Fino a poco tempo, l'orologio più preciso era considerato un orologio quantistico, che era sbagliato di solo 1 secondo in 3,7 miliardi di anni. Sono stati superati dall'orologio sperimentale atomico sviluppato negli Stati Uniti, nello stato del Colorado.
Nel 2014, un gruppo di ricercatori dell'Università del Colorado Boulder e del National Institute of Standards and Technology ha annunciato l'invenzione dell'orologio atomico allo stronzio. Questo orologio è 1,5 volte più preciso dei precedenti.
Se un tale orologio potesse funzionare ininterrottamente per cinque miliardi di anni, allora non andrebbe avanti e non resterebbe indietro di un solo secondo.
In questo orologio più accurato al mondo, diverse migliaia di atomi di stronzio sono disposti in catene di un centinaio di filtri, che sono un reticolo ottico formato da un potente raggio laser.
La frequenza delle vibrazioni degli atomi di stronzio è di 430 miliardi di volte al secondo. Grazie a questa frequenza, gli orologi allo stronzio sono molto più precisi degli orologi al cesio riconosciuti dagli standard mondiali.
Orologi allo stronzio e al cesio
Secondo gli standard internazionali, gli orologi atomici a base di cesio sono considerati gli orologi più precisi. Tali, ad esempio, sono gli orologi NIST-F1 in Colorado, negli Stati Uniti.
Gli orologi ottici allo stronzio funzionano a frequenze più elevate rispetto agli orologi al cesio, che utilizzano le microonde. Grazie alla sua elevata precisione e stabilità, gli orologi allo stronzio potrebbero benissimo sostituire il cesio ed essere riconosciuti in tutto il mondo come lo standard principale per misurare l'ora mondiale.
Come si misura l'efficienza di un orologio atomico
Per misurare l'efficienza di un orologio atomico vengono utilizzati due parametri principali: stabilità e precisione. La stabilità indica come la velocità dell'orologio cambia nel tempo ed è importante per il funzionamento a lungo termine del movimento. L'accuratezza mostra quanto l'orologio sia vicino alla frequenza di risonanza alla quale gli atomi legati vibrano tra i livelli di energia.
In termini di stabilità e precisione, l'orologio sperimentale allo stronzio batte tutti i record.
Perché hai bisogno di un orologio atomico
La tecnologia di misurazione del tempo si è evoluta da meno a più accurata. All'inizio bastava misurare ogni ora, poi è diventato possibile misurare minuti e secondi.
Nonostante la sua elevata precisione, gli orologi atomici non sembrano così necessari per l'uomo. Ma questo è solo a prima vista.
Tale accuratezza della misurazione del tempo è necessaria per alcuni sistemi, dove anche un miliardesimo di secondo gioca un ruolo importante. Ad esempio, gli orologi atomici vengono utilizzati per sincronizzare il funzionamento dei sistemi di telecomunicazione e dei sistemi di navigazione satellitare.
Le aziende che forniscono elettricità utilizzano la tecnologia nucleare per individuare dove i cavi elettrici sono danneggiati. L'esplorazione dello spazio utilizza la tecnologia dell'orologio atomico per effettuare osservazioni radio di oggetti spaziali distanti.
La frequenza è un concetto che si applica al tempo. Questa è la grandezza del tempo, questo è il ritmo con cui scorre l'orologio. Questo valore viene preso in considerazione nelle trasmissioni radiofoniche e televisive al fine di evitare sovrapposizioni tra emittenti e canali.
Le osservazioni dello spazio con una sonda all'interno del sistema solare sono impossibili senza la partecipazione di precisi orologi atomici nelle stazioni terrestri.
Il tempo gioca un ruolo importante nell'ordinamento dei vari tipi di attività umana. I mercati finanziari richiedono calcoli sempre più accurati nel determinare i tempi delle transazioni.
