Risparmio e investimenti, ogni venerdì
Iscriviti e ricevi le notizie via email
Li abbiamo al polso, sui muri delle nostre case e in ufficio che scandiscono le nostre giornate, mentre per i più tecnologici basta uno sguardo sullo smartphone. Ma da oggi il tempo ha un nuovo strumento di misura: gli orologi nucleari. La rivista Nature ha pubblicato due studi indipendenti sull’argomento condotti da due gruppi di ricerca guidati da Thorsten Schumm del Centro di Vienna per la scienza e la tecnologia quantistica (Vcq) e da Shiqian Ding della Tsinghua University in Cina. Si tratta di prototipi di una generazione di orologi atomici che vanno ben oltre questi ultimi, poiché il loro funzionamento non si basa sull’intero atomo, ma solo sul suo nucleo 10mila volte più piccolo.
In vendita un’isola in Scozia con molo privato e rifugio (e il prezzo è un affare)
E la fisica potrebbe trarne vantaggio, rispondendo a quesiti ancora irrisolti grazie a una misurazione del tempo precisa come mai prima d’ora. «Questi orologi si basano su una fisica diversa e, quindi, permettono di investigare fenomeni atomici che al momento non possono essere studiati: è questa la loro vera importanza», ha detto all’Ansa Filippo Levi, responsabile della divisione Metrologia quantistica e nanotecnologie dell’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica: «Ad esempio, potrebbero permettere di capire se le costanti fondamentali sono realmente costanti, o se invece variano nel tempo».
In secondo piano passa il livello di accuratezza che possono raggiungere. «Gli orologi nucleari possono sicuramente arrivare alla precisione degli orologi atomici ottici – ha affermato Levi — ma forse non riusciranno a superarla, perché potrebbero esserci dei limiti fondamentali insuperabili come per gli orologi attuali». Ma come funzionano gli orologi atomici? Alla base del loro funzionamento ci sono le transizioni degli elettroni tra diversi livelli energetici, una volta colpiti da un laser. Risale a vent’anni fa la proposta di passare alle transizioni dei nuclei atomici, ma ciò richiede condizioni più impegnative.
«Sicilia e Malta erano collegate da una striscia di terra attraversabile a piedi»: la scoperta sul fondale del Canale di Sicilia
L’eccezione a questo modello è un isotopo del metallo torio, il torio-229, che possiede due stati energetici bassi e molto vicini, quindi un solo laser è sufficiente per il passaggio da un livello energetico a un altro. La sfida più grande è stato capire a quale frequenza impostare il laser per far sì che il passaggio fosse un successo. «È stato come cercare un ago in un pagliaio — conferma Levi — è stato necessario un lunghissimo studio». Sia il gruppo coordinato da Schumm che quello della Tsinghua University ha utilizzato il torio-229 incorporato in un cristallo di fluoruro di calcio, facendo sì che il sistema raggiungesse una stabilità tale da funzionare per oltre 24 ore. La precisione raggiunta dalla nuova macchina del tempo corrisponde a un errore di circa un secondo ogni 30 milioni di anni, quanto basta per eseguire esperimenti di fisica di precisione.
© RIPRODUZIONE RISERVATA
