L'intero concetto di tempo è creato dall'uomo. Ma ti sei mai chiesto come si sono evoluti gli orologi dalle clessidre e dalla lettura delle ombre proiettate dal sole usando una meridiana? Grazie a una semplice invenzione, possiamo leggere l'ora in modo più efficiente. 

Un orologio atomico o un orologio logico quantistico è un tipo di dispositivo per la lettura del tempo noto per la sua precisione. Un'iterazione è l'orologio logico quantistico noto per essere così accurato. Perderebbe solo un secondo dopo 33 miliardi di anni.

L'orologio atomico

Un professore della Columbia University di nome Isidor Rabi potrebbe essere considerato il promotore iniziale che ha portato alla creazione dell'orologio atomico. Negli anni '1930 sviluppò la tecnica della risonanza magnetica del raggio atomico. Questo metodo ha permesso di misurare le proprietà magnetiche degli atomi e inoltre di misurare lo spin dei protoni nel nucleo dell'atomo. (Fonte: NCBI)

La tecnica di Rabi ha permesso una comprensione più profonda di come funzionavano gli atomi. Questa tecnica ha portato alla creazione del primo orologio atomico nel 1949. Il National Bureau of Standards, ora chiamato National Institute of Standards and Technology o NIST, ha creato il primo orologio atomico.

Un orologio atomico funziona in cui viene misurato il numero di vibrazioni di alcuni atomi. Questo viene poi convertito in una misura del tempo. Il motivo per cui gli orologi atomici sono accurati è che le frequenze di risonanza di atomi specifici sono incredibilmente coerenti. Le frequenze non sono influenzate da forze esterne come le variazioni di temperatura. (Fonte: Come funzionano le cose)

Molte versioni dell'orologio atomico sono state create utilizzando diverse particelle atomiche. Il primo utilizzava particelle di ammoniaca, mentre l'NBS-1, integrato nel 1952, utilizzava atomi di cesio. Nel 1968 fu creato l'NBS-4. Era l'orologio atomico più accurato che il NIST abbia utilizzato fino agli anni '1990.

Nel 1999, l'NBS-4 è stato sostituito dal NIST-F1, che vanta la precisione di perdere un secondo dopo 20 milioni di anni. Negli anni 2010, gli scienziati hanno sviluppato un orologio diverso che è più preciso dell'orologio atomico.

L'orologio logico quantistico vanta la precisione di perdere un secondo dopo 3.7 miliardi di anni. Dice che perderà solo un secondo dopo la creazione e l'estinzione di 2.5 universi. Questo orologio utilizza solo un singolo ione di alluminio, rispetto all'atomo di cesio dell'orologio atomico. (Fonte: cablato)

Usi pratici dell'orologio atomico

Ci sono diversi usi pratici dell'orologio atomico che non conosciamo del tutto

GPS

Tutti i satelliti GPS hanno più orologi atomici per aiutarli a fornire posizioni precise. Questo è importante per la navigazione spaziale e anche per le comunicazioni tra i satelliti GPS.

Banche

Le banche hanno bisogno di orologi accurati per garantire la data e l'ora delle transazioni ad alta frequenza. Immagina se il mercato azionario non avesse orologi molto precisi. Il mercato azionario non sarebbe così fiorente come lo è ora senza l'aiuto degli orologi atomici.

Fornitori di telecomunicazioni

Hai notato un'opzione sul tuo cellulare per impostare l'ora all'ora del fornitore di servizi? I fornitori di telecomunicazioni utilizzano orologi atomici per garantire di fornire l'ora esatta ai propri utenti indipendentemente dalla regione del mondo in cui si trovano. (Fonte: Scienze in linea)