Usa, proposta del National Institute of Standards and Technology
Si basa sugli atomi di silicio, dovrebbe vedere la luce entro l'anno
Il "chilogrammo" cambia peso
Nuovo sistema di misura
di LUIGI BIGNAMI

ROMA - Quant'è un chilo di pane? Sembra una domanda banale, ma se si prova a dare una risposta si scopre che non è poi così semplice. Siamo così abituati a vedere questo valore sul display delle bilance che forse non ci si è mai chiesti qual è il campione a cui esse fanno riferimento. Nel corso della storia moderna si è passati attraverso due elementi a cui fare rimando. Nel 18mo secolo il chilogrammo era definito come la massa di un decimetro cubo di acqua distillata alla temperatura di 4 °C. In altre parole per avere un chilo di riferimento si prendeva un cubo con il lato di 10 centimetri, si portava la temperatura della stanza e dell'acqua a 4 gradi e si riempiva il contenitore. Questo riferimento, tuttavia, risultò impreciso a causa dell'impossibilità pratica di disporre di acqua sufficientemente priva di impurezze.

Il "chilogrammo" conservato al museo francese di Sevres

Fu così che nel 1889, si assunse come campione primario del peso un cilindro di platino e iridio che si avvicinava il più possibile al decimetro cubo di acqua distillata e che da allora viene conservato presso il Bureau International des Poids et Mesures di Sèvres, in Francia. Tutti i Paesi che vogliono un sistema proprio di riferimento devono farsi fare una copia di quel cilindro.

Ma ora il Nist (National Institute of Standards and Technology) degli Stati Uniti, propone un altro sistema di riferimento, molto più preciso che non un oggetto fisico che, pur conservato in condizioni ambientali particolarmente precise e costanti, è comunque oggetto di piccolissime variazioni. Secondo l'Istituto è un sistema arcaico non più adatto all'era in cui stiamo vivendo.

"Tutti i sistemi di riferimento importanti, come il tempo o la lunghezza, hanno la possibilità di essere riprodotti da chiunque ne abbia la tecnologia, per cui non è necessario avere un oggetto "unico" con il quale confrontarsi. Il metro, ad esempio, che è stato l'ultimo sistema di riferimento fisico con il quale confrontarsi (anche per esso c'era infatti una barra di riferimento), è stato sostituito con la distanza percorsa dalla luce nel vuoto in un intervallo di tempo estremamente preciso", spiega Peter Mohr del Nist.

Secondo l'istituto americano, dunque, è giunto il momento di definire in modo universale anche il chilogrammo. Spiega Mohr: "Abbiamo individuato due strade possibili. La prima è quella di ottenere una "bilancia" che misura i watt necessari per far levitare un oggetto con un campo magnetico. E' un sistema molto preciso, ma piuttosto complesso. La seconda strada, invece, prevede di definire il chilogrammo costruendo un cubo con un numero ben preciso di atomi di silicio, ancora da definire. Per sapere quanti sono gli atomi nel cubo di riferimento è sufficiente eseguire una radiografia con i raggi X, un metodo semplice, alla portata di tutti i laboratori di fisica".

In questo modo ogni Paese potrebbe avere un proprio sistema di riferimento standard. Oltretutto il valore non cambierà con il tempo, come invece può succedere con un oggetto precostruito. "I metalli, persino i più stabili come il platino-iridio, tendono a cambiare di peso per le reazioni chimiche che possono avere con l'aria", spiega ancora il metrologo. "E poi - continua - un meteorite potrebbe colpire l'edificio dove è conservato il campione di riferimento e distruggerlo. In questo modo tutte le misure ad altissima precisione che richiedono un peso di riferimento perderebbero il loro valore. Un mattoncino di silicio e una radiografia invece, potrebbero sempre essere rifatti". Il nuovo sistema di riferimento dovrebbe vedere la luce entro la fine dell'anno.

dalla “Repubblica” - 27 aprile 2005-