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AstrOlympics. Il concetto di tempo

Il concetto di tempo permea le nostre vite. I nostri giorni sono scanditi dal tempo che misuriamo con orologi, telefoni o altri dispositivi. Nei Giochi Olimpici, il tempo determina la durata delle gare, misura la velocità delle prestazioni degli atleti e stabilisce nuovi record. Il tempo svolge un ruolo così cruciale nelle nostre vite che abbiamo coniato molti modi di dire che lo riguardano, come “il tempo sta per scadere” o “il tempo vola”. Ma come si definisce e si misura il tempo? Il tempo, ad esempio, può essere misurato osservando fenomeni che si ripetono sempre uguali. Per millenni, lo schema di riferimento per definire la durata di un giorno è stato il sorgere e il tramontare del Sole, e per definire un anno, il movimento del Sole nel cielo. Al giorno d’oggi sfruttiamo conoscenze meccaniche e scientifiche per generare schemi ripetitivi molto precisi che ci aiutano a misurare il tempo, dall’oscillazione di un pendolo al comportamento degli elettroni negli orologi atomici. Nella competizione sportiva abbiamo bisogno di misurazioni estremamente precise e accurate per determinare l’esito di una gara, in cui la differenza tra l’oro e l’argento può giocarsi in una frazione di secondo. Ma esistono tecnologie di uso quotidiano, come i GPS ad esempio, che richiedono una precisione ancora maggiore. Non solo: il tempo e la nostra capacità di misurarlo con accuratezza sono fondamentali anche per molte applicazioni della scienza, inclusa l’astrofisica. L’Osservatorio a raggi X Chandra porta a bordo strumenti che misurano il tempo di arrivo di ogni singolo fotone di luce X proveniente dai corpi celesti che osserva. Queste informazioni temporali possono essere cruciali per comprendere fenomeni cosmici, come la velocità di rotazione di una stella di neutroni o il modo in cui la materia vortica attorno a un buco nero. E ora alcuni esempi. Missy Franklin riesce a chiudere i 100 metri dorso in piscina in meno di 60 secondi; più o meno la stessa durata di un lampo di raggi gamma, che segna la nascita di un buco nero. Nella gara di marcia alle Olimpiadi, i migliori atleti completano un percorso di 50 chilometri in poco più di tre ore e mezza, quasi 13 mila secondi. Quasi lo stesso tempo che impiega la luce del Sole per raggiungere Nettuno. Naturalmente, nell’universo esistono fenomeni che durano molto più a lungo: la Terra si è formata circa 4,5 miliardi di anni fa, mentre si ritiene che l’universo stesso abbia circa 13,8 miliardi di anni. Un tempo così lungo che si perderebbe il conto di quante oscillazioni ha fatto il pendolo. Versione italiana a cura di Valentina Guglielmo --- MediaInaf Tv è il canale YouTube di Media Inaf (http://www.media.inaf.it/)