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Il tempo su Internet

 

Quando l’ora legale se ne va e torna quella solare - o il contrario - ci tocca di fare il giro di casa e spostare le lancette degli orologi, uno ad uno: una bella scocciatura. Lo scrivente deve mestamente ammettere che a ogni cambio dell'ora gli capita sempre di dimenticare una sveglietta, un timer, un cronografo da qualche parte: per non parlare poi dell'orologio montato nel cruscotto dell'auto. Grazie al cielo da qualche anno le aziende che inseriscono le funzionalità di un orologio nei loro apparecchi si sono fatte furbe, e dunque alcuni dispositivi si arrangiano da soli.
I videoregistratori ricevono un segnale video televisivo: i migliori, dunque, consultano automaticamente il Teletext e prendono l'ora esatta da lì. Alcune svegliette da comodino contengono una piccola antenna e "ascoltano" un segnale trasmesso sulle onde radio lunghe dall'emittente tedesca di Mainflingen.
Anche l'orologio del cruscotto dell'auto potrebbe regolarsi da solo: usando il sistema GPS, lo stesso che ci informa della nostra posizione e fa funzionare il navigatore satellitare; oppure il sistema RDS, quello che fa apparire sull'autoradio il nome della stazione con cui siamo sintonizzati.
Il sistema più semplice di tutti è utilizzabile quando l'orologio è anche un datario: il dispositivo può venire facilmente programmato per spostare da solo le lancette nei giorni del cambiamento, che sono prefissati. Purtroppo l'ora legale non viene seguita in tutto il mondo, ma solo in Occidente, nelle repubbliche dell'ex URSS e in una manciata di altri stati, quindi i prodotti vanno realizzati in almeno due versioni, ed esistono anche differenze nell'adozione. In Europa (esclusa l'Islanda), l'ora legale è stata fissata dall'ultima domenica di marzo alla ultima domenica di ottobre, ma in Brasile dura più a lungo e in Israele è basata sul calendario ebraico; l'autorità nazionale palestinese tipicamente fa terminare l'ora legale nei territori da essa controllati una settimana in anticipo rispetto a quanto fa Israele, il che introduce regolarmente elementi di confusione.
I PC basati su Windows utilizzano proprio il principio del datario per aggiornare il proprio orologio interno, e il sistema operativo deve essere aggiornato da Microsoft (via Internet) quando le regole cambiano. I calcolatori Linux sono gestiti analogamente ma con una serie di regole in cascata, e quando una nazione decide di fare uno strappo alla regola (come accadde in Australia nel marzo scorso, in occasione dei giochi del Commonwealth), è sufficiente aggiungere una regola ad alta priorità che sovrasta per un anno la regola generale. A proposito: nell'altro emisfero terrestre, dove le stagioni sono invertite rispetto alle nostre, anche l'ora legale e l'ora solare sono scambiate; cosa prevedibile se ci riflettiamo, ma sempre fonte di confusione per i viaggiatori internazionali.
Il sistema più complesso ed intrigante per tenere traccia dell'ora esatta è quello usato attraverso l'Internet. La grande Rete è regolata da una serie di protocolli: il più famoso è HTTP, "hypertext transport protocol", il
protocollo per il trasporto degli ipertesti che dà vita ai siti web. Esiste però anche NTP, "network time protocol", appunto un metodo per inviare l'ora esatta, che è addirittura più vecchio di HTTP. Tutti i siti web hanno un nome che comincia con http (per esempio, http://www.accomazzi.it) e tutti gli orologi atomici che inviano l'ora esatta hanno un nome che comincia con ntp (per esempio, per l’Italia ntp://tempo.ien.it e per la Svizzera ntp://swisstime.ethz.ch). Il problema tecnologico sta nel fatto che i tempi di invio delle informazioni attraverso la rete introducono un ritardo, sensibile ma difficilmente valutabile. Gli ingegneri informatici hanno risolto il problema inserendo nelle regole NTP un metodo diabolicamente complesso ma dal nome un po' buffo, l'algoritmo di Marzullo (dal nome di un dottorando che originalmente lo concepì). I calcolatori basati sul sistema operativo Mac OS usano NTP per regolare l'orologio di bordo. Un programma gratuito per Windows che fa la stessa cosa può venire scaricato dall'indirizzo http://www.timetools.co.uk/time-servers/ntp-client.htm


Gli orologi atomici

Gli orologi atomici, a cui tutti noi possiamo connetterci usando l'Internet per conoscere l'ora esatta, hanno una storia inaspettatamente ricca. Il primo esemplare venne costruito nel 1949, ma è dal 1955 che disponiamo di esemplari proverbialmente precisi e li utilizziamo come metro ufficiale del tempo. Prima di allora, un minuto secondo era definito come il tempo impiegato da un pendolo della lunghezza di un metro per compiere una oscillazione: ma l'altezza dal livello del mare, la densità dell'aria e altri fattori introducevano una serie di differenze tali per cui questo metodo è stato scartato.
Un orologio atomico utilizza la risonanza dell'elemento cesio-133 per misurare il passaggio del tempo con una precisione superiore al miliardesimo di secondo per giorno. Infatti, i fisici hanno scoperto che il cesio-133 cambia di stato con assoluta regolarità e grande indifferenza alle condizioni di contorno, esattamente 9.192.631.770 volte al secondo. La costruzione di un orologio atomico non è complicata come si potrebbe pensare: esiste anche un prototipo di orologio atomico tascabile e operato a batteria, e si pensa che quando si troverà modo di ridurre a sufficienza i suoi costi di riproduzione esso diventerà un prodotto che troveremo sugli scaffali dei supermercati. Esistono già orologi atomici commerciali basati sul rubidium, un elemento raro, dal prezzo inferiore ai cento franchi e di precisione paragonabile a quelli al cesio per periodi sino a dieci anni.

Oggi tutte le nazioni evolute dispongono di almeno un orologio atomico centrale ("stratum zero"), che viene usato come pietra miliare e la cui precisione è superiore al centimiliardesimo di secondo. Una serie di orologi atomici secondari ("stratum uno") vengono mantenuti sincronizzati con il principale e vengono usati come riferimento da organizzazioni civili e militari. Gli orologi nazionali poi si tengono in contatto tra di loro, per evitare scostamenti anche piccolissimi attorno al globo e per introdurre congiuntamente i "secondi bisestili", istanti extra di tempo introdotti ogni qualche anno perché la velocità di rotazione della Terra rallenta di circa 0,7 secondi per anno: questo sistema e conosciuto come UTC, sigla francese di "tempo coordinato universale".

Per il futuro si sta pensando ad orologi basati su transizioni ottiche, il che permetterebbe una precisione ancora superiore: ma scienziati e organismi sono ancora al lavoro sulla definizione degli standard. Dopotutto, c'è tempo...


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