E quindi quanto dura un secondo?

I ricercatori vogliono migliorare la precisione del nostro concetto di lunghezza del secondo, grazie a un orologio ottico più accurato dei nostri orologi atomici

Il concetto di tempo, in generale e in un miliardo di piccole sfumature infinitesimali, è un argomento che sta molto a cuore a chi si occupa di scienza: definirne il significato e spiegarne i funzionamenti sono risposte che si cercano da sempre. Per questo, riuscire a definire ciò che è un secondo è così importante, perché potrebbe aiutarci ad avere un’unità di misura precisa e utile per iniziare a rispondere alle domande che ci facciamo sul tempo e su tutto quello che lo riguarda.

Fino ad oggi, il dispositivo che si è occupato di misurare il secondo è l’orologio atomico, ma presto le cose potrebbero cambiare. A quanto dice uno studio pubblicato su Optica, pare che i ricercatori abbiano sviluppato un sistema molto accurato: orologi ottici che misurano atomi o ioni che vibrano molto più velocemente di quanto accada nei dispositivi che usiamo ora.

Gli attuali orologi atomici, o a microonde, misurano le vibrazioni di un atomo di cesio per definire il secondo – che viene descritto come 9.192.631.770 cicli di queste vibrazioni. Tuttavia, anche il migliore orologio atomico del mondo accumula ancora un errore di circa 1 nanosecondo al mese. Gli orologi ottici misurano oscillazioni di atomi o ioni che vibrano a frequenze circa 100.000 volte superiori rispetto alle microonde. Per questo i secondi sono molto più accurati dei primi.
Ma allora perché non si sono mai valutati come opzione finora?

Perché gli orologi ottici sono maggiormente complessi e risentono di tempi di fermo che possono durare pochi minuti così come giorni e, durante questi periodi, non possono essere usati.

Nello studio, però, i ricercatori raccontano di aver trovato una soluzione: una combinazione di un orologio atomico, disponibile commercialmente e denominato Maser, con un orologio ottico reticolato che funziona con lo stronzio. Con il Maser, anche se è meno preciso di un orologio ottico, si compenserebbero i tempi morti dell’altro, superando il divario di precisione grazie ad un pettine ottico di frequenza.
Insomma, tutto per dare una base migliore al calcolo del nostro tempo.