Tre nuovi orologi atomici: Sono i più precisi mai prodotti, ecco perché

Alcuni scienziati dell'Istituto nazionale degli standard e della tecnologia (NIST) sono riusciti ad ottenere tre nuovi orologi atomici dalle prestazioni nettamente superiori rispetto al passato. Con questa precisione, si potrebbero intercettare i deboli segnali delle onde gravitazionali e della materia oscura.

Il team afferma che questi orologi hanno una precisione tale che, oltre a migliorare tutta la scienza del cronometraggio, potrebbero essere abbastanza sensibili da rilevare i deboli segnali della gravità e della materia oscura.

Ognuno dei nuovi orologi atomici intrappola pochi (intorno a mille) atomi di itterbio in delle "griglie" particolari, ovvero composte da raggi laser e tramite un confronto tra due orologi indipendenti, ricercatori possono misurare e migliorare l'incertezza sistematica e la stabilità.

Cos'è l'incertezza sistematica? E' un indice di quanto l'orologio possa avvertire le vibrazioni naturali degli atomi catturati nel reticolo laser. Il team ha scoperto che l'orologio aveva un errore di un miliardesimo di miliardesimo rispetto alla naturale frequenza di oscillazione degli atomi. E la stabilità? la stabilità fa riferimento a quanto varia la frequenza di clock nello scorrere del tempo: Se in un arco di tempo relativamente lungo, la variazione è molto piccola, allora c'è molta stabilità. In questo caso, c'è una variazione progressiva di un fattore 0.00000000000000000032 durante un giorno intero. La riproducibilità invece si riferisce a quanto i due orologi riescano a ticchettare alla stessa frequenza: I ricercatori hanno calcolato che la differenza di frequenza tra i due orologi è stata inferiore ad un miliardesimo di miliardesimo.

Gli orologi atomici di itterbio sembrano dunque essere migliori dei precedenti orologi atomici per la misurazione della forma della Terra (Un geoide). I ricercatori affermano che un confronto di questi orologi situati molto distanti, in diversi continenti, potrebbe fornire misurazioni geodetiche entro 1 centimetro, molto più precise rispetto a quelle attuali.

Alcuni dei miglioramenti apportati al nuovo orologio includono la schermatura termica ed elettrica che circonda gli atomi, per proteggerli dai campi elettrici imprevisti. Gli atomi di itterbio sono uno dei potenziali candidati da utilizzare nella futura ridefinizione del secondo. Gli scienziati stanno attualmente ridefinendo tutti i tipi di misurazioni, inclusa la recente ridefinizione del Chilogrammo, ora definito tramite costanti universali.

Siete interessati ad un articolo riguardo i nuovi metodi di ridefinizione delle unità di misura? Fatecelo sapere nei commenti!