Notte di capodanno, si avvicina la mezzanotte, tutti pronti per il brindisi. Parte il conto alla rovescia: meno tre, due, uno, uno, Buon Anno Nuovo! No, non è un refuso tipografico, succederà proprio così: la notte di San Silvestro, e quindi tutto il 2016, durerà un secondo in più.
La decisione è stata presa dall’International Earth Rotation and Reference Systems Service, l’ente che misura la differenza tra la lunghezza del giorno scandita dalla rotazione terrestre e quella misurata dagli orologi atomici, proprio per adeguare il tempo di questi ultimi (che a loro volta regolano tutti gli orologi del mondo) con quello del nostro pianeta, misurato invece da un giro completo intorno al proprio asse.
La rotazione del nostro pianeta sta rallentando
Ancor prima che l’uomo inventasse gli orologi la durata del giorno è sempre stata misurata dalla rotazione terrestre, cioè basandosi sul sorgere e tramontare del sole e sulla lunghezza della notte. Ma questo moto non è uniforme e costante, perché condizionato da una serie di fattori esterni.
Innanzitutto la Terra non è una sfera perfetta, ma è schiacciata ai poli e rigonfia all’equatore, a causa delle forze di marea esercitate dalla Luna e dal Sole.
Inoltre i continui movimenti del suo nucleo e i grandi terremoti in superficie ne ridistribuiscono la massa, contribuendo ad alterare la sua rotazione.
Ma sono proprio la Luna e i Sole (e in minima parte gli altri pianeti), con la loro forza di gravità, che fanno rallentare la rotazione terrestre: è un po’ come se le forze che provocano le maree causassero anche un “attrito” impalpabile che frena il movimento del nostro pianeta.
Gli astronomi verificano questo fenomeno con degli speciali strumenti, chiamati interferometri, che misurano la rotazione terrestre basandosi sull’osservazione della posizione in cielo degli oggetti più distanti dell’universo: così lontani che possono essere presi come punti di riferimento fissi e immobili nel tempo.
Da queste osservazioni si evince che la Terra rallenta la sua rotazione di circa due millisecondi al giorno e ovviamente questo ritardo si accumula col passare degli anni.
La misura del tempo, e quindi del giorno terrestre, basata su metodi astronomici è definita UT1.
Gli orologi atomici
Dalla metà del secolo scorso si è cominciato a sfruttare le proprietà degli atomi per avere una misura più accurata del tempo: nascono così gli orologi atomici.
Il cesio, l’elemento chimico usato per eccellenza in questi strumenti, oscilla infatti tra due stati energetici emettendo a intervalli regolari onde elettromagnetiche che, captate da un apposito ricevitore, permettono così di scandire il tempo con una precisione che arriva al miliardesimo di secondo ogni ventiquattro ore.
Dal 1970 è stato deciso di usare l’oscillatore al cesio come strumento ufficiale internazionale per misurare il tempo sulla terra, e tutti gli orologi del mondo sono sincronizzati con questi apparecchi.
Il Tempo Coordinato Universale (UTC) dal quale si ricavano tutti i fusi orari, si basa proprio sulle misure degli orologi atomici.
Perché seve un secondo in più nel 2016
Il ritardo accumulato dal rallentamento della rotazione terrestre crea però uno sfasamento tra l’UTC e l’UT1: per mantenere al di sotto dei nove decimi di secondo questa differenza, dato che non è possibile cambiare la rotazione della terra che determina l’UT1, si devono quindi applicare delle correzioni agli orologi atomici.
Dal 1972 ciò è stato fatto ben 26 volte, aggiungendo un secondo agli orologi atomici a intervalli variabili tra i sei mesi e i sette anni: l’ultima volta è successo il 30 giugno del 2015. E, come detto, accadrà ancora il 31 dicembre.
Se non si ricorresse a questa soluzione succederebbe un caos inimmaginabile nella nostra società globalizzata, iperconnessa e tecnodipendente.
Pensate solo ai sistemi GPS: la mancata sincronizzazione, anche solo di un secondo, manderebbe fuori rotta di svariati chilometri navi, aerei e automobili.
E per i computer sarebbe un disastro, poiché, come tutti i sistemi di comunicazione, basano il loro tempo sullo standard Internet-based Network Time Protocol (NTP) che a sua volta si regola sull’UTC (e quindi sugli orologi atomici): lo sfasamento di un secondo manderebbe in tilt tutte le trasmissioni via internet, provocando ingenti danni economici.
Ecco perché il 2017 arriverà con un secondo di ritardo. Più precisamente, il tempo extra sarà aggiunto alla mezzanotte misurata dall’UTC, che corrisponde all’ora di Greenwich in Inghilterra, quindi l’una di notte da noi in Italia.