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La scala di tempo universale

Pagina 4: La scala di tempo universale
Il reportage della visita al Laboratorio di tempo e frequenza campione dell'Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRiM), dove si calcola l'ora esatta per l'Italia.

La scala di tempo universale

La scala di tempo universale oggi si chiama tempo universale coordinato (UTC, Universal Time Coordinated) e viene calcolata a Parigi presso l'Ufficio Internazionale di Pesi e Misure (Bureau International Des Poids et Mesures, BIPM). Si tratta di un organismo sovranazionale dove vengono elaborate le misure dei quasi 500 orologi atomici sparsi per il mondo ed ospitati presso più di 70 istituti metrologici primari internazionali, come l'INRiM di Torino (l'unico per l'Italia).

Tutti i centri metrologici hanno il compito di inviare a Parigi le misure dei loro orologi atomici, dove viene calcolata una media che rappresenta una sorta di "mega orologio" virtuale. Questa scala di tempo è più stabile rispetto a quella che si potrebbe ottenere utilizzando i singoli orologi e consente di calcolare l'UTC.

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Uno dei dispositivi che calcolano la correzione della scala di tempo nazionale rispetto alla scala di tempo UTC

Il problema è che questa è una scala virtuale, mentre noi per le applicazioni quotidiane abbiamo bisogno di un "ticchettio", di un ritmo reale. Tornano in gioco allora i laboratori locali, che devono realizzare fisicamente e concretamente una rappresentazione locale e nazionale di UTC. Per farlo gli scienziati dell'INRiM utilizzano uno o più orologi atomici tra quelli disponibili (quelli che hanno un comportamento più stabile) e li utilizzano per generare un segnale elettrico che si definisce realizzazione nazionale (o locale) di UTC.

All'INRiM si genera l'ora ufficiale di riferimento per l'Italia, detta UTC(IT), che rappresenta la migliore realizzazione nazionale del  Tempo Universale Coordinato.  

C'è un vincolo però. Queste singole realizzazioni locali devono stare entro una soglia di 100 nanosecondi (100 miliardesimi di secondo) rispetto ad UTC. Occorrono, pertanto, strumenti e conoscenze per poter ottemperare a questa raccomandazione.

Nel Laboratorio di Tempo dell'INRiM sono mantenuti attivi 10 orologi atomici dei 500 circa che sono sparsi per il mondo – e che vengono utilizzati dal BIPM per calcolare UTC – così come  gli strumenti necessari per realizzare e controllare UTC(IT).