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Metro
Particolare della Barra numero 27, realizzata nel 1889 e conservata presso il Bureau international des poids et mesures; ha rappresentato il prototipo standard internazionale della lunghezza di 1 metro
Il metro (simbolo: m[1], talvolta erroneamente indicato con mt) è l'unità base SI (Sistema internazionale di unità di misura) della lunghezza.[1]
In origine l'Assemblea nazionale francese approvò il 26 marzo 1791 la proposta di una definizione teorica del metro come 1/10 000 000 dell'arco di meridiano terrestre compreso fra il polo nord e l'equatore che passava per Parigi (il cosiddetto meridiano di Parigi). Studi successivi determinarono però che la lunghezza del quarto terrestre era di 10 001 957 metri anziché i 10 000 000 previsti. Nel 1799 venne creato il primo campione standard in platinoiridio.[2]
Col progredire della scienza si ebbero sviluppi successivi finché nel 1983, durante la 17ª Conférence générale des poids et mesures (Conferenza generale di pesi e misure) a Parigi, il metro venne ridefinito come la distanza percorsa dalla luce nel vuoto in un intervallo di tempo pari a 1/299 792 458 di secondo[1][3], assumendo che la velocità della luce nel vuoto, per definizione, è pari a c = 299792458m/s.[4] Questa definizione, ed il valore della costante fisica, sono stati confermati nel 2018 dalla 26ª CGPM.[5]
Distanza dal Polo Nord all'Equatore passando da Parigi
Il termine "metro" deriva dal greco “metron” che significa misura. Fu ripreso nel 1675 da Tito Livio Burattini, che propose una delle prime definizioni basate sulla lunghezza di un pendolo che batte il secondo. Il semi periodo di un pendolo di un metro attuale è circa un secondo, e varia al variare della latitudine essendo influenzata prima di tutto dalla rotazione terrestre.[6]
La definizione originale del metro basata sulle dimensioni della Terra viene fatta risalire al 1791, stabilita dall'Accademia delle scienze francese come 1/10 000 000 della distanza tra polo nord ed equatore, lungo la superficie terrestre, calcolata sul meridiano di Parigi. Il 7 aprile 1795 la Francia adottò il metro come unità di misura ufficiale, seguita da altri paesi europei. In Italia il metro venne per la prima volta introdotto da parte di Napoleone durante la campagna d'Italia del 1796. Da allora, nonostante svariate resistenze politiche, esacerbatesi durante il Congresso di Vienna, il metro non abbandonò più la penisola italiana, anche se venne adottato dagli stati italiani in tempi e secondo percorsi diversi.[7]
La barra di platino-iridio utilizzata come campione del metro dal 1889 al 1960
Nel 1960, con la disponibilità dei laser, l'undicesima Conferenza generale di pesi e misure cambiò la definizione del metro in: la lunghezza pari a 1 650 763,73 lunghezze d'onda nel vuoto della radiazione corrispondente alla transizione fra i livelli 2p10 e 5d5 dell'atomo di kripton-86.
Nel 1983 la XVII Conferenza generale di pesi e misure definì il metro come la distanza percorsa dalla luce nel vuoto in 1/299 792 458 di secondo (ovvero la velocità della luce nel vuoto venne definita essere 299 792 458 metri al secondo). Poiché si ritiene che la velocità della luce nel vuoto sia la stessa ovunque, questa definizione è più universale della definizione basata sulla misurazione della circonferenza della Terra o della lunghezza di una specifica barra di lega metallica e il metro campione può essere riprodotto fedelmente in ogni laboratorio appositamente attrezzato. L'altro vantaggio è che può (in teoria) essere misurato con precisione superiore rispetto alla circonferenza terrestre o alla distanza tra due punti.
Sempre grazie agli esperimenti in laboratorio, dalla fine del 1997 è possibile raggiungere un ordine di accuratezza dell'ordine di 10−10 m. Questo risultato è ottenibile sfruttando la relazione λ = c/ν (λ lunghezza d'onda, c velocità della luce, ν frequenza della radiazione) utilizzando oscillatori laser stabilizzati a frequenza conosciuta (imprecisione Δν/ν migliore di 10−10) la cui radiazione viene utilizzata in sistemi di misura interferometrici.
Utilizzando i prefissi SI si ottengono i seguenti multipli e sottomultipli (in corsivo i multipli e sottomultipli non ricavati con uso di prefissi o non facenti parte del Sistema internazionale di unità di misura):
Il picometro è comunemente usato nella misura di distanze su scala atomica; il diametro di un atomo è compreso circa tra 30 e 600 pm. È uguale a un milionesimo di micron ed era chiamato micromicron, stigma o bicron. Una volta era utilizzato il simbolo µµ.
Lo yottametro potrebbe essere utilizzato per misurare distanze intergalattiche, ma gli astronomi sono da tempo abituati ad utilizzare anni luce e parsec e continuano a preferirli.
Note
^abc(EN) IUPAC Gold Book, "metre", su goldbook.iupac.org.
^ Anand K.Bewoor, Metrology & Measurement, Tata McGraw-Hill Education, 2009, p. 15, ISBN 978-0-07-014000-4.
^ , su torinoscienza.it. URL consultato il 17 ottobre 2010 (archiviato dall'url originale il 19 gennaio 2012).
^Lezioni del Corso di Fondamenti di Metrologia Meccanica (PDF), su docente.unicas.it. URL consultato il 9 settembre 2013.
^(EN) , su bipm.org. URL consultato il 22 marzo 2019 (archiviato dall'url originale il 4 febbraio 2021).
^Perché il metro batte il secondo?, su roma1.infn.it. URL consultato il 22 ottobre 2010.
^ Emanuele Lugli, Unità di misura. Breve storia del metro in Italia, Bologna, Il Mulino, 2014.
Ken Adler, La misura di tutte le cose. L'avventurosa storia dell'invenzione del sistema metrico decimale, Rizzoli, 2002, ISBN 9788817870672. Storia della misurazione dell'arco di meridiano tra Dunkerque e Barcellona di Jean-Baptiste Delambre e Pierre Méchain.
Emanuele Lugli, Unità di misura: breve storia del metro in Italia, Il Mulino, 2014, ISBN 9788815252739.
metro, disambiguazione, stai, cercando, altri, significati, vedi, disambigua, particolare, della, barra, numero, realizzata, 1889, conservata, presso, bureau, international, poids, mesures, rappresentato, prototipo, standard, internazionale, della, lunghezza, . Disambiguazione Se stai cercando altri significati vedi Metro disambigua MetroParticolare della Barra numero 27 realizzata nel 1889 e conservata presso il Bureau international des poids et mesures ha rappresentato il prototipo standard internazionale della lunghezza di 1 metroInformazioni generaliSistemaSIGrandezzalunghezzaSimbolomConversioni 1 m in equivale a Unita CGS100 cmUnita US Imp 39 3701 in 3 28084 ft 1 09361 yd 6 21371 10 4 miUnita di Planck 6 25 1034 lPUnita atomiche 1 89 1010 a0Unita SA 6 68459 10 12 AUIl metro simbolo m 1 talvolta erroneamente indicato con mt e l unita base SI Sistema internazionale di unita di misura della lunghezza 1 In origine l Assemblea nazionale francese approvo il 26 marzo 1791 la proposta di una definizione teorica del metro come 1 10 000 000 dell arco di meridiano terrestre compreso fra il polo nord e l equatore che passava per Parigi il cosiddetto meridiano di Parigi Studi successivi determinarono pero che la lunghezza del quarto terrestre era di 10 001 957 metri anziche i 10 000 000 previsti Nel 1799 venne creato il primo campione standard in platino iridio 2 Col progredire della scienza si ebbero sviluppi successivi finche nel 1983 durante la 17ª Conference generale des poids et mesures Conferenza generale di pesi e misure a Parigi il metro venne ridefinito come la distanza percorsa dalla luce nel vuoto in un intervallo di tempo pari a 1 299 792 458 di secondo 1 3 assumendo che la velocita della luce nel vuoto per definizione e pari a c 299792 458 m s 4 Questa definizione ed il valore della costante fisica sono stati confermati nel 2018 dalla 26ª CGPM 5 Indice 1 Storia 2 Multipli e sottomultipli 3 Note 4 Bibliografia 5 Voci correlate 6 Altri progetti 7 Collegamenti esterniStoria Modifica Distanza dal Polo Nord all Equatore passando da Parigi Il termine metro deriva dal greco metron che significa misura Fu ripreso nel 1675 da Tito Livio Burattini che propose una delle prime definizioni basate sulla lunghezza di un pendolo che batte il secondo Il semi periodo di un pendolo di un metro attuale e circa un secondo e varia al variare della latitudine essendo influenzata prima di tutto dalla rotazione terrestre 6 La definizione originale del metro basata sulle dimensioni della Terra viene fatta risalire al 1791 stabilita dall Accademia delle scienze francese come 1 10 000 000 della distanza tra polo nord ed equatore lungo la superficie terrestre calcolata sul meridiano di Parigi Il 7 aprile 1795 la Francia adotto il metro come unita di misura ufficiale seguita da altri paesi europei In Italia il metro venne per la prima volta introdotto da parte di Napoleone durante la campagna d Italia del 1796 Da allora nonostante svariate resistenze politiche esacerbatesi durante il Congresso di Vienna il metro non abbandono piu la penisola italiana anche se venne adottato dagli stati italiani in tempi e secondo percorsi diversi 7 L incertezza nella definizione del metro porto il Bureau international des poids et mesures BIPM a ridefinire nel 1889 il metro come la distanza tra due linee incise su una barra campione di platino iridio conservata a Sevres presso Parigi 8 La barra di platino iridio utilizzata come campione del metro dal 1889 al 1960 Nel 1960 con la disponibilita dei laser l undicesima Conferenza generale di pesi e misure cambio la definizione del metro in la lunghezza pari a 1 650 763 73 lunghezze d onda nel vuoto della radiazione corrispondente alla transizione fra i livelli 2p10 e 5d5 dell atomo di kripton 86 Nel 1983 la XVII Conferenza generale di pesi e misure defini il metro come la distanza percorsa dalla luce nel vuoto in 1 299 792 458 di secondo ovvero la velocita della luce nel vuoto venne definita essere 299 792 458 metri al secondo Poiche si ritiene che la velocita della luce nel vuoto sia la stessa ovunque questa definizione e piu universale della definizione basata sulla misurazione della circonferenza della Terra o della lunghezza di una specifica barra di lega metallica e il metro campione puo essere riprodotto fedelmente in ogni laboratorio appositamente attrezzato L altro vantaggio e che puo in teoria essere misurato con precisione superiore rispetto alla circonferenza terrestre o alla distanza tra due punti Sempre grazie agli esperimenti in laboratorio dalla fine del 1997 e possibile raggiungere un ordine di accuratezza dell ordine di 10 10 m Questo risultato e ottenibile sfruttando la relazione l c n l lunghezza d onda c velocita della luce n frequenza della radiazione utilizzando oscillatori laser stabilizzati a frequenza conosciuta imprecisione Dn n migliore di 10 10 la cui radiazione viene utilizzata in sistemi di misura interferometrici Multipli e sottomultipli Modifica Lo stesso argomento in dettaglio Ordini di grandezza lunghezza Utilizzando i prefissi SI si ottengono i seguenti multipli e sottomultipli in corsivo i multipli e sottomultipli non ricavati con uso di prefissi o non facenti parte del Sistema internazionale di unita di misura Denominazione Simbolo Corrispondenza Esempioyottametro Ym 1024 m 1 000 000 000 000 000 000 000 000 m 1 000 000 000 000 000 000 000 000 1 m Distanze intergalattichezettametro Zm 1021 m 1 000 000 000 000 000 000 000 m 1 000 000 000 000 000 000 000 1 m Grandezza di una galassiaexametro Em 1018 m 1 000 000 000 000 000 000 m 1 000 000 000 000 000 000 1 m Distanze interstellaripetametro Pm 1015 m 1 000 000 000 000 000 m 1 000 000 000 000 000 1 mterametro Tm 1012 m 1 000 000 000 000 m 1 000 000 000 000 1 m Circa la distanza tra il Sole e Saturnogigametro Gm 109 m 1 000 000 000 m 1 000 000 000 1 m Circa 3 volte la distanza tra la Terra e la Lunamegametro Mm 106 m 1 000 000 m 1 000 000 1 m Percorso da Milano a Brindisimiriametro mam 104 m 10 000 m 10 000 1 m Diametro di una grande cittachilometro o kilometro km 103 m 1 000 m 1000 1 m Grandezza di un paeseettometro hm 102 m 100 m 100 1 m Circa altezza del grattacielo Pirellidecametro dam 101 m 10 m 10 1 m Grandezza di una casametro m 100 m 1 m 1 1 m Distanza approssimativa tra i due pollici a braccia distesedecimetro dm 10 1 m 0 1 m 1 10 m Grandezza del palmo di una manocentimetro cm 10 2 m 0 01 m 1 100 m Spessore di un ditomillimetro mm 10 3 m 0 001 m 1 1 000 m Spessore di una unghiamicrometro o micron mm 10 6 m 0 000001 m 1 1 000 000 m Diametro di un microbonanometro nm 10 9 m 0 000000001 m 1 1 000 000 000 m Grandezza degli elementi dei microprocessoriangstrom A 10 10 m 0 0000000001 m 1 10 000 000 000 m Diametro di un atomo di ossigenopicometro pm 10 12 m 0 000000000001 m 1 1 000 000 000 000 m Lunghezza d onda dei raggi gammafemtometro o fermi fm 10 15 m 0 000000000000001 m 1 1 000 000 000 000 000 m Raggio del protone o neutroneattometro am 10 18 m 0 000000000000000001 m 1 1 000 000 000 000 000 000 m Grandezza del quarkzeptometro zm 10 21 m 0 000000000000000000001 m 1 1 000 000 000 000 000 000 000 myoctometro ym 10 24 m 0 000000000000000000000001 m 1 1 000 000 000 000 000 000 000 000 m Grandezza del neutrino Il picometro e comunemente usato nella misura di distanze su scala atomica il diametro di un atomo e compreso circa tra 30 e 600 pm E uguale a un milionesimo di micron ed era chiamato micromicron stigma o bicron Una volta era utilizzato il simbolo µµ Lo yottametro potrebbe essere utilizzato per misurare distanze intergalattiche ma gli astronomi sono da tempo abituati ad utilizzare anni luce e parsec e continuano a preferirli Note Modifica a b c EN IUPAC Gold Book metre su goldbook iupac org Anand K Bewoor Metrology amp Measurement Tata McGraw Hill Education 2009 p 15 ISBN 978 0 07 014000 4 Il meridiano e la misura della Terra su torinoscienza it URL consultato il 17 ottobre 2010 archiviato dall url originale il 19 gennaio 2012 Lezioni del Corso di Fondamenti di Metrologia Meccanica PDF su docente unicas it URL consultato il 9 settembre 2013 EN BIPM Resolution 1 of the 26th CGPM su bipm org URL consultato il 22 marzo 2019 archiviato dall url originale il 4 febbraio 2021 Perche il metro batte il secondo su roma1 infn it URL consultato il 22 ottobre 2010 Emanuele Lugli Unita di misura Breve storia del metro in Italia Bologna Il Mulino 2014 Una copia di tale campione in Italia e conservato presso l Istituto nazionale di ricerca metrologica di Torino nato dall unione dell ex Istituto metrologico Gustavo Colonnetti IMGC CNR e dell ex Istituto elettrotecnico nazionale Galileo Ferraris IEN Bibliografia ModificaKen Adler La misura di tutte le cose L avventurosa storia dell invenzione del sistema metrico decimale Rizzoli 2002 ISBN 9788817870672 Storia della misurazione dell arco di meridiano tra Dunkerque e Barcellona di Jean Baptiste Delambre e Pierre Mechain Emanuele Lugli Unita di misura breve storia del metro in Italia Il Mulino 2014 ISBN 9788815252739 Voci correlate ModificaSistema internazionale di unita di misura Ordini di grandezza lunghezza Metro quadrato Conversione delle unita di misura Metro strumento Altri progetti ModificaAltri progettiWikizionario Wikimedia Commons 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