Dia
Unidade fora do SI admitida para uso · grandeza: tempo
O Sol não volta ao mesmo ponto do céu ao fim de vinte e quatro horas. No fim de dezembro o dia dura meio minuto mais, em meados de setembro uns vinte segundos menos, e ao longo do ano a diferença desenha um oito no céu.
01 · Definição
Um dia são 86 400 segundos exatos, ou seja vinte e quatro horas. É uma definição pelo segundo do SI e não pela rotação da Terra: o planeta já não está preso a ela e em média atrasa-se cerca de um milissegundo por dia.
Dias há na verdade vários. O sideral é o tempo de uma volta da Terra em relação às estrelas distantes, vinte e três horas e cinquenta e seis minutos. O solar é o tempo entre dois meios-dias, e é mais longo: enquanto a Terra gira percorre quase um grau da sua órbita, e para que o Sol volte a ficar a sul é preciso rodar esses quatro minutos. Ao longo do ano as voltas a mais somam exatamente um dia sideral adicional: há 366 no ano contra 365 solares.
Mas também o dia solar não é constante. A órbita é elíptica, e no inverno a Terra anda mais depressa — logo é preciso rodar mais. O eixo está inclinado, e a projeção do movimento sobre o equador celeste muda com a estação. Os dois efeitos somam-se e dão uma dispersão de cerca de um minuto entre o dia verdadeiro mais longo e o mais curto. O dia solar médio é uma ficção, introduzida pelos astrónomos precisamente porque os relógios não sabem andar de forma desigual.
A diferença acumulada entre o tempo verdadeiro e o médio chama-se equação do tempo. Por causa dela o relógio de sol ora adianta, ora atrasa, e o Sol fotografado à mesma hora ao longo do ano traça um oito no céu: o analema. É a única figura que não é desenhada por um instrumento, mas pela discordância de duas definições do mesmo dia.
À esquerda o analema: a posição do Sol à mesma hora de relógio ao longo do ano. Na horizontal a equação do tempo, na vertical a declinação. À direita a duração do dia solar verdadeiro nessa data, contra vinte e quatro horas redondas. O segundo cursor desloca o lugar dentro do fuso e mostra quando cai o meio-dia pelo relógio da parede.
Num dia a Terra percorre cerca de um grau da sua órbita. A volta em relação às estrelas já terminou, mas o Sol deslocou-se, e o planeta tem de rodar um pouco mais: aqueles quatro minutos.
02 · Conversão
Introduza um valor — a ficha converte-o
O dia é admitido a par do minuto e da hora, mas não se lhe aplicam prefixos: o «quilodia» não consta de nenhuma norma. Para prazos mais longos passa-se ao ano, para mais curtos à hora.
O dia juliano em astronomia são exatamente 86 400 segundos do SI e nada mais: uma contagem contínua desde o meio-dia de 1 de janeiro de 4713 a. C., sem meses, sem anos bissextos e sem reformas do calendário. É o que permite comparar um eclipse anotado pelos escribas da Babilónia com uma medição feita ontem.
O dia marciano é trinta e nove minutos mais longo do que o nosso. As equipas dos veículos tiveram de viver por ele nos primeiros meses de uma missão, adiando o dia de trabalho quarenta minutos de cada vez — em cerca de cinco semanas o horário dava a volta completa ao mostrador.
| Nota | |||
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03 · Ordens de grandeza
os dias de outros mundos04 · Instrumentos de medição
Com que se apanha a volta do planeta
Um tubo fixado estritamente no plano do meridiano: só sobe e desce. O astrónomo apanha o instante em que uma estrela cruza o fio, e de uma série de passagens deduz-se a duração do dia sideral. Durante dois séculos foi o relógio mais exato que havia — exato justamente porque o próprio céu servia de pêndulo.
Um pêndulo livre num recipiente em vácuo, com um gémeo escravo por fora. Nos anos trinta esses relógios tornaram-se mais exatos do que a rotação da Terra, e foram eles os primeiros a mostrar que o planeta não cumpre horário.
Desde 1967 o segundo é definido por uma transição no átomo de césio, e o dia passou a ser exatamente 86 400 desses segundos. A ligação ao planeta foi cortada: a Terra pode agora adiantar-se ou atrasar-se, e o dia não muda um cabelo.
Duas antenas em continentes diferentes escutam o mesmo quasar, e da diferença de chegada do sinal determina-se a orientação da Terra com precisão de frações de milissegundo. É assim que hoje se mede a duração do dia: é o planeta que é conferido contra o céu, e não o contrário.
05 · Regras de escrita
d em minúscula, não há prefixos
O símbolo internacional é um d minúsculo sem ponto; em português também se escreve «dia» por extenso. O D maiúsculo está ocupado pela dioptria, pelo que a caixa importa. Nas unidades compostas o dia leva ponto médio ou barra: mg/(kg·d), mm/d.
A última linha não é implicância, mas a fonte de falhas reais. Um dia com segundo intercalar tem 86 401, e o código que pressupõe exatamente 86 400 quebra nesse dia — foi o que aconteceu em 2012 e de novo em 2015.
06 · Unidades vizinhas
O dia fica entre a hora e o ano, e ambas as ligações são pouco redondas cada uma à sua maneira: num dia há exatamente vinte e quatro horas, mas num ano 365,2422 dias, e nenhum arredondamento elimina essa fração; apenas a transfere para o calendário.
1/24 do dia
86 400 s
365,25 d
Em Vénus o sinal da primeira relação inverte-se: gira em sentido retrógrado, e o seu dia solar é mais curto do que o sideral. JD é a data juliana, uma contagem contínua de dias para a astronomia.
07 · Secção histórica
Como o dia foi desligado da Terra
O segundo define-se como 1/86 400 do dia solar médio. A definição durou quase século e meio e parecia inabalável: a Terra era o relógio mais fiável de que se dispunha.
Os relógios de quartzo e de pêndulo mostram-no: a duração do dia oscila em milissegundos ao longo do ano. A culpa é da redistribuição sazonal das massas de ar e das marés — o planeta não é um corpo rígido e não cumpre horário.
Um compromisso: os relógios seguem o átomo, mas de poucos em poucos anos insere-se um segundo a mais na escala para que o meio-dia não se afaste do Sol. Vinte e sete inserções em meio século, todas por causa de uma diferença que ninguém nota sem instrumentos.
A Conferência Geral decide deixar de inserir segundos: os sistemas digitais partem-se com eles mais vezes do que o desvio em relação ao Sol incomoda seja quem for. Até 2035 a escala separa-se definitivamente do planeta.
Uma unidade que deixou de coincidir com o fenómeno
O atrito das marés trava a Terra: a Lua puxa o oceano, a saliência fica atrás da rotação e retém o planeta. O dia alonga-se cerca de 1,8 milissegundos por século — no Devónico não chegava às vinte e duas horas, e as faixas de crescimento dos corais confirmam-no: cerca de 400 faixas por ano.
Por isso o dia de hoje é uma unidade honestamente desligada do fenómeno de que tomou o nome. 86 400 segundos é um número; a rotação do planeta é um processo que já não cabe nele. A diferença é compensada pelos segundos intercalares, e a partir de 2035 será simplesmente deixada a acumular.
Catálogo · unidades de medida
Uma ficha para cada grandeza
Sete unidades de base do SI, vinte e duas derivadas com nome próprio e grandezas fora do sistema sem as quais nem a técnica nem o calendário funcionariam.