L'importanza dell'orologio atomico
Pubblicato da Richard Williams N on Marzo 20th, 2009
La maggior parte delle persone ha sentito parlare del orologio atomico e presumono di sapere che cosa si è, ma pochissime persone sanno quanto siano importanti gli orologi atomici per il funzionamento delle nostre vite quotidiane nel ventunesimo secolo.
Ci sono così tante tecnologie che dipendono dagli orologi atomici e senza molti dei compiti che diamo per scontati sarebbe impossibile. Controllo del traffico aereo, navigazione satellitare e trading via internet sono solo alcune delle applicazioni che fanno affidamento sulla cronometria ultra precisa di un orologio atomico.
Esattamente quello che orologio atomico è, è spesso frainteso. In termini semplici, un orologio atomico è un dispositivo che utilizza le oscillazioni degli atomi a diversi stati energetici per contare le zecche tra i secondi. Attualmente il cesio è l'atomo preferito perché ha più di 9 miliardi di zecche al secondo e poiché queste oscillazioni non cambiano, diventa un metodo molto accurato per mantenere il tempo.
Orologi atomici, nonostante quello che molti sostengono si trovano solo nei laboratori di fisica su larga scala come NPL (UK National Physical Laboratory) e NIST (National Institute of Standards and Time). Spesso le persone suggeriscono di avere un orologio atomico che controlla la loro rete di computer o che hanno un orologio atomico sul muro. Questo non è vero e ciò a cui le persone si riferiscono è che hanno un orologio o un server orario che riceve il tempo da un orologio atomico.
Dispositivi come il NTP time server spesso ricevono segnali di orologio atomico da luoghi come NIST o NPL via radio a onde lunghe. Un altro metodo per ricevere il tempo dagli orologi atomici è l'utilizzo della rete GPS (Global Positioning System).
La rete GPS e la navigazione satellitare sono di fatto un buon esempio del perché sinconizzazione dell'orologio atomico è molto necessario con un così alto livello di precisione. I moderni orologi atomici come quelli trovati al NIST, NPL e all'interno di satelliti GPS orbitanti sono precisi in un secondo ogni 100 milioni di anni o giù di lì. Questa precisione è fondamentale quando si esamina come funziona un sistema di navigazione satellitare GPS per auto.
Un sistema GPS funziona triangolando i segnali temporali inviati da tre o più satelliti GPS separati e i loro orologi atomici integrati. Poiché questi segnali viaggiano alla velocità della luce (quasi 100,000km al secondo), un'accuratezza di anche un intero millisecondo potrebbe far uscire le informazioni di navigazione dai chilometri 100.
Questo livello elevato di accuratezza è richiesto anche per tecnologie come il controllo del traffico aereo che garantisce che i nostri cieli affollati restino al sicuro ed è addirittura fondamentale per molte transazioni su Internet come il trading di derivati dove il valore può salire e scendere ogni secondo.