Em 15 de outubro de 2026, a 28ª Conferência Geral de Pesos e Medidas (Conférence générale des poids et mesures, CGPM), reunida em Versalhes, adotou a Resolução 5: a partir de 20 de maio de 2027, o Tempo Universal Coordenado (UTC) passa a ser contínuo [1]. Os segundos intercalares, que desde 1972 mantinham o UTC a menos de 0,9 segundo do tempo definido pela rotação da Terra, deixarão de ser inseridos. A diferença admissível entre os dois foi ampliada para 3.600 segundos, ou uma hora, o que, segundo a CGPM, deve manter o UTC contínuo por vários séculos [1].

Já em 2022 a CGPM havia decidido ampliar essa tolerância em 2035 ou antes [2]. A data foi antecipada por proposta do Comitê Consultivo de Tempo e Frequência (CCTF): nos últimos anos a Terra tem girado mais rápido, o que levantou pela primeira vez a possibilidade de um segundo intercalar negativo, algo nunca aplicado na história do UTC [3].

Os relógios atômicos reproduzem o segundo com enorme exatidão; então, por que o tempo civil precisou algum dia de segundos inteiros acrescentados? A resposta está na diferença entre três escalas de tempo.

Da rotação da Terra ao segundo atômico

Durante milhares de anos, a rotação da Terra foi a referência natural de tempo. O dia e a noite davam a duração do dia, e a posição do Sol dava a hora dentro dele.

Com o desenvolvimento da astronomia, ficou claro que a Terra não gira de forma perfeitamente uniforme. Sua rotação é afetada pelas forças de maré da Lua e do Sol, pelo movimento da atmosfera, pelas correntes oceânicas e por processos no interior do planeta. No longo prazo, a interação de maré com a Lua desacelera gradualmente a rotação da Terra.

No século XX tornou-se evidente que era preciso separar a medição da rotação real da Terra da reprodução de intervalos de tempo uniformes. Os relógios atômicos práticos surgiram na década de 1950; em 1967 o segundo do Sistema Internacional de Unidades (SI) foi definido por meio de uma transição do átomo de césio-133; e em 1972 entrou em vigor o atual sistema UTC com segundos intercalares.

Hoje três escalas de tempo dividem essa tarefa: o Tempo Universal UT1, que reflete a rotação real da Terra; o Tempo Atômico Internacional TAI (Temps Atomique International), uma escala atômica uniforme; e o Tempo Universal Coordenado UTC, que concilia os dois.

UT1: o tempo indicado pela rotação da Terra

O UT1 está ligado diretamente à rotação real do nosso planeta. Ele é determinado por Interferometria de Linha de Base Muito Longa (VLBI).

Radiotelescópios em diferentes pontos da Terra observam simultaneamente quasares distantes, núcleos galácticos ativos que servem como pontos de referência praticamente fixos no céu.

Uma onda de rádio de um mesmo quasar chega às diferentes antenas com um pequeno atraso. Esse atraso depende da orientação da linha entre os telescópios em relação à fonte. À medida que a Terra gira, a orientação muda, e o atraso muda junto (Fig. 1).

Fig. 1. Princípio da VLBI: a frente de onda de um quasar chega a duas antenas distantes com um atraso τ que depende da orientação da linha de base B em relação à direção da fonte. Após a rotação da Terra, a geometria e o atraso mudam.

Combinando muitas observações, os cientistas determinam a orientação da Terra, incluindo seu ângulo de rotação. O UT1 é, assim, obtido diretamente de medições astronômicas, e não da suposição de que a Terra gira sempre à mesma velocidade. Os valores de UT1 − UTC derivados dessas observações são publicados pelo Serviço Internacional de Rotação da Terra e Sistemas de Referência (IERS), que também era o órgão que anunciava os segundos intercalares.

TAI: o tempo contado pelos átomos

O Tempo Atômico Internacional baseia-se em padrões atômicos de frequência. O segundo do SI é definido por meio da transição entre dois níveis hiperfinos do estado fundamental do átomo de césio-133; a frequência correspondente é de 9.192.631.770 Hz.

A frequência de uma transição atômica é determinada pelas propriedades do próprio átomo, e não pelo projeto do relógio. Em condições idênticas, os átomos de césio-133 apresentam a mesma ressonância, embora os instrumentos reais precisem levar em conta campos externos e outros efeitos.

Em um relógio de césio clássico, uma fonte aquecida produz um feixe de átomos. Um campo magnético seleciona os átomos em determinados estados, que então passam por uma região de interação de micro-ondas. Quando a frequência do oscilador coincide com a frequência da transição, aumenta a probabilidade de mudança de estado.

Um detector mede a fração de átomos que mudou de estado, e a eletrônica ajusta o oscilador ao máximo da resposta de ressonância (Fig. 2). O Tempo Atômico Internacional é formado a partir das leituras de muitos relógios atômicos em diferentes laboratórios e é uma escala contínua e uniforme.

Fig. 2. Diagrama simplificado de um padrão clássico de feixe de césio: fonte do feixe atômico → seleção de estados → região de micro-ondas → analisador e detector → realimentação para o oscilador.

UTC: segundos atômicos corrigidos pela rotação da Terra

O UTC usa a mesma duração de segundo que o TAI, mas historicamente foi mantido próximo do UT1. Para isso, segundos intercalares eram inseridos no UTC sempre que a diferença acumulada se aproximava do limite estabelecido.

A sequência normal no fim de um dia é 23:59:58 → 23:59:59 → 00:00:00. Com um segundo intercalar positivo, ela passa a ser 23:59:58 → 23:59:59 → 23:59:60 → 00:00:00 (Fig. 3).

Fig. 3. O fim de 31 de dezembro de 2016: o segundo 23:59:60 é inserido no UTC, enquanto o TAI segue sem inserções. Depois dele, TAI − UTC passou de 36 para 37 segundos.

O TAI, por sua vez, segue sem essas inserções. Desde 1º de janeiro de 2017, TAI − UTC é de 37 segundos [4]. Isso não é um erro de relógio; é uma diferença na forma como o mesmo instante é representado numericamente.

O segundo inserido no fim de 2016 acabou sendo o último: não haverá correção no fim de 2026 [4], e a próxima data possível, o fim de junho de 2027, já cai no período de UTC contínuo. No total, 27 segundos intercalares foram inseridos depois de 1972, e todos foram positivos. TAI − UTC permanecerá em 37 segundos.

Um segundo intercalar não tem nada a ver com o 29 de fevereiro: o dia extra do calendário mantém o calendário alinhado com as estações do ano, não com a contagem de segundos.

Por que os segundos intercalares causam problemas aos computadores

Muitos programas pressupõem que todo minuto contém exatamente 60 segundos, numerados de 00 a 59. Inserir o rótulo 23:59:60, repetir uma estampa de tempo ou tratar a correção de forma inconsistente pode quebrar a ordenação de eventos e o cálculo de intervalos.

Alguns sistemas usam a suavização do segundo intercalar (leap smear): a correção é distribuída por um intervalo mais longo, alterando ligeiramente a taxa do relógio. Desde 2008 o Google distribui o segundo extra ao longo de 24 horas, linearmente de meio-dia a meio-dia UTC, o que desacelera os relógios em cerca de 11,6 partes por milhão (ppm) [5]. Outros operadores usam intervalos diferentes e formas de suavização diferentes. A suavização evita uma inserção instantânea, mas sistemas com regras de tratamento diferentes ficam temporariamente em desacordo; a resolução da CGPM observa explicitamente que a variedade desses métodos leva a uma marcação de tempo inconsistente entre sistemas [1].

A decisão da CGPM elimina a necessidade dessas correções de forma regular. O abandono dos segundos intercalares, porém, não abole o UT1, o TAI nem o UTC, nem elimina a exigência de interpretar o tempo corretamente.

O que muda após a reforma

Ampliar a diferença admissível entre UTC e UT1 significa que pequenas variações na velocidade de rotação da Terra deixarão de exigir inserções ou supressões regulares de segundos. A escala astronômica UT1 continuará a ser medida para a ciência, a geodésia e a navegação.

Com o tempo, os relógios civis podem se afastar lentamente do tempo solar. Mas os períodos envolvidos são muito longos, e a taxa com que a diferença se acumula depende da rotação real da Terra.

Escalas de tempo em uma subestação digital: protocolos de sincronização e estampas de tempo IEC 61850

Considere uma arquitetura típica com uma fonte de tempo de precisão principal e uma de reserva. O servidor do sistema de supervisão, controle e aquisição de dados (Supervisory Control and Data Acquisition, SCADA) é sincronizado pelo Network Time Protocol (NTP), enquanto os relés de proteção e controle e as merging units (MU) (unidades de aquisição) recebem o tempo pelo Precision Time Protocol (PTP), por exemplo usando o perfil para concessionárias de energia (Power Utility Profile) IEC/IEEE 61850-9-3 [6] (Fig. 4).

O sistema SCADA registra seus próprios eventos e recebe dos relés mensagens com as respectivas estampas de tempo. Por exemplo, um relé de proteção registra um trip, e o SCADA registra a mudança de posição do disjuntor. Para reconstruir a sequência de eventos, as duas estampas de tempo precisam ser comparáveis.

flowchart TB
    subgraph STN["Nível de subestação"]
        GMS["Fontes de tempo de precisão<br/>principal + reserva"]
        SCADA["Servidor SCADA<br/>registro de eventos"]
    end
    subgraph BAY["Nível de bay"]
        IED["Relé de proteção"]
        MU["Merging unit (MU)"]
    end
    GMS -- "NTP: UTC" --> SCADA
    GMS -- "PTP: escala TAI + currentUtcOffset = 37 s" --> IED
    GMS -- "PTP" --> MU
    SCADA <-- "Relatórios MMS: TimeStamp (UTC) + TimeQuality" --> IED

Fig. 4. Caminhos do tempo em uma subestação: o servidor SCADA recebe UTC por NTP, enquanto os relés de proteção e as merging units recebem a escala PTP baseada no TAI junto com o offset para o UTC. As estampas de tempo dos eventos no registro do SCADA precisam acabar em uma única escala.

O perfil PTP para o setor elétrico usa a escala de tempo PTP contínua, alinhada ao TAI; o NTP normalmente está vinculado ao UTC. Protocolos diferentes, no entanto, não significam que os dispositivos tenham de mostrar tempos civis diferentes. A escala de tempo PTP conta segundos TAI a partir da época de 1º de janeiro de 1970, e o grandmaster transmite em suas mensagens Announce o campo currentUtcOffset (atualmente 37 s) e os flags leap61/leap59, que avisam sobre uma correção iminente [7]. O dispositivo subtrai o offset e obtém o UTC. Após 20 de maio de 2027, currentUtcOffset permanecerá em 37, e os flags deixarão de ser ativados.

Uma estampa de tempo IEC 61850 (TimeStamp) é UTC: segundos desde 1º de janeiro de 1970 e uma fração de segundo, mais um byte TimeQuality com os flags LeapSecondsKnown, ClockFailure e ClockNotSynchronized e o valor TimeAccuracy. A Emenda 1 da IEC 61850-7-2 (2020) também cobre o pior caso: se um dispositivo em modo holdover não consegue determinar se ocorre um segundo intercalar à meia-noite, ele ativa ClockNotSynchronized à meia-noite e o mantém ativo até que a sincronização seja restabelecida [8]. No registro do SCADA, esses eventos terão estampas de tempo marcadas como provenientes de um relógio não sincronizado, embora o próprio relógio possa ter derivado apenas ligeiramente.

Erros na interpretação do offset ou no tratamento de um segundo intercalar podem fazer com que os registros divirjam mesmo quando os próprios relógios estão bem sincronizados com suas fontes. O abandono dos segundos intercalares regulares elimina um desses riscos de transição, mas não elimina a necessidade de conciliar as escalas de tempo.

Exatidão de sincronização e estampas de tempo inequívocas são problemas diferentes

A história dos segundos intercalares mostra que a exatidão de sincronização e a representação correta do tempo são problemas diferentes. Uma subestação digital precisa de ambas: os relógios dos dispositivos devem funcionar em concordância, e suas estampas de tempo devem ser interpretadas de forma inequívoca em todo o sistema.

A abolição dos segundos intercalares elimina um regime de transição, mas não a necessidade de verificar como o SCADA, os relés e os registradores convertem PTP, NTP e o código de tempo IRIG-B (Inter-Range Instrumentation Group, formato B) para UTC: é aí que os registros divergem.


Fontes

  1. CGPM, Resolução 5 (2026), "On the technical actions needed to ensure the continuity of UTC". https://www.doi.org/10.59161/CGPM2026RES5E
  2. CGPM, Resolução 4 (2022), "On the use and future development of UTC". https://www.bipm.org/en/-/resolution-cgpm-27-4
  3. Declaração do Presidente do CCTF, 28ª reunião da CGPM (2026). https://www.bipm.org/documents/d/guest/statement-cctf-president-cgpm-2026
  4. IERS, Bulletin C 72, 6 de julho de 2026. https://hpiers.obspm.fr/iers/bul/bulc/bulletinc.72
  5. Google, "Leap Smear". https://developers.google.com/time/smear
  6. IEC/IEEE 61850-9-3:2016. Communication networks and systems for power utility automation — Part 9-3: Precision time protocol profile for power utility automation.
  7. IEEE 1588-2019 / IEC 61588:2021. Precision clock synchronization protocol for networked measurement and control systems.
  8. IEC 61850-7-2:2010+AMD1:2020, TimeQuality. Trecho: https://redmine.ucaiug.org/attachments/download/3278/61850-7-2%20pp45-47%20qualityFlags.pdf