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Prossimo step: orologi nucleari

Autore: Enrico | 6 settembre 2016

L’argomento è importante, non solo per l’articolo apparso niente meno che su Il Sole 24 ore nell’inserto domenicale, ma soprattutto perché conferma l’importanza della Scienza e della Tecnica applicate alla misurazione del Tempo.

Con i moderni orologi che sfruttano l’oscillazione degli atomi di Cesio e in predicato di sostituirli completamente con quelli i cui atomi saranno quelli dello Stronzio, abbiamo raggiunto una precisione pressoché assoluta. Basti pensare che se avessimo attivato un orologio atomico nello stesso momento dell’esplosione del Big-Ben, oltre 13 miliardi di anni orsono, oggi segnerebbe l’ora esatta con uno scarto inferiore al secondo!

Pensate quanta strada ha fatto questa disciplina, che già nel 1344 grazie alla genialità dell’Italiano Giovanni Dondi aveva creato un orologio da tavolo dotato di planetario, che è stato ristrutturato negli anni ’60 dello scorso secolo ed ora è esposto al Museo della Scienza e della Tecnica di Milano per stupire ancora ai nostri giorni per la complicazione e l’affidabilità del suo meccanismo.

Ma la Storia dell’Orologeria non è certo al capolinea. I più recenti esperimenti hanno dirottato l’interesse degli scienziati sullo studio di un orologio nucleare.

Il discorso è complesso anche per le implicazioni che la Fisica Quantistica e la legge sulla gravitazione introdotta da Einstein hanno introdotto nella moderna interpretazione del creato.

Sappiamo con certezza, per averlo confermato molti esperimenti, che così come sono gli orologi sono

Prossimo step: orologi nucleari

Cuore dell’orologio atomico

influenzati dalla loro posizione nello spazio. Se poniamo infatti un orologio sul pavimento, oppure sul piano di un tavolo, i moderni strumenti di controllo riscontrerebbero una differenza di marcia dovuta appunto alla gravitazione e all’interpretazione relativistica.

Vediamo quindi come funziona in pratica un orologio atomico.

Gli atomi (ai nostri giorni di un isotopo di Cesio, vengono stimolati per passare da un livello (orbita) ad un altro, perché solo nell’ambito di questo passaggio emettono o assorbono energia generando i fotoni, che sono i quanti di luce. La frequenza di queste emissioni è così precisa che determina in pratica una “base dei tempi” sulla quale si appoggia tutto il nostro sistema di misurazione del Tempo. È importante aggiungere che l’emissione dei fotoni avviene solo se a stimolare gli atomi c’è un laser la cui frequenza è perfettamente sincrona con la frequenza dello spostamento.

Schematizzazione grafica dei livelli nel modello di atomo di Bohr

Schematizzazione grafica dei livelli nel modello di atomo di Bohr

In pratica questa nuova base dei tempi sostituisce quelle del passato, come ad esempio il sorgere e il calare del Sole, il movimento di un pendolo, l’oscillazione del quarzo.

Il prossimo step, necessario soprattutto per armonizzarsi con le recenti teorie quantistiche, sarà quello di sfruttare particelle sub-atomiche, ovvero nucleari.

Un gruppo di ricercatori tedeschi aveva ipotizzato la rilevazione dell’oscillazione della transizione di due livelli nel torio 229. Ebbene finalmente questa misurazione è stata eseguita e ora ci si lancia verso la scoperta dell’orologio nucleare, che rappresenterà la frontiera più avanza in questo campo di ricerca.

Lo sfruttamento di un sistema così preciso non va banalizzato con osservazioni legate agli appuntamenti tra le persone: servirà in modo puntuale per costruire strumenti di rilevazione e misurazione che ci consentiranno di indagare ulteriormente nell’infinitamente piccolo e nell’immensamente grande, alla scoperta dell’Universo, che abitiamo praticamente senza conoscere.

 

Categoria: Il Laboratorio Di Enrico | 2 Commenti »

2 Commenti del Post “Prossimo step: orologi nucleari”

  1. majer Ha scritto questo commento il:
    8 settembre 2016 alle 11:04

    Bell’articolo e sono d’accordissimo con te. L’orologio nucleare credo troverà impiego più nobile se impiegato in altre applicazioni di ricerca scientifica piuttosto che sui polsi delle persone comuni. Non di meno è interessante seguire l’andamento dello sviluppo di questa tecnologia.
    Grazie

  2. Enrico Ha scritto questo commento il:
    8 settembre 2016 alle 11:38

    Grazie a te. Buona giornata

Commenti