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Titolo: Enigmetto logico scientifico filosofico... :-)

Un cordialissimo saluto a tutto il NG da fulvio. Dopo parecchie
vicissitudini con l' ADSL sono riuscito qualche gg fa a tornare on
line e percio' vi espongo un quesito (che per ora non ha soluzione,
cerchiamo di trovarla insieme) che mi e' venuto in mente e potrebbe
rivelarsi mentalmente stimolante (o magari stupido)
Esiste un orologio che mi pare si chiamasse NIST, che sfrutta le
vibrazioni dell' atomo di cesio, e che fu definito "il piu' preciso
orologio al mondo" e che perde(vado a memoria) un secondo in 50
milioni di anni o qualcosa di simile. Non so se piu' recentemente ne
siano stati realizzati di migliori, ma poco importa per il quesito.
Quesito: come si e' potuto affermare che quello fosse il piu' preciso
orologio al mondo? In base a cosa viene fatto il confronto?
Invio questo quesito con una certa paura che sia un problema idiota,
ma al tempo stesso con la speranza di iniziare una discussione
interessante che abbraccia vari campi del sapere...
ciao a tutti
fulvio

 orologio al mondo? In base a cosa viene fatto il confronto?
(il NIST e' l'istituto che ospita l'orologio in questione)
_In_ linea_ di_ principio_, se si dispone di due orologi costruiti in modo
identico O1 e O2, si misura con i due orologi uno stesso intervallo di tempo
(ad es. 100000 s misurati sull'orologio O1) ottenendo i valori
t1 = 100000 s e t2, si suppone che la deviazione dei valori letti  rispetto
al risultato idealmente "esatto" T ~ 100000 s sia di origine interamente casuale,
si ripete piu' volte questa misura e si calcola la varianza S^2 = <(t1 - t2)^2>
(si indica con <x> il valore medio di una quantita' x), questa varianza si dimostra
essere uguale alla somma delle varianze <(t1 - T)^2> + <(t2 - T)^2>, l'errore
di un orologio sulla misura di questo intervallo di tempo e' quindi S / SQRT(2),
l'errore relativo e' S / SQRT(2) / T.
Se l'orologio di cui si vuole calcolare l'errore e' unico (il piu' preciso
orologio del mondo!) si fa un calcolo analogo confrontando i tempi
misurati da questo orologio con quelli misurati da un altro orologio,
anche meno preciso ma di cui sia gia' nota la precisione.
Hai pensato alla possibilita' di postare il problema su it.scienza.fisica?
Ciao
-- 
Giorgio Bibbiani
Per rispondere togliere la h nell'indirizzo e-mail.

 (ad es. 100000 s misurati sull'orologio O1) (...)
 > Hai pensato alla possibilita' di postare il problema su
it.scienza.fisica?
Si', avevo pensato pure a it cultura filosofia, ma qui su IHE mi sento
"un po' piu' a casa mia" e d' altronde non volevo dare un' impronta
"specifica al problema" (la volevo dare piu' che altro logica) che
secondo me ha alcuni risvolti interessanti. Ho letto la tua risposta
che naturalmente, visti i miei limiti in materia, mi risulta assai
ostica da comprendere in pieno, pero' vorrei rilanciare in questo
senso: non vedo come si possa asserire che un orologio e' il piu'
preciso del mondo, senza avere un riferimento assoluto della sua
precisione: per le misure di lunghezza esiste il famoso metro
"campione" di Parigi" (che ormai avra' fatto il suo tempo) che pero'
cercava di riprodurre esattamente la 40 milionesima parte dell'
equatore (se non ricordo male). Quando si studiava noialtri a scuola
il "secondo" era l' 86400ima parte del giorno solare medio. Oggi siamo
al cesio, ma il tutto e' arbitrario naturalmente le unita' di misura
del tempo sono convenzioni umane dedotte dai fenomeni naturali.
Il punto era questo: dal punto di vista logico a me non va giu'
facilmente il fatto che si possa asserire che uno strumento di
misurazione e' piu' preciso di un altro se non ne abbiamo un terzo,
piu' preciso di entrambi, a cui riferirsi... non so se rendo l'
idea... (ma e' probabile siano vaneggiamenti d' agosto.. ;-)
ciao
fulvio

 del tempo sono convenzioni umane dedotte dai fenomeni naturali.
Nel sistema internazionale il secondo e' definito proprio in funzione 
dell'atomo di cesio.
"Il secondo è la durata di 
9192631770
 periodi della radiazione 
corrispondente alla transizione tra due livelli iperfini dello stato 
fondamentale dell'atomo di cesio -133"
Nicola Salmoria

 idea... (ma e' probabile siano vaneggiamenti d' agosto.. ;-)
Si', hai reso bene l'idea, ma in effetti la situazione in cui ci si trova
riguardo alla misura piu' precisa del tempo e' proprio quella di non
avere a disposizione un riferimento piu' preciso...
Qualitativamente si puo' comunque comprendere come confrontando
tra loro due orologi fabbricati nello stesso modo si possa ottenere una
stima della loro precisione senza bisogno di un riferimento piu' preciso,
solo facendo l'ipotesi che gli errori sulle misure di tempo siano di tipo
casuale (cioe' supponendo che orologi costruiti in modo identico non
vadano costantemente sempre "avanti" o sempre "indietro").
Ad es. si possono confrontare due orologi meccanici uguali facendo loro
misurare uno stesso intervallo di tempo, diciamo un giorno (86400 s),
un orologio misurera' il valore 86400 s e l'altro diciamo 86410 s, 
una stima dell'errore dei due orologi e' data dalla differenza dei
valori misurati, cioe' dell'ordine dei 10 s al giorno, misurando lo stesso
intervallo di tempo con due orologi al quarzo si otterranno magari i
valori 86400.00 s e 86400.50 s, quindi adesso l'errore e'
dell'ordine di 0.5 s al giorno, inferiore al caso precedente.
Nella realta' naturalmente le cose saranno piu' complicate, e si
eseguiranno diverse misure e i dati saranno trattati con metodi
statistici, ma il principio rimane quello del confronto tra diversi
orologi.


 equatore (se non ricordo male).
Eh si', anche il metro e' stato ridefinito. Poiche' la velocita' della
luce e' si' una costante universale, esso e' stato definito come il
tragitto percorso dalla luce nel vuoto in un tempo di 1/299.792.458
di secondo, dove il secondo ha la definizione di sopra.
Ma allora, dirai tu, anche il metro non e' una costante universale!
Elementare, Watson, elementare: anche il metro si accorcia e
si dilata in questo nostro universo. Ma nessuno se ne lamenta!
Il buffo e' che l'unita di massa, il chilogrammo-massa, e' ancora
definito con un campione di platino-iridio, conservato nel Museo
Internazionale di Pesi e Misure di Sèvres (Parigi). Si sarebbe
potuto definirlo come la massa di un tot di elettroni, ad esempio,
ma poi sarebbe stato problematico contarli.  :o))
Da questa e dai due precedenti derivano molte altre definizioni
di unita' di misura: il Newton sara' la forza necessaria ad imprimere
ad un chilogrammo-massa l'accelerazione di un metro al secondo
quadro, etc etc...
Ciao!!!  ((^__^))'
Livio

 quadro, etc etc...
Nota: l'orologio del NIST:
http://www.boulder.nist.gov/timefreq/cesium/fountain.htm


 quella definizione sono identici.
Ahh, ecco perche' nessuno si lamenta!!!  :o))))
Ciao!!!  ((^__^))'
Livio