Metro

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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, nel 1791, venne definito come 1/10 000 000 del meridiano terrestre fra il polo nord e l'equatore, finché, nel 1983, a Parigi, durante la 17ª Conférence générale des poids et mesures (Conferenza Generale di Pesi e Misure), venne ridefinito come:[1][2]

Un metro è definito come la distanza percorsa dalla luce nel vuoto in un intervallo di tempo pari a 1/299 792 458 di secondo.

Assumendo che la velocità della luce nel vuoto è per definizione 299 792 458 m/s.[3]

Storia[modifica | modifica wikitesto]

La barra di platino-iridio utilizzata come campione del metro dal 1889 al 1960

Coniato come termine nel 1675 da Tito Livio Burattini (al quale si deve un primo tentativo di definizione basato sulla lunghezza di un pendolo che batte il secondo, dato che il semiperiodo di un pendolo di tale lunghezza è 1,003 s[4]), 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, ma l'incertezza nella misurazione della distanza portò 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 Sèvres presso Parigi. Una copia di tale campione, in Italia, è 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).

Prima però della ridefinizione del 1889, e anche prima dell'unificazione, il metro venne per la prima volta introdotto in Italia 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.[5]

Il metro divenne la base ufficiale del sistema di misure del Regno d'Italia durante l'estate del 1861.

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 metallo 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.

Multipli e sottomultipli[modifica | modifica wikitesto]

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):

denominazione simbolo corrispondenza I corrispondenza II corrispondenza III Esempio
yottametro Ym 1024 m 1 000 000 000 000 000 000 000 000 m 1 000 000 000 000 000 000 000 000/1 Distanze intergalattiche
zettametro Zm 1021 m 1 000 000 000 000 000 000 000 m 1 000 000 000 000 000 000 000/1 Grandezza di una galassia
exametro Em 1018 m 1 000 000 000 000 000 000 m 1 000 000 000 000 000 000/1 Distanze interstellari
petametro Pm 1015 m 1 000 000 000 000 000 m 1 000 000 000 000 000/1
terametro Tm 1012 m 1 000 000 000 000 m 1 000 000 000 000/1 Circa la distanza tra il Sole e Saturno
gigametro Gm 109 m 1 000 000 000 m 1 000 000 000/1 Circa 2 volte la distanza tra la Terra e la Luna
megametro Mm 106 m 1 000 000 m 1 000 000/1 Percorso da Milano a Brindisi
miriametro Mm 104 m 10 000 m 10 000/1 Diametro di una grande città
chilometro (o kilometro) km 103 m 1 000 m 1000/1 Grandezza di un paese
ettometro hm 102 m 100 m 100/1 Circa altezza del grattacielo Pirelli, uno dei più alti d'Italia
decametro dam 101 m 10 m 10/1 Grandezza di una casa
metro m 1 1m 1/1m Distanza approssimativa tra i due pollici, a braccia distese
decimetro dm 10−1 m 0,1 m 1/10 m Grandezza del palmo di una mano
centimetro cm 10−2 m 0,01 m 1/100 m Spessore di un dito
millimetro mm 10−3 m 0,001 m 1/1 000 m Spessore di una unghia
micrometro (o micron) μm 10−6 m 0,000001 m 1/1 000 000 m Lunghezza d'onda della luce infrarossa
nanometro nm 10−9 m 0,000000001 m 1/1 000 000 000 m Grandezza degli elementi dei microprocessori
ångström Å 10−10 m 0,0000000001 m 1/10 000 000 000 m
picometro pm 10−12 m 0,000000000001 m 1/1 000 000 000 000 m
femtometro (o fermi) fm 10−15 m 0,000000000000001 m 1/1 000 000 000 000 000 m Raggio del protone o neutrone
attometro am 10−18 m 0,000000000000000001 m 1/1 000 000 000 000 000 000 m Grandezza del quark
zeptometro zm 10−21 m 0,000000000000000000001 m 1/1 000 000 000 000 000 000 000 m
yoctometro ym 10−24 m 0,000000000000000000000001 m 1/1 000 000 000 000 000 000 000 000 m Grandezza del neutrino

ReglaMedida.svg

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.

Alcune lunghezze[modifica | modifica wikitesto]

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi Ordini di grandezza (lunghezza).
Lunghezza Equivalente in metri
Distanza media della Terra dalla più vicina delle grandi galassie (Andromeda M31) 2 × 1022 
Diametro della nostra galassia 8 × 1020 
Distanza media tra la Terra e la stella più vicina (Proxima Centauri, escluso il Sole) 4 × 1016 
Distanza media tra la Terra e il Sole (= 1 UA) 1,5 × 1011 
Raggio medio della Terra 6,37 × 106 
Diametro di un globulo rosso 8 × 10−6 
Diametro di un atomo di ossigeno 1 × 10−10 
Diametro di un protone 2 × 10−15 
Diametro di un elettrone 1 × 10-22 

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ a b c (EN) IUPAC Gold Book, "metre"
  2. ^ Il meridiano e la misura della Terra. URL consultato il 17 ottobre 2010.
  3. ^ Lezioni del Corso di Fondamenti di Metrologia Meccanica. URL consultato il 9 settembre 2013.
  4. ^ Perché il metro batte il secondo?. URL consultato il 22 ottobre 2010.
  5. ^ Emanuele Lugli, Unità di misura. Breve storia del metro in Italia, Bologna, Il Mulino, 2014.

Bibliografia[modifica | modifica wikitesto]

  • Ken Adler. La misura di tutte le cose. Rizzoli, 2002 (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.

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