Em 30 de junho de 1981 , o “minuto” de 10 h 59 min a 11 h 00 min foi arbitrariamente alongado para conter 61 s . O segundo a mais foi introduzido para compensar o fato de que, conforme medido pelo nosso padrāo atômico de tempo, à velocidade de rotação da Terra está dimi-
nuindo lentamente. Por que foi considerado necessário reajustar nossos relógios?

Passo 1

O enunciado descreve que, em 30 de junho de 1981, foi acrescentado um segundo extra ao minuto das 10 h 59 min a 11 h 00 min. Esse procedimento faz parte do esquema de inserção de “segundos intercalados” (leap seconds) na escala de tempo civil UTC. O conteúdo envolvido é a comparação entre o tempo atômico, extremamente estável, e o tempo solar baseado na rotação da Terra, que está gradualmente desacelerando.

Passo 2

Definimos o segundo atômico segundo o número de ciclos da transição do césio-133:
1 s = 9,192,631,770 ciclos da transição do césio-133 çãé
Em seguida, a escala TAI (Temps Atomique International) contabiliza esses segundos de forma contínua. Já o dia solar médio, que define o tempo astronômico (UT1), tinha historicamente dura
ção de exatamente 24 h (ou 86,400 s) segundo definições antigas, mas hoje sabemos que esse dia está ligeiramente maior quando medido em segundos atômicos.

Passo 3

Devido à fricção das marés e outros efeitos geofísicos, a velocidade de rotação da Terra diminui, de modo que a duração real do dia solar médio em segundos atômicos é algo como
L approx 86,400,002 s(exemplo de valor médio), é
ou seja, cada dia solar é cerca de 0,002 s mais longo que 86,400 s atômicos. Esse pequeno excesso de<a = L - 86400 acumula-se dia após dia. O número de dias N para se acumular exatamente um segundo de diferença satisfaz
N,(L - 86400) = 1Longrightarrow N approx 10,002approx 500

Passo 4

Como queremos que o tempo civil UTC — usado em relógios e para fins legais e de navegação — não se afaste da posição aparente do Sol (isto é, do UT1) em mais de 0,9 s, a solução é inserir um “segundo intercalado” sempre que l|UT1-UTCr| estiver perto desse limite. Na prática, adiciona-se um segundo extra em junho ou dezembro, de modo que
UTC = TAI - De<aAT,
onde De<aAT é o total de segundos intercalados desde 1958.

Passo 5

Sem esses ajustes, ao longo dos anos o meio-dia solar deixaria de coincidir progressivamente com 12 h 00 min em nossos relógios. Em poucas décadas, teríamos diferenças de vários minutos entre o tempo civil e o movimento real do Sol, o que causaria confusão na navegação, telecomunicações e nas atividades cotidianas que dependem de um referencial solar estável.

Resposta

Foi necessário reajustar os relógios para compensar a desaceleração da rotação da Terra (dia solar ficando ligeiramente maior que 86,400 s atômicos) e assim manter o tempo civil UTC em sincronia com o tempo astronômico UT1.

Exercícios relacionados