Gli orologi ufficiali potrebbero non essere più sincronizzati con la rotazione terrestre

La Conferenza generale dei pesi e delle misure di Parigi ha proposto di sospendere, a partire dal 2035, la pratica di regolare gli orologi atomici sulla base del tempo astronomico. Ma la questione è ancora oggetto di dibattito da parte degli esperti
di Elizabeth Gibney/Nature
www.lescienze.it

La pratica di aggiungere “secondi intercalari” agli orologi ufficiali per mantenerli sincronizzati con la rotazione terrestre sarà sospesa a partire dal 2035, come ha deciso il più importante organismo di metrologia del mondo.

La decisione è stata presa dai rappresentanti dei governi di tutto il mondo in occasione della Conferenza generale dei pesi e delle misure (CGPM) tenutasi il 18 novembre a Parigi. Ciò significa che a partire dal 2035, o forse anche prima, il tempo astronomico (noto come UT1) potrà divergere di oltre un secondo dal tempo coordinato universale (UTC), che si basa sul ticchettio costante degli orologi atomici. Dal 1972, ogni volta che i due sistemi temporali si sono discostati l’uno dall’altro per più di 0,9 secondi, è stato aggiunto un secondo intercalare.

L’interruzione degli aggiustamenti è “un balzo in avanti” per i ricercatori che si occupano di tempo e frequenza, afferma Georgette Macdonald, direttrice generale del Metrology Research Centre di Halifax, in Canada. “Sono lieta che i loro sforzi ci abbiano portato a questo momento”.

Il mondo accelera

I secondi intercalari non sono prevedibili, perché dipendono dalla rotazione naturale della Terra. Secondo Macdonald, essi disturbano i sistemi basati su un preciso cronometraggio e possono creare problemi nell’era digitale. Meta, la società madre di Facebook, e Google sono tra le aziende tecnologiche che hanno chiesto di eliminare i secondi intercalari.

La CGPM – che supervisiona anche il sistema internazionale di unità di misura (SI) – ha proposto di non aggiungere secondi intercalari per almeno un secolo, consentendo a UT1 e UTC di divergere tra loro per circa un minuto. Ma ha in programma di consultarsi con altre organizzazioni internazionali e di decidere entro il 2026 quale limite massimo, se esiste, imporre al reciproco scostamento.

Tempo di cambiamenti
I rappresentanti di Canada, Stati Uniti e Francia sono stati tra coloro che, in seno al CGPM, hanno chiesto l’abolizione del secondo intercalare entro il 2035. Ma la Russia, che ha votato contro la proposta, vuole rimandare il tutto al 2040 o più tardi per risolvere i problemi tecnici del suo sistema di navigazione satellitare, GLONASS.

Il sistema russo incorpora i secondi intercalari, mentre il Global Position System (GPS) e altri sistemi già li ignorano. La decisione significa che la Russia potrebbe aver bisogno di installare nuovi satelliti e stazioni terrestri, afferma Felicitas Arias, ex direttrice del dipartimento del tempo all’Ufficio internazionale dei pesi e delle misure (BIPM) di Sèvres, in Francia.

Anche gli astronomi che si affidano all’UT1 per allineare i loro telescopi dovranno adeguarsi, afferma Elizabeth Donley, che dirige la divisione tempo e frequenza al National Institute of Standards and Technology (NIST) di Boulder, in Colorado. Ma la situazione attuale è insostenibile e continuerebbe a peggiorare, aggiunge. Le diverse organizzazioni gestiscono il secondo intercalare in modo diverso (Google, per esempio, elimina il secondo in più nelle 24 ore intorno alla mezzanotte UTC). Questo crea un’ambiguità tra le fonti di tempo di ben mezzo secondo, afferma l’autrice, “una quantità enorme”.

Anche se a lungo termine la rotazione terrestre rallenta a causa della forza di attrazione della Luna, l’accelerazione dal 2020 ha reso il problema più urgente, perché per la prima volta potrebbe essere necessario togliere un secondo intercalare, anziché aggiungerlo. L’UTC ha sempre dovuto rallentare un po’ per aspettare la Terra, non saltare in avanti per raggiungerla. “Viene descritto come un problema simile al millennium bug, perché è qualcosa con cui non abbiamo mai avuto a che fare”, sottolinea Donley.

C’è la possibilità che l’Unione internazionale delle telecomunicazioni (ITU) possa ostacolare i piani per effettuare il passaggio nel 2035. Nel 2015 l’organismo ha ceduto il potere decisionale sul secondo intercalare al CGPM e Arias afferma che il suo gruppo di lavoro è d’accordo con la proposta del CGPM. Ma l’UIT mantiene il controllo della diffusione dell’UTC e potrebbe sostenere che non è il momento giusto per fare il cambiamento. “Questo è l’aspetto che ci rende un po’ nervosi.”

Una sottile differenza
Anche se gli orologi umani sono stati calibrati con la rotazione terrestre per millenni, la maggior parte delle persone sentirà poco l’effetto della perdita del secondo intercalare. “Nella maggior parte dei paesi c’è uno scarto di un’ora tra l’ora legale e quella invernale”, spiega Arias. “È molto più di un secondo, eppure non ha alcun effetto.”

I metrologi del futuro potrebbero trovare modi più eleganti del secondo intercalare per riallineare UTC e UT1. Nel momento in cui la differenza diventerà significativa, “la nostra capacità di riconciliazione sarà migliore di quella attuale”, afferma Macdonald.

Oppure potrebbero non preoccuparsi, aggiunge Arias. Quando la differenza diventerà abbastanza grande, i paesi potrebbero spostare in modo permanente di un’ora il loro fuso orario legale. Oppure potremmo addirittura disaccoppiare completamente il nostro senso del tempo dal Sole, per creare un unico fuso orario mondiale in cui i diversi paesi vedano il Sole in alto nel cielo a ore diverse del giorno o della notte. “Potrebbe essere una soluzione”, conclude. “La scienza già non usa l’ora locale, ci riferiamo all’UTC