Il nuovo orologio atomico più preciso al mondo, sviluppato dai ricercatori del National Institute of Standards and Technology (NIST) negli Stati Uniti, rappresenta un importante passo avanti nella misurazione del tempo. Questo dispositivo innovativo è capace di misurare il tempo con un’accuratezza che arriva fino a 19 cifre decimali, un risultato che supera del 41% il precedente record di precisione. La tecnologia alla base di questo orologio si basa su ioni di alluminio di nuova generazione, rendendolo 2,6 volte più stabile rispetto ad altri orologi a ioni esistenti.
Avanzamenti nella misurazione del tempo
Il lavoro dei ricercatori, recentemente pubblicato su Physical Review Letters, non solo contribuisce a ridefinire il secondo con livelli di precisione mai raggiunti prima, ma apre anche la strada a significativi progressi nel campo scientifico e tecnologico. Infatti, il nuovo orologio potrebbe essere utilizzato come strumento per effettuare misurazioni più accurate nella geodesia terrestre, la scienza che studia le dimensioni, la forma e il campo gravitazionale della Terra, e i loro cambiamenti nel tempo. Inoltre, potrebbe facilitare esplorazioni nel campo della fisica oltre il Modello Standard, suggerendo che le costanti fondamentali della natura possano non essere valori fissi, ma variabili.
Il segreto della precisione
Il segreto della straordinaria precisione di questo orologio risiede nell’uso dello ione di alluminio, che produce un ‘ticchettio’ estremamente costante e ad alta frequenza. Secondo il fisico David Hume del NIST, i ticchettii dell’alluminio risultano più stabili rispetto a quelli del cesio, l’elemento attualmente utilizzato per definire scientificamente il secondo. Inoltre, lo ione di alluminio presenta una minore sensibilità a variabili ambientali come temperatura e campi magnetici, rendendolo un candidato ideale per applicazioni di alta precisione.
Le sfide nella manipolazione
Tuttavia, la manipolazione dello ione di alluminio presenta delle sfide, in quanto è difficile da sondare e raffreddare usando i laser, tecniche fondamentali per il funzionamento degli orologi atomici. Per superare queste difficoltà, il gruppo di ricerca ha integrato lo ione di alluminio con il magnesio, il quale, pur non avendo le stesse capacità eccezionali dell’alluminio, può essere controllato più facilmente tramite laser. Questo approccio innovativo rappresenta un ulteriore passo avanti nella creazione di orologi atomici sempre più precisi e affidabili.
