Tempo atomico internazionale, tempo universale: cos'è?

Ora UTC, Tempo Atomico Internazionale o Tempo Universale: non sapete qual è la differenza? Non preoccupatevi, vi spiegheremo il ruolo e le caratteristiche di ciascuno.

Ora UTC, tempo atomico e tempo universale

L'ora UTC è l'ora di riferimento mondiale e significa "tempo universale coordinato". Si tratta quindi di una scala temporale che viene determinata, tra l'altro, grazie a circa 500 orologi atomici distribuiti in 70 laboratori in tutto il mondo. L'ora UTC è stata adottata nel 1972 per definire in modo uniforme il tempo civile internazionale. L'ora UTC ha sostituito l'ora data dal meridiano di Greenwich nel 1982, ma l'ora UTC + 0 corrisponde ancora all'ora del fuso orario di Greenwich. L'ora all'interno di ogni fuso orario è quindi definita in relazione all'ora UTC. L'ora UTC è in realtà un sapiente mix tra il Tempo Atomico Internazionale (TAI) e il Tempo Universale (TU).

L'UTC possiede la stabilità e la precisione del TAI con una tolleranza di un numero intero di secondi, il che gli consente di avvicinarsi al TU. Lo scarto è fissato a meno di 0,9 secondi. Per riuscire a mantenere questo delicato equilibrio, alla fine dei mesi di giugno o dicembre viene aggiunto o sottratto all'UTC un intero secondo atomico, chiamato anche secondo intercalare. Prima dell'adozione dell'UTC, si utilizzava il GMT o "tempo medio di Greenwich", l'ora solare media sul meridiano di origine delle longitudini. Questo meridiano attraversa l'Osservatorio reale di Greenwich, vicino a Londra.

Tempo Atomico Internazionale

Il tempo atomico internazionale è una scala temporale relativa alla durata di un secondo. Nel 1967, la 13ª Conferenza generale dei pesi e delle misure stabilì che un secondo sarebbe stato «equivalente alla durata di 9 192 631 770 periodi della radiazione corrispondente alla transizione tra i due livelli iperfini dello stato fondamentale dell'atomo di cesio 133». Per semplificare: un atomo di cesio 133 riceve una frequenza di 9 192 631 770 Hz che gli permette di cambiare stato energetico. Il tempo che intercorre tra lo stato energetico F3 e F4 dell'atomo di cesio 133 è esattamente un secondo. Il vantaggio dell'orologio atomico è che ha una precisione eccezionale: si sposta di meno di un secondo ogni 30 milioni di anni. Alcuni ricercatori hanno persino messo a punto un orologio atomico allo stronzio con una precisione inferiore a un secondo ogni 15 miliardi di anni! Per quanto riguarda il funzionamento di un orologio atomico, esso sfrutta la frequenza della radiazione elettromagnetica emessa da un elettrone durante il passaggio da un livello energetico a un altro. L'orologio atomico garantisce l'esattezza e la stabilità del segnale che produce. L'orologio atomico definisce un campione di tempo, chiamato secondo. Il TAI è calcolato dall 'Ufficio Internazionale dei Pesi e . delle Misure e corrisponde alla media di 500 orologi atomici presenti in tutto il mondo. Il TAI non viene tuttavia utilizzato così com'è, poiché non tiene conto del tempo di rotazione della Terra in un giorno.

Qual è il ruolo del tempo universale nella definizione dell'ora UTC?

Il tempo universale o TU è una versione migliorata del tempo medio di Greenwich.Il TU è anch'esso una misura del tempo, solo che non si tratta di una misura atomica, bensì di una misura relativa alla rotazione della Terra su se stessa (che avviene in 24 ore). Il problema è che la rotazione terrestre non è molto regolare: può rallentare a causa delle maree, dei terremoti o di altri disturbi interni alla Terra (anche se questo ritardo rimane minimo). L'ora UTC è una combinazione di queste due misure, in modo che il sole si trovi sul meridiano di Greenwich con una precisione di 0,9 secondi alle 12:00 UTC. Il secondo dell'ora UTC è lo stesso di quello fornito dal TAI. Solo per trovare l'ora UTC si sottraggono o si aggiungono secondi interi al TAI in modo che lo scarto tra il TAI e il TU sia inferiore a 0,9 s.