Immaginate un orologio tanto preciso da non perdere nemmeno un secondo in miliardi di anni. Non è fantascienza, ma la straordinaria realtà degli orologi atomici ottici, strumenti che promettono di rivoluzionare la nostra comprensione del tempo e dello spazio. Un team di ricercatori ha recentemente fatto un clamoroso passo avanti, sviluppando un orologio atomico a ioni multipli che non solo ha battuto ogni record precedente, ma potrebbe addirittura cambiare il modo in cui definiamo il secondo.

Fino ad ora, gli orologi atomici basati su atomi di cesio e microonde hanno rappresentato lo standard globale per la misurazione del tempo dal 1967. Ma grazie a questa nuova generazione di orologi a luce laser, la precisione potrebbe raggiungere livelli mai visti prima. L'orologio del PTB è considerato un'innovazione straordinaria in questo campo.

Il fulcro di questa rivoluzione è un "cristallo di Coulomb" a specie miste, composto da ioni di indio e itterbio disposti in una struttura altamente organizzata e mantenuti in posizione da campi elettrici. Jonas Keller, fisico del PTB, spiega come gli ioni di indio siano stati scelti per le loro proprietà ideali che permettono di ottenere elevatissima precisione, mentre gli ioni di itterbio sono aggiunti per consentire un raffreddamento efficiente. Questo approccio sinergico consente risultati superiori rispetto a quelli ottenuti da singoli ioni.

Contrariamente agli orologi atomici tradizionali, che richiedono settimane per raggiungere livelli di precisione ottimali, l'innovativo orologio del PTB può utilizzare più ioni contemporaneamente, riducendo drasticamente i tempi di misurazione.

I test effettuati hanno rivelato che il nuovo orologio ha un'eccezionale stabilità. Confrontato con altri orologi atomici all'avanguardia, ha dimostrato una precisione impressionante di 4,4 parti su un quintilione in confronto a un orologio a base di itterbio, stabilendo un record incredibile.

Le implicazioni di questa scoperta vanno ben oltre la misurazione del tempo. Gli orologi super precisi potrebbero aprire nuove porte verso test delle teorie fondamentali di fisica e contribuire a migliorare la nostra comprensione della struttura dell'universo. Possibili applicazioni includono sistemi di navigazione globale più accurati e misurazioni dettagliate del campo gravitazionale terrestre tramite la tecnica del livellamento cronometrico.

Inoltre, la flessibilità del design suggerisce che in futuro potrebbero esserci applicazioni ancora più ampie. Questa tecnologia potrebbe infatti essere adattata a diversi tipi di ioni, aprendo la strada a nuove metodologie per misurazioni di precisione e sfruttando effetti quantistici su più atomi o misurazioni sequenziali di gruppi atomici.

Il mondo della scienza osserva con curiosità e attesa le prossime evoluzioni di questa straordinaria invenzione. Rimanete sintonizzati, perché la rivoluzione nella misura del tempo è solo all’inizio!