Il 2005 durerà 1 secondo in più rispetto al 2004

[stellacometa2003]

Vi riporto testualmente un articolo che ho letto.

"Il 2005 durerà 1 secondo di più rispetto al 2004. Alla mezzanotte del prossimo 31 Dicembre, lo "zero" del conto alla rovescia non darà il via al 2006. Dovrà prima trascorrere 1 secondo di passaggio, chiamato "secondo intercalare", poi comincerà l'anno nuovo. Questa aggiunta di 1 secondo è dovuta al rallentamento della rotazione della Terra su sè stessa. Insomma, il nostro pianeta ci mette un pò più di 24 ore a fare 1 giro completo sul suo asse. Per essere precisi c'è una differenza di 2 millesimi di secondo al giorno tra il tempo calcolato facendo riferimento al Sole e quello, estremamente più preciso, segnato dagli orologi atomici. Non è la prima volta che succede. Anzi, dagli anni '70 a oggi, l'anno solare di ben 32 secondi. O meglio: gli astronomi e i fisici sono riusciti a misurare, man mano che si presentavano, anche le più piccole variazioni, tenendo sempre aggiornato il conto e inserendo (il 31 Dicembre o il 30 Giugno) eventuali secondi in più. Da 7 anni, in verità, dal 1998, la Terra aveva smesso di mostrare nuovi segni di rallentamento. Ma perchè il nostro pianeta rallenta? Per molti motivi, dovuti agli effetti delle forze gravitazionali, e in particolare alle maree, che ruotano in direzione contraria a quella della Terra, e costituiscono un freno. Ma giocano un ruolo imèportante anche le (piccolissime) variazioni dell'asse intorno a cui ruota il Pianeta: l'inclinazione si può modificare in seguito agli spostamenti delle masse più interne, o dopo terremoti di grandissima portata come quello che ha dato via allo tsunami del dicembre scorso. Il rallentamento della rotazione terrestre, comunque, è "impalpabile" (3 millesimi di secondo al giorno, in media) e riusciamo a misurarlo solo perchè, come dicevamo, esistono gliorologi atomici. Ma è davvero così tanto importante una misurazione così accurata del fluire dei secondi, e delle loro frazioni? Per moltissimi di noi, no, naturalmente, ma in alcuni settori, come i sistemi di navigazione satellitare, è invece fondamentale un'assoluta esattezza. Lo scarto massimo tra tutti gli orologi che vengono utilizzati da questi sistemi (di norma, 50 sui satelliti, e altrettanti a terra) non deve superare i 2 miliardesimi di secondo. Altrimenti, per esempio, un aereo in fase di atterraggio automatico può andare incontro a conseguenze anche gravi. C'è infatti un collegamento stretto fra gli errori nel "conteggio" del tempo e quelli nella misurazione dello spazio. In particolare ogni nanosecondo di errore nella sincronizzazione degli orologi di un sistema di navigazione satellitare equivale a 30 cm "sbagliati". E certi jet di linea, come i jumbo, possono "sgarrare" di soli 60 cm quando toccano a terra, perchè questa è la lunghezza dei loro ammortizzatori. Dunque un errore di 3 nanosecondi, ossia 90 cm, può portare l'aereo a non reggere bene l'impatto con la pista."

Voi che ne pensate??

[dimpim]

Voi che ne pensate?

Che sono troppo ignorante in materia per poter dare un qualunque giudizio.

Ad ogni modo... buon 2006 a tutti quanti, duri quel che duri!

[Marco]

Che è tutto vero. Che cos è che ti stupisce particolarmente?

[fph]

Premetto che non sono assolutamente un esperto in materia, ma...
La cosa che mi chiedo è: non genererebbe meno problemi non fare proprio questa correzione?
Suppongo che per chi ha bisogno di misurare il tempo con una certa precisione dia molto più fastidio dover aggiungere un secondo ogni tanto piuttosto che il fatto che l'orario esatto della mezzanotte non è sincronizzato con il tempo che segnano i loro orologi.

[stellacometa2003]

Mi stupisce il fatto che per un solo secondo si potrebbero capovolgere le situazioni...

[Marco]

No, non è così semplice...

Punto primo: la rotazione terrestre, sebbene utilizzata inizialmente per definire la durata convenzionale di un secondo, si è rilevata troppo imprecisa con l'avanzare della precisione dei cronometri. Non solo non è costante, ma gli attriti gravitazionali(primo tra tutti le maree lunari) hanno portato ad un suo apprezzabile rallentamento. Oggi la definizione ufficiale di secondo non riguarda la rotazione terrestre, ma si rifà a costanti fisiche universali.

Punto secondo: non è più vero che un giorno solare medio sia pari al numero giusto di secondi. Ciò è vero solo più o meno con una precisione di largo circa 1 parte su 10^-7/-8, che, sempre largo circa, fa un secondo all'anno.

Punto terzo: esistono due tempi: il Tempo Universale (scandito dagli orologi atomici, con il secondo lungo quanto prescrtto dalla definizione ufficiale), e il Tempo Solare [Medio] (quello desunto dalla rotazione terrestre, in cui il Sole [medio] culmina a mezzogiorno sul meridiano fondamentale ecc...

Punto quarto: per i motivi detti, i due tempi non possono coincidere se non approssimativamente. Sarebbe comunque bello se i due tempi andassero di pari passo, in modo da avere la mezzanotte a metà della notte e il mezzogiorno a ...beh... a mezzo giorno.

Punto quinto: due possibilità: O non si fa nulla, e si lasciano scorrere i due tempi in modo indipendente o si rimettono di tanto in tanto in fase, in modo da tenere basso l'errore tra i due (inferiore al secondo, di norma), e questo, non potendo spingere la Terra a routare più svelta, si fa inserendo in secondo intercalare alla bisogna (di norma tra le 23:59:59 T.U. di un 31 dicembre [a volte 30 giugno] e le 0:00:00 T.U. del 1 gennaio [luglio] successivo). La bisogna è stabilita da osservazioni astronomiche che rilevano il ritardo della rotazione terrestre sul T.U. Se non si facesse nulla, accadrebbe che, alla lunga, i due tempi si sfaserebbero (una specie di "precessione delle mezzanotti", se vogliamo...) e ci ritroveremmo a osservare i tramonti a orari sempre più tardi rispetto al normale.

Niente di drammatico, per carità, comunque così si è stabilito. Se tanto mi dà tanto, allora, potremmo anche rinunciare a quella regola fastidiosa che, per rimettere in pari le stagioni con il calendario, bisogna inserire un giorno intercalare ogni quattro anni, ma se lo fai così semplice rimane un errore residuo e allora sai che facciamo? Il giorno in più lo saltiamo ogni cento anni, ma così resta un errorino e allora lo rimettiamo ogni quattrocento anni, ma resta ancora un errore residuo, e lo togliamo ogni 40000 anni... Che pizza!!

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Per quanto riguarda il "capovolgimento delle situazioni" non è il secondo intercalare in più o in meno a fare pasticcio, ma in generale che il tempo (universale) deve essere stabilito con molta precisione. Poi se decidiamo di chiamare un certo secondo come 0:00:00 T.U. o 0:00:01, è una convenzione. L'importante è sapere bene quando cade quell'istante, non come si chiama.

Sempre a proposito di localizzazione legata alla misurazione del tempo, un fatto che c'entra solo fino ad un certo punto. Il sistema di misurazione più noto di questo tipo è il famosissimo GPS. Ormai esistono dei sensori da polso, ad uso e consumo degli escursionisti; si portano a casa con una mesata di stipendio. Con molto meno si compra un navigatore per auto e iniziano ad essere diffusi anche nel "grande pubblico".

Molti sanno che il sistema funziona confrontando l'orario trasmesso da diversi satelliti artificiali, in modo da misurare le distanze e, tramite triangolazione, ricavare il punto. Molti anche sanno che che l'orario di riferimento è stabilito con orologi atomici moltati sui satelliti. Quello che forse non tutti sanno, è che i tempi atomici sui satelliti non sono in fase con il Tempo Universale, dato che gli orologi atomici sono "rimasti indietro": viaggiando in orbita bassa attorno alla Terra sono sensibili alla dilatazione dei tempi relativistica, e l'errore relativo è ben maggiore rispetto alla precisione degli orologi stessi. I sistemi GPS devono correggere l'informazione proveniente dai satelliti in base a questa distorsione, altrimenti il loro punto risulterebbe sbagliato.