Gli orologi atomici a reticolo ottico raggiungono una precisione estrema, aprendo nuove frontiere nella scienza e nella ricerca sulla gravità e la materia oscura.
La precisione del cronometraggio ha raggiunto un nuovo record straordinario: i ricercatori hanno sviluppato un orologio con un’incertezza di circa 8 parti per decimo di miliardesimo di miliardesimo. Questo livello di precisione è così estremamente minuto che, ipoteticamente, ci vorrebbero quasi tre volte l’età dell’universo per far perdere un solo secondo a questo orologio: per essere precisi, 39,15 miliardi di anni. Questo significa che il sole potrebbe nascere e morire quattro volte e l’orologio a reticolo ottico perderebbe comunque solo un secondo.
Il dispositivo, noto come orologio a reticolo ottico, sfrutta 40.000 atomi di stronzio intrappolati in un reticolo unidimensionale. Questi atomi sono mantenuti a una temperatura estremamente bassa, vicina allo zero assoluto, e il ticchettio di questo orologio è determinato da una transizione tra specifici livelli energetici degli elettroni in questi atomi.
Il team di ricerca, che ha lavorato su orologi atomici ottici per anni, ha raggiunto una precisione impensabile con gli orologi atomici tradizionali basati sull’uso di atomi di cesio. Negli ultimi anni, il team ha compiuto progressi significativi nel ridurre le incertezze e gli effetti sistematici al fine di migliorare ulteriormente la precisione di questo straordinario dispositivo.
Alexander Aeppli, primo autore dello studio e ricercatore presso l’Università del Colorado Boulder, ha dichiarato a New Scientist: “Stiamo sperimentando molte tecniche per rendere questo cronometro il più accurato possibile”. Il team è fiducioso nel poter raggiungere misurazioni ancora più precise, con l’obiettivo di migliorare la precisione del dispositivo fino a 10 volte e forse addirittura 100 volte rispetto al livello attuale.
Si prevede che questi orologi rivoluzioneranno la definizione del secondo, non più basata sul miglior orologio atomico esistente, ma su uno di questi dispositivi all’avanguardia. Tuttavia, le potenzialità di questi orologi vanno ben oltre il semplice cronometraggio: la loro incredibile precisione promette scoperte scientifiche rivoluzionarie.
Il professor Jun Ye, autore principale dello studio, ha sottolineato che questi orologi a reticolo ottico sono sensibili agli effetti relativistici in misura 1.000 volte superiore rispetto agli orologi atomici convenzionali. Questo significa che potranno essere utilizzati per studiare la gravità in modi mai visti prima e per testare la teoria della relatività generale con una precisione senza precedenti.
Inoltre, questi orologi potrebbero aprire la strada alla ricerca sulla materia oscura, offrendo nuove prospettive per comprendere uno dei misteri più grandi dell’universo. Gli orologi atomici a reticolo ottico rappresentano una pietra miliare nella scienza moderna e promettono di portare a scoperte straordinarie al di là del semplice cronometraggio.
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