Metro
Il metro (simbolo: m[1], talvolta erroneamente indicato con mt o con ml come metro lineare) è l'unità di misura base della lunghezza, secondo il SI (Sistema internazionale di unità di misura).[1]
| Metro | |||
|---|---|---|---|
 | |||
| Informazioni generali | |||
| Sistema | SI | ||
| Grandezza | lunghezza | ||
| Simbolo | m | ||
Conversioni
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| Unità CGS | 100 cm | ||
| Unità US/Imp | ≈39,3701 in ≈3,28084 ft ft ≈1,09361 yd ≈6,21371×10−4 mi | ||
| Unità di Planck | ≈6,25×1034 lP | ||
| Unità atomiche | ≈1,89×1010 a0 | ||
| Unità SA | ≈6,68459×10−12 au | ||
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 di meridiano terrestre era di 10 001 957 metri anziché i 10 000 000 previsti. Nel 1899 venne creato il primo campione standard in platino iridio.[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 = 299792458 m/s.[4] Questa definizione, e il valore della costante fisica, sono stati confermati nel 2018 dalla 26ª CGPM.[5]
Storia
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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 quarto di 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 francese delle scienze 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]
L'incertezza nella definizione del metro 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.[8]
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.
Multipli e sottomultipli
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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 | 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 m | Distanze intergalattiche |
| zettametro | 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 galassia |
| exametro | Em | 1018 m | 1 000 000 000 000 000 000 m | 1 000 000 000 000 000 000/1 m | Distanze interstellari |
| petametro | Pm | 1015 m | 1 000 000 000 000 000 m | 1 000 000 000 000 000/1 m | Ordine di grandezza dell'anno luce. |
| terametro | Tm | 1012 m | 1 000 000 000 000 m | 1 000 000 000 000/1 m | Circa la distanza tra il Sole e Saturno |
| gigametro | Gm | 109 m | 1 000 000 000 m | 1 000 000 000/1 m | Circa tre volte la distanza tra la Terra e la Luna |
| megametro | Mm | 106 m | 1 000 000 m | 1 000 000/1 m | Percorso da Milano a Brindisi |
| miriametro (in disuso, non fa parte del SI) | mam | 104 m | 10 000 m | 10 000/1 m | Diametro di una grande città |
| chilometro (o kilometro) | km | 103 m | 1 000 m | 1000/1 m | Grandezza di un paese |
| ettometro | hm | 102 m | 100 m | 100/1 m | Circa la lunghezza di un campo da calcio |
| decametro | dam | 101 m | 10 m | 10/1 m | Grandezza di una casa |
| metro | m | 100 m | 1 m | 1/1 m | Altezza approssimativa da terra dell'ombelico di una persona di altezza media in posizione eretta |
| 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 | Diametro di un microrganismo |
| nanometro | nm | 10−9 m | 0,000000001 m | 1/1 000 000 000 m | Grandezza degli elementi dei microprocessori |
| ångström (non fa parte del SI) | Å | 10−10 m | 0,0000000001 m | 1/10 000 000 000 m | Diametro di un atomo di ossigeno |
| picometro | pm | 10−12 m | 0,000000000001 m | 1/1 000 000 000 000 m | Lunghezza d'onda dei raggi gamma |
| 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 |
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 a 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 & Measurement, Tata McGraw-Hill Education, 2009, pp. 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 (archiviato dall'url originale il 18 novembre 2018).
- ^ (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).
- ^ 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.
- ^ 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).
Bibliografia
modifica- 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.
Voci correlate
modificaAltri progetti
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Collegamenti esterni
modifica- metro, su Treccani.it – Enciclopedie on line, Istituto dell'Enciclopedia Italiana.
- (EN) metre, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.
| Controllo di autorità | Thesaurus BNCF 70987 · LCCN (EN) sh85084371 · GND (DE) 4518579-7 · BNF (FR) cb11967077c (data) · J9U (EN, HE) 987007529211505171 |
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