il Grand Kilo conservato a Parigi
il Grand Kilo conservato a Parigi

Il 20 maggio 1875 veniva firmato dai rappresentanti di 17 Paesi del mondo, tra cui l’Italia, la ‘Convenzione del metro’, trattato che poneva le fondamenta dell’attuale sistema di misurazione, condiviso poi da oltre 100 nazioni. A quasi 150 anni di distanza, entra in vigore il nuovo Sistema internazionale delle unità di misura. Un momento storico per la comunità scientifica: viene completato la ridefinizione delle 7 unità di misura base – chilogrammo, metro, secondo, ampere, kelvin, candela e mole –, ora tutte legate non più a campioni fisici (nella foto il Grand Kilo conservato a Parigi) ma a formule basate su costanti della fisica, immutabili e disponibili ovunque. Parte del merito va all’Istituto nazionale di ricerca metrologica di Torino (Inrim), dotato tra l’altro di uno dei tre migliori laboratori al mondo: ha contribuito, tra l’altro, a determinare il valore della costante di Boltzmann, riferimento scelto per il nuovo kelvin.

di ANDREA BONZI

Milano, 19 maggio 2019 - Non toccate la bilancia di casa, non ce n’è bisogno. E, naturalmente, non aspettatatevi ‘sconti’ particolari quando vi recherete dal fruttivendolo. Oggi, quando il nuovo Sistema internazionale delle unità di misura cambierà, tra l’altro, la definizione di chilogrammo, la vita di noi cittadini non subirà modifiche o stravolgimenti particolari. Ma per la comunità scientifica è una mezza rivoluzione. Il chilogrammo, infatti, era l’ultima delle sette unità di misura di base ancora definita con il campione materiale. Questo significa che, a intervalli di tempo definiti (anche 50 anni tra un’operazione e l’altra) gli esperti di metrologia si ritrovavano a Parigi per ritarare le proprie sfere o cilindri paragonandoli al Grand Kilo di platino-iridio, il campione di riferimento dell’unità di misura della massa. Un oggetto scientificamente prezioso, contenuto sotto una campana e in una speciale cassaforte per la cui apertura servono tre chiavi. 
 
"Il punto èche negli ultimi confronti – spiega Marco Pisani, ricercatore dell’Istituto Nazionale di Ricerca metrologica (Inrim) di Torino – gli scienziati si erano accorti che le copie nazionali pesavano leggermente di più di quello parigino. Siamo nell’ordine dei miliardesimi di chilogrammo, ma la cosa era apprezzabile scientificamente". Il motivo era che il prototipo, realizzato a fine Ottocento, probabilmente aveva liberato dei gas che l’aveva reso ‘più leggero’. Da qui, un’ulteriore spinta alla revisione che, ad esempio, era già avvenuta col metro, oggi misurato attraverso la velocità della luce. La scienza, infatti, ha bisogno di standard di riferimento stabili, accurati e riproducibili in tutto il mondo. Immutabili nel tempo e nello spazio. Per mandare definitivamente in pensione il Grand Kilo, gli scienziati hanno usato la bilancia di Kibble – dal nome dello studioso che l’ha sviluppata – in cui la potenza elettrica viene confrontata con la potenza meccanica generata da una massa. La chiave usata per il confronto fra la forza-peso e quella generata elettricamente è stata la costante di Planck, altra costante universale della fisica: vale sulla terra come sulla luna. 
 
Cosa cambia, quindi, adesso? "Per il comune cittadino, nulla – osserva Pisani -, e anche le bilance normali saranno tarate come sempre. Cambia però a livello scientifico: innanzitutto non ci sarà più bisogno di andare a Parigi per tarare le copie nazionali. Inoltre, gli istituti come il nostro dovranno equipaggiarsi con le bilance di Kibble che, progressivamente, potranno costare meno e diventare più comuni. Un po’ come è successo con gli orologi atomici: un tempo erano strumenti proibitivi e grandi come un laboratorio intero, oggi sono molto più diffusi".