O tempo (geralmente abreviado como t) é uma quantidade física escalar que expressa a duração ou simultaneidade de um evento, portanto, está relacionado à evolução, período, idade ou momento em que determinado fenômeno ou situação ocorre.
Apesar de ser uma dimensão escalar, o curso do tempo sempre avança progressivamente, razão pela qual não são concebidos na física tempos negativos que representam um estado presente. É uma quantidade fundamental em sistemas de unidades e muitas quantidades derivadas, como velocidade, aceleração e potência; para citar alguns, são definidos com base na mudança de uma dimensão em relação ao tempo. Por isso, o tempo é uma das variáveis independentes mais utilizadas na ciência para estudar a evolução de outras variáveis, e se diz independente porque não há controle sobre ele.
Graças à percepção do tempo, as pessoas podem estabelecer uma ordem cronológica dos sucessos. E essa propriedade nos permite definir leituras da história.
O tempo é uma magnitude física, o que implica que pode ser medido e operado, e também possui unidades, que variam de acordo com o sistema em que são expressas. Para medir esta quantidade, utiliza-se como instrumento o cronômetro (permite medir intervalos de tempo) ou o relógio, que indica a hora atual ou pontual dependendo do fuso horário e do formato.
Os relógios são calibrados para indicar a hora que corresponde a cada região dependendo do seu fuso horário, portanto, encontramos países que simultaneamente têm horários diferentes.
Na ciência e na indústria, o sistema oficial de unidades para publicação de pesquisas é o "Sistema Internacional de Unidades (SI)", que se baseia em uma série de padrões de quantidades fundamentais, que são aceitas mundialmente por obedecerem às propriedades de serem : invariáveis, acessíveis, reprodutíveis e indestrutíveis.
A imagem mostra um treinador usando um cronômetro para medir o tempo que os corredores levam para recorrer uma determinada distância.
No SI, o tempo é expresso em segundos (s), que por sua vez pode vir acompanhado de prefixos métricos quando se deseja indicar quantidades de tempo muito pequenas ou grandes. Por outro lado, também existem outras unidades para medir o tempo, que são apresentadas na tabela a seguir, juntamente com sua equivalência em relação a 1 segundo.
Tabela 1. Diferentes unidades de tempo e sua equivalência com 1 segundo.
| Unidade | Fator de equivalência com 1s | Prefixos métricos mais comuns | Equivalência em segundos |
|---|---|---|---|
| Minuto (min) | 60s | Nano (n) | 1 ns = 10-9s |
| Hora (h) | 3,600s | Micro (μ) | 1 μs = 10-6s |
| Dia (d) | 86,400s | Mili (m) | 1 ms = 10-3s |
| Mês (mês) | 2,592,000s* | Kilo (k) | 1 ks = 103s |
| Ano (a) | 31,536,000s* | Mega (M) | 1 Ms = 106s |
* O equivalente em segundos para as unidades de meses e anos baseia-se na suposição de que um mês tem 30 dias e um ano tem 365 dias.
Padrões de unidade referem-se a estândares que servem para expressar quantas vezes aquele padrão está contido em uma determinada medida ou resultado relacionado a uma dimensão específica. Disse-se que são estândares porque permitem unificar as medições que usam essa medição como referência, por exemplo, se um pesquisador no México relata 10,5 s em um artigo científico, representa exatamente o mesmo que para alguém que lê essa publicação na Espanha, no Japão, na Austrália ou no Brasil. Por esta razão, a fim de melhorar a precisão dos padrões usados pelo SI, evoluíram até o padrão trabalhado atualmente.
Antes de 1967, 1 segundo era definido como a fração \(\left( {\frac{1}{{60}}} \right)\left( {\frac{1}{{60}}} \right)\left( {\frac{1}{{24}}} \right)\) de um dia solar médio, que por sua vez é definido como o período de tempo entre aparições sucessivas do Sol em relação à sua localização mais alta no céu durante cada dia.
De 1967 até o presente, a definição foi ajustada usando como padrão o relógio atômico, baseado na vibração produzida por um átomo de césio. Desde então, 1 segundo representa 9.192.631.770 vezes o período de vibração da radiação emitida por um átomo de césio 133.
Na física mecânica, o tempo acontece de maneira simultânea para dois observadores, e não é afetado pelo movimento dos referidos corpos, porém, segundo a teoria da relatividade, o tempo sofre uma dilatação, que nada mais é do que uma diferença nas medições dessa variável feitas por dois observadores, que pode ser manifestada por uma diferença de velocidade relativa entre eles, ou pela localização dos corpos em relação a um campo gravitacional.
Uma das contribuições mais representativas demonstradas pela teoria relativista de Einstein é o fenômeno da dilatação do tempo e da quebra da simultaneidade, originado pelo movimento de partículas com velocidades próximas à da luz.
Artigo de: Evelyn Maitee Marín. Engenheira industrial com mestrado em Ciências Físicas Aplicadas e doutorado em Ciências da Educação. Professora universitária.
Referencia autoral (APA): Marín, E. M.. (Março 2023). Conceito de Tempo (na Física). Editora Conceitos. Em https://conceitos.com/tempo-fisica/. São Paulo, Brasil.
