LE GRANDEZZE FISICHE FONDAMENTALI

2. L’UNITA’ DI TEMPO

    Il concetto di tempo è quasi innato nell’uomo essendo legato a fenomeni ricorrenti molto semplici, quali ad esempio il senso periodico di fame o l’alternarsi del giorno e della notte; la sua misura richiede l’utilizzo di un adeguato strumento di misura: un orologio.

     Ogni orologio è un dispositivo naturale o artificiale basato su di una serie di eventi periodici e su un sistema di conteggio di questi eventi.

Diremo che un evento è periodico tutte le volte che si ripete uguale a se stesso ciclicamente.

    Per la misura del tempo si potrebbe usare qualsiasi fenomeno periodico ma anche in questo caso i tecnici si rivolsero alla Terra, nella convinzione che il moto di rotazione del nostro pianeta intorno al proprio asse fosse fra tutti il più regolare possibile. Il moto di rotazione della Terra, come si sa, determina quel lasso di tempo che viene chiamato “giorno”.

    Si definisce, per la precisione, giorno solare il tempo che intercorre fra due passaggi consecutivi del Sole dal punto di culminazione, cioè dal punto dove il sole giunge alla massima altezza nel cielo. Non avendo però questo lasso di tempo sempre la stessa durata nel corso dell’anno si rimediò scegliendo come campione il giorno solare medio definito come la media di tutti i giorni solari in un anno. Da questo si è ricavata l’unità di misura dell’intervallo di tempo, cioè il secondo, definito come la 86.400ª parte del giorno solare medio (24 ore X 60 minuti X 60 secondi = 86.400 secondi). Il tempo così definito è stato chiamato Tempo Universale (T.U.).

    Però con il progredire della precisione degli orologi si scoprì che la Terra non gira su sé stessa in modo regolare e uniforme. Il moto di rotazione della Terra ha nel tempo una durata lievemente variabile e imprevedibile a causa delle maree, dei venti, dei terremoti e di altri fenomeni anche esterni al pianeta: per tutta questa serie di motivi il campione adottato risultava alquanto impreciso.

     Nel 1967, per migliorare la precisione delle misurazioni del tempo, si decise di adottare un nuovo secondo campione basato sulle caratteristiche vibrazioni di frequenza rigorosamente costante di tutti gli atomi. La scelta alla fine cadde però su di un atomo particolare, quello del cesio (per la precisione sull’isotopo 133 del cesio, il ¹³³Cs) il quale, opportunamente eccitato, compie particolari oscillazioni, ciascuna delle quali ha sempre una durata rigorosamente costante. Oggi pertanto il secondo è definito come il tempo che occorre perché si realizzino 9.192.631.770 periodi di oscillazioni dell’atomo di Cesio 133. Con questa definizione di unità di misura temporale si possono confrontare intervalli di tempo con una precisione di una parte su 10¹² corrispondente a 1 secondo su 30.000 anni. In questi ultimi anni, con tecniche analoghe, si sono potuti costruire orologi che sgarrano di solo un secondo ogni 30 milioni di anni.

(Pagina presa dal sito Web "Cose di Scienza" http://www.cosediscienza.it/ curato dal Prof. Antonio Vecchia)

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	Breve storia delle grandezze fondamentali	INOLTRE:
	Unità di misura: introduzione			Il tempo: cosa è?
	Le grandezze fisiche			Le unità di misura del tempo nella Storia
				Come si misurava il tempo nel passato?