Unidade de tempo

Uma unidade de tempo é qualquer intervalo de tempo específico, usado como uma forma padrão de medir ou expressar duração. A unidade base de tempo no Sistema Internacional de Unidades (SI), e por extensão na maior parte do mundo ocidental, é o segundo, definido como cerca de 9 bilhões de oscilações do átomo de césio.^[2] A definição moderna exata do SI é: "[O segundo] é definido tomando-se o valor numérico fixo da frequência do césio, Δν_Cs, a frequência de transição hiperfina do estado fundamental não perturbado do átomo de césio 133, como sendo 9192631770 quando expressa na unidade Hz, que é igual a s⁻¹."^[2]

Historicamente, muitas unidades de tempo foram definidas pelos movimentos de objetos astronômicos.

• Baseado no Sol: o ano é baseado no período orbital da Terra ao redor do Sol. Unidades históricas baseadas no ano incluem a Olimpíada (quatro anos), o lustro (cinco anos), a indicção (15 anos), a década, o século e o milênio.^[3][4][5]
• Baseado na Lua: o mês é baseado no período orbital da Lua ao redor da Terra.^[6]
• Baseado na Terra: o dia é baseado no tempo que a Terra leva para girar em torno de seu próprio eixo, em relação ao Sol. Unidades originalmente derivadas dessa base incluem a semana (sete dias) e a quinzena (14 dias). Subdivisões do dia incluem a hora (1/24 de um dia), que é subdividida em minutos e segundos. O segundo é a unidade padrão internacional (unidade SI) para ciência.
• Baseado na esfera celeste: como no tempo sideral, onde o movimento aparente das estrelas e constelações no céu é usado para calcular a duração de um ano.^[7][8]

Essas unidades não possuem uma relação consistente entre si e requerem intercalação. Por exemplo, o ano não pode ser dividido em doze meses de 28 dias, pois 12 vezes 28 é 336, bem abaixo de 365. O mês lunar (conforme definido pela rotação da Lua) não tem 28 dias, mas sim 28,3 dias. O ano, definido no calendário gregoriano como tendo 365,2425 dias, precisa ser ajustado com dia intercalar e segundo intercalar. Consequentemente, essas unidades são agora definidas, para fins científicos, como múltiplos de segundos.

As unidades naturais de medição do tempo usadas pela maioria das sociedades históricas são o dia, o ano solar e a lunação. Tais calendários incluem os calendários sumério, egípcio, chinês, babilônico, ateniense, budista, hindu, islâmico, islandês, maia e republicano francês.^[9]

O calendário moderno tem suas origens no calendário romano, que evoluiu para o calendário juliano, e posteriormente, para o calendário gregoriano.^[10][11]

Escala logarítmica horizontal marcada com unidades de tempo no calendário gregoriano.

• O tempo de Planck é o tempo que a luz leva para percorrer um comprimento de Planck.^[12][13]
• O jiffy é a quantidade de tempo que a luz leva para percorrer um femtômetro (aproximadamente o diâmetro de um núcleon).
• O tempo atômico relaciona-se ao período orbital de um elétron no estado fundamental em torno de um átomo de hidrogênio e é de cerca de 24,2 attossegundos.^[14]
• O svedberg é uma unidade de tempo usada para taxas de sedimentação (geralmente de proteínas). É definido como 10⁻¹³ segundos (100 fs).^[15]
• A UT é uma unidade de tempo definida como 1024 μs para uso em engenharia.
• O ano galáctico, baseado na rotação da galáxia e geralmente medido em milhões de anos.^[16]
• A escala de tempo geológico relaciona a estratigrafia ao tempo. O tempo profundo do passado da Terra é dividido em unidades de acordo com os eventos que ocorreram em cada período. Por exemplo, o limite entre o período Cretáceo e o período Paleogeno é definido pelo evento de extinção do Cretáceo-Paleogeno. A maior unidade é o superéon, composto por éons. Os éons são divididos em eras, que por sua vez são divididas em períodos, épocas e idades. Não se trata de uma unidade matemática verdadeira, pois todas as idades, épocas, períodos, eras ou éons não têm a mesma duração; em vez disso, sua duração é determinada pelos eventos geológicos e históricos que os definem individualmente.^[17]

Nota: O ano-luz não é uma unidade de tempo, mas sim uma unidade de comprimento de aproximadamente 9,5 petâmetros (9454254955488 km).^[18]

Nota: O parsec não é uma unidade de tempo, mas sim uma unidade de comprimento de aproximadamente 30,9 trilhões de quilômetros, apesar das referências em filmes sugerirem o contrário.^[19]

Todas as unidades formais de tempo são múltiplos escalonados umas das outras. As unidades mais comuns são o segundo, definido em termos de um processo atômico; o dia, um múltiplo inteiro de segundos; e o ano, geralmente com 365 dias. As outras unidades utilizadas são múltiplos ou divisões dessas três.

• Ordens de magnitude para tempo