venerdì 30 dicembre 2016

IL SALTO DEL SECONDO

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La notte di San Silvestro vedrà andare in scena cenoni e veglioni, ma anche concerti in piazza gratuiti. Qualunque sia il modo in cui si attenderà l’arrivo del 2017 dobbiamo sapere una cosa, quest’anno bisognerà attendere un secondo in più prima di stappare lo spumante e fare il brindisi. Il 2016, infatti, durerà di più, seppur di pochissimo, perché bisognerà uniformarsi al rallentamento della rotazione della Terra. Nella notte del 31 dicembre, dunque, verranno spostati avanti di un secondo gli orologi atomici, quelli che regolano il tempo universale.

Il provvedimento è stato deciso da parte dell’International Earth Rotation and Reference Systems Service. L’ente provvederà all’adeguamento del tempo scandito dagli orologi atomici con la lunghezza del giorno dettata dalla rotazione terrestre. Quest’ultima non è costante, perché ci sono diversi fattori ad influenzarla. In primis la forma sferica non perfetta, poi i movimenti del nucleo della Terra e i grandi sismi in superficie, nonché la Luna e il Sole, che contribuiscono al rallentamento del moto con la loro forza di gravità. Gli scienziati hanno constatato una diminuzione della velocità di circa 2 millisecondi giornalieri, che con il passare del tempo si accumulano fino a formare un intero secondo. Seppur a molti possa sembrare poco, ciò non lo è affatto. Per tale motivo, si provvede a riassestare il tutto.

Ad oggi abbiamo accumulato un rallentamento, che ha portato ad una disparità tra UTC e UT1. L’UTC è il Tempo Coordinato Universale, quello che permette di ricavare i fusi orari del nostro pianeta, mentre l’UT1 è la misura del tempo, che si basa su metodi astronomici. Solitamente, per tenerli allineati, si procede con una correzione agli orologi atomici, visto che è impossibile adeguare la rotazione della Terra a questi ultimi. L’ultima volta in cui si è provveduto ad aggiungere un secondo è stato nel giugno del 2015, ma dal 1972 è stato fatto addirittura 26 volte, con intervalli che variano tra 6 mesi e 7 anni. Nell’eventualità che non si procedesse a questo adeguamento, avremmo delle conseguenze importanti, specie nell’era moderna con tutti i computer che ci sono, il cui tempo si basa sull’NTP, regolato a sua volta sull’UTC; le conseguenze sarebbe il tilt del trasferimenti tramite internet.

L’anno bisestile che sta per andare in archivio sarà dunque uno dei più lunghi: al giorno in più del 29 febbraio si aggiunge anche questo secondo, poco più di un battito del cuore – se non soffrite di tachicardia.



Il secondo aggiunto, detto intercalare, è stato deciso nel luglio scorso dal Servizio Internazionale Rotazione della Terra e Sistemi di Riferimento per mettere d’accordo il tempo scandito in modo approssimativo dalla rotazione terrestre) con il tempo precisissimo segnato dagli orologi atomici, che invece impiegano milioni di anni per accumulare un secondo di scarto. In definitiva, l’ultimo minuto del 2016 durerà 61 secondi anziché i soliti 60.

Per convenzione il giorno, cioè il tempo impiegato dalla Terra a completare un giro su se stessa, dura 86.400 secondi esatti ma in realtà circa ogni 18 messi si accumula un secondo di ritardo. Il disaccordo tra il tempo della rotazione terrestre, detto “astronomico”, e il tempo atomico viene quindi periodicamente corretto. La rotazione della Terra in complesso tende a rallentare in quanto gli attriti delle maree e altri fenomeni sottraggono quantità di moto. Ciò però avviene ad un ritmo irregolare, con accelerazioni e rallentamenti stagionali dovuti a spostamenti di masse nell’interno del pianeta, nelle acque oceaniche e nell’atmosfera. Dal 2006 al 2016 il giorno astronomico è diventato più lungo di 0,011 secondi.

E’ proprio necessario spaccare il milionesimo o addirittura il miliardesimo di secondo come si fa oggi? La risposta è sì. La sincronizzazione delle reti di distribuzione elettrica, dei computer collegati via Internet, dei satelliti di navigazione e di molti altri servizi di utilità quotidiana avviene con orologi atomici. Il tempo astronomico in questo concerto perfetto si comporta come una nota dissonante. Inserire il secondo aggiuntivo comporta infatti la regolazione di tutti i sistemi e i servizi che utilizzano il tempo atomico. Per questo la maggior parte della comunità scientifica e civile sarebbe favorevole all’abolizione del tempo astronomico. Ma non tutti gli astronomi, specie quelli di Greenwich e del Naval Observatory statunitense, sono d’accordo. Nel corso di decine di millenni, infatti, si arriverebbe ad avere il Sole in orario notturno e viceversa. Una proposta di mediazione ragionevole potrebbe essere quella di fare la sincronizzazione solo quando la discrepanza diventa sensibile: per esempio di 10 minuti, cioè circa ogni 400 anni.

Il mezzo minuto di differenza fu raggiunto vent’anni fa: dal 1958, esordirono gli orologi atomici, al 1996, la rotazione della Terra ha perso esattamente mezzo minuto da quando l’uomo, inventando gli orologi atomici, è diventato più preciso della natura. Il trentesimo secondo venne conteggiato tra la fine del 1995 e l’inizio del 1996. Da allora sei volte gli orologi si sono fermati per un secondo, la prossima sarà la settima.
 
I primi orologi al cesio risalgono al 1955, quando già si sapeva del ritardo della Terra, messo in evidenza dalla ricostruzione di fenomeni astronomici dell’antichità e poi anche dai migliori orologi piezoelettrici al quarzo. Qualche anno dopo gli scienziati trassero le conseguenze del fatto di aver creato orologi nettamente migliori della natura. E nacque la scala del «tempo atomico». D’altra parte però la maggior parte delle attività umane non può scostarsi dal tempo astronomico scandito dalla Terra: di qui la necessità del periodico adeguamento. I migliori orologi atomici oggi disponibili scartano di un secondo ogni 10 milioni di anni. Presto, passando agli orologi ottici, si potrà raggiungere una precisione un miliardo di volte migliore. La vecchia Terra ci apparirà sempre più scassata. Come una clessidra rispetto all’orologio che abbiamo al polso.



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