Una nuova definizione del sistema internazionale di unità

La conferenza tenutasi a Versailles nel novembre 2018 ha modificato quattro unità di misura, fra cui il chilogrammo. Queste nuove unità non dipenderanno più da esperimenti specifici. Le nuove definizioni entreranno in vigore nel maggio 2019. È l’occasione per ripercorrere l’origine e l’evoluzione delle nostre unità di misura!

Fin dalle prime civiltà, l’uomo commerciò derrate, merci o animali domestici. Commerciare significa scambiare, e scambiare significa valutare e misurare. La metrologia (la scienza della misura) si impose dunque come indispensabile alla vita sociale. Gli uomini elaborarono diversi sistemi di misura per quantificare le transazioni commerciali. Ora, misurare significa determinare un numero rispetto a un campione. Estesi alle unità fondamentali della fisica, i campioni di grandezze quali massa, lunghezza e tempo costituirono un sistema di unità che cambiò molto con lo sviluppo delle conoscenze scientifiche. Fin dai primi progressi legati alla conoscenza della natura, scritta nel linguaggio della matematica, come affermava Galileo, la ricerca di campioni coerenti e universali per le unità fondamentali si rivelò indispensabile.

Mettiamo ordine nel metro! ------------------

Nel 18^º secolo, il sistema dei pesi e delle misure in Francia era segnato da molta confusione e incoerenza. A seconda dei luoghi, il piede, la libbra, la tesa, l’auna, il moggio, la pinta, l’arpento non avevano lo stesso valore; inoltre, i sistemi di numerazione erano diversi. L’auna e la tesa erano incommensurabili. Le misure di volume non avevano alcun legame con quelle di lunghezza. Eppure commercio, industria e scienze si sviluppavano; diventava indispensabile parlare ovunque la stessa lingua. Per questo gli scienziati studiarono un sistema di unità basato su caratteristiche oggettive e universali del pianeta, che si conoscevano sempre meglio e si cercava di misurare. Così, alla fine del 17^º secolo, le leggi naturali, cioè fisiche, definirono i primi campioni di misura. Per le distanze si esitava fra la lunghezza di un arco tracciato sulla Terra e quella di un pendolo che oscillasse a una data frequenza in un luogo ben definito, poiché dal 1673 gli scienziati sapevano che la Terra non era perfettamente sferica. Già nel 1669 l’abate Picard formulò l’idea di un riferimento naturale per le unità di lunghezza e suggerì di usare a tale scopo la lunghezza del pendolo che batte il secondo. La lunghezza della tesa doveva essere legata alla natura e, per questo, ritenuta universale e invariabile. Nello stesso anno, l’Accademia delle scienze incaricò l’abate e astronomo di misurare mediante triangolazione un arco del meridiano terrestre, misura che egli effettuò nel 1671. Jean-Felix Picard scelse la lunghezza del pendolo semplice che batte il secondo, ossia l’equivalente di 36 pollici e 8,5 linee, il cui terzo è il piede universale.

Due anni dopo, Tito Livio Burattini chiamò questa lunghezza metro cattolico. Nel corso del 18^º secolo, diverse spedizioni di scienziati accademici, alcune delle quali avventurose, misurarono mediante triangolazione la lunghezza di un arco di meridiano a partire da questo riferimento del pendolo: in Lapponia con la spedizione di Pierre Louis Moreau de Maupertuis e in Perù con Charles Marie de La Condamine, Pierre Bouguer e Louis Godin.