Todo o conceito de tempo é criado pelo homem. Mas você já se perguntou como os relógios evoluíram das ampulhetas e da leitura das sombras projetadas pelo sol usando um relógio de sol?  Graças a uma invenção simples, podemos medir o tempo de forma mais eficiente. 

Um relógio atômico ou um relógio de lógica quântica é um tipo de dispositivo de medição do tempo conhecido por sua precisão. Uma variação é o relógio de lógica quântica conhecido por ser tão preciso. Ele perderia apenas um segundo após 33 bilhões de anos.

O Relógio Atômico

Um professor da Universidade Columbia chamado Isidor Rabi pode ser creditado como o iniciador que levou à criação do relógio atômico. Na década de 1930, ele desenvolveu a técnica de ressonância magnética de feixe atômico. Esse método permitiu a medição das propriedades magnéticas dos átomos e, posteriormente, a medição do spin dos prótons no núcleo do átomo. (Source: NCBI)

A técnica de Rabi’s permitiu uma compreensão mais profunda de como os átomos funcionam. Essa técnica levou à criação do primeiro relógio atômico em 1949. O National Bureau of Standards, agora chamado de National Institute of Standards and Technology ou NIST, criou o primeiro relógio atômico.

Um relógio atômico funciona medindo o número de vibrações de certos átomos. Isso é então convertido em uma medida de tempo. A razão pela qual os relógios atômicos são precisos é que as frequências de ressonância de átomos específicos são incrivelmente consistentes. As frequências não são influenciadas por forças externas, como mudanças de temperatura. (Source: How Stuff Works)

Muitas versões do relógio atômico foram criadas usando diferentes partículas atômicas. A primeira utilizou partículas de amônia, enquanto o NBS-1, construído em 1952, usou átomos de césio. Em 1968, o NBS-4 foi criado. Foi o relógio atômico mais preciso que o NIST utilizou até a década de 1990.

Em 1999, o NBS-4 foi substituído pelo NIST-F1, ostentando a precisão de perder um segundo após 20 milhões de anos. Na década de 2010, cientistas desenvolveram um relógio diferente que é mais preciso que o relógio atômico.

O relógio de lógica quântica ostenta a precisão de perder um segundo após 3,7 bilhões de anos. Isso significa que ele perderá apenas um segundo após 2,5 universos serem criados e se extinguir. Este relógio utiliza apenas um único íon de alumínio, comparado ao átomo de césio do relógio atômico. (Source: Wired)

Usos Práticos do Relógio Atômico

Existem vários usos práticos do relógio atômico que não conhecemos totalmente

GPS

Todos os satélites GPS possuem múltiplos relógios atômicos para ajudá-los a fornecer localizações precisas. Isso é importante para a navegação espacial e também para as comunicações entre os satélites GPS.

Bancos

Os bancos precisam de relógios precisos para garantir carimbos de data e hora em transações de alta frequência. Imagine se o mercado de ações não tivesse relógios altamente precisos. O mercado de ações não seria tão próspero como é agora sem a ajuda dos relógios atômicos.

Operadoras de Telecomunicações

Você já percebeu uma opção no seu telefone móvel para definir a hora de acordo com a hora do provedor de serviço? As operadoras de telecomunicações usam relógios atômicos para garantir que forneçam hora precisa aos seus usuários, independentemente da região do mundo em que estejam. (Source: Online Sciences)