Questo orologio è da record: è il più preciso al mondo ed è fatto con un materiale banalissimo
Questo orologio è rivoluzionario perché è composto da materiali comuni, oltre ad essere estremamente preciso.
L’orologio è uno degli strumenti più familiari e allo stesso tempo più raffinati che usiamo ogni giorno. Da sempre l’essere umano ha cercato un modo per misurare il tempo, passando dalle meridiane agli orologi meccanici fino a quelli digitali.
La precisione di un orologio dipende da un “cuore” che batte con regolarità. Negli orologi meccanici è il bilanciere, che oscilla avanti e indietro; nei quarzi è il cristallo che vibra quando attraversato dalla corrente; negli atomici sono addirittura gli atomi a dettare il ritmo, oscillando in modo costante.
La difficoltà sta tutta nell’evitare che questo battito regolare si “sporca” con disturbi esterni. Temperatura, attrito, vibrazioni o persino il campo gravitazionale possono influenzare la frequenza di oscillazione.
È per questo che un orologio da polso non potrà mai competere con uno atomico custodito in laboratorio, capace di sbagliare di un secondo in milioni di anni.
Un orologio…perfetto
L’idea di costruire un orologio perfetto ha sempre accompagnato la scienza e gli scienziati, come una specie di ossessione “positiva” che torna di generazione in generazione. Non è un caso se i laboratori più prestigiosi si sfidano da anni a ridurre sempre di più l’errore di misura, spingendo il limite della precisione verso traguardi che sembravano fantascienza. Un orologio non è soltanto un oggetto che scandisce il tempo, ma diventa un banco di prova per verificare le leggi fondamentali della fisica.
Una notizia interessante proveniente dal NIST, che ha portato questa corsa a un livello nuovo, pubblicando i risultati sulla rivista Physical Review Letters. Nel luglio 2025 è stato annunciato che il loro orologio a ione di alluminio ha raggiunto un record mondiale, capace di segnare il tempo con una precisione fino alla diciannovesima cifra decimale. Un numero quasi vertiginoso, difficile persino da immaginare nella vita quotidiana.
Un risultato eccezionale
Dietro questo risultato si nasconde un lavoro meticoloso durato oltre vent’anni. L’orologio in questione appartiene alla famiglia dei cosiddetti orologi ottici a ioni intrappolati, e utilizza un singolo ione di alluminio, assistito da un ione di magnesio, per mantenere un “ticchettio” costante. Questa tecnica, nota come quantum logic spectroscopy, permette al magnesio di raffreddare l’alluminio e di renderne leggibile lo stato, trasformando un limite in una risorsa. Proprio grazie a questa collaborazione tra ioni, la macchina ha potuto superare le barriere di stabilità e accuratezza, raggiungendo un margine di errore di appena 5,5 × 10⁻¹⁹ nella frequenza.
Il percorso non è stato privo di ostacoli. I ricercatori hanno dovuto ridisegnare la trappola che ospita gli ioni per eliminare movimenti indesiderati, noti come excess micromotion, causati da squilibri elettrici. Hanno inoltre sostituito la camera a vuoto in acciaio con una in titanio, riducendo di 150 volte la presenza di idrogeno residuo, che disturbava il funzionamento.