di Agnese Sonato
Venerdì 16 novembre 2018 a Versailles, con la Conférence générale des poids et mesures (Conferenza generale dei pesi e delle misure, CGPM) verrà votato e formalmente approvato il nuovo Sistema Internazionale (il SI) che entrerà in vigore dal 20 maggio 2019 (l’evento si potrà seguire online). Si tratta di una rivoluzione fondamentale per il mondo della scienza sia per le innovazioni che porta, sia per il processo che ha portato a una rivoluzione di questo tipo.
Facciamo, però, qualche passo indietro. Il Sistema Internazionale è l’insieme delle sette unità di misura cosiddette “fondamentali”: l’ampere che misura l’intensità di corrente elettrica, la candela che misura l’intensità luminosa, il metro per la lunghezza, il chilogrammo per la massa, la mole per la quantità di sostanza, il kelvin per la temperatura e il secondo per l’intervallo di tempo. Da queste sette unità ne derivano altre, le “derivate” appunto, come ad esempio l’unità per misurare la potenza, la frequenza oppure l’energia.
Ma da dove arriva l’idea di un Sistema Internazionale e perché sta cambiando? Ne abbiamo parlato con Luca Callegaro dell’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica italiano (INRiM). “Il SI attuale è l’evoluzione di scelte che risalgono all’epoca della rivoluzione francese – racconta Callegaro – quando si è deciso di adottare un sistema di misura universale, fuori dal dominio di re e potenti, uguale per tutti e a cui tutti potessero accedere”. Esistevano infatti centinaia di unità di misura solo in Francia, un grosso problema di metrologia legale, disciplina che ha il compito di garantire la correttezza delle misure per le transazioni commerciali e quindi i rapporti economici.
“Poi ci si è accorti che non bastava avere nemmeno ‘misure universali’ – continua Callegaro – perché ‘universale’ non significa ‘accessibile’. Ad esempio nel 1791 il metro fu definito come una frazione di un quarto del meridiano terrestre, cioè la distanza tra il polo nord e l’equatore, una misura universale ma difficile da realizzare e quindi poco accessibile.” Dal 1983 il metro è invece definito partendo da una costante universale secondo la fisica contemporanea: il valore della velocità della luce.
“Con l’esempio del metro – aggiunge Callegaro- si capisce perché il SI ha bisogno di cambiare ed essere aggiornato. A differenza del metro, infatti, il chilogrammo è oggi definito come la massa del ‘chilogrammo prototipo internazionale’ (“le grand K”), un cilindro di lega di platino e iridio, grande quanto una pallina da golf e conservato al Bureau international des poids et mesures (l’Ufficio internazionale dei pesi e delle misure, BIPM) insieme ai “testimoni del prototipo”, cioè sei cilindri uguali identici a quello originale. Il prototipo internazionale ha per definizione la massa di un chilo.” Questo cilindro risale al 1889 e in linea di principio la sua massa dovrebbe essere rimasta costante da allora. E invece no: negli i anni si sono verificate delle divergenze di massa del prototipo e dei suoi testimoni. Il sospetto è che il prototipo internazionale possa aver cambiato la sua massa… continua a leggere
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