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Dal tic tac a TikTok: come gli esseri umani tengono traccia del tempo

Tratto dal numero di agosto 2022 di Mondo della fisica, dove appariva sotto il titolo "Come il tempo passa". I membri dell'Istituto di Fisica possono godersi l'intero numero tramite Mondo della fisica App.

Sharon Ann Holgate recensioni Una breve storia del cronometraggio: la scienza di segnare il tempo, da Stonehenge agli orologi atomici di Ciad Orzel

Orologio preistorico
A Stonehenge, il solstizio d'estate è segnato dal sole che sorge accanto alla Heel Stone. (Per gentile concessione: iStock/inigofotografia)

È probabile che poco prima di iniziare a leggere questo articolo abbiate controllato l'ora. Sia che tu stia fissando con gli occhi annebbiati una sveglia, guardando l'orologio da polso per vedere se sei in ritardo o prenotando appuntamenti nell'app di calendario del tuo telefono, la maggior parte di noi consulta gli orologi molte volte al giorno. È questo tracciamento del tempo familiare e onnipresente che costituisce il punto di partenza per Ciad Orzel'S Una breve storia del cronometraggio: la scienza del segnare il tempo, da Stonehenge agli orologi atomici.

In questo libro, il professore di fisica statunitense copre i secoli di scoperte scientifiche, macchinazioni politiche e cambiamenti sociali che ci hanno portato agli attuali metodi di cronometraggio. Orzel inizia con le tombe a corridoio della Gran Bretagna neolitica - in cui il Sole splende nella camera funeraria solo in periodi specifici dell'anno, segnando un solstizio o un equinozio - prima di discutere di come l'evoluzione del nostro calendario moderno sia stata modellata dalla religione e dalla politica . Come osserverà in seguito, "per gli scopi quotidiani, il tempo non è un assoluto universale ma una convenzione sociale". 

Il libro intreccia abilmente secoli di racconti scientifici e tecnologici, portandoci da un mondo di tick-tock a uno che abilita TikTok. Apprendiamo come i cronometri marini di precisione sviluppati nel 18° secolo abbiano portato a un vantaggio nelle spedizioni affidabili a lunga distanza grazie alla loro capacità di tracciare correttamente la longitudine; perché le compagnie ferroviarie del XIX secolo furono un catalizzatore per l'adozione dei fusi orari globali; e come i segnali distribuiti via satellite o su Internet siano parte integrante della diffusione dell'odierna scala temporale di riferimento internazionale. Lungo la strada, siamo guidati attraverso discussioni su scoperte fisiche e fenomeni fondamentali per la storia del cronometraggio. Questi includono l'elettromagnetismo, il moto armonico semplice, la meccanica celeste e la relatività speciale e generale, nonché la fisica atomica e la meccanica quantistica alla base degli orologi atomici che forniscono standard temporali nazionali. 

Orzel fornisce numerosi spunti su quanto sofisticate fossero molte pratiche scientifiche storiche, per il loro tempo. Parte dell'astronomia e della matematica della civiltà Maya suona quasi come fantascienza. È incredibile, ad esempio, che le tavole astronomiche Maya per il monitoraggio di Venere abbiano predetto con successo quando il pianeta apparirà e scomparirà nel cielo per diversi secoli. Ma non dobbiamo lasciarci trasportare. Dal 1987 fino al primo decennio del 21° secolo, è stata utilizzata un'estrapolazione dai sistemi del calendario Maya per sviluppare previsioni errate secondo cui il mondo sarebbe finito il 21 dicembre 2012. Orzel fa un buon lavoro nel spazzare via la pseudoscienza che ha dato origine a queste profezie di sventura. Allo stesso modo mette abilmente in prospettiva i risultati scientifici e le affermazioni nei capitoli successivi.  

Altrettanto affascinanti sono le sezioni evidenziate da barre grigie lungo il lato della pagina, che trattano i concetti scientifici in modo più dettagliato. Il loro ampio spettro spazia dalla descrizione di come la meccanica dei fluidi governa il comportamento degli orologi ad acqua, e approfondisce esperimenti mentali per aiutare a comprendere la relatività, per spiegare come le proprietà piezoelettriche del quarzo consentano orologi precisi e convenienti, e sottolineando perché il cesio è stato scelto per il primo generazione di orologi atomici. 

Oltre alla scienza, Orzel include storie storiche, alcune delle quali sono tanto divertenti quanto avvincenti. Mi ha fatto ridere apprendere che gli orologi ad acqua con deflusso venivano usati per limitare il tempo in cui gli avvocati potevano parlare nei tribunali dell'antica Grecia, e documenti contemporanei indicano che gli oratori commentavano quando il loro tempo era quasi scaduto. Immaginare le schiere di diversi bicchieri di sabbia sovrapposti usati a bordo delle navi quando si registrava il tempo per la navigazione era altrettanto divertente: questa disposizione forniva un cuscinetto contro i cali di concentrazione da parte di coloro che erano delegati a girare i bicchieri appena svuotati. 

In tutto il libro Orzel sottolinea anche come in passato i ruoli degli scienziati potessero essere diversi da quelli di oggi. L'astronomo del XVI secolo Tycho Brahe, ad esempio, ha scelto gli oroscopi come uno dei suoi compiti principali come astronomo di corte in Danimarca. Orzel nota anche quanto prezioso documento scientifico possa essere perso a causa dell'invasione, del saccheggio e del passare del tempo; un fatto che purtroppo risuona ancora oggi. 

L'inclusione di racconti di rivalità tra scienziati e lotte storiche per finanziamenti o istruzione, evidenzia perfettamente il processo di ricerca di Orzel. Descrive anche abilmente come alcuni scienziati, come il fisico del XVII secolo Robert Hooke, avessero un talento prodigioso per l'autopromozione. Altri, tuttavia, che furono altrettanto importanti per lo sviluppo del cronometraggio moderno, continuarono tranquillamente con il loro lavoro, come l'astronomo del XVIII secolo Tobias Mayer, le cui meticolose tavole lunari costituirono in seguito la base per il Nautical Almanac del Royal Observatory per determinare la longitudine in mare . 

Orzel conclude guardando a un futuro in cui gli odierni orologi sperimentali a reticolo ottico potrebbero alla fine consentire misurazioni del tempo così precise da poter tracciare i terremoti attraverso il monitoraggio su scala fine della forma della Terra, o forse persino rilevare particelle di materia oscura se interagiscono con il ticchettio atomico degli orologi. 

In tutto Una breve storia del cronometraggio, Orzel ci conduce in alcuni degli argomenti attraverso gli eventi della sua stessa vita. Questo non solo aiuta a capire quanto diamo per scontato il segno del tempo, ma insieme al suo stile di scrittura coinvolgente impedisce anche che il contenuto fisico si senta estraneo alle nostre esperienze quotidiane. 

Anche se per lo più mi sento molto positivo riguardo a questo libro, non è privo di alcuni difetti. Sebbene i diagrammi aiutino principalmente la comprensione, ho scoperto che alcuni avrebbero beneficiato delle annotazioni. Allo stesso modo, Orzel ha in parte basato il libro su un corso universitario che insegna, e ci sono sezioni – come quelle sull'interferometro di Michelson – che sembrano un po' troppo ovviamente derivate da quello, con alcune delle sue spiegazioni che richiedono un livello ragionevolmente alto di fisica precedente. comprensione. Inoltre, il testo principale a volte non ha senso completo se, come Orzel suggerisce che puoi scegliere di fare, hai solo sfogliato le sezioni evidenziate. Inoltre il titolo del libro sembra un po' improprio in quanto suggerisce una lettura veloce. Come commenta lo stesso Orzel, le nostre esperienze personali del tempo possono essere soggettive, e non considero “brevi” poco più di 270 pagine.  

Ma prevalentemente Una breve storia del cronometraggio è accessibile ai lettori laici, e questi sono piccoli cavilli su ciò che è nel complesso un avvincente giradischi.  Non si trascina mai e sono contento di aver investito diverse ore per saperne di più sull'affascinante storia e fisica del cronometraggio nelle mani di questo abile autore.

  • 2022 BenBella Books 272pp $ 16.95 pb

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