1946: Apresentado o relógio atômico, de precisão espetacular

Nos primórdios da contagem do tempo, os povos pré-históricos baseavam-se na sombra projetada pelo Sol. Os astrônomos, entretanto, foram os primeiros que se preocuparam com a medição do tempo através de instrumentos. O primeiro objeto inventado neste sentido foi o relógio de Sol, há mais de quatro mil anos, mas que também tinha uso restrito.

Mais tarde surgiram a ampulheta (com areia) e a clepsidra (com água), que fluíam de um recipiente para outro em velocidade regular e assim marcavam um espaço de tempo. O relógio mecânico foi desenvolvido no final do século 13. Ele era movido por um peso e possuía apenas um ponteiro. Em meados do século 14, foram adotados o mostrador e o ponteiro das horas.

Os primeiros relógios movidos a corda surgiram na Itália no século 15, onde nessa mesma época apareceram os primeiros relógios portáteis. O serralheiro alemão Peter Henlein é considerado o pai do primeiro relógio portátil. No início do século 16, ele inventou a mola principal para acionar relógios.

Até essa data, eles eram movidos por pesos e deviam ficar em posição vertical para o perfeito funcionamento. A mola principal possibilitou a produção dos relógios pequenos e portáteis. Sua fabricação logo se difundiu pela Inglaterra, França e Suíça.

Vibração para definir unidades de tempo

Os relógios elétricos, criados na metade do século 19, tornaram-se comuns em torno de 1920. Na década seguinte, surgiram os relógios de quartzo. Em 1970, tornaram-se populares os relógios digitais.

Os relógios mecânicos podem ser afetados por muitos fatores, como variações de temperatura e desgaste, já os relógios atômicos empregam átomos de césio e moléculas de gás amoníaco. Em 1964, os cientistas de todo o mundo adotaram a velocidade de vibração de um relógio atômico como padrão de definição de unidades de tempo.

Um relógio de pulso de quartzo, baseado em oscilações de um cristal de quartzo submetido a um campo elétrico, tem usualmente a precisão de um segundo por mês. Num relógio atômico, utiliza-se como padrão uma frequência característica associada a uma radiação emitida por átomos de césio 133, que por sua vez controla as oscilações eletromagnéticas na região de micro-ondas e um oscilador de quartzo. A precisão de um relógio atômico pode chegar a um segundo em 300 mil anos.

Até aí, a definição da unidade de tempo (um segundo) se fazia em termos do dia solar médio, a média da duração do dia em um ano. Em 6 de dezembro de 1946, o químico norte-americano Willard Libby apresentou o primeiro relógio atômico. A definição atual do segundo é: 1 segundo = 9.162.631.770 períodos da radiação característica do isótopo estável césio 133, empregado no relógio atômico. Foi este cientista também que descobriu as propriedades do carbono 14.