La Svizzera contribuisce al ritmo del tempo mondiale

Bern-Wabern, 17 dicembre 2018 - Con uno degli orologi atomici più precisi al mondo la Svizzera ha di recente per la prima volta contribuito direttamente alla precisione del tempo mondiale. Questo orologio atomico, la Fontaine Continue Suisse (FoCS), si trova nell'Istituto federale di metrologia (METAS) a Wabern presso Berna. Il METAS l’ha sviluppato in collaborazione con il Laboratoire temps-fréquence dell'Università di Neuchâtel.

Originariamente l’unità di tempo, il secondo, era definita mediante la rotazione della Terra sul proprio asse. Da oltre 50 anni l’unità di tempo viene definita con l’aiuto di una transizione atomica nell’atomo di cesio. Le vibrazioni negli atomi di cesio sono così regolari, che con orologi atomici siamo in grado di determinare il tempo con la massima precisione.

Dai dati di circa 350 orologi atomici di oltre 60 laboratori di riferimento per la misurazione del tempo sparsi in tutto il mondo l'Ufficio internazionale dei pesi e delle misure (BIPM) a Parigi ha calcolato il tempo universale (Universal Time Coordinated). Questo è il tempo di riferimento mondiale, che dà il ritmo per tutti i fusi orari. Gli orologi atomici particolarmente precisi, i cosiddetti campioni di frequenza primaria, svolgono un ruolo particolare nella regolazione fine del tempo mondiale. Circa una dozzina di tali campioni di frequenza primaria sparsi in tutto il mondo contribuiscono regolarmente all'accuratezza del tempo mondiale. Recentemente l'orologio atomico Fontaine Continue Suisse (FoCS), situato nell'Istituto federale di metrologia (METAS) a Wabern presso Berna, è stato riconosciuto dall'Ufficio internazionale dei pesi e delle misure (BIPM) come campione di frequenza primaria. In tal modo la Svizzera fornisce per la prima volta un contributo diretto alla regolazione di precisione del tempo mondiale.

Un secondo in 30 milioni di anni

Il campione di frequenza primaria FOCS è stato sviluppato nell'ambito di una collaborazione tra il METAS e il Laboratoire temps-fréquence dell'Università di Neuchâtel. Il lavoro di ricerca dell'Università di Neuchâtel è stato sostenuto dal Fondo nazionale svizzero per la ricerca scientifica. Il FoCS è uno degli orologi atomici più precisi al mondo. È così preciso che ci vorrebbero 30 milioni di anni prima che due orologi simili indicassero una differenza di un secondo.

Nel FoCS gli atomi di cesio vengono dapprima rallentati con raggi laser e in tal modo raffreddati a temperature estremamente basse vicine allo zero assoluto. Per essere in grado di determinare la loro frequenza di transizione, gli atomi vengono in seguito inviati in un flusso continuo su un volo parabolico. Questo tipo di orologio atomico viene chiamato anche fontana al cesio.

Massima precisione per usi quotidiani

Essere in grado di misurare il secondo con 15 cifre decimali non è fine a se stesso. Da un lato, l’unità del secondo è necessaria per realizzare altre unità di misura, quali il metro, il chilogrammo o l’unità d’intensità di corrente, l’ampere. La precisione di queste altre unità di misura dipende quindi dalla misurazione del tempo e della frequenza. Dall'altro lato, nella misurazione del tempo è richiesta la massima precisione, affinché i sistemi di navigazione e i sistemi di telecomunicazione funzionino in modo affidabile.

Ulteriori informazioni: www.metas.ch/focs

Ultima modifica 17.12.2018