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L’orologio più preciso mai sviluppato in Svizzera, il FOCS-1, è entrato in funzione nel 2004. Si trova in un laboratorio dell'Ufficio Federale di Metrologia METAS di Berna. Se doveste rivisitare il paese tra 30 milioni di anni l'orologio non avrebbe perso più di un secondo.
Il FOCS-1 è uno dei cinque orologi atomici del Laboratorio di Tempi e Frequenze, che coopera con 45 istituzioni simili in tutto il mondo e con altri 250 orologi atomici contribuisce a fornire i dati utilizzati per determinare il Tempo Universale Coordinato (UTC), riferimento per il calcolo di tutti i fusi orari.
Mentre un orologio meccanico utilizza l’oscillazione del pendolo per dividere il tempo in intervalli uguali, un orologio atomico usa l’oscillazione che avviene all’interno degli atomi quando vengono fatti transitare in un campo magnetico. La frequenza di queste oscillazione atomica è sempre costante. Ecco perché è così preziosa come standard di misura del tempo.
Il primo orologio atomico è stato costruito negli Stati Uniti nel 1949, e nel corso degli anni la loro precisione è aumentata considerevolmente. Data l’alta velocità di oscillazione degli atomi, la loro osservazione poteva avvenire solo per un tempo limitato, il che restringeva la precisione di misurazione.
L’ultima generazione di orologi atomici – compreso quello svizzero – utizza dei laser per raffreddare gli atomi portandoli ad una temperatura vicina allo zero assoluto. Questo rallenta la «corsa» degli atomi da 200 m/sec a 6 m/sec e sono questi atomi «rallentati» a venir fatti transitare nel campo magnetico che ne provoca l’oscillazione.
L’unicità dell’orologio svizzero consiste nell’utilizzo di un fascio tipo continuo invece di uno di tipo spasmodico. Grazie a questo sistema, gli atomi si scontrano con meno frequenza, rendendo la misurazione più precisa.
Una tale precisione potrebbe all’apparenza sembrare superflua. Ma, oltre a determinare l’ora ufficiale in tutto il mondo, trova un'altra serie di applicazioni. La navigazione satellitare dipende dagli orologi atomici e, più sincronizzati sono, più i dati forniti dal sistema risultano accurati. Anche i telescopi radiofonici di tutto il mondo possono essere sincronizzati in quanto osservano lo stesso punto nello spazio, creando l’effetto di un singolo telescopio di diametro pari al diametro della terra.