Un restyling per le unità di misura

Entro la fine del 2018, il kilogrammo non sarà più lo stesso, così come l’ampere, il kelvin e la mole. Il Comitato Internazionale per i Pesi e le Misure ha deciso. Durante la 26esima Conferenza  Generale che si terrà nell’autunno del prossimo anno tutte le unità di misura saranno espresse secondo costanti della natura e non più secondo grandezze arbitrarie. Per la barra di platino e iridio che da un sotterraneo blindato vicino a Parigi da oltre 137 anni definisce il kilogrammo è tempo, quindi, di andare in pensione.

 

Costanti della natura per righelli e bilance

Perché si è reso necessario pensare ad un restyling delle unità di misura? Il fisico Stephan Schlamminger ha raccontato in un’intervista a ScienceNews che, se entrassimo in contatto con delle civiltà aliene e mettessimo a confronto i rispettivi sistemi di unità di misura, diventeremo lo zimbello della galassia. Alieni a parte, alcune delle grandezze che definiscono le unità di misura con le quali misuriamo il mondo che ci circonda non sono poi così costanti nel tempo. Prendiamo ad esempio il kilogrammo, definito da un oggetto composto da una lega di platino e iridio, definito appunto “prototipo internazionale del kilogrammo“. Ebbene, questo cilindro, considerato per anni come un oggetto immutabile dagli scienziati, perde e acquisisce atomi continuamente, tanto che si pensa che in questi anni sia diventato leggermente più pesante proprio a causa di una contaminazione della sua superficie. Questo, com’è facile immaginare, causa non pochi grattacapi agli scienziati, ai quali la soluzione migliore è sembrata quella di ricorrere alle costanti della natura, come la velocità della luce, la carica dell’elettrone o la costante di Planck, per calibrare righelli, termometri e bilance.

 

Nuova veste per le unità di misura

Ecco quindi cosa succederà. Delle sette unità di misura del Sistema Internazionale (il secondo, il metro, il kilogrammo, l’ampere, il kelvin, la mole e la candela) quella che subirà lo stravolgimento maggiore sarà il kilogrammo, non più definito sulla base dello standard considerato finora ma sulla costante di Planck (h). Anche le definizioni di ampere, kelvin e mole saranno riscritte. L’ampere, ad esempio, viene attualmente definito come l’intensità di corrente elettrica che, se mantenuta in due conduttori lineari paralleli, di lunghezza infinita e sezione trasversale trascurabile, posti a un metro di distanza l’uno dall’altro nel vuoto, produce una certa forza. “Lunghezza infinita” e “sezione trascurabile” non sono quantità riproducibili e, per questo, l’ampere sarà definito sulla base della carica elettrica dell’elettrone, qualcosa che gli scienziati possono effettivamente misurare. Lo stesso succederà anche al kelvin e alla mole, che verranno ridefiniti sulla base della costante di Boltzmann e il numero di Avogadro, rispettivamente.

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A destra la proposta, che entrerà in vigore presumibilmente a partire dal 2018, per esprimere le sette unità di misura del Sistema Internazionali sulla base di costanti dai valori fissi. Immagine: Emilio Pisani, Wikimedia

Cosa cambierà, quindi, a partire dal 2018? Per misurazioni “quotidiane” molto poco, in verità. Un kilogrammo di pasta continuerà a pesare un kilogramma e la nostra altezza continuerà ad essere sempre la stessa. Tuttavia, per gli scienziati si tratta di un cambiamento epocale che permetterà di “misurare” i fenomeni chimici e fisici (soprattutto quelli che riguardano la meccanica quantistica) con una precisione tutta nuova.

 

Immagine box di apertura e banner: Wikimedia

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