Temps Atòmic Internacional

El Temps Atòmic Internacional és un estàndart atòmic d'alta precisió per a medir el temps propi d'un cos geoide en un rellonge atòmic.

En l'invenció del rellonge atòmic en 1948, es va fer possible medir el temps de manera més precisa i independent dels moviments de la Terra, a través del conteo de les transicions de l'àtom de cesi 133. Els físics varen assumir el treball dels astrònoms de medir el temps, i varen definir el segon com el temps que necessita l'àtom de cesi 133 per a efectuar exactament 9.192.631.770 transicions. L'elecció de 9.192.631.770 es va fer per a igualar el segon atòmic en el segon mig solar en l'any de la seua introducció. En l'actualitat, diversos laboratoris del món tenen rellonges de cesi 133. De manera periòdica, cada laboratori li indica al Bureau International de l’Heure (BIH) de París quantes voltes ha fet marca el seu rellonge. El BIH promedia estes marques per a produir el Temps Atòmic Internacional, la qual cosa s'abrevia com TAI. Aixina, el TAI és exactament el número mig de marques dels rellonges de cesi 133, des de la mijanit de l'1 de giner de 1958 (el començ del temps), dividit entre 9.192.631.770.

Cronologia

L'escala del temps es lligava al periodo de rotació de la Terra, que se suponia uniforme, denominat Temps Universal o TU, A on el segon estava definit com 1/86.400 del dia solar mig. No obstant, la rotació de la Terra no és uniforme per múltiples causes (com forces de marea o sobretot a interaccions gravitatorias en el Sol i la Lluna). Per a resoldre este problema es definix el Temps de efemérides o TE, que es basa en el moviment orbital de la Terra al voltant del Sol més que en la rotació de la Terra sobre el seu eix.

En 1949 es va posar en funcionament el primer rellonge atòmic basat en la freqüència de resonància de la molècula d'amoníac, pero no era més precís que un rellonge en oscilador de cuarzo.

En els anys 1950 va aparéixer el primer rellonge de fes de cesi; en 1958 es va escomençar a usar per a medir el temps de forma experimental.

En 1960 es va instalar el primer màser d'hidrogen, l'exactitut dels nous rellonges és de l'orde del microsegon per any. Els astrònoms varen instituir el Temps de efemérides (TE), encara que canviaria de nom en 1984 pel de Temps Dinàmic Terrestre (TDT o TT).

En l'any 1967, l'extraordinària precisió del rellonge atòmic possibilita que es redefinixca el segon:

Un segon és la duració de 9.192.631.770 periodos de la radiació emesa en la transició entre els dos nivells hiperfinos de l'estat fonamental del àtom de cesi 133, en camp magnètic zero.

El número d'oscilacions va ser triat per a que la seua duració fora lo més similar possible al segon de efemérides establit en 1900.

En 1972 es fa oficial una nova escala de temps: el Temps Atòmic Internacional o TAI.

Independència del temps astronòmic

El Temps Atòmic significa que per volta primera l'unitat de temps, el segon, no està lligada a un fenomen astronòmic.

La navegació, l'aviació i el transport actuals es rigen pel Temps Atòmic. El Sistema de Posició Geogràfica o GPS (Global Position System) requerix la precisió i estabilitat dels rellonges atòmics per a localisar posicions en la Terra. Cada satèlit GPS du quatre rellonges atòmics en els quals pot apreciar menudíssimes diferències de temps en les senyals emeses, per a poder ubicar la posició per mig de trilateración (o multilateración).