Il 13 novembre la CGPM definirà il nuovo chilogrammo

Quanto pesa un chilogrammo? La domanda, apparentemente banale, ha una risposta estremamente complessa, basata sulla definizione del Sistema Internazionale delle unità di misura. Il chilogrammo, infatti, altro non è se non una misura standardizzata al fine di costruire un riferimento omogeneo e assoluto per tutti coloro i quali, sulla base di questo standard, intendono parlare la stessa lingua in termini di misurazioni. Ma il chilogrammo presto potrebbe cambiare, anche se di poco, anche se soltanto di una inezia.

Il contesto che potrebbe cambiare le carte in tavola è quello della Conferenza Generale su Pesi e Misure (CGPM), prevista tra il 13 e il 16 novembre a Versailles. Il voto dei partecipanti dovrà stabilire quali siano le modalità ufficiali con le quali è possibile definire il chilogrammo standard, dal quale si andranno a derivare i campioni utilizzati per comparazione al fine di calibrare ogni singola misurazione al mondo. Ciò non significa che occorrerà aggiornare ogni singola bilancia esistente, poiché le differenze saranno più che altro a livello di definizione. Ma sarà questo un passaggio importantissimo poiché definirà la misurazione assoluta che in gran parte del mondo potrà essere chiamata “chilogrammo”.

Vito Fernicola, consigliere dell’Istituto nazionale di ricerca metrologica (Inrim), ha spiegato all’ANSA che “è necessario collegare in maniera più solida le unità di grandezza a parametri che siano invariabili e universali“, dissociando quindi una misura standard da quella che è una entità fisica. Ogni entità fisica, infatti, è soggetta a deperimento e per sua natura non può dunque essere definita immutabile.

Definire il chilogrammo

La prima unità di misura per la massa fu definita alla fine del 1700 partendo dal peso di uno specifico volume d’acqua in particolari condizioni di temperatura e pressione atmosferica. A distanza di un secolo si passò ad un sistema ben più raffinato e con metodologie molto più avanzate. Quel che andava bene nel 1800, quando le unità di misura principali sono state definite, non è oggi più accettabile: l’idea è quella di riscrivere le unità di misura partendo da elementi assoluti della fisica, tasselli ben più affidabili per un compito tanto importante. Il grande passo avanti compiuto nel diciannovesimo secolo è quindi già preistoria, con margini di errore divenuti ormai intollerabili in ottica di lungo periodo.

Se oggi il chilogrammo massa è definito sulla base del peso di un cilindro di platino-iridio di altezza e diametro pari a 0,039 metri (conservato a Sèvres con ingenti misure di sicurezza), in futuro potrebbe essere sufficienza definire un algoritmo che parte dalla costante di Plank. Il deperimento della massa usata oggi come standard per la definizione del chilogrammo, infatti, è già stato misurato in circa 50 microgrammi in poco più di 1 secolo: poco, se si pensa all’approssimazione con cui l’uomo tende a compiere le proprie misurazione nella quotidianità; moltissimo, se si pensa che uno standard dovrebbe definire termini assoluti in grado di resistere nel tempo.

Negli ultimi anni la comunità scientifica ha discusso a lungo sul grado di precisione che la costante di Plank è in grado di garantire rispetto alla costante di Avogadro, ma la prima soluzione sembra aver avuto la meglio grazie ad una minore incertezza nelle misurazioni. Il nuovo sistema dovrà dunque ritarare il kg partendo dal campione fisico oggi in uso, fissando un nuovo “zero assoluto” da cui derivare ogni altra singola misurazione della massa a livello globale. In occasione della stessa conferenza, inoltre, saranno in discussione anche altre unità di misura quali l’Ampere e il Kelvin (per le cui definizione vale il medesimo giudizio di importanza).

Ogni decisione presa in occasione della Conferenza Generale su Pesi e Misure entrerà in vigore a partire dal mese di maggio del 2019. Sebbene l’impatto sia relativamente modesto nell’immediato, per la scienza e la metrologia rappresenterà una rivoluzione che lascerà traccia di sé per secoli, almeno fin quando non sarà trovato un metodo ancor più stabile e duraturo per definire quanto pesa un chilogrammo.