Verso una revisione del Sistema Internazionale delle unità di misura

Il cilindro di platino-iridio assunto come unità di misura della massa

Ha tutta l'aria di essere un vera rivoluzione quella che si sta prospettando per il mondo della misurazione: il  National Institute of Standards and Technology (NIST) ha infatti avanzato una proposta di revisione del Sistema Internazione delle unità di misura (SI), il moderno sistema metrico decimale che sta alla base delle misurazioni nel mondo scientifico e del commercio. Il nuovo SI, che sarebbe basato su sette costanti naturali, consentirebbe ai ricercatori di tutto il mondo di esprimere i risultati delle misurazioni con nuovi livelli di coerenza e precisione

In particolare, si cercherà finalmente di rivedere la definizione dell'unità di massa, l'unica delle sette unità fondamentali ad essere legata ad un manufatto, un cilindro di platino-iridio (di massa per definizione pari ad un chilogrammo) attualmente conservato in Francia. Questo tipo di definizione pone dei problemi a lungo termine, in quanto la massa del campione tende a diminuire nel tempo. Inoltre, il chilogrammo entra non soltanto nella definizione della massa, ma anche di altre unità di misura, quali la mole (quantità di sostanza), l'ampere (intensità di corrente elettrica) e la candela (intensità luminosa). Per esempio, la mole è definita come la quantità di sostanza che contiene un numero di atomi pari a quelli contenuti in 12 grammi di carbonio-12.

La nuova proposta definisce il chilogrammo in termini della costante di Planck (h), una costante molto importante della fisica quantistica; dato che l'unità di misura di h è espressa anche in termini del chilogrammo, e dato che gli esperimenti per determinarne il valore sono ormai molto precisi, esprimere la massa in termini del valore di h renderebbe la definizione molto più rigorosa.

Alla base del nuovo SI ci dovrà essere dapprima una precisa determinazione del valore delle sette costanti, anche effettuando nuovi esperimenti, secondo i risultati di un'analisi pubblicata dal CODATA (Comitato per i dati per la Scienza e la Tecnologia). Fissati i valori delle costanti, si passerebbe quindi a definire tutte le unità di base. Ad esempio, l'ampère sarebbe formalmente definita in termini della carica elettrica del protone, il kelvin (temperatura) in termini della costante di Boltzmann, e la mole in termini della costante di Avogadro. 

Il Comitato Consultivo per le Unità, di cui il NIST è membro e che è uno dei 10 comitati consultivi del Comitato Internazionale dei Pesi e delle Misure (CIPM), ha presentato una proposta di risoluzione per la revisione del SI già all'inizio del mese di ottobre. Il CIPM ha approvato il progetto il 15 ottobre, effettuando solo qualche piccola modifica alla proposta originale. Il prossimo passo vedrà il CIPM presentare la risoluzione all'esame della Conferenza Generale dei Pesi e Misure (CGPM), il corpo diplomatico internazionale che ha l'autorità di approvare la risoluzione, probabilmente verso il mese di ottobre 2011. Se la risoluzione dovesse passare e se tutti i requisiti tecnici risulteranno a posto, il nuovo SI potrà diventare a tutti gli effetti operativo al più entro questo decennio.

fonte: NIST