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Da 50 anni l'orologio è un atomo MISURA DEL TEMPO Da 50 anni l'orologio è un atomo Piero Bianucci ' - - ^M EZZO secolo fa nasceva la prima scala di tempo basata su un orologio atomico. Dodici anni dopo, nel 1967, la rotazione della Terra avrebbe smesso di essere il riferimento cronologico fondamentale. Troppo incostante e capricciosa. Molto più affidabili le oscillazioni dell'atomo di cesio, il «pendolo» degh orologi atomici. Così il tempo astronomico ha ceduto il passo al tempo fisico. E' un anniversario sfuggito a tutti, ma importante. Cinquant'anni dopo, la rivoluzione è compiuta. Gli orologi atomici dettano legge, anche se ogni tanto conviene mettere d'accordo le loro infallibili lancette con la volubile rotazione della Terra. Una concessione al nostro vecchio pianeta, e anche alle esigenze della vita quotidiana. Ma sono orologi atomici a darci il segnale orario, a sincronizzare le nostre sveglie radiocontrollate, a scandire il tempo sui satelliti GPS che ci dicono dove siamo con l'errore di pochi metri. Dopo un precursore ad ammoniaca del 1949, il primo orologio atomico al cesio incomincia a battere nel giugno 1955 in Inghilterra al National Physical Laboratory, l'istituto metrologico britannico. L'Osservatorio iteata. di Greenwich firmò la propria condanna a morte creando su di esso la prima scala di tempo atomica. Tre anni dopo, nel 1958, fu possibile stabilire definitivamente il numero delle oscillazioni del «pendolo» al cesio: 9 miliardi 192 milioni 631 mila e 770 al secondo. Di qui la moderna definizione dell'unità di tempo: il secondo è, appunto, «la durata di 9.192.631. 770 periodi della radiazione corrispondente alla transizione tra i due livelli iperfini dello stato fondamentale dell'atomo di cesio 133». La misura del tempo (o delle frequenze, che è quasi la stessa cosa) è di gran lunga la più precisa. Un intervallo di tempo si può valutare mille volte più esattamente che una distanza, un milione di volte megho di una massa, e ad un costo oltre 100 volte minore. Ecco, perché i Dietrologi sognano di riferire tutte le altre misure all'unità di tempo. Tredici premi Nobel hanno consacrato la conquista del tempo atomico: da Otto Stem nel 1943, che scoprì come utilizzare fasci di atomi per studiarne le proprietà magnetiche, a Steven Chu, Claude Cohen-Tannoudji e William Phillips (1997), che riuscirono a raffreddare gli atomi fino a temperature infinitesimali, come è necessario negh orologi atomici di nuova generazione «a fontana di cesio», passando per Polycarp Kusch (1955, padre dell'orologio che mezzo secolo fa diede origine alla svolta nella misura del tempo), Isidor Rabi e Norman Ramsey, che misero le basi per la costruzione degh orologi al cesio. Furono i pendoli di Shortt (il primo è del 1921: un secondo di errore all'anno) e poi gh orologi al quarzo degh Anni 30 a superare in precisione la rotazione della Terra, mostrandone le irregolarità: un rallentamento costante dovuto all'attrito delle maree, variazioni casuali dovute allo spostamento di grandi quantità dì materia nel mantello terrestre, variazioni stagionali dovute allo spostamento di grandi masse d'aria e alle correnti oceaniche, variazioni mensili dovute alle maree della crosta trerrestre. Ancorando il secondo a una rotazione così variabile, avremmo un secondo a sua volta variabile. Sai ebbe come misurare una lunghezza usando un metro elastico. Mentre gh ultimi orologi atomici sono così precisi die in 14 miliardi di anni, cioè dal Big Bang ad oggi, accumulerebbero un errore di un minuto. m utili li* «HB*MMaMfcaMa4feA«tfiu