Il termometro più preciso al mondo

Si tratta del termometro più sensibile mai realizzato: tre volte più preciso dei migliori termometri attualmente esistenti, è in grado di misurare temperature con la precisione di 30 miliardesimi di grado. A realizzarlo sono stati i ricercatori della University of Adelaide, che presentano la loro invenzione uno studio pubblicato su Physical Review Letters.

“Siamo convinti che questa sia la migliore misura mai eseguita da un termometro, a temperatura ambiente,” ha spiegato Andre Luiten, direttore del progetto, aggiungendo che è possibile ottenere misure ancora più precise lavorando in un ambiente criogenico (vicino allo zero assoluto, -273,15 C). “Siamo riusciti a misurare differenze di temperatura di 30 miliardesimi di grado in un secondo,” ha commentato Luiten, “Per enfatizzare quanto preciso sia questo strumento, quando osserviamo la temperatura di un oggetto, la troviamo sempre in fluttuazione. Sapevamo che guardando abbastanza da vicino si scopre che tutti gli atomi di un materiale sono sempre in movimento, ma ora riusciamo ad osservare concretamente questa fluttuazione con il nostro termometro.”

Ma come funziona questo nuovo strumento? Il termometro inietta due colori di luce, rosso e verde, in un raffinato disco di cristallo. La luce di diverso colore viaggia a velocità leggermente diverse nel materiale (la velocità di propagazione è infatti direttamente proporzionale alla lunghezza d’onda del fascio di luce), e la velocità dipende dalla temperatura del disco. Aumentando la temperatura, la velocità della luce rossa diminuisce di una piccola quantità se confrontata con quella della luce verde. Costringendo la luce a compiere un tragitto sempre uguale lungo il bordo del disco, si ottiene un fenomeno conosciuto come “camera a sussurro”, che permette di misurare con enorme precisione la differenza di velocità (e quindi di risalire alla temperatura).

La tecnica messa a punto da Luiten e i suoi colleghi potrebbe essere utilizzata per misure estremamente sensibili non solo della velocità, ma anche di pressione, umidità e forza.“Essere in grado di misurare così tanti aspetto diversi dell’ambiente che ci circonda con un livello di precisione così alto e con strumenti abbastanza piccoli da poter essere portati in giro potrebbe rivoluzionare le tecnologie usate per un gran numero di applicazioni industriali e mediche,” ha concluso Luiten.

Riferimenti: Physical Review Letters Doi: 10.1103/PhysRevLett.112.160801

Credits immagine: James Anstie, IPAS and School of Chemistry and Physics, University of Adelaide