“Che ora è?”

Dal corrispondente di “Svegliatevi!” nella Repubblica Federale di Germania

CHE ora è?” “Esattamente le 8,30”, è la risposta. “Grazie, devo prendere il treno e il mio orologio si è fermato”.

Oggi tale esatta consapevolezza del tempo è presa per scontata. Durante gran parte della sua storia, però, l’uomo non si è interessato di secondi, minuti e neppure di ore. Ma infine si fecero sforzi per misurare brevi periodi di tempo.

Indubbiamente il più antico strumento costruito dall’uomo per la misurazione del tempo è la meridiana. Il suo fondamentale svantaggio è bene indicato dal proverbio: “Fa come la meridiana. Conta solo i giorni di sole”. Per avere un misuratore del tempo più attendibile ci voleva qualcosa che funzionasse senza dipendere dal bel tempo. L’orologio ad acqua, in seguito chiamato clessidra, soddisfece questo bisogno. Consisteva di un vaso con una piccola apertura da cui l’acqua defluiva in un cilindro, e il graduale aumento del livello dell’acqua nel cilindro costituiva la base per misurare il tempo.

Il segnatempo a sabbia od orologio a polvere funzionava in base allo stesso principio. Ogni tanto si usa ancora per misurare il tempo nella bollitura delle uova. C’era poi l’orologio a olio. L’olio serviva ad alimentare una lampada e in base alla quantità d’olio consumata si poteva misurare il tempo.

Sia i segnatempo a sabbia che gli orologi a olio avevano le loro limitazioni. Prima di tutto, non funzionavano bene quando venivano spostati. Col passar del tempo, l’uomo riconobbe la necessità di un orologio portatile che continuasse a misurare il tempo. Questo fu possibile per la prima volta con l’invenzione dell’orologio a rotismi, il successivo passo nell’elaborazione di congegni per la misurazione del tempo.

L’orologio a rotismi

La Divina Commedia di Dante, scritta nel XIII secolo, menziona grandi orologi a rotismi. Questi orologi furono molto usati nel XIV secolo. I primi orologi portatili si possono attribuire al meccanico tedesco Peter Henlein, di Norimberga. Verso l’anno 1500 egli costruì il primo orologio da tasca. Aveva una carica di 40 ore e batteva tutte le ore.

Da allora sono stati fatti molti miglioramenti. Attendibilità e accuratezza sono state perfezionate, il peso è stato ridotto ed è stata introdotta la produzione in serie. Per cui l’orologio è divenuto di uso universale.

Ma quanto può essere accurato un orologio a rotismi? Scosse, cambiamenti di temperatura, errori di posizione e di isocronismo ne pregiudicano la precisione. Si considera molto accurato un orologio a rotismi che non varia più di 6 decimi di secondo al giorno con un cambiamento di temperatura di un grado centigrado.

Orologi più precisi

Tuttavia, l’alto grado di meccanizzazione, automazione e ricerca scientifica d’oggi richiede uno strumento di misurazione del tempo più preciso. Il primo vero passo avanti in questo campo fu la costruzione dell’orologio a quarzo che comparve sul mercato nel 1934. L’orologio a quarzo superò l’accuratezza dell’orologio di precisione a pendolo, essendo 10 volte più accurato.

Come funziona? Ci sono vari sistemi, ma gli elementi base sono sempre gli stessi. Le vibrazioni di un cristallo di quarzo determinano la frequenza di una corrente alternata. Questa corrente può essere amplificata e ridotta da un divisore di frequenza e, per mezzo di un ingranaggio meccanico, applicata al quadrante di un orologio. Diciamo ad esempio che un cristallo di quarzo ha una frequenza di vibrazione di un megahertz (un milione di cicli al secondo). Ciò significa che vibra un milione di volte al secondo. Queste vibrazioni elettriche di un cristallo di quarzo possono essere rese visibili con un oscillografo.

Avrete visto senz’altro il meccanismo di un orologio e forse avete notato che il rapido movimento del bilanciere viene trasformato nel movimento più lento della lancetta dei secondi. Questa riduzione avviene meccanicamente. In un orologio a quarzo, invece, avviene elettricamente. La frequenza è divisa progressivamente finché può azionare un motore sincrono collegato a un ingranaggio meccanico e applicato al quadrante dell’orologio, o finché può segnare il tempo per mezzo di un indicatore elettrico digitale. In tal modo, teoricamente sarebbe possibile ridurre l’errore a 0,0001 secondi al giorno, errore di un solo secondo ogni 10 anni. Tuttavia, il quarzo vibra più rapidamente man mano che invecchia, pregiudicando così l’accuratezza dell’orologio a quarzo.

Quindi, per certe ricerche scientifiche occorre un misuratore del tempo più preciso. L’orologio atomico soddisfa questo bisogno. Tale orologio misura la frequenza della luce emanata o assorbita dalle molecole o dagli atomi. Certi orologi atomici dovrebbero variare di un solo secondo ogni 1.000 anni, o perfino di un secondo ogni 100.000 anni.

Soffermiamoci un momento. Chi non lavora in un laboratorio o in qualche istituto scientifico si preoccupa del milionesimo di secondo? Spesso quando si è in vacanza o si fa un lavoro piacevole c’è la tendenza a dimenticarsi del tempo. Inoltre, chi vorrebbe sapere che ora è mentre ammira un tramonto spettacolare? Pertanto la domanda “Che ora è?” può essere appropriata o fuori posto secondo le circostanze.