Relógio

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Relógio
Instrumento de medição do tempo
Relógio mecânico antigo com mostrador circular e mecanismo de pêndulo
Todo relógio acompanha uma referência física regular, conta sua passagem e transforma essa contagem em uma indicação de tempo. Neste exemplo, o pêndulo fornece a referência mecânica.
Medição do tempo
TipoInstrumento de medida
MedeIntervalos de tempo e a hora em uma escala de tempo
Unidade básicaSegundo (s), no SI
PrincípioAcompanhar ou contar uma referência física regular e converter o resultado em unidades de tempo
Referências físicasMovimento aparente do Sol, escoamento de água, pêndulo, roda de balanço, quartzo ou transições atômicas
IndicaçãoAnalógica, digital, sonora ou tátil
UsosMedir durações, indicar a hora e sincronizar sistemas

Um relógio é um dispositivo que mede a passagem do tempo e apresenta o resultado de uma forma que possa ser usada para saber a hora ou acompanhar uma duração. Relógios podem ser mecânicos, elétricos ou eletrônicos, e o nome abrange desde instrumentos simples até padrões de laboratório capazes de comparar intervalos extremamente pequenos.

Para medir algo que não pode ser observado diretamente, o relógio acompanha uma mudança física que ocorre de maneira previsível. A sombra de um relógio de sol, o fluxo de uma clepsidra, a oscilação de um pêndulo e a vibração de um cristal de quartzo são maneiras diferentes de criar uma referência que possa ser contada. O aparelho transforma essa regularidade em segundos, minutos, horas ou outras unidades de tempo.

Muito antes dos mecanismos movidos por pesos e molas, relógios de sol e de água já permitiam dividir o dia e acompanhar durações. A relojoaria mecânica ganhou maior regularidade com osciladores como o pêndulo, e a produção industrial tornou relógios portáteis e domésticos mais acessíveis. No século XX, o quartzo levou a medição eletrônica do tempo a aparelhos de uso comum, enquanto os relógios atômicos passaram a fornecer referências de frequência muito mais estáveis.

Nos relógios de quartzo, circuitos contam as vibrações regulares do cristal, enquanto nos relógios atômicos um oscilador é ajustado à frequência de uma transição atômica. Esse princípio sustenta padrões de tempo usados em metrologia e na sincronização de sistemas que precisam concordar sobre quando cada evento ocorreu.

Relógio digital de pulso preto com algarismos em um mostrador de cristal líquido
Em um relógio digital de pulso, a contagem eletrônica é apresentada como algarismos em um mostrador de cristal líquido

A hora pode ser apresentada por ponteiros, números, som ou toque, mas o modo de exibição não diz qual referência física existe dentro do aparelho. Um relógio de pulso, um relógio público, um computador e um padrão atômico podem ter construções muito diferentes e ainda resolver o mesmo problema básico, acompanhar uma referência regular, contar sua passagem e tornar essa contagem útil.

Princípios de medição do tempo

Diagrama de um relógio de pêndulo em cinco posições sucessivas acompanhado por uma curva senoidal de deslocamento
A posição de um pêndulo se repete a cada ciclo. Essa regularidade permite associar a contagem de oscilações a intervalos de tempo

Medir o tempo começa por medir um intervalo, isto é, quanto dura o trecho entre dois eventos. Um instrumento pode medir essa duração sem saber que horas são. Para mostrar a hora do dia, o relógio precisa relacionar sua contagem a uma referência compartilhada, de modo que o valor mostrado corresponda a uma escala de tempo.

Os primeiros instrumentos podiam acompanhar mudanças contínuas, como o deslocamento de uma sombra ou o escoamento de água. Em muitos relógios modernos, a referência local é um processo que se repete e pode ser contado. O balanço de um pêndulo, a vibração de um cristal de quartzo e uma transição atômica são fenômenos físicos diferentes, mas em todos eles uma sequência regular de eventos pode ser relacionada a intervalos de tempo.

Período e frequência

Animação de uma massa presa a uma mola oscilando horizontalmente enquanto um gráfico acompanha o movimento periódico
A repetição regular de um oscilador permite contar ciclos. O período mede a duração de um ciclo e a frequência, quantos ciclos ocorrem por segundo

Para entender um processo que se repete, é útil separar duas ideias que parecem parecidas, mas medem coisas diferentes. O período T é o tempo de um ciclo completo, e a frequência f diz quantos ciclos ocorrem em cada unidade de tempo. Como uma grandeza é o inverso da outra, a relação é f=1/T. A frequência é medida em hertz, abreviado Hz, e 1 Hz corresponde a um ciclo por segundo. Em muitos relógios de quartzo de pulso, o cristal vibra a 32.768 Hz. Circuitos divisores reduzem essa frequência até produzir pulsos de 1 Hz, e cada pulso pode fazer a indicação avançar um segundo.

Da referência física à indicação

Desenho simplificado em corte de um relógio de pêndulo com engrenagens, escape, pesos e ponteiros
Num relógio de pêndulo, a referência oscilatória, o escape e o trem de engrenagens formam uma cadeia que converte ciclos regulares no movimento dos ponteiros

Mesmo com construções muito diferentes, muitos relógios seguem uma cadeia parecida em que uma referência física produz um comportamento regular, o aparelho mantém ou acompanha esse comportamento, a contagem transforma os ciclos em unidades de tempo e um mostrador ou sinal apresenta o resultado.

referência física → oscilação ou evento periódico → contagem e divisão → indicação ou sinal de tempo

A resolução informa a menor fração que um aparelho consegue mostrar ou distinguir, mas isso não basta para dizer quão boa é a medição. Um mostrador que apresenta milésimos de segundo pode ter resolução de 0,001 s mesmo que sua referência interna não consiga manter a hora com um erro tão pequeno. Resolução, exatidão e estabilidade medem aspectos diferentes do desempenho de um relógio.

Etimologia

Desenho em corte de uma torre de relógio com mostradores, sino, pesos e mecanismo central
Relógios públicos de torre combinaram por séculos mostradores e sinos. Essa associação ajuda a explicar a origem do inglês clock no latim medieval clocca, "sino"

A palavra portuguesa relógio vem do latim horologium, provavelmente por intermédio do catalão rellotge ou do provençal reloge. O termo latino vem do grego horológion.

História

Primeiros métodos de medição do tempo

Relógios de sol

Relógio de sol horizontal com gnômon projetando uma sombra sobre a escala de horas
A sombra do gnômon converte a posição aparente do Sol em uma leitura local da hora.

À medida que a Terra gira, a posição aparente do Sol muda no céu, e a sombra de um gnômon se desloca. O relógio de sol usa essa sombra para mostrar o tempo solar local. Para transformar a leitura em hora civil, pode ser necessário corrigir a equação do tempo, a diferença de longitude em relação ao meridiano do fuso e, quando for usado, o horário de verão.

Na década de 1830, algumas estações ferroviárias britânicas ainda ajustavam seus relógios pela hora local obtida em relógios de sol. A partir da década de 1840, as companhias ferroviárias passaram a usar uma hora uniforme em suas redes. O Observatório Real começou a distribuir sinais horários por telégrafo em 1852, o que permitiu acertar relógios distantes por uma mesma referência.

Instrumentos estelares

Instrumento circular metálico com escalas e ponteiro móvel usado para observar estrelas
À noite, um nocturlábio usa a posição de estrelas circumpolares e a data para estimar a hora local.

Quando a luz do Sol já não podia orientar a leitura da hora, a posição das estrelas oferecia outra referência. O nocturlábio permite obter a hora local pela orientação de estrelas circumpolares em torno da Estrela Polar, levando também em conta a data. Instrumentos desse tipo foram usados por séculos, inclusive na navegação. O astrolábio planisférico também podia fornecer a hora noturna. Com a altura de uma estrela e a latitude conhecidas, era possível calcular a hora e a posição de outros astros.

Medição de durações e intervalos

Ampulheta de madeira com areia escoando entre dois bulbos de vidro
Uma ampulheta mede uma duração definida pelo escoamento da areia, sem precisar indicar a hora do dia.

Quando o objetivo é medir apenas uma duração, não é preciso mostrar a hora do dia. Relógios de vela e de incenso acompanham o consumo gradual de um material, enquanto a ampulheta usa a passagem de areia entre dois recipientes. Esses métodos fornecem intervalos repetíveis, embora sejam menos regulares que padrões mecânicos, eletrônicos ou atômicos.

Relógios de água

Recipiente de um relógio de água tradicional usado em Mandalai, Mianmar
Nas clepsidras, a passagem da água funciona como referência para acompanhar intervalos de tempo.

Entre os instrumentos antigos de medição do tempo estavam as clepsidras e os relógios de sol. No Egito, os relógios de água preservados mais antigos datam do Reino Novo. Um exemplar do reinado de Amenófis III, no século XIV a.C., foi encontrado em Karnak.

Entre cerca de 100 e 50 a.C., o astrônomo macedônio Andrônico de Cirro construiu a Torre dos Ventos em Atenas. O edifício tinha relógios de sol nas paredes externas e uma clepsidra no interior. Relógios de água também foram usados na China antiga. Um exemplar atribuído à dinastia Han Ocidental, de 206 a.C. a 9 d.C., faz parte da coleção do Museu Metropolitano de Arte.

Grandes recipientes metálicos e de pedra preservados de um relógio de água coreano
No Jagyeongnu, níveis de água predeterminados acionavam sinais sonoros, ligando a medição hidráulica à indicação pública da hora.

Na Coreia da dinastia Joseon, o rei Sejong encarregou Jang Yeong-sil de construir o Jagyeongnu, instalado em 1434 no pavilhão Borugak do Gyeongbokgung. Quando a água chegava a níveis predeterminados, o mecanismo acionava sinais sonoros que anunciavam as horas no palácio e fora dele.

Como é difícil manter o escoamento de água perfeitamente regular, relógios que dependem desse princípio têm sua exatidão limitada por variações no fluxo.

Da hidráulica ao relógio mecânico

Mecanismos hidráulicos e escapes

Um tratado árabe preservado na Biblioteca Britânica e transmitido sob o nome de Arquimedes apresenta um relógio hidráulico com mostradores de horas, autômatos e pássaros que emitem sons. Os desenhos mostram partes internas do mecanismo e figuras móveis acionadas pela água. No início do século VI, Procópio de Gaza escreveu sobre um grande relógio de água de Gaza, no qual figuras móveis ligadas aos trabalhos de Hércules e doze portas participavam da indicação das horas.

Modelo de torre astronômica chinesa com roda de água, engrenagens e transmissão por corrente
A torre de Su Song combinava fluxo de água, escape, engrenagens e transmissão por corrente para mover seus dispositivos astronômicos e horários.

Em 723 ou 725, o monge budista Yi Xing e o funcionário Liang Lingzan aplicaram um mecanismo de escape a uma esfera armilar movida a água. Esse é um dos primeiros casos conhecidos de um escape controlando um aparelho de medição do tempo. No fim do século XI, Su Song, da dinastia Song, incorporou um escape hidráulico a uma grande torre astronômica em Kaifeng. O Museu Nacional de Ciências Naturais, em Taichung, mantém uma reprodução funcional em escala real construída a partir do tratado Xin Yi Xiang Fa Yao, de Su Song.

Derek de Solla Price propôs que conhecimentos sobre os escapes chineses podem ter chegado ao oeste e participado do desenvolvimento da relojoaria mecânica europeia.

Ilustração medieval de um grande relógio em forma de elefante com figuras móveis
O relógio-elefante de Ismail Aljazari integrava medição hidráulica, figuras móveis e indicação das horas em um único mecanismo.

Nos séculos XII e XIII, Ismail Aljazari trabalhou na corte artúquida de Diyar-Bakr e escreveu sobre mecanismos hidráulicos e automáticos. Entre os aparelhos que apresentou estavam relógios de água como o relógio-elefante e o relógio dos pavões.

Primeiros relógios totalmente mecânicos

Mecanismo antigo de relógio com grandes rodas dentadas, tambores e pesos de acionamento
Nos primeiros relógios mecânicos europeus, pesos em queda forneciam energia ao trem de engrenagens, enquanto o escape regulava sua liberação

Pouco antes de 1300, relógios mecânicos movidos por pesos começaram a surgir na Europa. O peso suspenso armazenava a energia, o escape liberava essa energia em pequenas etapas e as engrenagens levavam o movimento até um mostrador ou sino. O escape de verga foi uma das soluções usadas para esse controle.

Muitos dos primeiros relógios mecânicos anunciavam as horas por sinos e nem sequer tinham mostrador. Assim, podiam sinalizar horários de oração e outras atividades coletivas. Modelos mais elaborados reuniram a medição do tempo, indicações astronômicas e autômatos.

Os anais do Priorado de Dunstable registram que um relógio foi feito em 1283 para ficar sobre o coro alto da igreja. C. F. C. Beeson interpretou a passagem como uma referência antiga a um relógio controlado por escape, mas não se sabe ao certo como esse mecanismo funcionava.

Relógios astronômicos

Pintura antiga de Richard de Wallingford diante de um relógio astronômico
Os relógios astronômicos medievais combinavam indicação horária com modelos móveis do céu e de ciclos astronômicos
Mecanismo de relógio do século XVI com armação metálica e rodas dentadas no Convento de Cristo em Tomar
O mecanismo do século XVI em Tomar deixa visível a transmissão do movimento por engrenagens em um relógio mecânico.

Na Europa do século XIV, Richard de Wallingford construiu um relógio em St Albans até 1336, e Giovanni Dondi dell'Orologio trabalhou em outro em Pádua entre 1348 e 1364. Os aparelhos se perderam, mas seus projetos ficaram registrados em textos e desenhos.

O Astrário de Dondi tinha sete lados e mostradores para acompanhar a hora, os calendários e os movimentos aparentes do Sol, da Lua e dos cinco planetas conhecidos na Europa medieval. Engrenagens separadas reproduziam movimentos previstos pela astronomia ptolomaica.

O relógio preservado na Catedral de Salisbury foi construído em 1386 ou antes. A catedral o apresenta como o relógio mecânico em funcionamento mais antigo do mundo. Como muitos mecanismos de sua época, ele não tem mostrador e foi feito para tocar um sino a cada hora.

A busca por maior precisão

Relógios movidos a mola

Prancha técnica de 1737 com desenhos de engrenagens, escapes e mecanismos de relógio
Pranchas técnicas do século XVIII permitiam comparar a disposição de engrenagens, escapes e outros componentes internos

No século XV, relojoeiros europeus começaram a usar molas como fonte de energia, o que permitiu construir relógios sem pesos suspensos. Como a força da mola muda à medida que ela se desenrola, surgiram mecanismos destinados a tornar essa força mais uniforme, entre eles a fusee e o stackfreed.

À medida que os mecanismos ficaram mais regulares, minutos e segundos passaram a aparecer com mais frequência nos mostradores. Um manuscrito de Paulus Almanus, de 1475, mostra um relógio com escala de minutos. No fim do século XVI, Jost Bürgi construiu relógios experimentais com escape de batimento cruzado e remontoire, recursos destinados a manter a marcha mais regular.

Pêndulo

Desenho técnico do primeiro relógio de pêndulo de Christiaan Huygens, com pesos, engrenagens e pêndulo visíveis
O desenho de Huygens mostra o mecanismo de seu primeiro relógio de pêndulo, no qual a oscilação passou a regular a marcha com precisão muito maior
Relógio de pêndulo ornamentado, com caixa alta e mostrador circular
A caixa alongada dá espaço ao pêndulo e aos componentes de um relógio mecânico regulado por oscilação

Galileu Galilei estudou o movimento do pêndulo e esboçou um relógio regulado por esse movimento, mas não construiu o aparelho. Christiaan Huygens conseguiu pôr a ideia em prática em dezembro de 1656. No ano seguinte, Salomon Coster começou a fabricar relógios baseados em seu projeto em Haia.

O escape de âncora surgiu na Inglaterra no fim da década de 1660, mas sua autoria foi disputada. William Clement recebeu crédito pela invenção, Robert Hooke também reivindicou prioridade e há documentação de Joseph Knibb usando em Oxford, em 1670, um escape de âncora com pêndulo longo. O Museu Metropolitano de Arte aponta Knibb como o candidato mais provável para a invenção, por volta de 1668 ou 1669. O pêndulo mais longo e seu arco menor favoreceram a construção de relógios altos, cuja caixa deixava espaço para a oscilação.

Mola espiral

Roda de balanço circular e mola espiral dentro de um mecanismo de relógio, com setas indicando os componentes
A mola espiral mantém a roda de balanço oscilando em torno de uma posição de equilíbrio e tornou relógios portáteis muito mais precisos

Em 1675, Huygens publicou um regulador de mola espiral para a roda de balanço. Robert Hooke reivindicou prioridade por ter feito experiências anteriores com molas para relógios, e o relojoeiro francês Isaac Thuret também reivindicou participação na invenção. Relojoeiros como Thomas Tompion adotaram rapidamente o novo regulador. Em 1676, Edward Barlow introduziu o mecanismo de toque por cremalheira e caracol. Por volta de 1730, George Graham aperfeiçoou o escape deadbeat, depois de tentativas anteriores de Thomas Tompion e Richard Towneley.

Cronômetro marítimo

Cronômetro marítimo H4 de John Harrison, com mostrador circular de metal e ponteiros finos
O H4 de John Harrison mostrou que um cronômetro portátil podia manter uma referência de tempo útil para determinar a longitude no mar.

Para determinar a longitude com um relógio, o navegador compara a hora local obtida por observação astronômica com a hora mantida para um meridiano de referência. A diferença entre essas horas permite calcular a diferença de longitude. Em 1714, o Parlamento britânico criou prêmios para métodos que alcançassem níveis definidos de precisão no mar. John Harrison passou décadas construindo e aperfeiçoando cronômetros voltados para esse problema.

Harrison concluiu o H1 em 1735 e depois trabalhou no H2 e no H3. Seu quarto aparelho, o H4, tinha o formato de um grande relógio de bolso e foi levado por seu filho William em uma prova marítima até a Jamaica, em 1761. O resultado da viagem mostrou que um cronômetro portátil podia fornecer a referência de tempo necessária ao método da longitude.

Industrialização e portabilidade

Produção em massa

Grande complexo fabril histórico da Waltham Watch Company visto do exterior
A fabricação industrial com peças intercambiáveis levou a relojoaria a uma escala de produção muito maior no século XIX

No começo do século XIX, relojoeiros de Connecticut passaram a usar máquinas para fabricar em série peças uniformes e intercambiáveis. Por volta de 1816, Eli Terry desenvolveu um relógio de caixa pequeno, movido por pesos, cujas peças de madeira podiam ser produzidas em massa.

A empresa que se tornaria a Waltham Watch Company começou em 1849, em Roxbury, Massachusetts, e transferiu suas operações para Waltham em 1854. Na década de 1850, seus relojoeiros redesenharam os movimentos para montagem com peças intercambiáveis feitas por máquinas especializadas e organizaram a produção em um sistema fabril mais rápido.

Relógios de pulso

Relógio de pulso exposto diante de um busto de Alberto Santos-Dumont
O relógio de pulso permitia consultar a hora sem tirar as mãos dos controles, necessidade citada no episódio de Santos Dumont e Louis Cartier em 1904.

Em 8 de junho de 1810, Caroline Murat, rainha de Nápoles, encomendou a Abraham-Louis Breguet um relógio concebido para ser usado no pulso. A peça nº 2639 foi paga em 1811 e entregue em 1812. A Breguet conserva a documentação e apresenta o relógio como o primeiro projetado especificamente para uso no pulso.

No início do século XX, Santos Dumont queria consultar as horas durante o voo sem tirar as mãos dos comandos. Em 1904, seu amigo Louis Cartier concebeu para ele um relógio de pulso. A Cartier relaciona esse episódio à origem de um de seus primeiros modelos de pulso, e a Fundação Santos-Dumont conserva uma edição do modelo "Santos" baseada no relógio concebido em 1904.

Relógios elétricos, eletrônicos e atômicos

Primeiros relógios elétricos

Relógio eletromagnético antigo com bobinas e mecanismo interno expostos
Nos relógios eletromecânicos, a eletricidade pode manter um mecanismo em movimento sem necessariamente fornecer a referência de tempo

Em 1815, o cientista inglês Francis Ronalds publicou um relógio movido a bateria e alimentado por dry piles. Por volta de 1840, o escocês Alexander Bain desenvolveu relógios eletromagnéticos. O Science Museum Group conserva exemplares construídos com base na patente de 1841 de Bain.

Nos relógios eletromecânicos, a eletricidade pode dar corda a uma mola, elevar um peso ou fornecer impulsos a um pêndulo. A fonte de energia é elétrica, mas a referência que determina a marcha ainda pode ser mecânica. Esse princípio também foi usado em redes nas quais um relógio mestre enviava impulsos a relógios distribuídos.

Um motor síncrono pode usar a frequência da rede de corrente alternada como referência quando essa frequência é controlada. Redes operam nominalmente a 50 Hz em muitos países e a 60 Hz em outros, mas a frequência real oscila ao redor desses valores. Alguns sistemas compensam o erro de tempo acumulado em intervalos mais longos.

Quartzo

Ressonador de quartzo em forma de pequeno diapasão sem o invólucro metálico
O ressonador de quartzo vibra em frequência estável, que os circuitos eletrônicos dividem até produzir os pulsos usados pela indicação

O quartzo cristalino é piezoelétrico, isto é, pode relacionar deformação mecânica e sinais elétricos. Jacques e Pierre Curie descobriram essa propriedade em 1880. Alexander M. Nicolson inventou um oscilador de cristal em 1917, e Walter G. Cady construiu um oscilador de quartzo em 1921. Em 1927, Warren Marrison e J. W. Horton construíram nos Bell Telephone Laboratories o primeiro relógio de quartzo. Nas décadas seguintes, esses relógios alcançaram uso de alta precisão em laboratórios. A eletrônica de contagem da época era volumosa, delicada e baseada em válvulas, o que dificultava seu uso fora desses ambientes. O National Bureau of Standards, atual NIST, baseou o padrão de tempo dos Estados Unidos em relógios de quartzo do fim de 1929 até a década de 1960, quando passou a usar relógios atômicos. Em 1969, a Seiko lançou o Astron 35SQ, o primeiro relógio de pulso de quartzo vendido comercialmente. A boa precisão e o baixo custo de produção favoreceram a difusão dos relógios de quartzo.

Atômico

Diagrama em português de um relógio atômico de fonte de césio, com laser, cavidade de micro-ondas, átomos e detectores
Num relógio atômico de fonte de césio, micro-ondas interrogam átomos e um sistema de realimentação ajusta o oscilador à frequência da transição atômica

Nos relógios atômicos, a frequência de uma transição atômica oferece uma referência muito mais estável que a de um cristal de quartzo. Relógios de itérbio do NIST, por exemplo, alcançaram estabilidade inferior a duas partes em 1018, um nível em que variações extremamente pequenas já podem ser medidas. A ideia de usar propriedades atômicas como referência de tempo havia sido proposta por Lord Kelvin em 1879. Na década de 1930, técnicas de ressonância magnética nuclear abriram um caminho prático para medições desse tipo.

O primeiro relógio atômico foi apresentado em 1949 pelo National Bureau of Standards dos Estados Unidos. Uma linha de absorção da molécula de amônia regulava um oscilador de quartzo. O aparelho ainda não superava os melhores padrões existentes, mas mostrou que uma transição molecular podia fornecer a referência de frequência de um relógio. Em 1955, Louis Essen construiu no National Physical Laboratory, no Reino Unido, o primeiro relógio de césio-133 estável o bastante para uso como padrão de tempo. A calibração foi feita com a escala astronômica do tempo das efemérides.

Relógios ópticos
Laboratório de relógio óptico de estrôncio com bancada, componentes ópticos, cabos e lasers
Relógios ópticos usam transições em frequências muito mais altas que as de micro-ondas do césio, permitindo comparações de frequência extremamente finas

Os relógios atômicos ópticos usam transições associadas à luz, cujas frequências são muito mais altas que as micro-ondas empregadas pelos padrões tradicionais de césio. Frequências mais altas permitem comparar divisões ainda mais finas do ciclo. Duas referências independentes baseadas em um único íon de lutécio-176 alcançaram incertezas fracionárias sistemáticas de 1,2 × 10−19 e 1,3 × 10−19. A comparação entre elas mostrou concordância no nível de 5,7 × 10−19. Padrões ópticos já superam as melhores realizações da definição do segundo baseada em fontes de césio. O Escritório Internacional de Pesos e Medidas prepara uma possível redefinição da unidade com transições ópticas, cuja ratificação mais cedo prevista é 2030.

Relógios nucleares
Diagrama conceitual de relógio nuclear com núcleo de tório-229, dois lasers, fotomultiplicador, realimentação e pente de frequências
A proposta de relógio nuclear com tório-229 usa uma transição do núcleo atômico como referência, em vez de uma transição eletrônica.

Outra linha de desenvolvimento procura usar uma transição do próprio núcleo atômico, em vez das transições eletrônicas empregadas nos relógios atômicos usuais. O tório-229 tem uma transição nuclear de energia excepcionalmente baixa, que pode ser excitada por luz no ultravioleta de vácuo. Essa transição já foi excitada diretamente em um cristal de fluoreto de cálcio e sua frequência foi medida em relação a um relógio óptico de estrôncio-87, criando uma comparação direta entre uma referência nuclear e uma atômica. Medições com cristais de fluoreto de cálcio dopados com tório-229 encontraram uma temperatura de operação de 196(5) K na qual a sensibilidade térmica de primeira ordem se anula. Entre dois cristais, a reprodutibilidade fracionária medida ao longo de sete meses foi de 1,1 × 10−13. A transição também foi excitada com um laser contínuo de banda estreita e detectada por absorção, sem depender da espera pelo decaimento fluorescente durante a leitura. Isso permite obter o sinal mais rapidamente.

Funcionamento

Pesos, correntes e pêndulo suspensos dentro de um relógio alto de madeira
Pesos suspensos armazenam energia potencial e a entregam gradualmente ao mecanismo de um relógio movido por gravidade
Mecanismo de relógio mecânico aberto mostrando rodas dentadas, eixos e escape
Com o mecanismo exposto, é possível acompanhar a sequência entre fonte de energia, escape, trem de engrenagens e indicação

Embora um relógio mecânico, um elétrico e um atômico usem tecnologias muito diferentes, todos podem ser entendidos pela mesma sequência geral de tarefas. Uma fonte de energia mantém o mecanismo ou os circuitos ativos, um oscilador fornece a referência periódica local, um controlador sustenta essa referência e produz sinais utilizáveis, a cadeia de contagem transforma ciclos em unidades de tempo e o indicador apresenta o resultado.

Fonte de energia

Desenho técnico antigo de uma mola principal enrolada dentro do tambor de um relógio
A mola principal armazena energia mecânica quando recebe corda e a libera gradualmente para manter o mecanismo em funcionamento.
  • Em relógios mecânicos, a energia costuma vir de um peso suspenso por corda ou corrente enrolada em uma polia, roda dentada ou tambor, ou de uma mola espiral chamada mola principal. O relógio precisa receber corda periodicamente, por meio de botão, chave ou corrente, para armazenar energia no peso ou na mola.
  • Em relógios elétricos, a fonte é uma bateria ou a rede elétrica. Modelos ligados à rede podem ter uma pequena bateria de reserva para manter a marcha durante uma interrupção ou enquanto o aparelho é desconectado.

Oscilador

Animação de uma roda de balanço oscilando alternadamente dentro de um mecanismo de relógio
A roda de balanço oscila repetidamente e fornece a referência periódica de muitos relógios mecânicos portáteis.

A referência periódica de um relógio pode vir de um componente mecânico, de um ressonador eletrônico ou de um oscilador eletromagnético estabilizado por uma transição atômica. O ponto em comum é produzir eventos que se repetem de maneira previsível e possam ser contados.

  • Nos relógios mecânicos, a referência pode ser um pêndulo ou uma roda de balanço.
  • Em alguns relógios eletrônicos, pode ser um diapasão.
  • Nos relógios de quartzo, é um cristal de quartzo.
  • Nos relógios atômicos, um oscilador eletromagnético é ajustado à frequência de uma transição atômica.

O fator de qualidade, chamado fator Q, ajuda a avaliar quão concentrada é a ressonância de um oscilador em torno de uma frequência. Quanto maior o Q, mais estreita é essa faixa. Em condições adequadas, isso ajuda o oscilador a manter uma frequência mais estável.

Controlador

Animação do escape de âncora mostrando a roda de escape avançando enquanto a âncora oscila
O escape controla a liberação de energia do mecanismo e transmite impulsos ao oscilador.

Para que a repetição do oscilador se transforme em uma contagem confiável, o relógio precisa manter esse movimento e extrair dele sinais que possam ser contados. Essa tarefa cabe ao controlador.

  • Nos relógios mecânicos, o escape regula a liberação do trem de engrenagens e transmite pequenos impulsos ao pêndulo ou à roda de balanço.
  • Nos relógios eletrônicos, um circuito mantém a oscilação do ressonador e produz um sinal de relógio que pode ser dividido e contado.
  • Nos padrões de césio do tipo fonte, lasers resfriam átomos e os lançam através de uma cavidade de micro-ondas. A resposta atômica é medida e usada para ajustar a frequência das micro-ondas à ressonância do césio.

Cadeia de contagem

Desenho em corte de um mecanismo de relógio de caixa alta, com engrenagens, escape, pêndulo e eixos dos ponteiros
O conjunto de engrenagens transmite e divide o movimento até os eixos dos ponteiros.

Depois que o controlador produz ciclos ou pulsos regulares, a cadeia de contagem os converte nas unidades que aparecem no mostrador.

  • Nos relógios mecânicos, um trem de engrenagens transmite energia e estabelece as relações de rotação necessárias para mover os ponteiros de horas, minutos e, quando presente, segundos.
  • Nos relógios digitais, circuitos eletrônicos dividem e contam pulsos até obter as unidades mostradas no visor.

Sincronização e referências externas

Relógio Shepherd Gate instalado em uma parede de tijolos do Observatório Real de Greenwich
Relógios distribuídos podem manter a mesma hora ao receber periodicamente um sinal de uma referência comum

Relógios que mantêm uma referência local podem receber correções periódicas de uma fonte externa, o que evita que pequenos desvios se acumulem sem controle.

Sinal horário da estação WWV do NIST. Transmissões desse tipo permitem comparar e sincronizar relógios a distância.
  • Redes históricas de relógios usavam um relógio mestre para enviar impulsos a relógios distribuídos, que podiam ser corrigidos ou acionados pelo sinal central.
Relógio elétrico síncrono de parede com mostrador circular e ponteiros
Relógios síncronos usam a frequência da rede elétrica como referência de tempo
  • Relógios elétricos síncronos usam a frequência da rede de corrente alternada como referência. A exatidão em intervalos longos depende do controle da frequência e, onde existe, da correção do erro de tempo acumulado.
  • O relógio de tempo real de um computador pode ser corrigido pela Internet com servidores de tempo por meio do NTP. O serviço de tempo pela Internet do NIST, por exemplo, distribui UTC(NIST) para esse tipo de sincronização.
  • Relógios de rádio mantêm uma referência local, normalmente de quartzo, e recebem sinais horários para corrigir a indicação. Sistemas de navegação por satélite também distribuem tempo derivado de relógios atômicos.

Na metrologia de tempo e frequência, sincronizar relógios significa ajustar suas indicações para o mesmo instante. A comparação de frequência verifica se eles avançam à mesma taxa, enquanto a calibração mede o desvio de um aparelho em relação a uma referência e informa a incerteza dessa comparação.

Indicador

O relógio cuco combina ponteiros, movimento mecânico e sinal sonoro.

A forma como um relógio apresenta a hora pode depender da visão, da audição ou do toque, sem mudar a qualidade da referência de tempo usada por dentro. Muitos dos primeiros relógios mecânicos europeus tocavam sinos e não tinham mostrador. Relógios analógicos usam ponteiros ou outros indicadores de posição, enquanto os digitais mostram números. Relógios falantes anunciam a hora por voz, e modelos táteis permitem a leitura pelo toque.

Exatidão, estabilidade e calibração

Diagrama que compara a marcha de um relógio em teste com um relógio de referência durante intervalos sucessivos
O desvio de Allan compara variações de frequência em diferentes intervalos de observação e é usado para quantificar a estabilidade de relógios e osciladores.

Exatidão e estabilidade medem aspectos diferentes de um relógio, embora os dois termos às vezes pareçam equivalentes fora da metrologia. A estabilidade mede quanto a frequência de um oscilador permanece constante ao longo de certo intervalo, mas não diz, por si só, se essa frequência está no valor correto. O desvio de Allan é uma das estatísticas usadas para medir essas flutuações em diferentes intervalos de observação.

Calibrar um relógio ou padrão de frequência significa compará-lo com uma referência para medir seu desvio e a incerteza da medição. Na metrologia, a rastreabilidade metrológica exige uma cadeia documentada e ininterrupta de calibrações até uma referência. Para hora e frequência, essa cadeia costuma chegar ao UTC ou a uma de suas realizações nacionais.

Fontes de erro e limitações

Todo relógio físico está sujeito a efeitos que afastam sua frequência ou sua indicação do valor ideal. Em relógios de pêndulo, a temperatura muda as dimensões do pêndulo e pode alterar seu período, o que levou ao desenvolvimento de mecanismos de compensação térmica. Nos osciladores de quartzo, temperatura, vibração e envelhecimento do cristal alteram a frequência. Nos padrões atômicos, campos externos, colisões, movimento dos átomos e radiação térmica também deslocam a frequência medida. Cada tipo de relógio precisa avaliar e corrigir os efeitos que lhe são próprios.

Referência usada para medir o tempo O que é acompanhado ou contado Limitação que precisa ser controlada
Movimento aparente do Sol Posição ou deslocamento da sombra Geometria do relógio e conversão entre tempo solar e hora civil
Escoamento de água Quantidade escoada ou nível do líquido Regularidade do escoamento
Pêndulo ou roda de balanço Oscilações mecânicas Temperatura, atrito e condições mecânicas
Cristal de quartzo Vibrações do cristal Temperatura, vibração e envelhecimento
Transição atômica Frequência de uma transição entre estados quânticos Perturbações sistemáticas próprias do padrão usado

Tipos e classificação

Como os critérios de classificação se sobrepõem, um mesmo relógio pode pertencer a categorias diferentes ao mesmo tempo. O princípio físico usado para medir o tempo, a forma de apresentar a hora, a função do aparelho e seu formato são alguns desses critérios.

Por princípio de medição

A forma de exibição não depende do princípio usado para acompanhar a passagem do tempo. Um relógio pode seguir o movimento aparente de corpos celestes, o escoamento ou consumo aproximadamente regular de um material, um oscilador mecânico, a vibração de um cristal de quartzo ou uma transição atômica. Outros aparelhos mantêm um oscilador local e corrigem sua marcha por uma referência externa, como sinais de rádio, redes de computadores ou sistemas de navegação por satélite.

Métodos de exibição

Analógico

Relógio analógico moderno com mostrador circular dividido em 24 horas
Um mostrador analógico pode usar 24 horas em uma única volta, embora o formato de 12 horas seja mais comum
Relógio linear em estação de metrô, com faixa horária móvel sobre um mapa
No relógio linear de Piccadilly Circus, uma escala móvel mostra que uma indicação analógica não precisa usar ponteiros circulares.

Nos relógios analógicos, a hora costuma ser lida pela posição de ponteiros sobre uma escala. O mostrador circular de 12 horas é comum, mas existem escalas de 24 horas e outros arranjos. Durante a Revolução Francesa, a França adotou em 1793 um sistema decimal no qual o dia tinha dez horas, cada hora cem minutos e cada minuto cem segundos. O sistema deixou de ser usado oficialmente em 1805.

No Japão do período Edo, os relógios japoneses tradicionais foram adaptados a um sistema de horas sazonais. O período claro do dia era dividido em seis partes e a noite em outras seis, por isso a duração de cada parte mudava conforme a estação. A adoção de horas iguais em 1873 tornou esses mecanismos inadequados para a marcação oficial do tempo.

Mesmo sem ponteiros ou números, o relógio de sol oferece uma leitura analógica porque a posição da sombra varia de modo contínuo. Para transformar o tempo solar em hora civil, pode ser necessário aplicar a equação do tempo, corrigir a longitude e levar em conta o horário de verão.

Digital

Fonte que forma algarismos de hora com jatos verticais de água
A indicação digital é definida pelos algarismos mostrados, não pelo meio físico usado para formá-los, neste caso jatos de água controlados

Nos relógios digitais, a hora aparece como números e pode seguir a notação de 24 horas ou de 12 horas. Modelos eletrônicos usam tecnologias de mostrador como LED, LCD e VFD. O Seiko Astron 35SQ, lançado em 1969, foi o primeiro relógio de pulso de quartzo disponível comercialmente. O Pulsar de 1972 esteve entre os primeiros relógios digitais de quartzo com LED, e a Gruen lançou em 1973 um modelo com LCD de cristal líquido nemático torcido.

Nos relógios de palhetas, lâminas que viram em sequência formam os algarismos mecanicamente. O Cifra 3, projetado por Gino Valle em 1965 e fabricado pela Solari, é um exemplo preservado na coleção do Museum of Modern Art.

Híbrido, analógico-digital

Relógio de pulso com ponteiros analógicos e pequenos mostradores digitais no mesmo mostrador
Em um mostrador híbrido, ponteiros e algarismos apresentam a contagem do tempo em formatos diferentes no mesmo aparelho

Quando ponteiros e números aparecem no mesmo mostrador, o relógio é analógico-digital. Os dois sistemas podem mostrar a mesma hora ou dividir tarefas, como apresentar a hora local, os segundos, alarmes ou outro fuso.

Auditivo

Carrilhão com mostrador de relógio e conjunto de sinos para sinalização sonora
Sinos e carrilhões tornam a hora audível, solução usada por relógios públicos muito antes dos mostradores eletrônicos

Sinos, carrilhões e voz permitem apresentar a hora sem depender de uma leitura visual. Relógios públicos usam sinais sonoros, enquanto relógios falantes anunciam o horário por voz. Para pessoas cegas ou com baixa visão, a fala pode substituir a leitura visual do mostrador.

Por palavras

Mostrador de software que expressa a hora por palavras em vez de algarismos
Relógios de palavras substituem algarismos por frases que exprimem o horário

Quando a hora aparece escrita por extenso, palavras ocupam o lugar de ponteiros ou algarismos no mostrador. Esse tipo de apresentação pode ser feito por circuitos eletrônicos ou por software.

Projeção

Relógio digital de mesa com pequeno projetor integrado e mostrador numérico
Um relógio de projeção apresenta a hora sobre uma parede ou teto

Nos relógios de projeção, um sistema óptico lança a indicação da hora sobre uma parede, teto ou outra superfície. A ideia é anterior à eletrônica. Um relógio de Giuseppe Campani, datado de 1701 a 1710, projetava as horas noturnas na parede com um dispositivo semelhante a uma lanterna mágica.

Tátil

Relógio de pulso tátil aberto, com mostrador e ponteiros acessíveis ao toque
Num relógio tátil, o usuário pode ler a posição dos ponteiros pelo toque, sem depender de uma indicação visual

Para que a hora possa ser lida pelo toque, relógios táteis costumam usar barras e pontos em relevo, ponteiros resistentes e uma tampa articulada que dá acesso ao mostrador. Alguns produtos recebem o nome de "relógio braille" mesmo quando não usam caracteres braille completos.

Múltiplos mostradores

Relógio alto com muitos pequenos mostradores circulares dispostos na mesma estrutura
Múltiplos mostradores permitem acompanhar horários diferentes no mesmo instrumento

Relógios públicos podem ter mostradores voltados para direções diferentes, todos acionados pelo mesmo mecanismo ou por mecanismos sincronizados. Relógios de viagem e de hora mundial podem exibir mais de um fuso ao mesmo tempo. Na complicação de hora mundial, horários de cidades em diferentes fusos aparecem em relação a uma referência local.

Funções adicionais e complicações horológicas

Relógio de pulso analógico com pequena indicação gráfica das fases da Lua no mostrador
A indicação da fase da Lua é uma complicação horológica, uma função acrescentada à marcação de horas, minutos e segundos.

Na relojoaria, uma complicação é qualquer função acrescentada à indicação de horas, minutos e segundos. Calendário, fase da Lua, cronógrafo, repetidor, reserva de marcha, segundo fuso e hora mundial são exemplos dessas funções.

Outros tipos específicos

Por princípio, mecanismo ou referência Por função ou exibição Por formato ou tradição

Finalidades

Uso cotidiano e sinalização pública

Relógio público montado em pedestal no centro de uma pequena cidade
Em espaços públicos, um relógio torna a mesma referência de hora visível a muitas pessoas

Relógios fazem parte de casas, locais de trabalho e espaços públicos, além de estarem embutidos em computadores, telefones e outros equipamentos eletrônicos. No século XIX, a produção mecanizada reduziu o preço dos relógios domésticos e tornou esses aparelhos mais comuns nos Estados Unidos.

Além de mostrar a hora, um despertador pode emitir um aviso programado para determinado horário. Esse aviso pode usar som, luz ou, em modelos acessíveis, vibração ou outro sinal tátil.

Controle e automação

Temporizador elétrico conectado a uma tomada, com visor digital e botões de programação
Temporizadores usam uma referência de tempo para acionar ou desligar equipamentos em horários programados.

A referência de tempo de um relógio também pode ser usada para controlar equipamentos em vez de apenas apresentar a hora. Temporizadores e interruptores horários ligam ou desligam circuitos em momentos programados ou depois de uma duração definida, usando princípios de medição do tempo semelhantes aos de outros relógios.

Computação, telecomunicações e infraestrutura

Diagrama de rede com servidores NTP organizados em estratos e clientes conectados por enlaces de rede
No NTP, servidores e clientes distribuem referências de tempo pela rede e corrigem relógios de computadores.

Computadores mantêm relógios internos que podem ser comparados e corrigidos por referências locais ou servidores remotos. O NTP transporta informações de tempo por redes, e seus algoritmos estimam a diferença entre o relógio local e a referência para fazer os ajustes necessários.

Redes de telecomunicações, sistemas elétricos, mercados financeiros e outras infraestruturas dependem de referências de tempo para sincronizar equipamentos e ordenar eventos. Sinais derivados do GPS são usados em muitos desses sistemas. Essa dependência torna a disponibilidade e a integridade do serviço uma preocupação técnica, por isso podem ser usadas redundância e fontes alternativas.

Padrões de tempo

Dois físicos ao lado do grande equipamento vertical de um relógio atômico de fonte de césio NIST-F2
Padrões atômicos nacionais fornecem referências para comparar relógios e realizar escalas de tempo

Medições de alta exatidão usam padrões de frequência e escalas de tempo mantidos por laboratórios de metrologia. Em um relógio atômico, uma transição atômica estabiliza o oscilador que fornece a referência de frequência. A definição do segundo do SI fixa em 9.192.631.770 Hz a frequência da transição hiperfina não perturbada do estado fundamental do césio-133. Padrões primários de césio realizam essa definição, e conjuntos de relógios mantidos por institutos de metrologia alimentam as escalas nacionais e internacionais de tempo.

Relógios, padrões e escalas de tempo

Gráfico formado por linhas de pontos coloridos, cada linha representando avaliações de um padrão atômico usado no cálculo do Tempo Atômico Internacional
O Tempo Atômico Internacional é calculado a partir de dados de muitos padrões atômicos. O conjunto reduz a dependência de qualquer relógio isolado.

O segundo é a unidade do Sistema Internacional de Unidades usada para medir intervalos de tempo. Um padrão de frequência produz ou reproduz uma frequência de referência para comparação com outros dispositivos. Um relógio conta os ciclos ou pulsos dessa referência para manter uma indicação contínua. Uma escala de tempo organiza essas medições em uma sequência contínua de instantes e pode ser calculada a partir dos dados de muitos relógios, sem depender de um único aparelho.

O Tempo Atômico Internacional (TAI) é uma escala contínua calculada pelo Escritório Internacional de Pesos e Medidas (BIPM) a partir das melhores realizações do segundo do SI. O Tempo Universal Coordenado (UTC) avança à mesma taxa que o TAI, mas difere dele por um número inteiro de segundos. Institutos nacionais de metrologia e observatórios mantêm realizações locais em tempo real, chamadas UTC(k), e enviam ao BIPM os dados de seus relógios usados no cálculo das escalas internacionais.

Quando uma escala usa um conjunto de relógios, seus algoritmos podem dar pesos diferentes a cada aparelho conforme a estabilidade medida. A combinação reduz a dependência de um único relógio e pode manter a referência mais estável mesmo quando um componente apresenta falha. No NIST, a escala livre TA(NIST) é calculada a partir de um conjunto de relógios atômicos e depois ajustada para produzir UTC(NIST).

Relatividade e comparação de relógios

Diagrama com relógios em alturas diferentes dentro de um campo gravitacional, ligados por sinais de comparação
Relógios situados em potenciais gravitacionais diferentes acumulam tempo a taxas ligeiramente diferentes, efeito que precisa ser considerado em metrologia de alta exatidão

Em medições de alta exatidão, a velocidade do relógio e o potencial gravitacional do local onde ele opera alteram a taxa em que o tempo se acumula. Dois relógios ideais em condições gravitacionais diferentes podem acumular tempos próprios diferentes sem que nenhum esteja com defeito. Na produção do TAI, a transformação do tempo próprio medido pelos relógios corrige a diferença relativística de taxa em relação a uma superfície equipotencial convencional da Terra.

Relógios ópticos já são precisos o bastante para medir diferenças de potencial gravitacional, porque a dilatação gravitacional do tempo faz relógios em locais com potenciais diferentes avançarem a taxas ligeiramente diferentes. Na geodesia relativística, essa diferença de frequência pode ser convertida em diferença de altura. Um relógio óptico transportável de estrôncio já foi usado em campo para medir a diferença de potencial gravitacional entre um ponto em uma montanha e outro local a cerca de 90 km de distância.

Balão horário vermelho instalado sobre o telhado do Observatório Real de Greenwich
Balões horários eram baixados em um instante predeterminado para permitir a conferência de cronômetros marítimos a partir da costa.

Na navegação astronômica, a latitude pode ser obtida por observações do céu, enquanto a longitude por cronômetro exige comparar a hora local com uma hora de referência. No século XVIII, os cronômetros de John Harrison mostraram que esse método podia funcionar no mar.

Antes dos sinais de rádio, balões horários instalados em portos e observatórios forneciam um instante visual conhecido para conferir cronômetros. Nos sistemas de navegação por satélite, relógios atômicos a bordo dos satélites ajudam a distribuir o tempo, e os receptores calculam posição e tempo a partir dos sinais recebidos.

Esportes e jogos

Relógio digital de xadrez com dois visores e dois botões superiores para alternar a contagem dos jogadores
No xadrez, dois contadores ligados permitem limitar separadamente o tempo disponível a cada jogador

Em esportes e jogos, relógios e cronômetros medem o desempenho ou limitam o tempo disponível. No atletismo, as regras admitem cronometragem manual ou sistemas totalmente automáticos, conforme a prova e o nível da competição. No xadrez, cada jogador tem seu próprio contador. Ao acionar um lado do relógio, a contagem daquele jogador para e a do adversário começa.

Sociedade e cultura

Padronização do tempo e organização social

Tabela ferroviária histórica de 1857 que compara a hora local em muitas cidades dos Estados Unidos
Antes da adoção de zonas horárias padronizadas, viajantes ferroviários precisavam conciliar horários locais diferentes entre cidades

Com ferrovias e telégrafo ligando cidades, coordenar horários baseados apenas no tempo solar local ficou cada vez mais difícil. Nos Estados Unidos e no Canadá, companhias ferroviárias adotaram horários regionais e, em 18 de novembro de 1883, passaram a usar um sistema de zonas com hora uniforme dentro de cada faixa. A mudança substituiu dezenas de horários ferroviários regionais.

Em 1884, a Conferência Internacional do Meridiano recomendou o Meridiano de Greenwich como referência para a longitude e propôs um dia universal contado a partir de Greenwich. A adoção de horas padronizadas e de fusos horários avançou aos poucos em diferentes países, facilitando a coordenação de transporte, comunicações e outras atividades entre lugares que antes seguiam seus próprios horários solares.

Simbolismo

Natureza-morta com caveira, livros, instrumentos, lâmpada e relógio de bolso
Em pinturas vanitas, relógios aparecem junto de objetos ligados à mortalidade para associar a passagem do tempo à brevidade da vida.

Nas naturezas-mortas do gênero vanitas, relógios e ampulhetas aparecem ao lado de caveiras, velas ou lâmpadas apagadas e outros objetos ligados à brevidade da vida. Na pintura de Harmen Steenwijck conservada pela National Gallery, o relógio de bolso, a lâmpada apagada e a caveira formam uma alegoria da passagem do tempo e da mortalidade.

Folclore e superstição

Pequeno relógio antigo cuja caixa metálica tem a forma de um crânio humano
Um relógio do século XVII em forma de crânio aproxima visualmente a passagem do tempo do tema da mortalidade

Crenças populares do Reino Unido atribuíram aos relógios presságios de morte ou azar. Uma delas diz que um relógio pode parar sozinho no momento da morte de alguém próximo, sobretudo de um monarca. O relógio da Câmara dos Lordes teria parado "quase" na hora da morte de Jorge III, em 1820, e o do Castelo de Balmoral teria parado durante a hora da morte da rainha Vitória. Relatos semelhantes envolvem Guilherme IV e Isabel I. Outra crença interpreta um relógio que para antes da morte de alguém como anúncio do falecimento. Um relógio que toca durante um hino religioso ou casamento também foi associado a morte ou calamidade entre os paroquianos ou para um dos cônjuges. Tocar a hora errada podia ser lido como presságio, e outras superstições tratam como azar deixar o mostrador voltado para o fogo ou falar enquanto o relógio está tocando.

Na cultura chinesa, dar um relógio como presente pode ser evitado porque 送鐘 ou 送钟, sòng zhōng, soa igual ou quase igual a 送終 ou 送终, sòngzhōng, expressão relacionada a acompanhar alguém no fim da vida ou a ritos funerários.

Ver também

Notas

  1. ↑ Um processo periódico é algo que se repete de maneira regular. O balanço de um pêndulo e a vibração de um cristal são exemplos.
  2. ↑ Esse valor é muito usado porque pode ser dividido repetidamente por dois até chegar a um pulso por segundo.
  3. ↑ 1 Hz significa um ciclo ou pulso por segundo.
  4. ↑ Um milésimo de segundo é 0,001 s, ou seja, a milésima parte de um segundo.
  5. ↑ Estrelas circumpolares parecem girar em torno de um polo celeste e, vistas de certas latitudes, não desaparecem abaixo do horizonte durante a noite.
  6. ↑ Deadbeat é o nome inglês de um tipo de escape sem recuo apreciável da roda de escape durante o bloqueio, o que reduz uma fonte de perturbação do pêndulo.
  7. ↑ As dry piles de Ronalds eram pilhas eletrostáticas formadas por muitos discos de papel e metal. Elas não eram as pilhas secas portáteis que se difundiram mais tarde.
  8. ↑ Duas partes em 1018 significa uma variação extremamente pequena: cerca de duas partes em um quintilhão.
  9. ↑ "Óptica" indica que a transição é associada a luz, com frequência muito maior que a das micro-ondas usadas pelos relógios de césio tradicionais.
  10. ↑ A incerteza fracionária compara o tamanho da incerteza com o próprio valor medido. Quanto menor esse número, mais fina é a medição.
  11. ↑ "Estado sólido" aqui quer dizer que os átomos de interesse ficam incorporados a um material sólido, em vez de formarem um feixe ou uma nuvem livre.
  12. ↑ Dar corda não cria energia. O ato apenas armazena energia mecânica, elevando um peso ou tensionando uma mola.
  13. ↑ Um relógio pode ser muito estável e ainda estar adiantado. Estabilidade mede constância, não se a indicação está certa.
  14. ↑ A incerteza não significa que a medição seja inútil. Ela informa o intervalo dentro do qual o resultado pode ser comparado com confiança.
  15. ↑ Aqui, "padrão" não significa apenas uma regra. É uma referência física usada para comparar e calibrar outras medições.
  16. ↑ O "k" é substituído pela sigla do laboratório ou instituto que mantém aquela realização local do UTC.
  17. ↑ Tempo próprio é o tempo medido por um relógio ao longo do caminho que ele realmente percorre no espaço e no campo gravitacional.
  18. ↑ É uma superfície de referência em que o potencial gravitacional é tratado como igual. Isso permite comparar relógios instalados em lugares com altitudes diferentes.
  19. ↑ Em termos simples, relógios extremamente precisos conseguem perceber que o tempo passa a taxas ligeiramente diferentes em alturas diferentes.
  20. ↑ Antes dessa padronização, cidades relativamente próximas podiam usar horas locais ligeiramente diferentes, definidas pela posição do Sol.
  21. ↑ A ideia era usar uma referência comum para relacionar horários de lugares diferentes, sem obrigar cada local a abandonar sua própria hora civil.

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Bibliografia

Leitura adicional

Ligações externas

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