F. C. Gonçalves
14 de junho, 2022
No incrível e imperdível livro “A informação: uma história, uma teoria, uma enxurrada”, James Gleick conta como a sincronização dos relógios não era uma prioridade da humanidade até o advento das ferrovias. Afinal, contar o tempo dependia dos relógios, que já haviam sido desenvolvidos séculos antes com o empurrão de Galileu [1] e posteriormente, com Huygens e seu mecanismo de molas que permitiu os relógios mecânicos serem fabricados em larga escala. Mas esse tempo não precisava ser o mesmo em todo lugar: mesmo que você estivesse em um mesmo fuso-horário, nem sempre estaria na mesma hora, já que a sincronização dos relógios em muitos lugares dependia muito mais da pontualidade do sino da igreja do que de uma determinação ou relógio de referência [2].
Aliás, a necessidade de se criar um marco, um horário de referência legal só cresceu com o desenvolvimento científico e tecnológico. Se por um lado pudemos medir o tempo com uma precisão cada vez maior graças aos relógios atômicos, por outro precisávamos de um marco regulatório para nos dizer qual era o “relógio padrão” da sociedade, aquele em que as pessoas se baseariam para regular o seu próprio relógio.
No Brasil, o uso da chamada “Hora Legal Brasileira” foi estabelecido em 1913 [3] e regulamentado no mesmo ano. O horário legal levava em conta as posições geográficas em relação ao fuso horário a partir do meridiano de Greenwich.
Cabe ao Observatório Nacional (ON) [4], instituição de pesquisa criada em 1827 no Rio de Janeiro e que atualmente realiza as suas pesquisas em astronomia e astrofísica, geofísica e tempo e frequência, gerenciar e transmitir as informações sobre o horário legal adotado no Brasil, além de padronizar as unidades de medida de tempo e de frequência utilizadas no Brasil. Por isso, quando você ouvir uma informação sobre o tempo com o famoso “no horário de Brasília são…”, saiba que esse horário foi medido, na verdade, no Rio de Janeiro.
A medida da HLB é feita a partir de relógios atômicos. Um relógio atômico funciona de maneira muito parecida com um relógio mecânico, cuja medida de tempo se dá a partir da medida da frequência de oscilação do mecanismo: no caso do relógio atômico, essa medida é obtida a partir da oscilação de ondas eletromagnéticas que atuam sobre o césio-133, que é radioativo. E como todo elemento radioativo, o césio-133 — que é um isótopo do césio, mas diferente do césio-137 envolvido no acidente radiológico de Goiânia — é energicamente sensível. Ao receber feixes de laser, os elétrons mudam de camada e emitem ondas eletromagnéticas. O interessante aqui é que essa emissão se dá em uma frequência específica: 9.192.631.770 Hz [5]. Essa frequência nos permite definir o que é o segundo e medi-lo com uma precisão absurda — em relógios atômicos, o atraso na medida do tempo é de um segundo a cada cem milhões de anos.
A animação a seguir ajuda a entender melhor como o processo de medida do tempo em relógios atômicos acontece:
Mas além de entender toda a norma legal e os motivos para a padronização da medida de tempo adotada no Brasil, é interessante notar o desenvolvimento de um ciclo científico que relaciona a prática científica e a sociedade, de modo que ambos se influenciam — e de certo modo, ambos necessitam dessa relação para prover o seu desenvolvimento [6].
Conhecer o papel do Observatório Nacional dentro do contexto de medida de tempo e de pesquisa sobre o tema permite que as pessoas possam recorrer ao ON para, por exemplo, ajustar corretamente os seus relógios nas épocas de entrada e de saída do horário de verão. Mas não se trata apenas de ajustar relógios que poderiam ser sincronizados pela internet: é saber que no Brasil, existem instituições de pesquisa com publicações importantes e responsabilidades legais que precisam ser financiadas para que o seu trabalho seja bem-feito. E que sendo bem executado, toda a sociedade ganha. Note o uso do termo “financiado” ao invés do termo “gasto”. Financiar pesquisas científicas em qualquer área do conhecimento é possibilitar o retorno do valor em conhecimentos, tecnologias, dinheiro que auxiliam na melhoria da vida de toda a sociedade.
Além disso, se desejamos que as pessoas saibam mais sobre a ciência, não é possível se limitar a discutir um conceito. É necessário que as relações envolvidas também sejam apresentadas [7], incluindo o local onde essas elas são desenvolvidas e apresentadas para outros setores, até que cheguem à sociedade. Por isso, conhecer as instituições de pesquisa científica e o seu papel na sociedade é tão importante quanto discutir o conceito de tempo ou saber que os nossos relógios digitais são sincronizados automaticamente em serviços de tempo, via internet [8].
Ah, o horário de Brasília pode ser consultado gratuitamente no site do Observatório Nacional: http://pcdsh01.on.br/HoraLegalBrasileira.php
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[1] Na verdade, se deveu aos candelabros no teto de uma igreja: Galileu observou que o período de oscilação do candelabro, que balançava por conta do vento, era constante. E como ele sabia que esse tempo era constante? Porque comparou com o número de batimentos cardíacos em sua pulsação.
[2] O que as ferrovias têm a ver com a falta de sincronização de relógios? É que sem o tempo sincronizado entre as estações, os passageiros perdiam suas viagens, uma vez que a partida do trem estava agendada em relação ao relógio da estação de início da viagem — e que nem sempre era o mesmo horário na estação onde os trens faziam seus embarques.
[3] http://www.horalegalbrasil.mct.on.br/Lei2784.htm
[4] https://www.gov.br/observatorio/pt-br
[5] O artigo que originalmente propõe a frequência natural de oscilação do átomo de césio-133 como parâmetro para o segundo foi publicado em 1958 por Markowitz e Glenn Hall: http://www.leapsecond.com/history/1958-PhysRev-v1-n3-Markowitz-Hall-Essen-Parry.pdf
[6] Essas relações podem ser explicadas e visualizadas a partir do conceito de “espiral da cultura científica” (VOGT, Carlos. A espiral da cultura científica. Editora Fapesp, 2005)
[7] Em geral, os serviços de tempo estão sincronizados com instituições públicas de pesquisa sobre o tempo. O uso desses dados de pesquisa é gratuito para qualquer pessoa ou empresa.
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