Pesquisadores na China desenvolveram um relógio de rede óptica de estrôncio tão preciso que poderá em breve forçar uma mudança fundamental na forma como medimos o tempo. Não se trata apenas de relógios melhores; trata-se de redefinir o próprio segundo.
O problema com a cronometragem atual
Durante mais de meio século, o segundo foi definido pelas oscilações dos átomos de césio-133 – um padrão notavelmente estável, mas ainda imperfeito. A rotação da Terra não é consistente. Confiar na duração de um dia para definir o tempo significa que o próprio segundo mudaria sutilmente. Os relógios atômicos resolveram isso, mas os relógios ópticos oferecem o próximo salto em precisão.
Como funciona o novo relógio
O novo relógio utiliza átomos de estrôncio, que vibram em frequências de luz visível, gerando mais de 700 trilhões de “tiques” por segundo. Esta é uma melhoria enorme em relação aos 9 mil milhões de oscilações do césio. Os investigadores do USTC alcançaram uma incerteza de 9,2 x 10-19, o que significa que o relógio só perderia um segundo depois de funcionar durante cerca de 30 mil milhões de anos – mais do que a idade actual do Universo.
Este nível de precisão não é apenas teórico. Isso abre portas para novas possibilidades científicas, incluindo pesquisas mais precisas de matéria escura e medições precisas do campo gravitacional da Terra.
O caminho para a redefinição
Para que o segundo seja oficialmente redefinido, pelo menos três relógios ópticos que atendam a rígidos padrões de precisão precisam operar em instituições diferentes. O relógio USTC junta-se a dois outros relógios baseados em estrôncio e dois relógios de íon de alumínio que já atingiram esse marco.
A decisão cabe à Conferência Geral de Pesos e Medidas (CGPM), que se reúne a cada quatro anos. Embora a reunião de 2024 não conte com a redefinição, uma proposta para a nova norma é esperada até 2030, com uma data para implementação a seguir.
“Este desempenho atende ao requisito de precisão de relógio único de 2 x 10-18 para redefinir o segundo SI, com aplicações potenciais em geodésia relativística e pesquisas de matéria escura de alta resolução”, escrevem os pesquisadores.
O movimento no sentido de redefinir o segundo não é apenas um ajustamento técnico; é um reconhecimento de que as nossas ferramentas mais precisas exigem agora uma definição de tempo mais estável e universal. Irá remodelar a forma como medimos a realidade no seu nível mais fundamental.
