Como funciona o tempo?

Por Guilherme Farias em 12 de fevereiro de 2009

Como funciona o tempo?
Introdução
O tempo é algo que a maioria das pessoas acha natural. Dificilmente param para pensar em questões como: por que o ano tem 12 meses? Por que setembro tem 30 dias? Por que fusos horários existem? O que é o horário de verão?
Da mesma forma que as tradições que rodeiam o Natal e o Halloween têm origens totalmente inesperadas, as tradições sobre relógios e calendários também. Neste artigo, vamos ajudar você a entender o tempo.

Origens do tempo
O dicionário Webster (em inglês) – edição escolar/quarta edição – define tempo como:
II. um período ou intervalo. 1: o período entre dois acontecimentos ou enquanto algo existe, acontece ou age. Intervalo medido ou mensurável
Na essência, o tempo é apenas uma ilusão. Não podemos vê-lo ou senti-lo, ele simplesmente acontece. De um ponto de vista histórico, os seres humanos inventaram uma maneira totalmente arbitrária e interessante de medir o tempo.
O dia é obviamente o ponto de partida para o tempo. Um dia consiste de um período de luz solar seguido de noite. Nosso organismo está ligado a esse ciclo por meio do sono; portanto, um novo dia começa ao acordarmos pela manhã. Não importa qual seja a cultura, o conceito de dia vem de maneira óbvia e natural.
Usamos relógios para dividir o dia em pequenas partes. Usamos calendários para juntar dias em vários grupos. Ambos os sistemas têm origens interessantes, que descobriremos no decorrer deste artigo.

edindo o tempo
A medição do tempo é bem abrangente. Veja aqui alguns períodos, do mais curto ao mais longo.
1 picossegundo (um trilionésimo de segundo) – o menor período que pode ser medido com exatidão.
1 nanossegundo (um bilionésimo de segundo) – de 2 a 4 nanossegundos é o tempo que um microcomputador leva para executar uma tarefa de um programa.
1 microssegundo (um milionésimo de segundo).
1 milissegundo (um milésimo de segundo) – o tempo mais rápido de exposição de um filme em uma câmera fotográfica normal. Uma foto tirada em um milésimo de segundo normalmente é capaz de congelar todos os movimentos de um ser humano.
1 centésimo de segundo – tempo que um relâmpago leva para acontecer.
1 décimo de segundo – o piscar de um olho.
1 segundo – o coração de uma pessoa normal bate uma vez a cada segundo.
60 segundos – um minuto. Uma longa propaganda na TV.
2 minutos – aproximadamente o tempo que uma pessoa consegue segurar a respiração.
5 minutos – aproximadamente o tempo que uma pessoa fica esperando no semáforo.
60 minutos – uma hora. Aproximadamente o tempo que uma empresa oferece aos seus funcionários para eles almoçarem.
8 horas – um dia normal de trabalho, bem como a quantidade de horas que uma pessoa precisa dormir por noite.
24 horas – um dia. A quantidade de tempo que a Terra leva para girar uma vez em torno de seu eixo.
7 dias – uma semana.
40 dias – aproximadamente o tempo que uma pessoa consegue sobreviver sem comida.
365 dias – um ano, o tempo que o planeta Terra leva para completar uma volta ao redor do sol.
10 anos – uma década.
75 anos – período aproximado de vida de um ser humano.
5 mil anos – período da história registrada.
50 mil anos – período de existência do Homo sapiens como espécie.
65 milhões de anos – período de extinção dos dinossauros.
200 milhões de anos – período de existência dos mamíferos.
de 3,5 a 4 bilhões de anos – tempo em que a vida existe na Terra.
4,5 bilhões de anos – idade do planeta Terra.
de 10 a 15 bilhões de anos – idade provável do universo desde o Big Bang.

Relógios
Qual é a duração de um dia?
É a quantidade de tempo que a Terra leva para girar uma vez em torno de seu eixo. Mas quanto tempo a Terra leva para girar? É aí que as coisas começam a ficar completamente arbitrárias, então decidiu-se padronizar alguns acréscimos.
Um dia consiste de 2 períodos de 12 horas, totalizando 24 horas.
Uma hora consiste de 60 minutos.
Um minuto consiste de 60 segundos.
Os segundos são subdivididos em um sistema decimal em “centésimos de segundo” ou “milésimos de segundo”.
Esse é um jeito bem estranho de dividir um dia. Dividimos o dia na metade, as metades por doze, depois por 60, por 60 novamente e então convertemos para um sistema decimal de partes bem pequenas. Não é à toa que as crianças têm dificuldade em aprender as horas.

Por que o dia tem 24 horas?
Ninguém sabe ao certo. No entanto, a tradição é bem antiga. Veja abaixo uma definição da Enciclopédia Britânica (em inglês).
“O mais antigo relógio de sol conhecido é um egípcio, feito de xisto verde, construído pelo menos no século VIII a.C. Consiste de uma base reta com uma cruz elevada em uma das extremidades. A base, em que é gravada uma escala de seis divisões de tempo, é colocada na direção leste-oeste, com a cruz na extremidade leste pela manhã e na oeste à tarde. A sombra dessa cruz na base indica a hora. Relógios desse tipo ainda são usados em áreas primitivas do Egito.
Parece que os babilônios foram os primeiros a usar os seis na marcação de tempo, mas o motivo não está claro.

Por que uma hora tem 60 minutos e um minuto tem 60 segundos?
Isso também não está claro. Sabe-se, no entanto, que os egípcios usavam um calendário que tinha 12 meses de 30 dias, totalizando 360 dias. Acredita-se que seja por isso que os círculos são divididos em 360 graus. Dividindo 360 por 6 se obtém 60 e 60 também é o número base no sistema matemático babilônico.

O que significa a.m. e p.m.?
Essas abreviações significam ante meridiem, antes do meio-dia, e post meridiem, depois do meio-dia, e são uma invenção romana. De acordo com Daniel Boorstin em seu livro The Discoverers (Os descobridores), essa simples divisão do dia em duas partes foi a primeira contribuição romana com relação ao tempo em um dia.
“No final do século IV a.C., os romanos dividiam seus dias em apenas duas partes: antes do meio-dia e depois do meio-dia. Um assistente do cônsul foi escolhido para observar quando o sol cruzasse o meridiano e informar ao Fórum, uma vez que os advogados tinham de comparecer nos tribunais antes do meio-dia”.
O homem moderno baseia seu tempo em segundos. Um dia é definido como 86.400 segundos e um segundo é oficialmente definido como 9.192.631.770 oscilações de um átomo de césio 133 em um relógio atômico. para saber mais sobre as oscilações do césio 133 e como funciona o relocio atômico. ler o artigo Relogios Atomicos. Clique aqui para ler o artigo Relogios Atomicos..

Fusos horários
Todas as pessoas do planeta querem que o sol esteja no ponto mais alto do céu (cruzando o meridiano) ao meio-dia. Isso seria impossível caso só existisse um fuso horário, porque a Terra gira 15 graus a cada hora. A idéia por trás da existência de vários fusos horários é dividir o mundo em 24 pedaços de 15 graus e ajustar os relógios de acordo com cada fuso. Todas as pessoas de um determinado fuso ajustam seus relógios da mesma forma e cada fuso fica com um horário diferente do outro.
Na porção continental dos Estados Unidos existem quatro fusos horários, Central, Montanha e Pacífico. Quando é meio-dia no fuso Oriental, são 11 da manhã no Central, 10 no fuso Montanha e 9 no Pacífico.
Todos os fusos horários são medidos a partir de um ponto central no Observatório de Greenwich, na Inglaterra. Esse ponto é conhecido como o Meridiano de Greenwich ou o Meridiano Principal (ou de origem). O tempo no Meridiano de Greenwich é conhecido como relógio de Greenwich, horário médio de Greenwich ou hora de Greenwich. O fuso horário oriental nos Estados Unidos é o horário médio de Greenwich menos cinco horas. Quando lá o relógio mostra meio-dia, são 5 horas da tarde no Observatório de Greenwich. A linha internacional de mudança de data é localizada no lado oposto do planeta, a partir do Observatório de Greenwich.
Por que o Observatório de Greenwich é tão importante? Em uma conferência em 1884, vários astrônomos declararam que o Observatório de Greenwich é o meridiano principal. O interessante é que o observatório mudou para Sussex na década de 50, mas o local original continua sendo o meridiano principal.

Fusos do Brasil
O Brasil tem três fusos horários. A maior parte das cidades adota o mesmo horário de Brasília. Os Estados do Amazonas, Acre, Rondônia, Roraima, Mato Grosso e Mato Grosso do Sul marcam uma hora a menos que Brasília e o território de Fernando de Noronha, no Atlântico, uma hora a mais. Até abril de 2008, Acre, Amazonas e Pará tinham dois fuso horários, o que acabou extinto.

Horário de verão
Durante a Primeira Guerra Mundial, muitos países começaram a ajustar seus relógios em determinadas épocas do ano. A idéia era tentar ajustar as horas do dia no verão para coincidir com as horas que as pessoas estavam acordadas. O objetivo, durante a Primeira Guerra Mundial, era economizar combustível, reduzindo a necessidade de luz artificial.
Os Estados Unidos e vários outros países ainda usam alguma variação desse sistema. Nos Estados Unidos, por uma lei do Congresso, o horário de verão começa no primeiro domingo de abril e termina no último domingo de outubro. Os relógios são adiantados em uma hora na primavera e atrasados uma hora no outono (“primavera pra frente, outono pra trás” é uma frase que muitos usam para se lembrar do que ocorre). Perde-se uma hora na primavera e recupera-se uma hora no outono.
No inverno, os Estados unidos ficam no horário padrão. No verão, ficam no horário de verão. Embora seja uma lei, alguns Estados (como o Arizona) a ignoram e não adotam o horário de verão. Ficam no horário padrão durante todo o ano.

Horário de verão no Brasil
O Brasil é o único país equatorial (cortado pela linha do Equador) a utilizar o horário de verão. Nos países equatoriais e nos tropicais (situados entre os Trópicos de Câncer e Capricórnio), a incidência da luz solar é uniforme durante quase todo o ano e dessa forma não existem muitas vantagens na adoção do horário de verão. Nesses casos, embora exista economia de energia, ela não é tão significativa se comparada aos transtornos causados ao relógio biológico da população.
No Brasil, foi confirmada economia de energia no Rio Grande do Sul (aproximadamente 5% de redução da demanda integrada durante o consumo de pico), assim como nos demais estados da região Sul e Sudeste.

Os estados que adotam o horário de verão são:
*Rio Grande do Sul
*Santa Catarina
*Paraná
*São Paulo
*Rio de Janeiro
*Espírito Santo
*Minas Gerais
*Goiás
*Mato Grosso
*Mato Grosso do Sul
*Distrito Federal

O calendário: anos
Conforme dito anteriormente, o dia é uma unidade de tempo óbvia para as pessoas. Mas e as semanas, os meses e os anos?
O homem criou o conceito de ano porque as estações se repetem anualmente. A maioria das plantas floresce e dá frutos anualmente. A habilidade de prever as estações é essencial caso você tenha plantações ou precise se preparar para o inverno.
Um ano é definido como a quantidade de tempo que a Terra leva para dar uma giro ao redor do sol. Ela leva aproximadamente 365 dias. Se medirmos exatamente o tempo que a Terra leva para girar ao redor do sol, o número é 365,242199 dias (de acordo com a Enciclopédia Britânica – em inglês). Adicionando um dia a cada período de quatro anos, temos uma média de 365,25 dias por ano, o que se aproxima do número real. É por isso que existem os anos bissextos, que têm um dia a mais que os anos normais.
Para chegarmos ainda mais perto do número real, a cada período de 100 anos não temos um ano bissexto, e sim a cada período de 400. Juntando todas essas regras, vemos que um ano é bissexto não apenas se for divisível por 4, mas também se for divisível por 400 caso seja o último ano de um século. Portanto, 1700, 1800 e 1900 não foram bissextos, mas 2000 foi. É daí que sai a média do ano com 365,2425 dias, que é ainda mais próxima do número real.
O problema com o conceito de um ano é que é difícil determinar a duração exata de um ano, a menos que bons astrônomos façam isso. Muitas culturas tinham carência de astrônomos e, por isso baseavam-se nos ciclos da lua. Um ciclo da lua dura aproximadamente 29,5 dias (29,530588 dias exatamente) e é fácil para quase todas as pessoas reconhecer a fase somente olhando para o céu à noite.

O calendário: meses
O conceito de mês vem da lua. Muitas culturas usaram meses com 29 ou 30 dias (ou alguma alteração) para dividir um ano em partes. O principal problema com esse tipo de sistema é que os ciclos da Lua, com 29,5 dias, não se dividem igualmente nos 365,25 dias do ano.
Ao olharmos para o calendário moderno, os meses parecem extremamente confusos. Um tem 28 ou 29 dias, alguns têm 30 e o restante têm 31. De acordo com a “World Book Encyclopedia”, a mais vendida no mundo, foi da maneira descrita abaixo que surgiu o calendário.
Os romanos começaram com um calendário de 10 meses em 738 a.C., copiando a idéia dos gregos. Os meses no calendário romano original eram Martius, Aprilis, Maius, Junius, Quintilis, Sextilis, September, October, November e December. Os nomes Quintilis até December vêm dos nomes romanos para cinco, seis, sete, oito, nove e dez. Esse calendário deixou mais ou menos 60 dias sem explicação.
Os meses Januarius e Februarius foram mais tarde acrescentados ao final do ano para prestar contas dos 60 dias extras.
Em 46 a.C., Júlio César mudou o calendário. Ignorando a lua, mas deixando os nomes dos 12 meses existentes, o ano foi dividido em 12 meses com 30 ou 31 dias, exceto Februarius com 29 dias. A cada período de quatro anos, Februarius ganhava um dia a mais. Mais tarde, ele decidiu fazer de Januarius o primeiro mês, em vez de Martius, colocando Februarius em segundo lugar, o que explica porque o dia bissexto fica numa época tão estranha.
Após a morte prematura de Júlio César, os romanos renomearam Quintilis em sua homenagem: Julius ou julho.
Da mesma forma, Sextilis foi renomeado para homenagear Augustus: Augustus ou agosto. Augustus também mudou um dia de Februarius para Augustus, para que tivesse o mesmo número de dias que Julius.
Essa pequena história explica porque temos 12 meses, porque os meses têm a quantidade de dias porque o dia bissexto cai numa época tão estranha e porque os meses têm esses nomes.
E as semanas? Dias, meses e anos, todos têm um fundamento natural, mas semanas não. Os nomes vêm direto da Bíblia.

O calendário: semanas
“Lembra-te do dia de sábado, para o santificar. Seis dias trabalharás e farás todo o teu
trabalho, mas o sétimo dia é o sábado do Senhor teu Deus”. (Êxodo 20:8)

Esse quarto mandamento, com certeza, ecoa a história da criação no livro do Gênesis.
Os romanos deram nomes aos dias da semana baseados no sol, na lua e nos nomes dos cinco planetas conhecidos por eles:
Sol
Lua
Marte
Mercúrio
Júpiter
Vênus
Saturno
Esses nomes continuaram bem parecidos nas línguas européias; em inglês, ficaram sendo Sunday, Monday e Saturday. Os outros quatro nomes em inglês foram substituídos por nomes de deuses anglo-saxões. De acordo com a Enciclopédia Britânica (em inglês):
“tuesday vem de Tiu, ou Tiw, o nome anglo-saxão para Tyr, o deus escandinavo da guerra. Tyr era um dos filhos de Odin, ou Woden, a divindade suprema que deu origem ao nome Wednesday. Da mesma forma, Thursday surgiu do dia de Thor, nomeado em homenagem a Thor, o deus do trovão. Friday é derivado do dia de Frigga, a esposa de Odin, representando amor e beleza, na mitologia escandinava”.

A.C. e d.C.
No calendário moderno, classificamos todos os anos como a.C. (antes de Cristo) ou d.C. (depois de Cristo). Não há ano “zero” nesse sistema. O ano em que Cristo nasceu é o 1 d.C. e o ano anterior é o 1 a.C.
Essa prática foi sugerida pela primeira vez no século VI d.C., sendo adotada pelo papa da época. No entanto, levou um bom tempo para se tornar um padrão mundial. A Rússia e a Turquia, por exemplo, não adotaram o calendário moderno e o esquema de anos até o século XX.
Um comentário interessante: devido à variedade de mudanças e ajustes feitos no calendário durante a Idade Média, é possível que a data correta do nascimento de Jesus seja 6 a.C. e a de sua morte, 30 d.C.
Além de a.C e d.C., algumas pessoas usam “antes da era cristã” e “depois da era cristã”.

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