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Episodio 10: #10 - Come Funzionano gli Orologi Atomici

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概要

 Come si fa a misurare il tempo con un errore di appena un secondo ogni 300 milioni di anni? Gli orologi atomici rappresentano uno dei trionfi della fisica moderna, trasformando la misurazione del tempo da un'osservazione astronomica a una legge quantistica basata sulle vibrazioni degli atomi.In questo episodio Sofia ci guida dalla storia dei primi orologi meccanici fino agli orologi atomici al cesio-133, che definiscono il secondo attraverso oltre 9 miliardi di oscillazioni atomiche. Scopriremo perché ogni satellite GPS ha quattro orologi atomici a bordo, come questi strumenti sincronizzano internet e le transazioni finanziarie globali, e perché sono indispensabili per testare le previsioni della relatività di Einstein.Ma la tecnologia va oltre: i nuovi orologi ottici raggiungono precisioni tali da misurare la dilatazione temporale gravitazionale anche solo alzando l'orologio di un centimetro. Cosa può fare l'umanità con una precisione così estrema? E cosa scopriremo quando supereremo anche questi limiti?Un viaggio nella fisica quantistica che sta dietro ogni secondo della nostra vita quotidiana.🔗 LINK E RIFERIMENTIIstituzioni Scientifiche InternazionaliNIST - National Institute of Standards and Technology (USA)https://www.nist.gov/topics/time-and-frequencyLa principale autorità mondiale per la metrologia del tempoNPL - National Physical Laboratory (UK)https://www.npl.co.uk/time-frequencyDove fu costruito il primo orologio atomico nel 1955PTB - Physikalisch-Technische Bundesanstalt (Germania)https://www.ptb.de/cms/en/ptb/fachabteilungen/abt4/fb-44/ag-441.htmlCentro di eccellenza per orologi atomici otticiBIPM - Bureau International des Poids et Mesureshttps://www.bipm.org/en/time-frequencyDefinisce il Tempo Coordinato Universale (UTC)Documentazione Tecnica e StandardInternational System of Units (SI) - Definizione del Secondohttps://www.bipm.org/en/measurement-units/si-defining-constantsLa definizione ufficiale del secondo basata sul cesio-133IERS - International Earth Rotation and Reference Systems Servicehttps://www.iers.org/Gestisce i leap seconds e la sincronizzazione temporale globaleApplicazioni PraticheGPS.gov - Official U.S. Government Information about GPShttps://www.gps.gov/systems/gps/performance/accuracy/Come gli orologi atomici rendono possibile il GPSUSNO - U.S. Naval Observatoryhttps://www.usno.navy.mil/USNO/timeMaster Clock per GPS e difesa USARicerca AvanzataJILA - Joint Institute for Laboratory Astrophysicshttps://jila.colorado.edu/Ricerca su orologi ottici di nuova generazioneMax Planck Institute of Quantum Opticshttps://www.mpq.mpg.de/enLeader europeo nella ricerca su orologi otticiArticoli DivulgativiNature - How atomic clocks workhttps://www.nature.com/subjects/atomic-clocksArticoli scientifici accessibili sugli ultimi sviluppiScientific American - Time and Frequency Divisionhttps://www.scientificamerican.com/article/how-do-atomic-clocks-work/Spiegazioni divulgative accurateRelatività e Fisica FondamentaleEinstein Online - Time Dilationhttps://www.einstein-online.info/en/spotlight/time_dilation/Come gli orologi atomici verificano la relativitàLIGO - Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatoryhttps://www.ligo.caltech.edu/Rilevazione onde gravitazionali con precisione atomicaEnti ItalianiINRIM - Istituto Nazionale di Ricerca Metrologicahttps://www.inrim.it/research-development/time-and-frequencyIl centro italiano per la metrologia del tempoASI - Agenzia Spaziale Italianahttps://www.asi.it/Applicazioni spaziali degli orologi atomiciVideo e Risorse MultimedialiVeritasium - The Most Accurate Clocks in the Universehttps://www.youtube.com/c/veritasiumVideo divulgativo di alta qualità (canale YouTube)Kurzgesagt - Time and Atomic Clockshttps://www.youtube.com/c/inanutshellAnimazioni scientifiche accurate (canale YouTube)
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