orologio atomico

Nessuno sa davvero come funzioni, ma il tempo potrebbe essere ancora più complesso di quello che sembra: una sovrapposizione di stati diversi in uno stesso momento, in accordo con i principi della meccanica quantistica. Non sappiamo cosa sia, non capiamo perché segua una direzione: il tempo è uno dei misteri più grandi che l'essere umano di oggi e di ieri si sia mai ritrovato ad affrontare. Ma c'è un dettaglio che potremmo far fatica a inserire in questo quadro già alquanto complesso: e se il tempo avesse una natura quantistica? Il tempo: relatività o meccanica quantistica? In fisica, il tempo sembra non riuscire a trovare una definizione definitiva: la relatività di Einstein ha insegnato al mondo che il tempo è diverso da quello che sembra, che può dilatarsi e rallentare. In meccanica quantistica, invece, il tempo è trattato come un parametro fisso. Tuttavia, nuove ricerche sembrerebbero poter rilevare gli effetti delle leggi della meccanica quantistica all'interno del tempo stesso: in sostanza, il tempo non sarebbe più solo un parametro, ma un'entità soggetta a quegli stessi effetti della meccanica quantistica in cui il tempo fino ad ora compariva, ma senza risentirne. Il tempo, da sempre un mistero soggetto a teorie e speculazioni, in una scena tratta dal film Interstellar. Molti tempi, un solo momento Il nocciolo della questione è questo: il tempo potrebbe non scorrere, in un dato momento, a un'unica velocità. Esso potrebbe scorrere a molte velocità diverse contemporaneamente. In pratica, esisterebbero molti tempi sovrapposti. Qualcosa di davvero controintuitivo se consideriamo l'idea lineare di freccia del tempo alla quale siamo abituati. Le nuove ricerche suggeriscono che questi effetti infinitesimi potrebbero essere misurati grazie all'utilizzo di orologi ottici, particolari orologi atomici che utilizzando la luce ottica risultano particolarmente precisi: essi sono in grado di rilevare differenze minuscole di dilatazione temporale nelle misurazioni dovute alla gravità, e quindi alla relatività, o al movimento degli atomi; si suppone perciò che strumenti di questo calibro sarebbero in grado di osservare questa presunta sovrapposizione di tempi, come a misurare molti tempi diversi in uno stesso momento. Orologio atomico (crediti: NASA) Nuove ricerche quantistiche I fenomeni quantistici, estremamente complessi da comprendere, aprono sempre potenziali domande soprattutto se si prova a considerarli in campi solitamente indagati dalla fisica relativistica. Le nuove ricerche sugli orologi ottici, pubblicate su Physical Review Letters, ci mettono di fronte a scenari potenzialmente rivoluzionari. La matematica che entra in gioco è quella tipica della fisica quantistica, la meccanica hamiltoniana; questa volta si arriva a rendere però il tempo stesso un concetto potenzialmente quantistico. E questo è davvero sorprendente. Il grande dilemma della fisica è sempre lo stesso: trattare le cose dal punto di vista relativistico o da quello quantistico? E metteremo mai in accordo le due cose? Fonti: Physical Review Letters: Quantum Signatures of Proper Time in Optical Ion Clocks, Gabriel Sorci1, Joshua Foo, Dietrich Leibfried, Christian Sanner, and Igor Pikovski (DOI: https://doi.org/10.1103/qhj9-pc2b) https://www.sciencealert.com/atomic-clocks-could-reveal-the-hidden-quantum-nature-of-time-itself

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E se il tempo scorresse in tanti modi diversi in uno stesso momento?

NASA: ecco l’orologio atomico ultra-preciso per navigare nello spazio profondo

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