Creato l'orologio piu' preciso del mondo: perde un secondo ogni 16 miliardi di anni

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Il freddo, quello vero, è il migliore amico del tempo. Una frase senza senso? Non per gli ingegneri giapponesi che hanno realizzato l'orologio più preciso del mondo utilizzando due orologi ottici con reticolo criogenicamente raffreddato.

Il risultato? Un orologio che perde un secondo in 16 miliardi di anni. L'autore dello studio è Hidetoshi Katori, del Quantum Metrology Laboratory di RIKEN e della Scuola di Ingegneria dell'Università di Tokyo. Insieme al suo team di lavoro, Katori ha dimostrato che due orologi realizzati in questo modo e perfettamente sincronizzati vanno fuori sincrono di un secondo ogni 16 miliardi di anni.

Un vero e proprio miracolo tecnologico. L'orologio così creato è quasi 1.000 volte più preciso rispetto agli attuali standard di cronometraggio internazionale degli orologi atomici al cesio e anche di quelli allo stronzio.

Per riuscire nell'impresa, il gruppo ha sviluppato due orologi ottici con reticolo, con gli atomi di stronzio contenuti in un reticolo ottico generato via laser con una lunghezza d'onda “magica” scoperta da Katori, che consente una misurazione precisa. A questa lunghezza d'onda, il reticolo ottico generato dal laser non influisce sugli atomi Per eliminare le principali fonti di disturbo per gli esperimenti, i sistemi sono raffreddati a circa -180 gradi Celsius usando una sorta di frigorifero speciale, e gli interni sono stati rivestiti in nero per evitare riflessi anche di piccole quantità di luce filtrare attraverso i due fori con diametri di appena un millimetro e mezzo.

orologioreticolo

Gli atomi di stronzio sono stati poi inseriti nel reticolo ottico e la frequenza di transizione elettronica è stata confrontata tra i due orologi per un periodo di un mese.

“È stata una bella sensazione, abbiamo dimostrato questa eccellente sincronia tra gli orologi. Se siamo in grado di miniaturizzare ulteriormente questa tecnologia, essa potrebbe avere applicazioni utili, dal momento che le piccole variazioni del potenziale gravitazionale potrebbero essere utilizzate per individuare i movimenti sotterranei e quelli della lava” ha spiegato Katori. “Speriamo anche che in futuro, questo accelererà il movimento verso una nuova definizione del secondo internazionale, sulla base degli orologi con reticolo ottico, ad un livello ancora più elevato rispetto alla definizione attuale del secondo, che si basa sul cesio”.

In questo modo si potrebbe ottenere una migliore comprensione dei processi geologici alla base dei terremoti.

Lo studio è stato pubblicato su Nature.

Francesca Mancuso

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