Roberta De Carolis L’orologio più preciso al mondo da ora è un altro e perde solo un secondo ogni circa 40 miliardi di anni (39,15 per l’esattezza). Il risultato è stato ottenuto usando atomi di stronzio raffreddati quasi allo zero assoluto, in modo da ottenere un sistema due volte più preciso di qualsiasi predecessore
©Shimon Kolkowitz/University of Wisconsin-Madison via INAF
Perde solo un secondo ogni 40 miliardi di anni l’orologio più preciso al mondo, che ha ora battuto tutti i record precedenti. Lo ha ottenuto un gruppo di ricerca dell’Università del Colorado Boulder. Il risultato è stato ottenuto usando atomi di stronzio raffreddati quasi allo zero assoluto, realizzando così un sistema due volte più preciso di qualsiasi predecessore.
I ricercatori, per l’esattezza, hanno creato un orologio con un’incertezza di circa 8 parti per decimo di miliardesimo di miliardesimo, che quindi perderebbe un secondo ogni 39,15 miliardi di anni, poco meno di tre volte l’età dell’Universo.
Il dispositivo è noto come orologio a reticolo ottico, e utilizza 40.000 atomi di stronzio intrappolati in un reticolo unidimensionale, mantenuti appena una frazione di grado sopra lo zero assoluto, una temperatura che per sua natura non può fisicamente essere raggiunta.
Il team aveva già sviluppato orologi atomici ottici, raggiungendo assurde precisioni con orologi atomici che utilizzano atomi di cesio. Tuttavia, negli ultimi anni, ha fatto progressi nel limitare le incertezze e gli effetti sistematici per migliorare ulteriormente la precisione di questo dispositivo. E pensa di poter migliorare ancora.
Questi orologi potrebbero un giorni produrre una nuova definizione del secondo, non più basata sul miglior orologio atomico ma su uno di questi dispositivi. Infatti gli orologi atomici sono già sensibili agli effetti relativistici, ma la sensibilità degli orologi a reticolo ottico è 1.000 volte superiore.
Già nel 2022, grazie a orologi atomici a reticolo ottico con atomi di stronzio fino a 50 volte più precisi di quelli usati fino a oggi, due team statunitensi (qui gli articoli, entrambi pubblicati su Nature: Nature 1 ; Nature 2) erano riusciti a misurare gli effetti della dilatazione gravitazionale del tempo su spazi di pochi millimetri, previsti dalla relatività generale di Einstein.
Come spiega l’INAF, questo è un avanzamento tecnologico che potrà avere ricadute sperimentali anche per le ricerche sulla materia oscura e per lo studio dell’interazione fra gravità e meccanica quantistica.
Il lavoro non è stato ancora pubblicato su una rivista peer reviewed, tuttavia è disponibile su ArXiv.
Fonti: NewScientist / ArXiv
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