La misura del metro

Cosa fa un metro? Oggi diamo per scontata questa unità standard di lunghezza, riconosciuta nei paesi di tutto il mondo (con l’eccezione di un’eccezione come gli Stati Uniti), ma è un’invenzione relativamente recente. Possiamo datare la sua nascita abbastanza precisamente: il 7 aprile 1795, quando il governo francese della Prima Repubblica l’ha legiferato.

Nella fine del XVII secolo, filosofi naturali come John Wilkins e Tito Livio Burattini iniziarono a pensare a una “misura universale” che potesse basarsi sui fenomeni naturali e aiutare a standardizzare le misure scientifiche condotte nei diversi paesi. Mentre l’idea aveva i suoi aderenti, ci volle un secolo prima che qualcuno di loro avesse il potere di implementare un tale schema.

In seguito alla Rivoluzione francese del 1789, liberarsi dell’eredità dell’Ancien Regime significava anche liberarsi delle tradizionali unità di misura, che variavano enormemente da un luogo all’altro ed erano matematicamente disordinate. Al loro posto fu introdotto il sistema metrico decimale, basato sulle quantità naturali, che è il precursore delle unità SI (Système international) che usiamo oggi.

Il metro fu inizialmente definito come un decimilionesimo della distanza dall’equatore al Polo Nord. (In precedenza era stato proposto di definirlo come la lunghezza di un pendolo che avrebbe completato un’oscillazione al secondo, ma misurazioni accurate dimostrarono che questa lunghezza sarebbe cambiata leggermente in luoghi diversi della Terra a causa di piccole variazioni nella forza locale del campo gravitazionale.)

Questo è un bel numero tondo, ma in pratica non molto utile a un sarto che vuole misurare un metro di tessuto. Una volta effettuata una misurazione molto precisa della distanza equatore-polo (la spedizione di rilevamento ha richiesto diversi anni), le autorità di Parigi hanno costruito una barra di platino della lunghezza esatta di un metro per servire come punto di riferimento ufficiale.

Quella barra di riferimento fu sufficiente per 90 anni, ma il crescente desiderio di precisione portò all’introduzione di una nuova barra nel 1889 – una barra di platino-iridio – e alla stipula che la sua lunghezza fosse misurata alla temperatura di fusione del ghiaccio, per evitare l’espansione e la contrazione legate al calore.

Il successivo grande progresso nella precisione arrivò nel 1960, quando il metro fu ridefinito esattamente come 1.650.763,73 lunghezze d’onda di una specifica frequenza di luce emessa da un atomo di krypton-86.

E infine (finora), nel 1983 il metro è stato ridefinito di nuovo, questa volta come “la lunghezza del cammino percorso dalla luce nel vuoto durante un intervallo di tempo di 1/299 792 458 di secondo”.

Ad ogni tappa, la definizione è diventata più precisa e – cosa altrettanto importante – include una serie di specifiche per misurare un metro in modo tale che, con la giusta attrezzatura, produrrà sempre lo stesso risultato.

Accanto a una manciata di altre unità di base come il secondo (che è definito in termini di frequenza della radiazione di un atomo di cesio) e il chilogrammo (che è ancora definito in confronto a un pezzo di lega di platino-iridio conservato in un laboratorio in Francia), il metro costituisce la spina dorsale del sistema che usiamo per misurare tutto il resto.