Dare tempo al tempo: si apre l'era dello stronzio

(Credit: Nature.com).

L’era del cesio sembra ormai agli sgoccioli. L’attuale definizione internazionale di unità di tempo si basa sui vecchi orologi al cesio, una tecnologia che risale agli anni novanta. Ma i progressi scientifici, spiegano gli autori della ricerca che è stata da poco pubblicata su Nature, permetteranno di migliorare ulteriormente gli standard, usando dispositivi allo stronzio per definire precisamente gli intervalli temporali.

I ricercatori del Nist (National Institute of Standard and Technology) hanno messo a punto un dispositivo, a base di atomi di stronzio, che ha stabilito nuovi record mondiali per accuratezza e stabilità. Si tratta, in sostanza, dell’orologio più preciso mai costruito, almeno il 50% in più rispetto al precedente detentore del record (anch’esso costruito nei laboratori del Nist): secondo gli scienziati, non perde né guadagna un secondo neanche in 5 miliardi di anni. Ovviamente non è detto che nel lontano futuro sia ancora in funzione, visto che si tratta di un periodo di tempo superiore all’età della Terra, stimata in 4,5 miliardi di anni.

Vediamo, in sintesi, come è fatto questo dispositivo. In pratica è composto da poche migliaia di atomi di stronzio che sono allineati in circa cento trappole per formare una struttura reticolare. Gli atomi vengono poi colpiti da una luce laser estremamente stabile che innesca il passaggio degli elettroni da un livello energetico all’altro. Ciascuna di queste oscillazioni elettroniche – 430 bilioni al secondo – rappresenta un ticchettio dell’orologio. Per verificare le prestazioni del dispositivo, il team di ricercatori lo ha confrontato con due versioni precedenti, una costruita nel 2005 e l’altra l’anno scorso, scoprendo che il nuovo orologio è addirittura più stabile e preciso di quanto ci si aspettava. Jun Ye, responsabile del gruppo di ricerca, precisa che “il lavoro pubblicato è una specie di rapporto di medio termine. Ci aspettiamo nuove scoperte importanti nel giro di cinque o dieci anni”.

Non solo. L’inaugurazione dell’orologio ottico allo stronzio arriva solo pochi mesi dopo che un altro gruppo di ricercatori aveva reso noti i risultati basati su un dispositivo simile fatto di itterbio. Ad oggi vari laboratori di tutto il mondo stanno portando avanti i loro progetti: ci aspettiamo che anche questa non sia l’ultima parola (Fonte:/www.nature.com/news/a-question-of-time-1.14556).

Paper di riferimento:

Bloom, B. J., et alii., An optical lattice clock with accuracy and stability at the 10−18 levelin “Nature”, doi:10.1038/nature12941.

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