Cambia abitudini, cambia grandezze! Le novità dal Sistema Internazionale

In #Focus, SCIENZE by Andrea ColoreLeave a Comment

Siete stanchi delle vecchie abitudini? Il Sistema Internazionale ha deciso: si cambieranno le grandezze! Le definizioni sui libri di fisica cambieranno alla luce del progresso scientifico e delle nuove scoperte in campo quantistico.

I progetto dovrebbe approdare fra un paio di anni con la modifica di alcune unità di misura attraverso una loro più accurata definizione. La novità non riguarderebbe solo il mondo scientifico, ma soprattutto quello commerciale.

cassetta del verificatore

Cassetta del nécessaire per verificatore datata 1861-1870 circa. (Collezione Museo della Bilancia. Foto di Giorgio Giliberti)

Perché tutto questo? Semplicemente perché la scienza progredisce e fornisce i mezzi per quella che sarà una vera e propria rivoluzione in ogni campo, dalla fisica classica a quella quantistica che richiede misure ancora più precise rispetto a quelle che oggi siamo soliti usare.

Ad oggi, infatti, le unità di misura (il metro, il litro, il chilogrammo,…) sono definite per via sperimentale, prendendo come riferimento i modelli di Sèvres, dove ha sede l’Ufficio internazionale dei pesi e delle misure, o calcoli sperimentali basati prevalentemente sulla fisica classica. Le nuove unità di grandezza del Sistema Internazionale, invece, verranno ricavate attraverso metodi e dispositivi efficientissimi basati su fenomeni quantistici e anche la loro nuova definizione sarà data in un’ottica quantistica e non più sperimentale. Che cos’è però questa “fisica quantistica” e perché è così importante nella misurazione delle grandezze? E’ semplicemente lo studio della materia a partire dai fenomeni subatomici e ci consentirà di spostare la nostra visione dal macroscopico al microscopico rendendo il tutto, per costruzione, molto più preciso. Proviamo a spiegare meglio la questione attraverso un esempio pratico.

Fino ad oggi, la definizione di chilogrammo è stata la seguente:

“E’ la massa di un litro d’acqua, o decimetro cubo d’acqua, alla temperatura di 4°C”

Una tale definizione è molto volubile in quanto la densità dell’acqua è influenzata dalla pressione e la pressione a sua volta implica il concetto di massa. Si capisce benissimo che ottenere “valori esatti” in presenza di questa moltitudine di fattori non è affatto semplice. Tant’è vero che, con il passare del tempo, per il chilogrammo ci si è riferiti ad un campione di massa molto meno soggetto a variazioni, indicando come prototipo internazionale di chilogrammo quello conservato a Sèvres, un cilindro di platino-iridio. Anche in questo modo, tuttavia,  esiste un margine di errore, seppur minimo, perché il modello deve essere conservato in determinate condizioni di temperatura e pressione per evitare variazioni. Come ridurre al minimo gli errori, quindi, se non con la fisica quantistica, legata più alla struttura portante della materia che ai fenomeni circostanti?

Antiche misure campione della città di Senigallia

Antiche misure campione della città di Senigallia

A questo scopo, entreranno a far parte integrante delle definizione delle grandezze fondamentali le costanti quantistiche come quella di Planck o di Bohr, che portano il nome di studiosi che hanno dato un significativo contributo alla fisica quantistica.

Per parlare di questa evoluzione molto significativa nel campo della scienza, è stato organizzata il 7 aprile una lectio magistralis dall’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica  (INRiM) presso l’Accademia delle Scienze di Torino. Il relatore è stato Uwe Siegner, professore dell’Università Tecnica di Braunschweig e responsabile della divisione “Elettricità” della PTB (Physikalisch-Technische Bundesanstalt), l’equivalente tedesco dell’INRim.

Ancora due anni e potremmo conoscere le novità del Sistema Internazionale. Dal 2018 la fisica quantistica entrerà a pieno regime nelle nostre vite? Staremo a vedere…

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Andrea Colore

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Nato a Milano nel 1996, dopo essersi diplomato al liceo scientifico di Cantù (CO), si iscrive al corso di laurea in lettere classiche presso l’Università degli Studi di Milano. Collabora da agosto 2015 con il sito “Social Up! Your daily lifestyle magazine”. I suoi interessi spaziano in molti campi dello scibile e afferisce, all’occorrenza, a molte sezioni del sito. E’ responsabile della sezione cultura.