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Chi ha inventato l’orologio e come funziona?

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Chi ha inventato l’orologio e come funziona?
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Come Alice e Bianconiglio nel Paese delle meraviglie, scopriamo i segreti della misurazione del tempo

Tu lo sai che ore sono? Probabilmente sì: ti basta controllare il cellulare, il tablet, o magari hai al polso un orologio o uno smart watch. E quando esci di casa puoi vedere orologi un po’ dappertutto. Ma lo sapevi che questi oggetti nascondono un mondo straordinario?

OROLOGI E ATOMI

Alcuni sono antiquati, altri modernissimi, e spesso come molti dispositivi elettronici sono radiocomandati: vuol dire che ricevono l’ora esatta dall’orologio atomico nazionale, che è il più preciso di tutti. Si trova a Torino, all’INRIM (Istituto nazionale di ricerca metrologica), ed è così preciso che può ritardare, al massimo, di un secondo ogni 150 milioni di anni!

orologio atomico

Tutto merito degli atomi di cesio-133, un elemento chimico molto stabile la cui struttura atomica è il “cuore” di questo orologio. In pratica un complicatissimo sistema di segnali radio, sensori, magneti e fotocellule conta le oscillazioni degli elettroni di cesio-133: quando ne ha contate 9 miliardi 192milioni 631mila e 770 è passato... un secondo. Agli scienziati, però, questa precisione a volte non basta, perciò tre anni fa hanno realizzato un orologio ancora più preciso che si basa su un elemento chiamato stronzio e ritarda di un secondo ogni 90 miliardi di anni: insomma se arrivi in ritardo a scuola e la prof se ne accorge... è colpa dello stronzio!

IL TEMPO AL PROPRIO POLSO

Anche se sono precisissimi gli orologi atomici non puoi metterli al polso: oltre che enormi sono anche radioattivi! Come funzionano allora gli orologi “normali”? Ce lo racconta Daniele Cambieri, orologiaio di Milano:

«Quello a batteria e con le lancette funziona ancora come i suoi antenati: dietro al quadrante c’è un bilanciere, cioè un sistema che collega tra loro le tre ruotine che muovono le lancette e scandisce il tempo facendo 36mila rotazioni all’ora»! Può sbagliare? Sì, al massimo 25 centesimi di secondo al giorno in meno rispetto all’orario reale.

«Il ritardo accade perché, a differenza degli orologi radiocomandati, quelli a batteria sono influenzati dalle variazioni di temperatura, che rallentano l’oscillazione del quarzo che tiene il tempo» spiega Daniele. «Gli orologi classici, invece, che al posto della batteria hanno una molla, sono sensibili anche ai movimenti del polso, che li fa rallentare di qualche secondo ogni giorno. Un bel problema! Per fortuna questo ritardo è prevedibile, quindi può essere calcolato in anticipo e corretto, e l'orologio in questo modo... spaccherà il secondo». Parola di orologiaio!

PERCHÈ LE ORE SONO 24?

Si pensa che i primi a dividere il giorno in 12 ore siano stati i Babilonesi. E che fecero questa scelta perché era facile contarle con la mano, toccando con la punta del pollice le falangi delle altre quattro dita. Secoli dopo gli Egizi, che conoscevano la meridiana, decisero che era più comodo dividere il giorno in 24 ore, che però non avevano tutte la stessa durata: un bel rompicapo!

Nel II secolo a.C. l’astronomo greco Ipparco propose di rendere le 24 ore tutte uguali (ore equinoziali) ma solo nel 1300, con i primi orologi meccanici, questa proposta venne accettata da tutti.

LE TAPPE DELL'OROLOGIO NELLA STORIA

1370 - Orologio a pesi: è stato inventato da Henri De Vic e installato nella torre del palazzo reale di re Carlo V a Parigi: l’energia per muovere le lancette è fornita da pesi legati a un cavo che si srotola lentamente. Bisogna riavvolgerlo di continuo!

1656 - Orologio a pendolo: l’olandese Christiaan Huygens inventa il pendolo, che tiene il tempo muovendosi a destra e a sinistra grazie a un sistema a molla. Alcuni anni dopo Huygens è anche il primo a usare un sistema con movimento rotatorio: ha inventato l’orologio da tavolo.

1700 - Orologio da taschino: il primo orologio “portatile” è del XVIII secolo: il bilanciere (una ruota che oscilla avanti e indietro) fa muovere le rotelle dentate collegate alle lancette. In questo caso, però, solo una: i primi modelli non segnavano i minuti.

1812 - Orologio da polso: il primo è creato da Abraham-Louis Breguet per la regina di Napoli: una molla (un piccolo nastro in acciaio), fornisce l’energia srotolandosi. Il più antico tuttora esistente a destra è della svizzera Patek Philippe.

1969 - Orologio al quarzo: il giorno di Natale la giapponese Seiko presenta Astron, il primo orologio al quarzo: il cristallo, attraversato dalla corrente di una pila, vibra veloce e in maniera costante spaccando il secondo.

1973 - Orologio a cristalli liquidi: il Seiko Quartz 06LC (a sinistra) è considerato il primo orologio digitale da polso: sullo schermo i cristalli liquidi grigi prendono la forma di numeri e indicano l’ora. Questo sistema ottiene subito successo e in poco tempo diventa super economico.

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