Il premio Breakthrough per la fisica assegnato per orologi che perdono 1 secondo ogni 150 miliardi di anni

Perdono al massimo 1 secondo ogni 150 miliardi di anni: sono gli straordinari orologi atomici di ultima generazione che si sono aggiudicati l'ambizioso premio Breakthrough e che promettono di dare un contributo fondamentale alle scoperte della cosiddetta nuova fisica, che comprende oggetti ancora misteriosi come la materia oscura.

Messi a punto da Hidetoshi Katori (dell'università di Tokyo e dell'istituto Riken) e Jun Ye (dell'Istituto americano di Standards e Tecnologia - Nist), gli orologi a reticolo ottico sono un nuovo tipo di orologi atomici che, sfruttando una sorta di 'pettine' fatto di fasci laser, i reticoli ottici, è in grado di stabilizzare le oscillazioni del pendolo interno, costituito da atomi a bassissima temperatura, che genera il ticchettio di riferimento.
 

La ricerca in questo campo ha proseguito lungo la strada aperta alcuni decenni fa da John Hall e Theodor Hänsch, premi Nobel per la Fisica nel 2005 per lo sviluppo dei reticoli ottici, e che sta aprendo le porte alla possibilità di misurare con precisione fenomeni che necessitano di unità di tempo infinitesimali. La precisione raggiunta permette così di misurare con straordinaria precisione, fino a mille volte quella ottenibile dagli orologi atomici tradizionali, gran parte dei fenomeni della nuova fisica, dalla materia oscura alle onde gravitazionali fino ai computer quantistici.

A spingere la ricerca verso lo sviluppo di orologi atomici sempre più precisi è l'esigenza scientifica di avere misure sempre più precise. Per poter indagare quel che avviene, ad esempio, nel mondo quantistico e nelle scale cosmiche sono necessari strumenti di misura con una precisione spinta a livelli estremi, e un fondamentale contributo in questi decenni è arrivato dal lavoro, condotto in modo indipendente, dei due premiati con il Breakthrough Prize per la fisica di quest'anno.