A marcação do tempo sempre foi uma obsessão para o homem. Começa com o relógio de sol, água, terra (as famosas ampulhetas), passa pelo pêndulo, quartzo e agora é a vez do relógio atômico, o mais preciso de todos. Diferentemente dos mecânicos que são afetados por muitos fatores, como a variação de temperatura e o desgaste das peças, os novos aparelhos só atrasam ou adiantam um segundo em bilhões de anos.
Nada parecidos com nenhum tipo de marcador de horas, comuns em nosso cotidiano, esses equipamentos que medem a hora mundial e servem para medir o tempo nas atividades espaciais e de telecomunicações estão sendo objeto de experimentos de dois institutos de física, da Universidade de São Paulo, em São Carlos, e da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp). Os dois grupos de pesquisadores fazem parte do Centro de Pesquisa em Óptica e Fotônica (Cepof) financiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp).
Quinze dígitos
Os relógios ópticos terão forte impacto na área tecnológica. Poderão ser usados na navegação aérea e marítima, ainda dependentes de sinais de satélites para determinar a posição de aeronaves e embarcações. Serão de grande valor nas telecomunicações ópticas, em que a taxa de transferência de dados é altíssima, exigindo equipamentos precisos para direcionamento de fluxos e sincronização de redes. Também serão importantes no gerenciamento da energia elétrica, em que relógios atômicos já são utilizados para medir oscilações e detectar falhas na transmissão de uma estação para outra.
O primeiro construído no Brasil, em São Carlos, é um relógio atômico a feixe térmico baseado em átomos de césio e está funcionando. É mais comum em aplicações comerciais porque a freqüência do césio é a base para a medida da unidade ‘segundo’, o que lhes dá a classificação de padrão primário. Ele mede o tempo em 11 dígitos. Um relógio convencional tem seis dígitos. Os cronômetros, nove.
Os estudiosos fazem os últimos ajustes para reivindicar a participação do equipamento na medição da hora certa mundial, formada por mais de 200 relógios atômicos de 30 países. Eles compõem a chamada Hora Atômica Internacional (TAI, da sigla em francês), instituída em 1972. O Brasil participa desse grupo com um equipamento adquirido no exterior.
O outro, que se desenvolve em São Carlos, chamado de relógio atômico tipo chafariz, usa átomos frios, e é considerado uma evolução do primeiro. A precisão deste é de 15 dígitos e a previsão é colocá-lo em funcionamento até o final do ano. ‘Esse relógio foi totalmente produzido no Brasil, inclusive o projeto. Com isso, nosso grupo dominou todas as etapas, da idealização à técnica de construção’, diz a física Mônica Santos Dahmouche.
Cálcio e laser
O terceiro, em construção na Unicamp não emprega césio, mas cálcio. Além disso, não usa infravermelho e microondas, mas laser na freqüência da luz visível – daí o nome ‘óptico’. Para desenvolvê-lo foi necessário produzir um laser capaz de levar o átomo a temperaturas extremamente baixas, que os modelos atuais não conseguem alcançar. Ele deve entrar em operação em julho deste ano.
Por necessitar de tecnologia de ponta, há apenas dois outros grupos no mundo trabalhando com o relógio atômico óptico de cálcio: no National Institute of Standards and Technology (NIST), dos Estados Unidos (em funcionamento), e no Instituto de Metrologia da Alemanha, em andamento.
O aparelho, de acordo com o pesquisador Flávio Caldas da Cruz, 35, é um sistema de contagem de tempo tão preciso que permite testar, comprovar ou refutar conceitos da física. Permite até medir alguns dos efeitos previstos pela teoria da relatividade, do físico alemão Albert Einstein, nos aspectos que demonstram a influência do movimento e da gravidade na passagem do tempo. Com esse novo instrumento, conceitos de física pura podem ser refinados ou até modificados. Em aplicações práticas, ele poderia trabalhar em favor da melhoria dos atuais sistemas de telecomunicações.
Da Agência Imprensa Oficial
(Fonte: revistafapesp.br e www.unicamp.gov)
