O novo relógio acabou de cair, mas só cairá um segundo a cada 30 bilhões de anos enquanto estiver em operação. É isso mesmo: é o relógio mais preciso e exato já construído.
O dispositivo de cronometragem foi desenvolvido por cientistas da JILA, uma instituição conjunta do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) e da Universidade do Colorado em Boulder. É efetivamente uma armadilha atômica, que mantém dezenas de milhares de átomos no lugar e mede o tempo através do movimento confiável dos elétrons ao redor do átomo. O relógio é descrito em um documento ainda não revisado por pares documento atualmente hospedado no servidor de pré-impressão arXiv.
O segundo padrão é estabelecido com base no átomo de césio, mas o novo relógio usa átomos de estrôncio super-resfriados para controlar o tempo. Como relatado por ScienceAlerto novo relógio é duas vezes mais preciso que o recordista anterior de cronometragem.
“Este relógio é tão preciso que pode detectar pequenos efeitos previstos por teorias como a relatividade geral, mesmo em escala microscópica”, disse Jun Ye, físico do NIST e JILA, co-autor do estudo recente, em um estudo recente. Lançamento do NIST. “É ultrapassar os limites do que é possível com a cronometragem.”
Conforme descrito na teoria da relatividade geral de Einstein, o próprio tempo é afetado pela gravidade. O relógio recém-inventado pode detectar efeitos relativísticos na sua cronometragem; em outras palavras, se o campo gravitacional mudar 24 horas por dia, o relógio irá, uh, marcar isso. O efeito da gravidade no tempo será um fator significativo assim que a NASA e seus parceiros implementarem um fuso horário separado para a Lua; esse efeito faz com que os relógios lunares funcionem quase um minuto mais rápido a cada dia em comparação com os da Terra.
À medida que a humanidade se aventura a distâncias muito maiores que a Lua, relógios atômicos precisos serão cruciais para ajudar as agências espaciais a navegar pelo cosmos sem erros. Os métodos usados para controlar os átomos super-resfriados também podem ser usados em computadores quânticos, que use átomos próximos do zero absoluto como bits (chamados “qubits”) para suas operações.
“Estamos explorando as fronteiras da ciência da medição”, disse Ye. “Quando você consegue medir as coisas com esse nível de precisão, você começa a ver fenômenos sobre os quais só conseguimos teorizar até agora.”
O relógio atômico médio hoje opera em frequências de micro-ondas, afirma o NIST, mas os relógios atômicos de estrôncio operam em frequências ópticas. Ele “marca” trilhões de vezes por segundo e tem precisão de 1/15.000.000.000 de segundo por ano. Perder apenas um segundo a cada 30 mil milhões de anos significa que se esse relógio começasse a funcionar no início do universo, o universo ainda precisaria de ter mais do dobro da sua idade actual para que o relógio perdesse um segundo.
Coisas surpreendentes, e talvez um lembrete tão bom quanto qualquer outro de que o tempo é essencial. Por que você ainda está lendo? Vá aproveitar a vida.
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