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Ciência e Tecnologia

Pesquisador explica o “segundo a mais” de 2015

Segundo intercalado

Durante Campus Party, físico conta por que é necessário acrescentar um segundo ao horário mundial, o "leap second", e as implicações do ajuste
por Portal Brasil publicado: 13/02/2015 14h26 última modificação: 13/02/2015 14h33
Divulgação/Governo de São Paulo Escala de tempo UTC é o Tempo Universal Coordenado, que é a referência da Hora Mundial, antiga Greenwich Mean Time, GMT

Escala de tempo UTC é o Tempo Universal Coordenado, que é a referência da Hora Mundial, antiga Greenwich Mean Time, GMT

O físico Daniel Quaresma, do Observatório Nacional (ON/MCTI), levou ao público de um dos maiores eventos de internet do mundo, a Campus Party, encerrada em São Paulo no último domingo (8), as curiosidades sobre o "segundo intercalado", conhecido como "leap second". Em 2015, será acrescentado um segundo ao Tempo Universal Coordenado (UTC), correção necessária para ajustar o horário ao Tempo Atômico Internacional (TAI).

O ajuste é necessário por causa da velocidade de rotação do planeta Terra, que registra variações, enquanto os relógios atômicos, que geram e mantêm a Hora Legal, possuem uma precisão que chega a um segundo em milhões de anos.

A exposição do pesquisador, ao lado do analista de projetos Alexandre Harano, do Núcleo de Informação e Coordenação do Ponto BR (Nic.br), também abordou a história do tempo e suas escalas. O tempo já foi medido observando-se a posição relativa do Sol. Atualmente, o segundo é definido com base nas variações do estado do átomo de césio.

A correção será feita no dia 30 de junho, quando o relógio oficial irá registrar a sequência 23h59min59s - 23h59min60s, para só então passar a 1º de julho (0h00min00s). Como essa correção é feita no horário de Greenwich, no Brasil ela ocorrerá três horas antes – 21h, no horário de Brasília. O acréscimo pode parecer pequeno, mas afeta diretamente alguns sistemas de computadores e pode deixá-los lentos ou provocar erros.

O órgão responsável por gerar, manter e disseminar a Hora Legal no Brasil é o Observatório Nacional, que faz a metrologia de tempo e frequência. Além disso, a unidade de pesquisa do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI) contribui para a realização da Hora Mundial e está entre as 50 autoridades de disseminação de tempo reconhecidas pelo Escritório Internacional de Pesos e Medidas (BIPM, na sigla em francês), órgão máximo da metrologia mundial.

Com 188 anos de história, o ON é um dos 16 laboratórios no mundo a possuir escala de Tempo Atômico Local, e há 102 anos responde pela Hora Legal Brasileira.

Daniel Quaresma é mestrando em metrologia e gerente substituto de Qualidade da Divisão de Serviço da Hora do observatório.

Qual a importância de fazer uma palestra num evento como a Campus Party? Você acha que esse tipo de evento ajuda a popularizar o conhecimento científico?

Considero um megaevento com muita visibilidade e tem o perfil de agregar empresas, pessoas, tecnologia e soluções, e tenho certeza de que é uma troca de experiências muito rica para todos os palestrantes que tiveram a oportunidade e o convite.

Todo evento que consegue reunir um público jovem em uma área de conhecimento tão fundamental para a nossa vida cotidiana é sempre uma oportunidade de atrair novos talentos, despertando interesses e gerando vocações, disseminando a informação através da web para jovens de todas as idades.

Este ano terá um segundo a mais. Por que isso acontece?

É bem simples. A escala de tempo UTC é o Tempo Universal Coordenado, que é a referência da Hora Mundial, antiga Greenwich Mean Time, GMT. O UTC é baseado nos padrões atômicos de tempo, mas deve retratar o Dia Solar Médio – UT1 – baseado na rotação da Terra.

O leap second – segundo intercalado – deve ser adicionado para que a diferença entre UT1 e UTC não seja maior que 0,9 segundo. De uma maneira bem didática, podemos imaginar uma corrida de escalas, em que os padrões atômicos estão na frente, a escala UTC está em segundo lugar e o Dia Solar Médio, UT1, na terceira posição.

Toda vez que a escala UTC fica aproximadamente 0,9 segundo à frente, ou atrás, do UT1, um segundo é adicionado ou retirado do UTC e com isso ele ficará tecnicamente empatado, dividindo a segunda colocação com o UT1.

Como o acréscimo desse segundo interfere no nosso dia a dia?

A adição do leap second pode gerar eventos pontuais e possivelmente serão solucionados em questões de minutos ou horas, no caso de alguma ocorrência, conforme aconteceu com a maioria dos eventos em 2012, sendo considerados efeitos indiretos de curto prazo.

Os efeitos diretos no nosso dia a dia não serão perceptíveis, porque geralmente trabalhamos com uma margem de tolerância maior que 1 segundo em nossos compromissos diários.

No último leap second, em 31 de dezembro de 2012, sites como Foursquare e Linkedin tiveram problemas. Os sistemas de computadores, redes e internet são os mais afetados? Por quê?

Um sistema pode considerar o segundo intercalado como um segundo extra ou um dado de medição do tempo incorreto, e gerar possíveis erros na execução de um programa, um travamento de sistema, erros nos logs ou aumento da atividade da CPU, como exemplos.

O que fazer para não ter problemas nesses sistemas?

A primeira medida é identificar as prioridades. No caso de plataformas de rede, sistemas integrados de gestão, programas dedicados e equivalentes, entrar em contato com o suporte do fornecedor do sistema e verificar se há algum planejamento estratégico em relação a esse evento e seguir as instruções e recomendações que serão passadas.

O gerente de projetos do NIC.br, Antônio Marcos Moreira, define em quatro passos uma boa estratégia para se precaver de imprevistos: estudar a situação, entendendo o leap second; zelar para os seus sistemas estejam corretamente atualizados e configurados; realizar testes em ambiente apropriado, com antecedência; e programar um plantão para o dia e horário do evento.

Com certeza o último passo é muito importante para uma ação imediata em uma eventual falha. Para o usuário comum, uma boa dica é seguir as redes sociais e ver as dicas de soluções, no caso de algum evento não previsto.

Essa correção acontece desde quando? Quantos segundos a mais já tiveram que ser acrescentados ao tempo?

A correção é realizada desde 1972, mas de 1958 àquele ano foi estimado um valor fixo de dez segundos como ponto de partida. Foram 25 segundos até 2014 e no ano de 2015 será adicionado o 26º segundo.

O valor total será de 36 segundos em 2015. A instituição responsável pela monitoração da rotação da Terra é o IERS [sigla do nome em inglês do Serviço Internacional de Sistemas de Referência e Rotação da Terra] e a decisão de quando deve ser adicionado o segundo é tomada em conjunto com o BIPM. Uma observação importante é que o leap second pode ser adicionado ou retirado, mas a série histórica mostra que até hoje só foram adicionados segundos intercalados, mostrando um comportamento de desaceleração da rotação da Terra em relação ao tempo gerado pelos padrões atômicos.

Todos os laboratórios "medidores de tempo" terão que fazer essa correção? De que forma?

Sim. Todos os laboratórios que compõem a realização da escala de tempo UTC, que é coordenada pelo BIPM, deverão adicionar o segundo em seus sistemas, e disseminá-lo através de seus canais de comunicação, de forma a garantir o mesmo segundo a mais na Hora Mundial, respeitando as diferenças de fuso horário.

A sequência de contagem no Brasil, que é UTC-3, será: 20:59:58, 20:59:59, 20:59:60, 21:00:00, 21:00:01... ou seja, 61 segundos [nesse minuto].

O Observatório Nacional trabalha com astronomia e geofísica e também com metrologia de tempo e frequência.  Qual é o tipo de trabalho realizado pela instituição nessa área?

Na área de tempo e frequência, o Observatório Nacional é responsável por gerar, manter e disseminar a Hora Legal Brasileira. Além disso, somos uma instituição designada pelo Inmetro [Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia] para disseminar as grandezas tempo e frequência em todo o território nacional.

Realizamos serviços de calibração de equipamentos, ReSinc (sincronismo certificado), ReTemp (carimbo de tempo), desenvolvimento de patentes, programas dedicados e pesquisa aplicada, sendo as mais recentes em parceria com a China, na área de sistemas GPS, e em parceria com o Inmetro, na área de óptica, utilizando pente de frequência (laser).

O leap second é um exemplo de fenômeno astronômico que influencia o nosso cotidiano? Quais outros poderíamos listar?

Um dos fenômenos visíveis é o efeito das marés, que é derivado da atração gravitacional exercido pelo sistema Terra-Lua. Ele consequentemente gera grandes deslocamentos de massa e contribui para alterar a rotação da Terra e o leap second. O segundo intercalado na verdade não é um fenômeno, mas foi assim "criado" para contabilizar e dessa maneira corrigir a diferença entre escalas de tempo, sendo que isso só foi identificado quando o homem desenvolveu a ciência da medição do tempo e melhorou os "relógios", possibilitando detectar estas pequenas variações na rotação da Terra. Atualmente, o melhor padrão de tempo é o Nist-F2 [relógio atômico], que atrasa um segundo em 300 milhões de anos.

Em relação aos outros fenômenos, aproveito o canal de comunicação para convidar o público a visitar o campus do Observatório Nacional e do Museu de Astronomia e Ciências Afins [Mast/MCTI], no Rio de Janeiro, e ter a oportunidade de conhecer tudo a respeito do assunto, da observação noturna dos astros à história da astronomia, tempo, áreas afins e todos os fenômenos relacionados.

Fonte:
Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação

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