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Alessandro Berlingeri

Intervista: Pavel Gabor S.J (Specola Vaticana) “Sul computo del tempo la parola è tornata agli esperti”

(23 Novembre 2022)

(30Science.com) ─ Roma, 22 nov. ─ La Risoluzione 4, approvata durante il 27th meeting della Conferenza Generale su Pesi e Misure (CGPM) della scorsa settimana, porterà alla sospensione del secondo intercalare, la correzione temporale che si applica fin dal 1972 al Tempo Coordinato Universale (UTC) per recuperare il ritardo tra il conteggio astronomico dei secondi, basato sulla rotazione della Terra, e quello fornito dagli orologi atomici. La votazione si è tenuta presso il Bureau International des Poids et Mesures (BIPM), cioè l’Ufficio Internazionale dei Pesi e delle Misure, l’organizzazione di metrologia che si occupa di mantenere il Sistema Internazionale delle Unità di Misura nei termini stabiliti dalla Convenzione Metrica.

Ufficio di Presidenza di BIPM. Credit: NIST.

I rappresentanti degli stati membri del BIPM e associati hanno preso oggi una storica decisione di rivedere il Coordinated Universal Time per servire meglio le missioni spaziali avanzate e le applicazioni digitali, consentendo un flusso continuo di secondi senza le discontinuità attualmente causate dai secondi intercalari irregolari”, ha affermato Patrizia Tavella, attuale direttore del Dipartimento del Tempo del BIPM. “La connessione tra l’UTC e la rotazione della Terra non è persa, l’UTC rimane legato alla Terra e nulla cambierà per il grande pubblico. Il cambiamento entrerà in vigore entro il 2035 o prima.

Dopo millenni in cui il tempo era scandito dal movimento della Terra, nel 1967 i metrologi di tutto il mondo iniziarono a misurare il tempo da zero, utilizzando anche gli orologi atomici. La rotazione della Terra però rallenta leggermente di anno in anno, e il secondo astronomico (come il giorno astronomico) è diventato gradualmente più lungo di quello atomico. Per compensare, a partire dal 1972, i metrologi iniziarono a inserire occasionalmente un secondo in più – un secondo intercalare – alla fine di un giorno atomico. In effetti, ogni volta che il tempo atomico è avanti di un secondo intero, si ferma per un secondo per consentire alla Terra di recuperare. Dieci secondi intercalari sono stati aggiunti alla scala temporale atomica nel 1972 e da allora ne sono stati aggiunti altri 27.

Ne ha parlato a 30Science.com il Rev. P. Pavel Gabor, SJ, vicedirettore per Tucson del gruppo di ricerca della Specola Vaticana, gesuita della Repubblica Ceca specializzato in strumenti astronomici e pianeti extrasolari.

Vicedirettore per Tucson
Gruppo di Ricerca dell’Osservatorio Vaticano
Area di ricerca
Strumentazione e pianeti extrasolari

Potrebbe aiutarci a capire meglio il background di questa vicenda?

La comunità internazionale, riunita nella Società delle Nazioni – la prima organizzazione intergovernativa con l’intento di migliorare il benessere e la qualità della vita degli esseri umani -, ha affidato la tenuta civile dell’ora all’Unione Internazionale delle Telecomunicazioni (ITU). Questo mandato è ancora in vigore un secolo dopo. L’unità di tempo, le scale temporali, la distribuzione dei segnali temporali e le applicazioni dei segnali temporali di precisione sono cambiate enormemente in quel periodo. Il ruolo dell’ITU in queste questioni tra gli anni ’60 e il 1999 è stato sostanzialmente quello di convalidare il consenso tra gli esperti: metrologi specializzati in standard di tempo e frequenza e nella sincronizzazione degli orologi, e naturalmente astronomi, compresi quelli che monitorano la rotazione e la posizione della Terra.

Cosa è successo nel 1999?

Alcuni metrologi iniziarono a spingere contro il secondo intercalare, che sembrava loro una cattiva idea per molte ragioni, ma fondamentalmente perché rappresentava anomalie in una scala temporale altrimenti uniforme. L’argomento attualmente più convincente è che gli utenti si stanno spostando dall’ora UTC a quella GPS (che è l’ora atomica TAI (International Atomic Time) + 19 secondi; nessun secondo intercalare coinvolto né nel GPS né nel TAI).

In che modo è possibile prendere queste decisioni a livello internazionale?

L’incontro decisionale dell’ITU è la World Radiocommunication Conference (WRC). Le decisioni sono prese per consenso. Il precedente è stato il WRC-19 tenutosi nel 2019 e il prossimo sarà il WRC-23 che si terrà il prossimo anno. Alla WRC-19 è stata proposta una sospensione del secondo intercalare, ma non è stato raggiunto alcun consenso ed è stato deciso di rivedere la questione alla WRC-23.

Un orologio a itterbio realizzato combinando due orologi atomici per una maggiore stabilità. L’orologio a reticolo di itterbio è in grado di stabilizzarsi molto più velocemente di altri orologi. Credit: N. Phillips/NIST.

Quale potrebbe essere un cambio di regime capace di risolvere questa annosa questione? Quale tra tutti questi enti potrebbe esserne l’artefice?

La Risoluzione 4 del 27th meeting della Conferenza Generale su Pesi e Misure (CGPM) della scorsa settimana può fornire buoni mezzi per raggiungere questo obiettivo. CGPM è un’organizzazione intergovernativa fondata nel 1875 secondo i termini della Convenzione Metrica. La Risoluzione 4 della 27a CGPM farà due cose. Prepara il terreno per la WRC-23, in modo che la comunità internazionale ivi riunita abbia un’alternativa al prendere una decisione diretta sul cronometraggio. Inoltre, dimostra che CGPM/BIPM sono disposti ad assumersi la responsabilità a lunghissimo termine di rivisitare periodicamente la questione.

Perché il secondo intercalare è così importante?

Sembra una cosa così insignificante, ma il cronometraggio di precisione è ovviamente cruciale per le reti elettriche e le reti cellulari. Ci sono altri campi dell’attività umana, tuttavia, che esercitano un’influenza ancora maggiore di questi: il settore finanziario, quello militare e i sistemi di navigazione. I mercati finanziari devono sincronizzare i loro orologi per tenere traccia delle transazioni. I militari hanno bisogno di scale temporali precise per i loro sistemi automatizzati di difesa, intelligence e navigazione. Come propaggine di queste applicazioni militari, il settore civile utilizza i sistemi globali di navigazione satellitare (GNSS), una tecnologia basata sugli orologi. Ad esempio, i banchieri e i mercati finanziari, azionari e delle materie prime internazionali hanno bisogno di timestamp univoci per tutte le loro transazioni. Se c’è un secondo intercalare, chi beneficerà dei soldi guadagnati durante quel 61° secondo dell’ultimo minuto prima della mezzanotte UTC? La mezzanotte UTC rientra nell’orario di lavoro in Asia orientale, quindi la questione non è priva di conseguenze tecniche.

Cosa avverrà ora dopo l’approvazione della Risoluzione 4?

La proposta non è di abbandonare il secondo intercalare, ma di sospenderlo. Una parte importante della proposta è che il BIPM si assicurerà di rivedere periodicamente la questione. La proposta sul tavolo non ha l’ambizione di risolvere la questione una volta per tutte. Le persone passeranno semplicemente surrettiziamente a una qualche forma di scala temporale uniforme (molto probabilmente l’ora GPS) e l’ora UTC diventerà sempre più irrilevante. Pertanto, la Risoluzione 4 della 27a CGPM potrebbe rimettere gli esperti al posto di guida, cosa che trovo auspicabile. Considerando che il CGPM è uno degli organismi internazionali più antichi esistenti, e che ha dato prova di sé nel corso degli anni, ritengo che sia l’istituzione che ha meno probabilità di fallire in un’impresa del genere. (30Science.com)

 

Alessandro Berlingeri
Adoravo parlare di Fantascienza con mia madre prima di dormire e tirar fuori strane teorie anziché ascoltare le favole della buonanotte. La conseguenza? Una laurea in Fisica all’Università degli Studi di Roma "Tor Vergata" con una tesi sui “Metodi per la Ricerca di Pianeti Extrasolari”. Mi dedico dal 2008 alla Divulgazione Scientifica ovunque sia possibile, nelle scuole, in grandi eventi pubblici, in musei, in grandi strutture scientifiche di Roma, radio, televisione, internet.. ovunque! Ho affiancato il tutto alle mie passioni di tutta una vita: il nuoto, la musica, il cinema ed ogni sfaccettatura nerd che si possa immaginare.