lunedì 20 aprile 2009

Atomi sottozero ecco l'orologio più preciso del mondo

Perde un secondo ogni 300 milioni di anni. Aiuterà a prevedere anche i terremoti

Qualunque sia la nostra meta, ci arriveremo in tempo. Non contento di aver realizzato un orologio che perde un secondo ogni 150 milioni di anni, il genere umano ne ha realizzato un altro due volte più preciso. Per vederlo uscire dai binari, i nostri eredi remoti se ancora esisteranno dovranno aspettare 300 milioni di anni. 
A questi livelli di precisione l'università del Colorado e quella di Copenaghen sono arrivati usando le competenze della fisica quantistica più moderna: confinando, quasi immobilizzando e maneggiando singoli atomi di un elemento chiamato stronzio con l'utilizzo di campi magnetici e raggi laser. Quel che hanno ottenuto però conserva ancora un po' del sapore antico. Perché se prima misurare il tempo voleva dire contare le oscillazioni di un pendolo, l'orologio atomico descritto oggi su Science funziona sempre contando delle oscillazioni: quelle di un atomo di stronzio, talmente regolari da sfiorare la precisione assoluta.  Il compito di rallentare questi atomi per "addomesticarli" è affidato al freddo. La temperatura dell'orologio viene abbassata fin quasi a lambire i meno 273 gradi: la temperatura dello zero assoluto, raggiunta la quale la materia diventerebbe in teoria completamente immobile. "Un atomo è formato da un nucleo e alcuni elettroni che gli ruotano intorno seguendo orbite ben precise" spiega Jan Thomsen dell'università di Copenaghen, uno dei padri del nuovo orologio. "Usando un raggio laser, riusciamo a far muovere gli elettroni avanti e indietro tra le orbite. Questo è il concetto di pendolo in un orologio atomico".  Era il 1949 quando la Bbc abbandonò il pendolo tradizionale per battere i suoi rintocchi via radio, e negli ultimi 50 anni gli orologi atomici hanno accresciuto la loro precisione di 100mila volte. Così nel 1967 per misurare il suo tempo l'uomo abbandonò il ciclo del sole per affidarsi esclusivamente a un atomo di cesio e ai suoi rapidi "tic". La conferenza universale per i pesi e le misure definì allora un secondo come il tempo che quest'atomo impiega a compiere 9,2 miliardi di oscillazioni.  Oggi il nostro tempo personale si affida a orologi da polso al quarzo che perdono circa un secondo ogni tre mesi, ma il "coordinated universal time" che sincronizza tutte le attività umane sul pianeta si avvale di 260 orologi atomici - grossi apparecchi alti un paio di metri - distribuiti in una quarantina di laboratori del mondo e capaci di mantenere il passo con diligenza per tre milioni di anni.  Sembrerebbe più che sufficiente per la nostra specie. Eppure da orologi così precisi sono molte le attività che non possono prescindere: la trasmissione di dati via internet o attraverso i telefoni cellulari tra zone distanti del pianeta ha bisogno di coordinazione assoluta. Così le transazioni bancarie o il sistema di posizionamento Gps, in cui i satelliti e gli apparecchi a terra si parlano misurando continuamente la loro distanza. Perfino i geologi grazie a sistemi di misura tanto precisi riescono a rilevare i spostamenti minimi fra le placche terrestri, aggiornando di continuo le mappe di rischio dei terremoti. 

FONTE: ELENA DUSI (repubblica.it)