamente e uniformemente para fora do recipiente - marcações são usadas para mostrar a passagem do tempo.
Mas a mudança da duração do dia com as estações do mundo romano tornou a medição do tempo muito mais fluida do que hoje: as horas eram originalmente calculadas para o dia e baseadas em uma divisão do dia. O relógio de água tornou possível medir o tempo de maneira simples e razoavelmente confiável.
Relógios vêm de idade
A melhor medição do tempo tem sido uma fascinação humana por séculos, mas no século 18 o relógio emergiu como um instrumento científico em si mesmo, apesar de seu papel convencional de marcar a passagem das horas.
O relógio de pêndulo deve refinamento para Galileo percebendo a regularidade de uma lâmpada suspensa balançando para frente e para trás na catedral de Pisa, quando ele ainda era estudante ali.
A marca d'água alta de um instrumento de medição do tempo que era perfeitamente adequado para o propósito e elegante era o cronômetro marinho inventado por John Harrison na Inglaterra. Foi uma resposta à necessidade de medir o tempo a bordo do navio com um alto nível de precisão e, assim, ser capaz de determinar a longitude (o relógio de pêndulo era inadequado para uso marítimo devido ao movimento do navio).
O dispositivo de Harrison atraiu seu brilhantismo no design e conhecimento dos melhores materiais. Seu relógio permitiu a medição do tempo e, portanto, uma posição no mar, com alta precisão. Isso deu à Marinha Real uma ferramenta sem precedentes para navegação.
O trabalho dos fabricantes de relógios e relogios do 20th Century continuaram essa tradicao - a habilidade de George Daniels na Inglaterra em criar alguns dos melhores e mais bonitos relogios usando metodos tradicionais e feitos a mao pode ser vista na exposicao permanente agora no Museu da Ciência em Londres.
Átomos e lasers
Tempo de medição também mudou no século 20th mudou através do desenvolvimento do relógio atômico nos 1950s no Laboratório Nacional de Física. Isso permitiu uma nova e melhor definição de tempo, e o segundo como sua principal medida.
A invenção do laser em 1960 mudou para sempre a medição do tempo. Os lasers podem produzir pulsos com duração de alguns attosegundos – 10?¹? segundos – e a precisão da medição do tempo internacional deve refletir isso.
O tempo hoje é definido não por um segundo que possamos esperar ser uma fração - 1 / 86,400 - do dia. Em vez disso, é através de uma frequência atômica: formalmente feita através de algo chamado “padrão de césio”. este mede o exato número de "ciclos" de radiação - 9,192 631,770 - que leva para um átomo 133 de césio transitar de um estado de energia para outro.
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O tempo passou da medição terrestre para uma medida que poderia, em princípio, ser realizada em outro planeta ou através do universo. A precisão deste tempo atômico continua a ser refinada através da pesquisa, e trabalho no National Physical Laboratory no Reino Unido é uma presença líder mundial.
E o futuro? Para citar Hawking novamente: “Só o tempo (o que quer que seja) dirá”. Sabemos que isso envolverá o trabalho contínuo dos cientistas para permitir que a precisão com a qual medimos o tempo aumente à medida que, inevitavelmente, achamos nossas vidas mais governado pelo tempo, sua medida e como ele dita o que fazemos e quando fazemos.
Sobre o autor
Kenneth Grattan, George Daniels Professor de Instrumentação Científica, City University London. Seus interesses de pesquisa se expandiram para incluir o desenvolvimento e uso de sistemas ópticos e de fibra ótica na medição de uma série de parâmetros físicos e químicos.
Este artigo foi originalmente publicado em A Conversação. Leia o artigo original.
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