prototipo CTS. I dispositivi CTS sono piccoli, leggeri, economici e facilmente compatibili con un'ampia gamma di tecnologie esistenti. Credito:Hiroyuki KM Tanaka
Varie tecnologie, reti e istituzioni traggono vantaggio o richiedono un'accurata misurazione dell'ora per sincronizzare le proprie attività. Gli attuali metodi di sincronizzazione del tempo presentano alcuni inconvenienti che un nuovo metodo proposto cerca di affrontare. Il sincronizzatore di tempo cosmico funziona sincronizzando i dispositivi attorno agli eventi di raggi cosmici rilevati da quei dispositivi. Ciò potrebbe portare capacità di cronometraggio accurate alle stazioni di telerilevamento, o anche sott'acqua, luoghi che altri metodi non possono servire. I primi test mostrano risultati promettenti, ma la vera sfida potrebbe risiedere nell'adozione di questa nuova tecnica.
L'umanità è intimamente connessa con l'idea del tempo. Storicamente, abbiamo usato il cosmo stesso, le stelle, il sole e la luna, per misurare il tempo e coordinare le nostre attività. È giusto, quindi, che i ricercatori guardino di nuovo al cosmo per sviluppare ulteriormente la nostra capacità di tenere il tempo. Il professor Hiroyuki Tanaka di Muographix presso l'Università di Tokyo ha ideato e testato un modo per sincronizzare più dispositivi, quindi sono d'accordo sul tempo, che utilizza i raggi cosmici dallo spazio profondo. In modo appropriato, si chiama sincronizzazione dell'ora cosmica (CTS).
"Al giorno d'oggi è relativamente facile tenere l'ora con precisione. Ad esempio, gli orologi atomici lo fanno da decenni", ha affermato Tanaka. "Tuttavia, si tratta di dispositivi grandi e costosi che sono molto facili da interrompere. Questo è uno dei motivi per cui ho lavorato a un modo migliore per tenere il tempo. L'altro è che, in relazione alla misurazione del tempo, anche la misurazione della posizione potrebbe essere migliorata. Quindi, in realtà, CTS è un precursore di un potenziale sostituto del GPS, ma è ancora un po' più avanti."
Doccia di muoni. Un vantaggio di questo approccio alla sincronizzazione del tempo è che se viene ulteriormente sviluppato in un sistema di posizionamento spaziale, evita un potenziale problema di sicurezza che il GPS non può. I segnali GPS sono artificiali e possono essere hackerati, ma i raggi cosmici non possono essere creati artificialmente, quindi non possono essere falsificati. Credito:Hiroyuki KM Tanaka
Il motivo per cui è fondamentale che i dispositivi abbiano un senso del tempo condiviso è che alcuni dispositivi sono sempre più importanti in molti aspetti della vita. Le reti informatiche responsabili delle transazioni finanziarie devono concordare i tempi in modo che l'ordine delle transazioni possa essere garantito. Esistono sensori che lavorano all'unisono per osservare vari fenomeni fisici che devono concordare nel tempo in modo che, ad esempio, possa essere determinata l'origine di una particolare lettura. Tali sensori potrebbero anche potenzialmente far parte di una sorta di sistema di allarme disastri.
CTS funziona grazie ai raggi cosmici provenienti dallo spazio profondo che colpiscono l'atmosfera a circa 15 chilometri in alto, creando sciami di particelle tra cui muoni. I muoni viaggiano vicino alla velocità della luce, raggiungendo il suolo quasi immediatamente, possono facilmente penetrare nell'acqua o nella roccia, e disperdersi mentre viaggiano per coprire alcuni chilometri quadrati di terreno. Dispositivi indipendenti abilitati CTS sotto lo stesso sciame di particelle possono rilevare i muoni in arrivo, che avranno una firma specifica unica per l'evento di raggi cosmici che li ha generati. Condividendo queste informazioni, i dispositivi CTS possono conferire tra loro e sincronizzare i loro orologi in base a quando si è verificato l'evento dei raggi cosmici. I raggi cosmici ad altissima energia si verificano abbastanza frequentemente, circa cento volte all'ora su ogni chilometro quadrato della Terra, da consentire ai dispositivi CTS di lavorare insieme in tempo reale.
"Il principio è solido e la tecnologia, i rivelatori e l'elettronica di temporizzazione esistono già. Quindi potremmo implementare questa idea in tempi relativamente brevi", ha affermato Tanaka. "La sincronizzazione dell'ora basata sul satellite ha così tanti punti ciechi ai poli, nelle regioni montuose o sott'acqua, ad esempio, e CTS potrebbe colmare queste lacune e altro ancora. Il problema, come con qualsiasi nuova tecnologia, è di adozione. Thomas Edison ha acceso su Manhattan partendo da un'unica lampadina. Forse dovremmo adottare quell'approccio, iniziando da un isolato, poi un quartiere, e infine sincronizzeremo l'intera Tokyo e oltre."
Lo studio appare in Rapporti scientifici . + Esplora ulteriormente
