Orologio atomico – Il tempo in base alla frequenza degli atomi

Con il progredire della tecnologia e l’eliminazione delle distanze, il ritmo delle nostre vite sta diventando sempre più frenetico. La necessità di una misurazione accurata del tempo è fondamentale e gli orologi atomici rispondono a tale esigenza con un margine di errore pari a 1 secondo ogni 100 milioni di anni.

Gli orologi, in generale, misurano lo scorrere del tempo contando i battiti di un risonatore — come un pendolo, le oscillazioni della linea elettrica o un cristallo di quarzo. La loro precisione è determinata dall’accuratezza del risonatore a una data frequenza. Tuttavia, sebbene tutti questi risonatori siano più o meno precisi, il tempo può essere suddiviso in modo quasi infinito. Pertanto, in un certo senso, gli orologi atomici forniscono la risposta alla domanda: «Quanto deve essere precisa una misurazione per essere considerata sufficiente?».

Contrariamente a quanto si potrebbe inizialmente credere, gli orologi atomici non sono bombe a orologeria di distruzione nucleare. Utilizzano semplicemente le frequenze di risonanza degli atomi come risonatori (proprio come il pendolo dell’orologio di vostra nonna). Ma questo non è l’unico motivo per cui gli orologi atomici sono misuratori del tempo più affidabili: le oscillazioni dei nuclei atomici non sono soggette a variazioni dovute a fattori quali interruzioni di corrente, umidità o semplice usura, che ridurrebbero la precisione degli orologi normali. Pertanto, sono in grado di misurare il tempo in modo costante con un margine di errore minuscolo.

Sebbene un orologio atomico non sia di grande utilità per organizzare i propri appuntamenti, la sua precisione è fondamentale per sistemi quali la telefonia mobile, la telefonia fissa, Internet, il GPS, i programmi di aviazione e la televisione digitale, dove la precisione al millesimo di secondo può fare la differenza tra il malfunzionamento e il corretto funzionamento.

Il GMT è stato abbandonato come standard poiché la rotazione terrestre non è precisa e non è esatta quanto gli orologi atomici utilizzati per la misurazione del tempo. Di conseguenza, vengono aggiunti i secondi intercalari per mantenere l’UTC allineato con la rotazione terrestre. L’ora nei diversi fusi orari viene calcolata come scarto o differenza rispetto all’UTC ed è espressa o indicata come UTC+ o UTC-, con il numero di ore e minuti che ne determinano la differenza. Le osservazioni presso l’Osservatorio Reale di Greenwich cessarono nel 1954, ma tale sede è tuttora utilizzata come punto di riferimento per il sistema di coordinate. Sebbene il GMT e l’UTC siano fondamentalmente diversi, vengono spesso utilizzati in modo intercambiabile poiché indicano lo stesso orario.