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Le nuove unità di misura del Sistema Internazionale

Michela Sega, ricercatrice dell’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRIM), in questo video evidenzia le criticità dell’attuale Sistema Internazionale. La maggiore criticità è la non omogeneità: il chilogrammo è un artefatto, un oggetto; il kelvin è una proprietà della materia (vedi l’intervento 3); l’ampere è un esperimento ideale che ha prodotto una definizione complessa e difficile da realizzare (vedi l’intervento 3).

 

Il racconto continua con Enrico Massa, anche lui ricercatore all’INRIM. Il problema più evidente, che suggerisce la necessità di un cambiamento, è proprio costituito dal chilogrammo. Fino al 20 maggio 2019, il chilogrammo continuerà ad essere definito da un cilindro di platino-iridio, conservato all’Istituto dei Pesi e delle Misure a Sèvres, vicino a Parigi. Di questo campione sono state prodotte diverse copie, conservate negli istituti metrologici di tutto il mondo come riferimento per le esigenze di misurazione dei singoli paesi. Proprio il confronto fra il cilindro prototipo e le sue copie ha evidenziato nel tempo una perdita di peso da parte del chilogrammo di Parigi. Quanto accaduto al chilogrammo non deve stupire: ogni oggetto fisico è soggetto al deperimento dovuto al tempo, ma se l’oggetto fisico è contemporaneamente uno standard di riferimento non può permettersi certe oscillazioni. Per ovviare a questa situazione, ci è venuta in aiuto la fisica, e in particolare due scienziati, Avogadro e Planck: la costante di Avogadro e la costante di Planck, infatti, sono alla base della ridefinizione del Sistema Internazionale. Gli studi sono andati avanti per decenni e solo nel 2017 i due esperimenti basati su queste due costanti hanno fornito dati consistenti tra di loro. Questo è stato l’inizio del cambiamento verso un nuovo paradigma: i fisici, infatti, sono certi che una costante fondamentale della fisica sia più “robusta”, ovvero più precisa e durevole, di un cilindro di platino-iridio, anche se quest’ultimo, come il chilogrammo di Parigi, viene conservato in una cassaforte sotto tre campane di vetro.

 

Michela Sega si è laureata in chimica nel 1992 presso l’Università di Torino. Nel 1996 ha conseguito il Dottorato di Ricerca in Scienze Chimiche. È primo ricercatore presso l’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRIM) di Torino, dove lavora dal 2001 e di cui dirige oggi la Divisione di Metrologia Applicata e Ingegneria.

La sua attività di ricerca è principalmente rivolta alla metrologia in chimica con particolare riguardo per l’analisi di gas e l’analisi organica.

Attualmente presiede il CITAC e il Comitato Tecnico TC8 “Traceability in metrology” dell’IMEKO. È persona di contatto nel Comitato Tecnico di Metrologia in Chimica di EURAMET, che ha presieduto dal 2011 al 2015.

 

Enrico Massa è Primo Ricercatore presso l'Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRIM). La sua attività scientifica si caratterizza per una profonda esperienza sperimentale e tecnologica e si concentra sulla misurazione della distanza interatomica degli atomi di silicio per la determinazione del volume della cella elementare per il progetto Avogadro. Questi studi si collocano nell'ambito di una collaborazione internazionale per la realizzazione del chilogrammo.

I principali interessi di Enrico Massa riguardano le misure di precisione, l'interferometria ottica e a raggi X, la misurazione e il controllo degli spostamenti alla scala della dimensione atomica, le misure meccaniche e termiche, i controlli automatici, la progettazione meccanica ed elettronica, la programmazione e l'analisi dati.

 

Questo è il quinto di una serie di interventi registrati nel corso di “2019: un anno smisurato. Cambiano le unità di misura fondamentali”, incontro con i ricercatori dell’INRIM - Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica, organizzato da Triwù (www.triwu.it) presso il Liceo Classico Manzoni di Milano. L’appuntamento ha lo scopo di diffondere informazioni sull’entrata in vigore del nuovo Sistema Internazionale delle unità di misura (SI), prevista in tutto il mondo a partire dal 20 maggio 2019. Si passerà infatti ad un sistema di misurazione basato sulle costanti fondamentali della fisica, per porre rimedio alla deperibilità e maggiore incertezza di alcuni degli strumenti di misurazione usati fino ad oggi.

Info e contatti: SiMisura, www.simisura.it