Tempo Universal Coordenado

A sigla oficial do Tempo Universal Coordenado é UTC. Sua escolha atendeu ao objetivo da União Internacional de Telecomunicações e da União Astronômica Internacional de usar a mesma abreviatura em todos os idiomas. A solução de compromisso foi UTC, que segue o padrão das abreviaturas das variantes do Tempo Universal, como UT0, UT1, UT2 e UT1R. Em 1967, o CCIR adotou os nomes Coordinated Universal Time e Temps Universel Coordonné para o inglês e o francês, com a sigla UTC para uso nos dois idiomas. O nome "Tempo Universal Coordenado, UTC" foi aprovado por uma resolução das Comissões 4 e 31 da União Astronômica Internacional na 13.ª Assembleia Geral, em 1967, publicada nas Transactions of the IAU de 1968.

Os fusos horários são expressos por diferenças positivas, negativas ou nulas em relação ao UTC, como na lista de fusos horários por diferença em relação ao UTC. O fuso mais a oeste usa UTC−12, com doze horas a menos que o UTC. O mais a leste usa UTC+14, com quatorze horas a mais. Em 1995, o país insular de Quiribáti mudou o horário de seus atóis nas ilhas da Linha, de UTC−10 para UTC+14, para que todas as suas ilhas e atóis estivessem no mesmo dia. O UTC é usado em muitos padrões da Internet e da World Wide Web. O Network Time Protocol, ou NTP, criado para sincronizar os relógios dos computadores pela Internet, transmite informações de horário no sistema UTC. Quando uma precisão de milissegundos é suficiente, os programas clientes podem obter a hora UTC de servidores oficiais disponíveis na Internet. Para precisões inferiores a um microssegundo, podem obter o horário por sinais de satélites.

O UTC divide o tempo em dias, horas, minutos e segundos. Os dias são convencionalmente identificados pelo calendário gregoriano, embora também se possam usar números de dias julianos. Cada dia tem 24 horas, e cada hora tem 60 minutos. Em geral, cada minuto tem 60 segundos, mas a inserção ou retirada ocasional de um segundo bissexto pode fazê-lo ter 61 ou 59 segundos. Na escala UTC, o segundo e as unidades menores, como o milissegundo e o microssegundo, têm duração constante. O minuto e as unidades maiores, como a hora, o dia e a semana, podem variar em duração. As decisões de introduzir um segundo bissexto são anunciadas com pelo menos seis meses de antecedência no Bulletin C, publicado pelo Serviço Internacional de Sistemas de Referência e Rotação da Terra. Não é possível prever esses ajustes com muita antecedência, pois a velocidade de rotação da Terra é imprevisível. Quase todos os dias UTC têm exatamente 86.400 segundos do Sistema Internacional de Unidades, ou SI, com exatamente 60 segundos em cada minuto. O UTC difere em menos de cerca de um segundo do tempo solar médio, como o UT1, na longitude 0°, definida pelo meridiano de referência do IERS. O dia solar médio é um pouco mais longo que 86.400 segundos do SI. Por isso, o último minuto de um dia UTC é ocasionalmente ajustado para ter 61 segundos. O segundo adicional, chamado de segundo bissexto, compensa a soma das pequenas durações excedentes, de cerca de 2 milissegundos por dia solar médio, acumuladas desde o ajuste anterior. O último minuto de um dia UTC também pode ter 59 segundos, caso a Terra passe a girar mais depressa, uma possibilidade remota que ainda não exigiu esse ajuste. Como a duração dos dias é irregular, as frações de dia juliano não funcionam adequadamente com o UTC.

Em 1928, a União Astronômica Internacional introduziu o termo Tempo Universal, ou UT, para se referir ao GMT com o dia começando à meia-noite. Até a década de 1950, os sinais horários transmitidos por rádio se baseavam no UT e, portanto, na rotação da Terra. O relógio atômico de césio foi inventado em 1955. Ele permitiu medir o tempo com mais estabilidade e praticidade do que as observações astronômicas. Em 1956, o National Bureau of Standards e o Observatório Naval dos Estados Unidos começaram a desenvolver escalas de tempo baseadas em frequências atômicas. Em 1959, essas escalas já eram usadas para gerar os sinais horários da WWV, que recebem o nome da estação de rádio de ondas curtas que os transmite. Em 1960, o Observatório Naval dos Estados Unidos, o Observatório Real de Greenwich e o Laboratório Nacional de Física, do Reino Unido, coordenaram suas transmissões de rádio para alinhar os ajustes de tempo e as mudanças de frequência. A escala resultante recebeu informalmente o nome de "Tempo Universal Coordenado".

A velocidade de rotação da Terra diminui muito lentamente devido à desaceleração causada pelas marés, o que aumenta a duração do dia solar médio. A duração do segundo do SI foi calibrada com base no segundo do tempo de efemérides e tem relação com o dia solar médio observado entre 1750 e 1892, analisado por Simon Newcomb. Por isso, o segundo do SI se aproxima de 1/86.400 de um dia solar médio de meados do século XIX. Nos séculos anteriores, o dia solar médio durava menos de 86.400 segundos do SI. Nos séculos mais recentes, sua duração ultrapassa esse valor. Perto do fim do século XX, o dia solar médio, também chamado simplesmente de duração do dia, ou LOD, durava aproximadamente 86.400,0013 s. Essa diferença, ou excesso de LOD, fazia o UT avançar mais devagar que o TAI em cerca de 1,3 milissegundo por dia. O excesso da duração do dia em relação ao valor nominal de 86.400 s se acumula, fazendo com que o dia UTC, inicialmente sincronizado com o Sol médio, se adiante em relação a ele. Perto do fim do século XX, com a duração do dia 1,3 milissegundo acima do valor nominal, o UTC avançava 1,3 milissegundo a mais que o UT por dia e acumulava um segundo de adiantamento a cada 800 dias, aproximadamente. Os segundos bissextos eram inseridos a intervalos próximos desse valor, atrasando o UTC para mantê-lo sincronizado no longo prazo. O período de rotação real varia por fatores imprevisíveis, como os movimentos tectônicos, e precisa ser observado, pois não pode ser calculado de antemão.

Com a desaceleração da rotação da Terra, os segundos bissextos positivos serão necessários com maior frequência. A taxa de variação de longo prazo da duração do dia é de aproximadamente +1,7 milissegundo por século. No fim do século XXI, o dia deverá durar cerca de 86.400,004 s, o que exigiria um segundo bissexto a cada 250 dias, aproximadamente. Ao longo dos séculos, a frequência dos ajustes se tornaria problemática. Por volta de junho de 2019, começou uma mudança na tendência dos valores de UT1 − UTC. A rotação da Terra passou a se acelerar, aumentando essa diferença, após um período de desaceleração em que segundos bissextos a mantinham abaixo de 0,9 segundo. Se essa tendência continuar, poderá ser necessário um segundo bissexto negativo, que nunca foi usado. Em algum momento do século XXII, seriam necessários dois segundos bissextos por ano. A inserção apenas em junho e dezembro deixaria de ser suficiente para manter a diferença abaixo de um segundo, e poderia ser necessário introduzir ajustes em março e setembro. Para o século XXV, a projeção é de quatro segundos bissextos por ano, o que também tornaria insuficientes essas quatro oportunidades anuais.