Τα τελευταία χρόνια, η κατασκευή όλο και ακριβέστερων ρολογιών παρουσιάζει ραγδαία εξέλιξη. Οχι ρολογιών χειρός ή τοίχου, αλλά ατομικών ρολογιών, όπως τα 200 ατομικά ρολόγια που είναι διάσπαρτα σε όλο τον κόσμο και με βάση τα οποία προκύπτει ο Συγχρονισμένος Παγκόσμιος Χρόνος. Τα ρολόγια αυτά χάνουν μόλις ένα δευτερόλεπτο σε μερικές δεκάδες χιλιάδες χρόνια, αλλά αυτό θεωρείται πολύ. Μέσα στο 2005, ή το 2006, θα σταλούν για πειράματα στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό ρολόγια με ακρίβεια ενός μέρους στα δέκα τετράκις εκατομμύρια (10.000.000.000.000.000) και λίγο αργότερα ρολόγια με ακρίβεια ένα μέρος στα εκατό τετράκις εκατομμύρια, ίσως και στο ένα πεντάκις εκατομμύριο (1 με 18 μηδενικά!).

Αν ζαλιστήκατε από τα μηδενικά διαβάστε κι αυτό: Το δευτερόλεπτο, ήδη από το 1967 δεν ορίζεται με βάση κάποιο ρολόι, αλλά ως η διάρκεια 9.192.631.770 ταλαντώσεων της ακτινοβολίας, που προκύπτει από τη μετάπτωση ενός ηλεκτρονίου του ατόμου του στοιχείου κέσιο-133, από μια συγκεκριμένη κατάσταση διέγερσης στη μη διεγερμένη κατάσταση. Χωρίς να μπούμε στη λεπτομέρεια του ορισμού, μπορούμε να πούμε ότι το δευτερόλεπτο ορίζεται με βάση ένα συγκεκριμένο ισότοπο του κεσίου. Τα ακριβέστερα ρολόγια, όμως, δε θα χρησιμοποιούν κέσιο και ο ορισμός θα πρέπει να τροποποιηθεί ή να καθοριστούν δευτερεύοντες ορισμοί που θα προσδιορίζουν τις αναλογίες μεταξύ των νέων και των «παλιών» ρολογιών.

Πέρα από αυτού του είδους τις δυσκολίες, πιο πέρα στο δρόμο της χρονικής ακρίβειας υπάρχει ένα άλλο πολύ πιο δύσκολο εμπόδιο: Οι συνέπειες της θεωρίας της σχετικότητας του Αϊνστάιν. Τα ρολόγια με ακρίβεια 10^-17 δευτερόλεπτα (εκείνα δηλαδή που χάνουν ένα δευτερόλεπτο στα τρία εκατομμύρια χρόνια) μπορούν εύκολα να χάσουν το ρυθμό τους, εξαιτίας δύο σχετικιστικών φαινομένων. Πρώτα είναι η διαστολή του χρόνου: Τα κινούμενα ρολόγια μετράνε το χρόνο πιο αργά. Μια μετάπτωση συχνότητας της τάξης του 10^-17 αντιστοιχεί στη διαστολή του χρόνου που προκαλεί ...το βάδισμα!

Το άλλο φαινόμενο σχετίζεται με τη βαρύτητα. Οσο πιο δυνατό είναι το βαρυτικό πεδίο τόσο πιο αργά περνάει ο χρόνος. Τα ρολόγια στην κορυφή του Εβερεστ «τρέχουν» σε σχέση με αυτά στην επιφάνεια της θάλασσας κατά 30 εκατομμυριοστά του δευτερολέπτου ανά έτος. Οι επιστήμονες πρέπει να κάνουν διορθώσεις ακόμα κι όταν τα ατομικά ρολόγια βρίσκονται σε διαφορετικό όροφο του ίδιου κτιρίου! Ανεβάζοντας ένα ρολόι κατά 10 εκατοστά, αλλάζει ο ρυθμός του κατά ένα μέρος στα 10¹⁷. Κι αν η διαφορά ύψους μπορεί να υπολογιστεί, κανείς δεν μπορεί να συνυπολογίσει τις μεταβολές της βαρύτητας, λόγω της τοπικής γεωλογίας, των παλιρροιών ή της κίνησης του μάγματος βαθιά μέσα στη Γη.

Βάζοντας τα εξαιρετικά ακριβή ρολόγια στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, οι επιστήμονες ελπίζουν ότι θα ελέγξουν τη θεωρία της σχετικότητας με τον πιο λεπτομερή τρόπο που έχει ελεγχθεί ποτέ. Οταν όμως η ακρίβεια θα φτάσει τα 10^-18 δευτερόλεπτα (δηλαδή περίπου μισό δευτερόλεπτο στο χρονικό διάστημα της ζωής του αρχαιότερου ουράνιου σώματος του σύμπαντος που γνωρίζουμε) το εμπόδιο θα αρχίσει να γίνεται αξεπέραστο. Καμιά τεχνολογία δεν υπάρχει που να μπορεί να συγχρονίσει δύο ρολόγια με τέτοια ακρίβεια. Και, βέβαια, ένα ρολόι δεν έχει καμιά αξία αν δεν μπορείς να το ελέγξεις με βάση ένα άλλο.

Προς τι η τόση ακρίβεια, πέρα από τον έλεγχο της θεωρίας της σχετικότητας; Ηδη η μονάδα του χρόνου μπορεί να μετρηθεί με ακρίβεια 1.000 φορές μεγαλύτερη απ' ό,τι η μονάδα οποιουδήποτε άλλου φυσικού μεγέθους. Ενας λόγος είναι ότι ακριβώς το δευτερόλεπτο τείνει να γίνει η θεμελιώδης μονάδα. Τρεις από τις άλλες 6 βασικές μονάδες (το μέτρο, το λούμεν και το αμπέρ) ορίζονται ήδη με βάση το δευτερόλεπτο. Το χιλιόγραμμο και το γραμμομόριο ίσως είναι οι επόμενες μονάδες που θα ετεροκαθοριστούν, αξιοποιώντας την περίφημη εξίσωση αντιστοιχίας μάζας και ενέργειας: E = mc². Με άλλα λόγια, βελτιώνοντας την ακρίβεια μέτρησης του χρόνου, οι επιστήμονες βελτιώνουν τις μετρήσεις και άλλων μεγεθών πέρα από το χρόνο.

Τα πιο σταθερά και φορητά ατομικά ρολόγια θα επιτρέψουν μεγαλύτερη ακρίβεια στην πλοήγηση σε παγκόσμια κλίμακα, τόσο για ειρηνικούς σκοπούς, όπως η ναυσιπλοΐα, η εξερεύνηση του Διαστήματος, η λειτουργία των δικτύων ηλεκτρονικών υπολογιστών, η αστρονομία και η σεισμολογική έρευνα, αλλά και για στρατιωτικούς σκοπούς, όπως η πραγματοποίηση πυρηνικών δοκιμών και τα σύγχρονα σχέδια «Πολέμου των Αστρων». Τα φτηνά, φορητά ατομικά ρολόγια μεγέθους μικροτσίπ είναι πιθανό να βρουν μυριάδες χρήσεις που ακόμα κανείς δεν μπορεί να φανταστεί (πέρα από εκείνες που μπορεί να φανταστεί, όπως τα συστήματα κρυπτογράφησης και εξασφάλισης του απαραβίαστου των τηλεφωνικών επικοινωνιών καταρχήν μεταξύ πρακτόρων μυστικών υπηρεσιών).