• 21 Giugno 2021 1:00

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Chili, gradi e corrente elettrica, cambiano le misure

Ott 21, 2017

Chilogrammi, gradi Kelvin, ampere e mole: dal 2019 il mondo delle unità di misura non sarà più lo stesso. Se vi state preoccupando per quando andrete dal fruttivendolo state tranquilli: un chilo di mele per noi comuni mortali resterà la stessa quantità di adesso; allo stesso modo la bilancia non nasconderà i chili di troppo!

Ma nel mondo della Scienza le cose cambieranno, e in meglio come promettono gli esperti del CGPM (Conférence générale des poids et mesures), ossia l’ente intergovernativo che si occupa di definire rigorosamente le unità del Sistema Internazionale di Unità di Misura (SI).

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Il prototipo internazionale del chilogrammo, composto da una lega di platino e iridio, è stato adottato nel 1889 come definizione dell’unità di misura della massa. Credit: BIPM

Qualche tempo fa il nostro collaboratore Mosé Giordano ci aveva illustrato nel dettaglio la questione relativa al chilogrammo, di cui trovate tutti i dettagli in questo articolo: Siamo vicini una nuova definizione del chilogrammo.

La questione però non riguarda anche altre unità di misura come ampere, kelvin e mole. Perché siamo alla soglia della più grande ristrutturazione del sistema internazionale delle unità che sia mai stata fatta dal 1960 ad oggi? Perché purtroppo le misure fondamentali che abbiamo citato non sono precise come dovrebbero, perché si basano sulla fisica classica e sulle proprietà di oggetti macroscopici. Sebbene possano andare bene per indicare quanto pesa una persona o se abbiamo un’iperpiressia, non sono altrettanto efficaci per gli esperimenti scientifici di alta precisione, come per esempio quelli di meccanica quantistica. Una questione che imbarazza gli scienziati e pertanto deve essere risolta.

Poniamo l’esempio del chilogrammo: è definito come “la massa del prototipo internazionale del chilogrammo”, conservato nell’Ufficio internazionale dei pesi e delle misure (BIPM) a Sèvres, in Francia. Si tratta di un manufatto soggetto all’usura del tempo e alle contaminazioni, che nonostante le importanti precauzioni prese, non ha una massa stabile. Il prototipo sarà rimpiazzato con la misura della costante di Planck.

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Una sfera di silicio puro può essere usata per definire un’unità di misura nota come mole.

Un ampere – l’unità di base della corrente elettrica – è attualmente definita da un esperimento immaginario che coinvolge la forza tra due fili infiniti (qui maggiori dettagli). Dal 2018 potrebbe essere misurata basandosi sulla carica di un elettrone. La mole – l’unità di misura della quantità di sostanza – attualmente equivale alla “quantità di sostanza di un sistema che contiene un numero di entità pari al numero degli atomi presenti in 12 grammi di carbonio‑12”. Anche lei dal 2018 sarà misurata facendo ricorso a una costante. Allo stesso modo il Kelvin – l’unità di base per la temperatura – farà riferimento alla costante di Boltzmann, legata alla termodinamica.

Sarà il comitato del CGPM a ridefinire le nuove unità fondamentali, che dovrebbero prendere corso a partire da maggio 2019.


Tom’s Consiglia

La fisica vi affascina, ma non capite nulla di meccanica quantistica? Nessun problema, iniziate a leggere un capolavoro breve e semplice come Sei pezzi facili di Richard P. Feynman, poi potrete passare a Sei pezzi meno facili dello stesso autore, per togliervi ogni dubbio.

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